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文檔簡介
1、隨著航空運輸量的快速增長,終端區(qū)作為航空運輸網(wǎng)絡的關鍵節(jié)點,運行壓力逐漸增大,尤其是飛行量較高的繁忙機場終端區(qū),具有進離場航線相互交織、機動空間狹小、航班密度高等復雜性特點,已成為飛行沖突頻發(fā)、航班延誤加劇的“瓶頸”空域單元。以機場終端區(qū)為研究對象,開展空域資源配置相關技術(shù)研究,能有效降低航班延誤程度、提高空域資源利用率,對提升我國空域資源管理水平具有重要意義。
本文在綜合分析國外內(nèi)相關研究成果的基礎上,從戰(zhàn)略空域資源管理的視
2、角,圍繞滿足終端區(qū)戰(zhàn)略交通需求的目標,研究了機場終端區(qū)空域資源配置若干關鍵技術(shù)和方法,主要研究內(nèi)容和成果如下:
?。?)研究了機場終端區(qū)容量影響因素分析方法。在綜合分析終端區(qū)運行特點和容量概念的基礎上,定性分析了影響終端區(qū)容量的主要因素,選取全國11個典型機場終端區(qū)為樣本,提取了20個影響因素,對各因素進行了指標化以及量化處理,建立了基于主成分分析的容量影響因素分析方法,分析了單因素的重要性和多因素的相關性,提煉出反映物理容納能
3、力、交通流分布、航線結(jié)構(gòu)、機型混雜程度四個方面的的主成分;以主成分為變量,使用Q型聚類方法,將11個終端區(qū)分成了5類,有利于統(tǒng)籌制定終端區(qū)空域資源配置策略。
?。?)建立了機場終端區(qū)容量評估模型,探究了終端區(qū)容量影響機理。在分析現(xiàn)有空域容量評估方法特性的基礎上,結(jié)合航線物理結(jié)構(gòu)、交通流速度、管制間隔、機型配比等因素,建立了基于阻塞流的進場容量評估模型和離場容量評估模型,并以跑道Pareto容量包線為約束,明晰了進離場容量的函數(shù)關
4、系,建立了基于阻塞流的終端區(qū)極限容量評估模型;以杭州終端區(qū)為例,證明了惡劣天氣影響下終端區(qū)進場容量階梯狀漸變關系,以及不同運行模式下移交間隔變化引起進場容量變化規(guī)律;使用因素分析法,研究了移交間隔、機型比例、管制間隔等因素變化對終端區(qū)極限容量影響的特點和規(guī)律,為開展終端區(qū)空域資源配置研究提供了依據(jù)。
(3)研究了機場終端區(qū)戰(zhàn)略交通需求預測方法。在綜合分析現(xiàn)有典型預測方法適用性的基礎上,以機場起降量為預測對象,考慮影響起降量發(fā)展
5、的國內(nèi)生產(chǎn)總值、人口等經(jīng)濟社會因素,以及歷史數(shù)據(jù)的時間序列特點,建立了計量經(jīng)濟預測、BP神經(jīng)網(wǎng)絡預測、灰色數(shù)列預測三個獨立模型,并使用基于熵權(quán)的組合預測方法,對2020年全國機場起降總量進行了預測;以梯減法為主線,結(jié)合全國起降總量預測結(jié)果,利用指數(shù)平滑法預測權(quán)重,建立了包含地區(qū)、機場群和多機場終端區(qū)、單機場的多層級終端區(qū)流量戰(zhàn)略預測模型,并對2020年前全國各層級機場起降量進行了預測,為終端區(qū)容量需求研究奠定了基礎。
?。?)研
6、究了終端區(qū)戰(zhàn)略容量需求預測方法。結(jié)合終端區(qū)時空分布特點,以全國各層級起降量預測結(jié)果為基礎,構(gòu)建以目標機場為中心的O-D矩陣,建立了基于Fratar模型的終端區(qū)航班時刻需求預測方法,以杭州機場為例,對2020年航班時刻需求進行了預測;在論證航班時刻需求泊松分布特性的前提下,建立了機場終端區(qū)開環(huán)排隊網(wǎng)絡模型以及容量需求模型,研究了2020年杭州終端區(qū)在隔離運行、半混合運行(兩起一落)和混合運行三種模式下的容量需求,為終端區(qū)開展空域資源配置提
7、供了建設目標。
(5)研究了終端區(qū)空域資源配置策略綜合評價方法。結(jié)合終端區(qū)容量影響因素分析及機理研究成果,確立了為提升終端區(qū)保障能力可采用的三類終端區(qū)空域資源配置策略,為評定各策略優(yōu)劣等級,構(gòu)建了包含空域資源利用率、服務質(zhì)量和建設維護投入的空域配置策略多維度評價指標體系,實現(xiàn)了定性和定量指標的有效結(jié)合,建立了基于可拓多層次狀態(tài)分類的終端區(qū)空域資源配置策略綜合評價模型,對不同配置策略進行了等級評定,為機場終端區(qū)未來建設發(fā)展提供決
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