窄距运行模式下的地面滑行效率优化研究.doc

窄距运行模式下的地面滑行效率优化研究随着机场吞吐量的日益增加,大型运输机场都面临着增设跑道和飞行区扩建的发展需求,窄距平行跑道在节约占地面积和提升机场运行容量等方面有其独特的优势,一组或多组窄距平行跑道的构型正在被越来越多的机场采用。在该背景下,对窄距运行模式下的机场地面滑行效率进行研究具有重要的理论意义和实用价值。论文以此为研究对象,基于案例对比分析、数据统计分析、Petri网建模和系统仿真等工具和方法,进行了逐层深入的探讨和分析。首先在分析国内外典型窄距平行跑道机场布局的基础上,根据机场功能区与窄距跑滑系统的相对位置关系,归纳出三种不同的基本场面结构,即一组窄距平行跑道与功能区集中型、两组窄距平行跑道与功能区集中型、一组窄距平行跑道与功能区分散型;然后重点对结构最为复杂的“一组窄距平行跑道与功能区分散型”的跑道容量进行了计算分析,得到这种构型在不同跑道使用模式下跑道两侧航班量分布比例与总容量的函数关系,据此提出具有可操作性的最佳运行策略。接着以上海浦东机场和美国亚特兰大机场作为窄距平行跑道机场的典型案例,将航班在地面的运行细分为跑道、滑行道和停机坪这三个阶段,并基于现场采集的数据和搜集的资料对中美两场在不同阶段的运行效率进行对比分析,找到了窄距平行跑道机场在规划设计方面应避免的问题,最后提出窄距平行跑道机场在整体规划方面的原则。最后以上述规划原则为指导,在维持基本场面结构不变的前提下,对浦东机场2跑道北端运行问题进行深入剖析,并提出解决窄距跑道端排队等待空间不足、对头滑行等问题的地面运行优化策略;为验证优化策略的实施效果和地面运行效率的改善程度,使用Petri网对窄距平行跑道的地面运行建模,并基于Flexsim仿真平台建立仿真系统,结合现场采集的航班运行数据,对优化前后的地面运行情况进行比对,实例分析表明设计的优化策略能有效提升窄距运行模式下的地面滑行效率和安全水平。