双目运行条件下的目视间隔与跑道容量研究
发布时间：2022-02-11 09:34
随着民用航空业的快速发展,航班延误率增长,民航运输效率降低,为缓解延误水平,提高航空运输效率,双目运行模式是一个较好的选择,目视间隔无确定的数值,但比民航规章规定的其他间隔要小,为确保目视安全飞行,需对双目运行条件下的碰撞风险进行评估,为此本文提供一个安全的目视间隔值,来提高跑道运行效率。本文主要通过建立双目运行条件下的碰撞风险模型,将目视因素加入到碰撞风险模型中,赋予目视误差一定的权重,在给定安全水平TSL的条件下,通过碰撞风险模型得出目视间隔最小值,并对双目运行条件下的碰撞风险模型进行仿真计算,得到侧向、纵向、垂直方向上的目视碰撞风险仿真结果,体现在目视间隔、目视因素所占权重、和碰撞风险水平之间关系的三维效果图中。最后基于江北机场实际运行环境,对03号跑道及03号跑道和02R平行跑道建立双目运行条件下的容量评估模型,利用时空图来反映前后两机的运动状态,将目视间隔最小值带入容量评估模型,从而得到满足安全条件下的最大容量,最后基于重庆江北国际机场的数据对跑道容量进行仿真,将MATLAB仿真结果与实际运行最大高峰小时架次作对比,并进行Anylogic仿真研究,将MATLAB仿真目视容量与...
【文章来源】：中国民用航空飞行学院四川省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
本文结构框架
26行小时[43][44]。在终端区范围内，航空器的位置、航向、高度和速度等数据的准确性高于巡航阶段，但航空器的操作更加复杂，航空器的姿态变化大[45]。此外，终端区内航空器的飞行状态不固定，不同类型航空器间的相互影响也较大，出现不安全事件的概率会随之增大。因此，在终端区内选择的安全目标水平要大一些，为了保证在终端区内航空器能够安全飞行，航空器之间的间隔值能够达到安全标准，本文选取数量级较小的，能够保证航空器更大安全性的安全目标水平5×10次事故每飞行小时作为本文研究中的安全目标水平标准。4.3目视进近时目视间隔的确定本文将基于重庆江北国际机场的实际跑道运行情况，来研究纵向、侧向和垂直三个方向上的目视最小安全值，并以中型机为研究对象。4.3.1重庆江北机场跑道的概况重庆江北机场共有三条跑道，该机场跑道构型如图4.1所示：本文主要研究03号跑道和02R跑道。02L和02R的跑道中心线间距为0.38km，并且02R/20L相对02L/20R向北错开了60米；02R、03号跑道中心线间距为1.62千米，03/21号跑道相对02R向北错开1.6千米，其中间隔有航站楼。图4.1重庆江北机场跑道构型图本文主要研究02R和03号跑道，研究单跑道以03号跑道为例，研究平行跑道同时
27目视进近主要以02R和03号跑道为例。4.3.2双目运行条件下侧向最小目视间隔的仿真计算在目视进近过程中，研究侧向最小目视间隔主要基于重庆江北机场02R和03号平行跑道。如图4.2为当航空器驾驶员选择目视进近时侧向目视间隔示意图。图4.2双跑道同时目视进近侧向目视间隔示意图在第三章中已建立出侧向方向碰撞风险模型，现在从逆向思维出发，设航空器在侧向方向上的最小目视间隔值为。由公式（3.8）及公式（4.1）可知：=1√2[(+)+]()2[(+)+](4.2)公式（4.2）中表示航空器间隔值小于等于的可能性，即航空器在侧向方向上发生碰撞的概率，ω指的是目视因素所占权重，指的是目视侧向间隔值，进而通过TSL水平可以确定侧向碰撞风险模型中最小目视侧向间隔值。假设双目运行模式下的碰撞风险中的误差主要由导航和目视误差所组成，即设=1ω，=0，=0，=0，=0.38，=+0.02，=+0.02，=2.315=1.25[28]，从航空器建立航道的位置考虑，重庆江北国际机场03号跑道取距离为14.9km，02R跑道取距离为14.9km。因此，=2.315+0.02×14.9=2.613，=2.315+0.02×14.9=2.613。由以上参数，通过MATLAB编程，对双目运行条件下的侧向碰撞风险进行仿真计算，航空器的间隔为正值，所以在仿真结果中的负值与航空器间的方向有关，应取绝对值，仿真结果如图4.3所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于目视间隔条件下的碰撞风险分析[J]. 朱代武,李晨鹿,陈九昊. 航空计算技术. 2017(03)
