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机位动态容量评估及运行仿真研究

机位动态容量评估及运行仿真研究

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作者：汪家保中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

随着我国民航运输行业的快速发展,现阶段,我国已是名副其实的民航大国,并且正在向民航强国的道路上向前迈进,由此带来了一系列的机位占用冲突问题。千万级以上的民航运输机场,近机位资源紧缺,已成为不争的事实。在此背景下,如何评估机... 详细信息

随着我国民航运输行业的快速发展,现阶段,我国已是名副其实的民航大国,并且正在向民航强国的道路上向前迈进,由此带来了一系列的机位占用冲突问题。千万级以上的民航运输机场,近机位资源紧缺,已成为不争的事实。在此背景下,如何评估机场机位容量,达到提高机场机位系统的运行效率和服务水平、为机场机位的改扩建计划提供依据的目的,已成为当前我国民航运输机场急切需要解决的问题。本文以飞机等待时间限定值为目标,建立机位动态容量评估模型,并且进行仿真运行,做出了一下研究工作:1.分析机位与航班之间的匹配关系。从类型和数量两个方面来分析,以容量是否溢出造成机位资源浪费和容量不足造成机位资源紧缺进而来判断机位与航班类型是否匹配。2.对于机场持续高峰时段确定方法的研究。分析高峰时段的流量特性,提出研究持续高峰时段机位容量的必要性。分析机场容量发生变化对飞机延误的影响关系,确定以机场稳定容量为研究前提。运用系统聚类理论对高峰持续时段进行研究,结合SPSS数据分析软件,确定高峰持续时段的确定方法。3.确定机位最小间隔时间的研究。根据ICAO附件14的机位尺寸和机型尺寸数据,得出各类型机位的尺寸及各类型飞机的机位最小安全间隔时间,统计机场机位上停放的所有飞机类型及数量占比,运用加权平均的方法求出各类型机位的最终机位最小间隔时间。4.对机位保障时间的研究。通过统计各类型飞机的计划保障时间得到保障时间的原始数据,将原始数据进行分类统计,根据原始数据及其飞机的混合比,运用加权平均的方法,计算出最终的保障时间。5.对机位缓冲时间的研究。根据机位需要缓冲时间的原因是飞机会出现早于计划时间和晚于计划时间进港的特性,统计其时间数据,并运用概率论的知识进行拟合,得出早于计划时间进港和晚于计划时间进港的概率密度函数,并用SPSS软件中的卡方检验的功能,对分布函数进行检验,验证其准确性。分析航班在早于计划时间进港和晚于计划时间进港情况下,机位的占用情况,得出机位缓冲时间的计算方法,并且引出机位等待时间的概念。6.对飞机平均等待时间限定值的确定方法的研究。分析八种机位占用冲突的情况,并且计算出这八种占用情况出现的概率,运用MATLAB程序编程,得出缓冲时间与平均等待时间的关系图,研究图中缓冲时间随着平均等待时间变化而产生的规律,进而确定最佳的平均等待时间。7.建立以飞机平均等待时间限定值为目标的机位动态容量优化模型。在计算出平均等待时间限定值之后,可根据统计计算的数据,求出各类型机位的缓冲时间,进而建立机位容量模型,并且在模型中对各种数据的限制性条件予以说明。根据建立的最优机位动态容量计算模型,进行实例验证,验证结果与机场实际情况之间的误差在合理范围以内,验证了模型的有效性和合理性。8.研究机位容量实例计算并进行了仿真运行验证。本文是以中南某四千万级以上的机场作为验证机场,结合该机场当前的4号卫星厅的建设计划,验证了模型合理有效性。并且运行仿真的手段对机位容量进行仿真验证,运行仿真的容量小于理论计算的容量,但是在较小的误差范围以内,因此认为这种误差是可控的,进一步验证模型的有效合理性和实际可操作性。

关键词：近机位高峰持续时段动态容量等待时间限定值运行仿真

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