面向节能减排的机场地面运行优化研究

发布时间：2021-01-05 15:28

　　为了减少航空器在地面滑行阶段因等待造成的污染物排放量。在起飞着陆（LTO）循环污染物排放量计算模型基础上,研究了航空器在地面滑行阶段滑行动作类型及对应推力,将研究出的不同滑行动作对应推力值代入LTO循环计算模型,提出了基于滑行动作的航空器污染物排放量计算模型,并以该计算模型为目标函数,以航空器过机场关键节点时间为决策变量,考虑滑行冲突、滑行速度、航空器开始和结束滑行时间3种约束建立航空器场面节能减排滑行优化模型,并利用遗传算法对该模型求解。以哈尔滨机场航班数据进行实例计算,同时借助TAAM仿真软件对机场进行实际运行仿真。通过与TAAM输出仿真数据比较,经过模型优化后污染物排放量总体降低了32.89%,说明通过控制离场航空器推出时间和进场航空器经过其滑行路径关键节点时间可达到节能减排目的。 

【文章来源】：交通信息与安全. 2019,37(04)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

图１Ｋａｙｓｅｒｉ机场ＬＴＯ循环各阶段的机排放量Ｆｉｇ．１ＥｍｉｓｓｉｏｎｓａｔｖａｒｉｏｕｓｓｔａｇｅｓｏｆｔｈｅＬＴＯｃｙｃｌｅａｔＫａｙｓｅｒｉＡｉｒｐｏｒｔ

图２３种地面滑行冲突Ｆｉｇ．２Ｔｈｒｅｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｙｐｅｓｏｆｔａｘｉｉｎｇｃｏｎｆｌｉｃｔｓ

ǎ?５）3算例分析为了验证上述模型的合理和有效性，本文统计了哈尔滨太平国际机场２０１８年全年航班架次，按照《机场时刻容量评估技术规范》中对典型繁忙日的定义，即日交通量为历史数据中最大单日流量９０％～９５％的对应日，收集了多个典型仿真航班日数据，并以２０１８－０７－３１Ｔ０７：００—１４：００时段内运行的１７５架次航班为例进行仿真计算，该时刻表共有离场航班１０２架次，进场航班７３架次。其小时剖面见图３。图３输入航班小时分布图Ｆｉｇ．３ｆｌｉｇｈｔｐｌａｎｔｉｍｅｔａｂｌｅａｎａｌｙｓｉｓ参与仿真计算的航空器所属停机坪分布见图４，Ｔ２机坪中停机位和廊桥连接，因此Ｔ２机坪使用率较高，Ｔ３机坪中停机位主要用来除冰，因此Ｔ３机坪使用率较低。根据机场地面布局得到简化的地面“节点－边”网络图见图５。其中：Ｔ１～Ｔ６为该机场的停机坪，节点Ｂｉ和Ａｉ为机场滑行道交叉点；Ｑ１和Ｑ２为跑道快速脱离道点。３．１确定参与计算机场网络节点本文以停机坪为单位进行航空器场面滑行优化，在求解出航空器到达（离开）停机坪入口（出口）时间后加上航空器在机坪内部的滑行时间ｔａｐｒｏｎ即为航空器到达（离开）停机位的时间。对于图４航班使用停机坪分析Ｆｉｇ．４ａｐｒｏｎｆｏｒＦｌｉｇｈｔａｎａｌｙｓｉｓ图５哈尔滨机场地面简化图Ｆｉｇ．５ＰｉｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅＨａｅｒｂｉｎａｉｒｐｏｒｔｇｒｏｕｎｄ离场航空器在机坪内部有推出加速和正常滑行动

【参考文献】：
期刊论文
[1]首都国际机场航空器排放清单的计算分析[J]. 李杰,赵志奇,刘新罡,周晓宁,王凯,张朋.  中国环境科学. 2018(12)
[2]首都国际机场飞机排放清单的建立[J]. 徐冉,郎建垒,杨孝文,程水源,吕喆.  中国环境科学. 2016(08)
[3]30年来中国民航运输行业的大气污染物排放[J]. 何吉成.  环境科学. 2012(01)
[4]航空器巡航状态下污染物排放量的计算[J]. 吴金栋,魏志强.  交通信息与安全. 2011(05)
[5]航班飞行各阶段污染物排放量估算方法[J]. 魏志强,王超.  交通运输工程学报. 2010(06)
[6]考虑飞机排放的滑行线路优化[J]. 李可,李政.  交通节能与环保. 2009(04)
[7]机场跑道摩擦系数测试试验数据分析[J]. 史艳红,王立文.  中国民航学院学报. 2006(01)

硕士论文
[1]航空器低排放场面滑行策略研究[D]. 张红飞.中国民航大学 2017
[2]基于遗传算法的航空器地面路径规划研究[D]. 刘成.中国民用航空飞行学院 2015



本文编号：2958888