[2]基于Event改进模型的交叉航路碰撞风险评估[J]. 曹兴武,张兆宁. 中国民航大学学报. 2015(03)
[3]基于相关进近模式的双跑道容量计算及仿真[J]. 高伟,傅炜. 科学技术与工程. 2014(04)
[4]配对进近运行模式下近距平行跑道容量研究[J]. 郑少行,张兆宁. 航空计算技术. 2013(04)
[5]基于到达流特性的跑道容量分析[J]. 卢朝阳,赵新灿. 南京航空航天大学学报. 2011(01)
[6]跑道容量仿真模型分析[J]. 李浩瀚. 交通科技与经济. 2009(03)
[7]近距平行跑道容量及延误水平计算模型[J]. 郭海琦,朱金福. 交通运输工程学报. 2008(04)
[8]空中相撞的安全目标等级研究[J]. 李冬宾,徐肖豪,李雄. 人类工效学. 2008(02)
[9]平行滑行道对跑道容量的影响[J]. 张昌尧,西绍利,袁捷. 中国民航大学学报. 2008(01)
[10]实施目视间隔与目视进近减少航班延误[J]. 詹建明. 中国民用航空. 2007(11)
硕士论文
[1]飞机进近着陆阶段的碰撞风险模型研究[D]. 叶右军.中国民用航空飞行学院 2019
[2]近距平行跑道配对运行的容量评估[D]. 张定鹏.中国民航大学 2018
[3]面向航迹的管制运行间隔研究与评估[D]. 李希璐.中国民航大学 2018
[4]通航机场跑道容量评估研究[D]. 宫献鑫.中国民用航空飞行学院 2018
[5]近距平行跑道容量提升方法研究[D]. 赵芮.中国民航大学 2016
[6]航空器穿越飞行高度层最小纵向间隔的研究[D]. 王鹏.中国民航大学 2014
[7]基于人因可靠性的平行航路碰撞风险模型研究[D]. 张微.中国民航大学 2013
[8]双流机场平行跑道安全间隔仿真研究[D]. 李杰.电子科技大学 2011
[9]垂直间隔的安全评估[D]. 郭燕.中国民航大学 2009
[10]平行跑道安全间隔评估模型研究[D]. 张秀辉.中国民航大学 2008
本文编号：3620039
【文章来源】：中国民用航空飞行学院四川省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
本文结构框架
26行小时[43][44]。在终端区范围内，航空器的位置、航向、高度和速度等数据的准确性高于巡航阶段，但航空器的操作更加复杂，航空器的姿态变化大[45]。此外，终端区内航空器的飞行状态不固定，不同类型航空器间的相互影响也较大，出现不安全事件的概率会随之增大。因此，在终端区内选择的安全目标水平要大一些，为了保证在终端区内航空器能够安全飞行，航空器之间的间隔值能够达到安全标准，本文选取数量级较小的，能够保证航空器更大安全性的安全目标水平5×10次事故每飞行小时作为本文研究中的安全目标水平标准。4.3目视进近时目视间隔的确定本文将基于重庆江北国际机场的实际跑道运行情况，来研究纵向、侧向和垂直三个方向上的目视最小安全值，并以中型机为研究对象。4.3.1重庆江北机场跑道的概况重庆江北机场共有三条跑道，该机场跑道构型如图4.1所示：本文主要研究03号跑道和02R跑道。02L和02R的跑道中心线间距为0.38km，并且02R/20L相对02L/20R向北错开了60米；02R、03号跑道中心线间距为1.62千米，03/21号跑道相对02R向北错开1.6千米，其中间隔有航站楼。图4.1重庆江北机场跑道构型图本文主要研究02R和03号跑道，研究单跑道以03号跑道为例，研究平行跑道同时
