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完整word)机场容量及延误分析=机场容量及延误分析学生： 刘辉 指导老师: 冯自立摘要 近些年来，航空需求的急剧增长给机场带来了一系列问题，如高峰时机场拥挤、延误增加，服务质量严重下降造成这些问题的根本原因在于机场系统容量的有限性和航空需求的无限增长性,机场需求超过机场容量,机场容量已不能满足当前航空运输的需求机场地面容量评估是实施机场流量管理策略的的重要依据，对于减少航班延误和保障飞行安全起着至观重要的作用本文从实际运行的角度对机场容量进行分析和评估，对影响机场容量的各因素如跑道、滑行道、停机坪、航站楼及空中交通管理等进行全面的、系统的分析和探讨 本文首先介绍了近年来国内外机场空中交通地面容量理论与方法的发展概况,讨论容量及相关的容量的概念和关系，初步分析跑道、滑行道、停机坪、及空中交通管理的影响方式和作用，从而结合数学模型提出评估模型和评估方法针对机场现场运行特点，结合航班运行特点及空中交通管理服务优化航班流，改进航班起飞和进近过程中间隔距离等，多方面、多层次改善增加机场容量、减少机场延误最后,就该增加机场容量、减少延误提出自己的意见关键字 ：空中交通管理、容量、评估、跑道、滑行道、机坪The Analysis of Capacity and Delays to The airportAbstract： In recent years， the sharp increase in demand for aviation airport has brought about a series of issues， such as the height of airport congestion， increase of delays and the declines of the service quality. These problems is the fundamental reason for the limited capacity of the airport system and aviation unlimited growth of demand， the airport needs over airport capacity and the airport capacity has been unable to meet the current demand of the air transportation 。

Airport ground capacity evaluation is essential and an key point to the effective implementation of airport flow management, it plays an important role in reducing flight delays and ensuring flight safety concept. This page is from the perspective of the practical operation of airport capacity for analysis and assessment of the impact of airport capacity factors such as runways， taxiways, aprons, and air traffic management to conduct a comprehensive, systematic analysis and discussion. First of all， the former theories and methods of air ground traffic evaluation are introduced both home and abroad and the definition of capacity and related definition are also discussed. Then to the runway， taxiway, apron， terminal and the air traffic management evaluation. Afterwards， combining mathematical model, the models and the methods are proposed. Based on the characteristics of the ground flow, With flights operating characteristics and air traffic management services to optimize flight flow， improve flight take—off and approach the process of spacing distance， multidimensional and multilevel improvement to increase airport capacity and reduce airport delays。

Finally , increasing the capacity and inducing the delays was expatiatedKey words： air traffic management， capacity, evaluation, runway， taxiway， apron第1章 绪论11 前言经济的迅猛发展带动了我国民用航空运输量的持续快速增长进几年全国飞行量增长率将在15％以上，但是我国航班还远未达到社会需求，修建机场，开辟航线、增加航班充分利用跑道的要求仍然比较强烈，随着飞行量的迅速增加，空中交通管制能力和飞行量之间不相适应的矛盾日益突出，因此如何加强空中交通流量管理，优化飞机的运行环境，保证飞行的安全,流畅，有序和减少飞行延误,已成为当今空中交通管制部门所面临的迫切任务同时，由于中国航空业发展的不均衡性， 北京、上海（浦东/虹桥)、广州、深圳和成都这六个机场完成的旅客吞吐量和货邮吞吐量占了全国总数的一半以上,达到56.8%和678%.空中交通流量的不平衡导致繁忙机场及其终端区和航路交叉点频繁出现飞行冲突,给航空公司带来巨大经济损失,也引发了空中飞行的诸多安全隐患。

使得机场容量评估显得十分重要一方面，对机场增容的各项改扩建方案进行评估，分析比较各自的优劣,可以给机场管理者的决策提供建设性参考意见，实现资源效益的最大化.另一方面，科学有效的机场容量评估结果是实行机场流量管理措施的基础和依据运输体系的有效性一般是以其有效地处理所运输的单元的能力来衡量的由于体系的性能有赖于该体系的各个组成部分,因而通过有必要对这些组成部分做出评价，以确定体系的能力在体系的使用要求有顺序地利用一组设施的场合，该体系的整体效率通常被效率最差的组成部分的特性所限制.在航空运输中，特殊关切的问题集中在飞机、旅客和货物通过机场和航空体系的活动中有经验的空中旅行者已逐渐习惯于飞行的延误、超额定票、衔接脱节、缺少停车位置以及在高峰时期的排长队在许多航空运输旅程中，飞机在快速特性方面的相对优点已被机场地面通道、航站体系和空中飞行延误而大大地削弱了根本来说，机场系统的拥挤和延误的产生是由于机场系统容量的不足，航空需求超过了机场系统的容量,而实际上，即使航空需求没有达到机场系统的容量，延误也可能产生,这是因为航空需求的非连续性，即需求的波动性造成的,根据交通运输领域的实际经验,当航空需求达到或超过系统的75%时，延误即开始显著增加，而当需求与容量之比为1时，延误呈指数增长。

