配對進近飛機對跑道占用時間間隔評估模型

張定鵬

（中國民航大學空中交通管理學院，天津　300300）

配對進近飛機對跑道占用時間間隔評估模型

張定鵬

（中國民航大學空中交通管理學院，天津300300）

近距平行跑道配對進近是一種對機場跑道容量有極大提升的運行模式。結(jié)合單跑道運行方式中飛機跑道占用時間間隔規(guī)定的特點，再通過對配對進近運行方式特點的研究，構(gòu)建出配對進近模式下飛機對跑道占用時間間隔規(guī)定的模型，最后通過算例證明模型具有可行性。

近距平行跑道；配對進近；運行方式；間隔規(guī)定

近距平行跑道（Close Spaced Parallel Runway，CSPR）是指兩條平行跑道中心線之間的間距小于762m的一對跑道組成的跑道對［1］。但這種一條跑道用于起飛一條跑道用于降落的模式并不是可以將近距平行跑道運行模式的優(yōu)勢發(fā)揮到最大的方式。為了進一步提高該運行模式下跑道容量，1999年Hammer Jonathan提出了配對進近的思想，兩架飛機一前一后平行進近同時保持一個適當?shù)那昂缶嚯x，在整個配對進近的過程中后機都要處于安全區(qū)內(nèi)飛行。

2011年，Robert R.Eftekari等對近距平行跑道的碰撞風險和可行性進行了分析討論。2003年，胡明華對提升近距平行跑道容量的主要方法進行了綜述與分析；盧飛等［2］對近距平行跑道配對進近縱向風險評估模型進行了建立，張兆寧、鄭少行［3］對配對進近模式下近距平行跑道容量進行了研究。

本文以考慮飛機對安全性為前提，通過分析配對進近模式下近距平行跑道的特點，結(jié)合單跑道模式下飛機跑道占用時間間隔規(guī)定的定義，推導出了符合配對進近飛機對跑道占用時間的間隔規(guī)定，并給出了詳細的推導過程和計算方法。

1　飛機對間隔評估模型

建立配對進近飛機對間隔規(guī)定模型時，可以將配對進近的兩架飛機整體定義為一個單元，這樣可以簡化容量計算過程。將配對進近的兩架飛機i，j定義為到達單元x，下一順序到達單元（飛機k，l）定義為y。這里假設飛機i與飛機k用同一條跑道，飛機j與飛機l用同一條跑道。

為了保證充足的間距，Tik必須大于ARi，設Tik服從正態(tài)分布。

由于ARi與Tik相互獨立，可有：

管制規(guī)則的概率：

經(jīng)變換得：

表1　配對飛機間時間間隔標準差

2　算例分析

本文選擇上海浦東國際機場進行算例分析。上海浦東國際機場1號跑道和3號跑道是一組近距平行跑道。從中選擇兩類配對組合進行分析，即一組前后機都是重型機的配對類型和一組前后機都是中型機的配對類型。參考《浦東機場需求預測與資源分配計劃報告》和對機場數(shù)據(jù)分析得到表1～3數(shù)據(jù)。

表2　飛機平均跑道占用時間

表3　時間間隔標準差和AROR中不違反管制規(guī)則的概率

根據(jù)表3中Q（AROR）的值，通過查找正態(tài)分布函數(shù)反函數(shù)表，可以得到?-1（Q）的值，AROR中?-1（Q）的值分別為2.05和1.56，且r為10km，σ0為0.8。

將上述值與表中數(shù)據(jù)分別代入公式（1）得：重型機對在前時AROR（x）為63.79s，中型機對在前時AROR（x）為54.38s。結(jié)果表明，前機對為重型機對后機對為中型機對時AROR（x）時間更長。

3　結(jié)語

本文借鑒單跑道飛機間隔定義，結(jié)合近距平行跑道配對進近運行模式的特點，得到了配對進近運行模式下2種跑道占用時間間隔規(guī)定進行了實例驗證。對比兩種組合方式，前機對為重型機對后機對為中型機對時跑道占用時間規(guī)定更長。

［1］陳勇.空域容量評估模型和優(yōu)化方法研究［D］.北京：北京航空航天大學，2004.

［2］盧飛，張兆寧，魏志強，等.近距平行跑道配對進近縱向碰撞風險安全評估［J］.中國安全科學學報，2013（8）：108-113.

［3］鄭少行，張兆寧.配對進近運行模式下近距平行跑道容量研究［J］.航空計算技術，2013（4）：30-33.

The Evaluation Model of the Time Interval of the Runway Occupancy of the Pair into the Near Plane

Zhang Dingpeng
（Air Traffic Management Institute of Civil Aviation University of China，Tianjin 300300）

Close parallel runways matching approach is a operation mode to greatly enhance the airport runway capacity.Combined with single runway occupancy time interval in the runway operation characteristics，through the study of the characteristics of the matching approach operation mode，the matching approach mode model prescribed by the plane on the runway occupancy time interval was built up.Finally，the feasibility of the model was proved by a numerical example.

close parallel runways；matching approach；operation mode；interval provisions

V355；V323

A

1003-5168（2016）06-0111-02

2016-05-19

國家自然科學基金項目（71171190）；國家空管委基金項目（GKG201410001）。

張定鵬（1992-），男，碩士，研究方向：近距平行跑道配對進近容量評估。