27目视进近主要以02R和03号跑道为例。4.3.2双目运行条件下侧向最小目视间隔的仿真计算在目视进近过程中，研究侧向最小目视间隔主要基于重庆江北机场02R和03号平行跑道。如图4.2为当航空器驾驶员选择目视进近时侧向目视间隔示意图。图4.2双跑道同时目视进近侧向目视间隔示意图在第三章中已建立出侧向方向碰撞风险模型，现在从逆向思维出发，设航空器在侧向方向上的最小目视间隔值为。由公式（3.8）及公式（4.1）可知：=1√2[(+)+]()2[(+)+](4.2)公式（4.2）中表示航空器间隔值小于等于的可能性，即航空器在侧向方向上发生碰撞的概率，ω指的是目视因素所占权重，指的是目视侧向间隔值，进而通过TSL水平可以确定侧向碰撞风险模型中最小目视侧向间隔值。假设双目运行模式下的碰撞风险中的误差主要由导航和目视误差所组成，即设=1ω，=0，=0，=0，=0.38，=+0.02，=+0.02，=2.315=1.25[28]，从航空器建立航道的位置考虑，重庆江北国际机场03号跑道取距离为14.9km，02R跑道取距离为14.9km。因此，=2.315+0.02×14.9=2.613，=2.315+0.02×14.9=2.613。由以上参数，通过MATLAB编程，对双目运行条件下的侧向碰撞风险进行仿真计算，航空器的间隔为正值，所以在仿真结果中的负值与航空器间的方向有关，应取绝对值，仿真结果如图4.3所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于目视间隔条件下的碰撞风险分析[J]. 朱代武,李晨鹿,陈九昊. 航空计算技术. 2017(03)
[2]基于Event改进模型的交叉航路碰撞风险评估[J]. 曹兴武,张兆宁. 中国民航大学学报. 2015(03)
[3]基于相关进近模式的双跑道容量计算及仿真[J]. 高伟,傅炜. 科学技术与工程. 2014(04)
[4]配对进近运行模式下近距平行跑道容量研究[J]. 郑少行,张兆宁. 航空计算技术. 2013(04)
[5]基于到达流特性的跑道容量分析[J]. 卢朝阳,赵新灿. 南京航空航天大学学报. 2011(01)
[6]跑道容量仿真模型分析[J]. 李浩瀚. 交通科技与经济. 2009(03)
[7]近距平行跑道容量及延误水平计算模型[J]. 郭海琦,朱金福. 交通运输工程学报. 2008(04)
[8]空中相撞的安全目标等级研究[J]. 李冬宾,徐肖豪,李雄. 人类工效学. 2008(02)
[9]平行滑行道对跑道容量的影响[J]. 张昌尧,西绍利,袁捷. 中国民航大学学报. 2008(01)
[10]实施目视间隔与目视进近减少航班延误[J]. 詹建明. 中国民用航空. 2007(11)
硕士论文
[1]飞机进近着陆阶段的碰撞风险模型研究[D]. 叶右军.中国民用航空飞行学院 2019
[2]近距平行跑道配对运行的容量评估[D]. 张定鹏.中国民航大学 2018
[3]面向航迹的管制运行间隔研究与评估[D]. 李希璐.中国民航大学 2018
[4]通航机场跑道容量评估研究[D]. 宫献鑫.中国民用航空飞行学院 2018
[5]近距平行跑道容量提升方法研究[D]. 赵芮.中国民航大学 2016
[6]航空器穿越飞行高度层最小纵向间隔的研究[D]. 王鹏.中国民航大学 2014
[7]基于人因可靠性的平行航路碰撞风险模型研究[D]. 张微.中国民航大学 2013
[8]双流机场平行跑道安全间隔仿真研究[D]. 李杰.电子科技大学 2011
[9]垂直间隔的安全评估[D]. 郭燕.中国民航大学 2009
[10]平行跑道安全间隔评估模型研究[D]. 张秀辉.中国民航大学 2008
本文编号：3620039
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