機場航空容量評估計算機仿真方法

時間:2022-09-26 02:33:03

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機場航空容量評估計算機仿真方法

摘要:在經濟與技術支持下,我國航空運輸行業快速發展,盡管為居民出行便利提供了有力支持,但飛機大量增多也帶來了機位占用沖突,使得機場資源變得短缺。本文重點闡述機場航空容量評估計算機仿真方法,目的是改善空域資源與交通流量關系不對等問題,對提高機場整體運行效率與服務水平具有積極影響。

關鍵詞:機場;航空容量;計算機仿真

機場容量是指一定時間內,機場可容納航空器運行的最大頻次。機場航空容量是影響航空運輸行業發展進步的主要因素,優化并擴大機場航空容量,可以有效提高機場服務水平,因此航空運輸企業要對機場航空容量評估提高重視,采取科學有效的評估方法開展工作,以此保證評估結果的準確性、合理性、可靠性。

一、機場航空容量概述

(一)基本含義。機場容量的基本含義有兩方面,一是指一定時間內機場能夠處理的飛機運行架次數,通常以“高峰小時的航空器運行次數”統計;二是指一定時間內機場可以接納的旅客吞吐量,普遍以“年”統計。機場航空容量主要包括極限容量、實際容量,前者指的是當機場處于連續服務狀態時,在規定時間內所能容納的最多飛機架次數,后者是指機場在正常狀態下的規定時間內可處理的飛機運行架次數。一般條件下,規定時間內是指時間間隔1小時,由于極限容量反映的是飛機運行高峰時機場的處理能力,因而普遍大于實際容量,所以在機場航空容量評估工作中具有較強的應用性。(二)容量指標。當前,航空企業在對機場航空容量進行評估時,主要基于以下指標開展工作:第一,給定時間里,在允許航班延誤水平的背景下,機場能夠提供服務的最大飛機(航空器)數量被稱為運行容量,主要評估機場的日常航空服務能力;第二,最大容量是指給定時間內,在不考慮航班延誤情況的前提下,機場可以提供服務的飛機數量,體現的是機場的極限航空服務能力;第三,通常將航班時刻表每小時所能安排的最大航班數量稱為航班時刻安排容量,這一指標反映的是機場滿足航空綜合需求、空中管制要求等的保障能力[1]。

二、評估機場航空容量的計算機仿真方法

計算機仿真是計算機應用技術的重要組成部分,在應用該方法時,需要充分發揮電子計算機的作用和優勢,通過分析系統結構、功能性能、行為參數、系統控制者的思維等內容,構建動態模型,一種基于計算機技術構建模型模擬機場運行狀況的定量分析方法,主要用來分析限制和約束機場航空容量的因素,因為具有較強的全面性,所以得出的結果準確度較高。計算機仿真評估可以構建的模型主要有四種,分別是分析仿真模型、連續仿真模型、蒙特卡洛仿真模型、離散時間仿真模型。(一)基本原理。利用計算機仿真方法對機場航空容量進行分析,需要先深入調研涉及到的各大系統的運行模式,結合實際情況構建模型,通過發揮模擬優勢對假想情境進行預測,有利于增強機場管理方案的科學性,為提高服務水平與增大航空容量奠定基礎。計算機仿真評估方法屬于描述性技術,將影響機場航空容量的各項參數導入模型,若是原始參數發生變化,模型內的參數也會隨之改變,有利于航空企業預測未來、優化機場資源,由于模型基于真實數據進行假設分析,所以評估結果與真實情況具有較強的一致性。(二)仿真建模。數學界的建模是指在給定初始條件和參數值的前提下,通過建立求解數學模型分析過程,利用數學表達式反映結果。計算機仿真建模以數學建模為基礎,但因為其特殊性并不能完全應用,故而需要對數學模型進行優化,將計算機仿真模型與機場航空容量實際相連接,生成實效性與代表性強的情境樣本,在保證仿真質量與速度處于最佳平衡狀態的前提下,對各種未來可能會發生的現象進行推演,由于這一過程發生的計算量較大,所以對模型計算能力要求較高。計算機仿真相對于計算機建模,在概念方面更加寬泛,前者需要從模擬用戶處獲取仿真數據而不能自己生成模擬數據,后者可以通過計算機表達構建模型來模擬生成輸入數據。航空企業若想增強計算機仿真評估方法的真實性、可靠性,必須提高計算機仿真模型的可信度與有效性,對模型的仿真能力進行檢驗,如果發現評估結果不可復制,則證明該模型的實用性較差,但需要注意是的若是認為參與仿真模型構建部分過多,則會形成隨機仿真,該模型的不確定因素較多,可能會導致評估結果與實際情況不一致[2]。因此,航空企業在構建計算機仿真評估模型時,應根據實際情況選擇不同標準構建具有針對性的模型,同時減少人為干預,以此提高仿真評估結果的精確度與可靠性。(三)應用優勢。在機場航空容量評估中應用計算機仿真方法,能夠為航空企業提供準確性高的數量指標與定量分析結果,極大程度上為解決機場資源配置不合理、機位占用沖突等問題提供了有力幫助。具體應用優勢如下:第一,在應用計算機仿真方法評估機場航空容量時,既不需要過多考慮隨機因素,也不需要引入過多假設,相較于數學模型更加簡單且易操作,解決復雜情況的能力更強;第二,計算機仿真模型需要先對目標運作機制進行深入調查,若是能夠充分發揮計算機仿真評估方法的優勢,便可以從多層次對機場航空容量進行分析,根據不同影響因素之間的關系得出不同評估結果,同時留有一定優化空間,對進一步優化機場資源配置方案、調整程序系統運行具有積極影響。

三、結束語

綜上所述,空中交通流逐年增長,但是空域資源卻存在較強的限制性,制約著航空運輸行業的持續發展,若想改善機場航空容流配置問題、切實提高服務水平,航空企業可以采用計算機仿真方法構建模型,對機場航空容量進行全面評估,這對保證機場各方高效協同、減少飛機運行不良影響因素具有重要意義。

參考文獻

[1]李丘,張澍葳.基于AirTop的白云機場02L/20R跑道關閉地面運行影響計算機仿真評估[J].山東工業技術,2017(19):117-119.

[2]康瑞,楊凱.民航支線機場跑道容量評估模型設計與仿真[J].計算機仿真,2016,33(03):32-36.

作者:鄒石 單位:廣州白云國際機場股份有限公司運行控制中心