机场容量和延误的资料对机场规划者是很重要的,在航空界里坚决相信,通过对产生延误的各因素的了解和采取技术革新方法以减少延误,大量的提高航空运输效率是能够实现的 依据机场地面空中交通容量，采用满足管制规则要求的策略最大限度地利用机场系统的容量,保障空中交通在机场安全、快捷、有序地流动因此,机场容量评估是有效提高机场容量、改善机场空中交通阻塞状况的基础和前提科学有效的空中交通容量评估是空中交通管理的关键技术，对空中交通管理起着至关重要的作用.12 机场地面容量研究的发展概况 随着航空需求持续显著增长，拥挤已成为未来航空业发展的主要障碍之一.只要交通流量超过机场跑道系统容量或空管扇区容量时，交通就会产生拥挤在机场跑道、空管设施等因素没有发生变化的情况下，交通流量管理（TFM）是降低拥挤造成的损失,保证空中交通安全、减少延误的最有效方案TFM是按一定的规则合理地分派空中交通需求使之不超出机场和空域的容量因此，对机场和空域容量的准确估计是实施流量管理的基础和前提 机场地面容量研究是空中交通流量管理的重要组成部分,跑道容量是决定机场地面容量最为重要的因素在机场容量的研究过程中，对跑道容量的评估成为主要的研究方向,因为跑道作为机场中最容易形成瓶颈的子系统往往决定了整个机场的容量水平。

对于机场跑道容量的研究,Bowen和Pearcelf在1948年最早提出假定服从泊松分布的到达流模型SimpsonR W,Odoni A R，Salas—Roche F在前人的基础上对简单的泊松型到达（起飞）队列采用先到先服务策略（FCFS：First come first serve),它们被用来估计特定系统条件下飞机的延误水平1969年，Harris首次考虑了导航设备的误差和人的因素，他假设飞机间隔服从正态分布，从而提出了考虑随机因素的容量模型.1970年，R.SRatner首次将跑道的容量概念进一步扩充，初步探讨了终端区以及航路的流量管理和容量评估问题,但没有给出容量的计算方法.1978年,David KSchmidt用排队论的观点对管制员的工作负荷进行了分析,讨论了管制员对例行事件的处理时间以及扇区的交通流量与航班延误之间的关系Newell于1979年分析了达到流与起飞流之间的关系，并总结了凸状容量曲线1991年，Milan Janic和VojinTosic对终端区容量评估问题做了一定的研究，建立容量评估模型并给出了计算方法1998年，David ALee，Coroline Nelson和Gerald Shapiro在总结前人经验的基础上，提出了机场容量和延迟模型，并将该模型应用于美国十多个机场的实际容量评估，取得了预期的效果. 在国内此项研究起步比较晚,但在理论建设也取得了一定的发展和成果。

在1999年之后，中国相继出现了单跑道三种使用策略(起飞、降落、起飞/降落）下的确定性容量模型和随机性容量模型；平行跑道各种运行方式下的容量模型；用排队论和运筹学的方法建立了滑行道和停机位的容量评估模型.1.3 本文研究的主要内容 ◆初步分析跑道、滑行道、停机坪、航站楼及空中交通管理的影响方式和作用 ◆优化航班流,提高机场系统容量 ◆结合烟台机场的实际运行分析机场理论容量和实际容量的差别 ◆结合本文对增加机场容量和减少延误提出自己的建议第2章 机场地面容量和延误 21 机场系统 机场系统为飞机在其上运行的各组成部分，同时包括与其邻近的空域空中交通管制程序，包括那些反映尾流的涡流效应，也是影响机场容量的因素即跑道部分包括一般进近到跑道和从跑道起飞的航迹滑行道部分的容量通常要比跑道或机坪－门位部分的容量大的多在多数机场上，跑道滑行道和门位的运行可以认为是相互独立的并加以分析.整个机场的容量为3个组成部分中最受限制的那个容量所控制。