航空航天+民航+成都雙流終端區(qū)容量及其評估方法

成都雙流終端區(qū)容量及其評估方法摘要本文是基于成都雙流終端區(qū)雙跑道運(yùn)行的現(xiàn)狀進(jìn)行分析研究。通過對雙流機(jī)場的雙跑道運(yùn)行條件和對其終端區(qū)的具體情況分析，結(jié)合文獻(xiàn)中的內(nèi)容提出了終端區(qū)容量的基本定義，對終端區(qū)容量的基本情況進(jìn)行了說明，介紹了典型終端區(qū)空域與一般管制過程的特點(diǎn)，分析了影響雙流機(jī)場終端區(qū)容量的常見因素并對于可以進(jìn)行改善的因素提出了相關(guān)建議，介紹了對終端區(qū)容量建模過程進(jìn)行合理簡化的基本假設(shè)和思路，并在此基礎(chǔ)上利用概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的算法，建立了終端區(qū)的基本容量的模型。關(guān)鍵詞：成都雙流機(jī)場；終端區(qū)容量；終端區(qū)空域；管制過程；容量評估模型ChengdushuangliuterminalcapacityanditsassessmentmethodStudent:HanChaoInstructsteacher:KongJianguoAbstractThisarticleisbasedonthecurrentsituationofChengduShuangliuterminalareaoftworunwaysrunningoperationanalysis.Proposedthebasicdefinitionofthecapacityoftheterminalareathroughtheanalysisofthedoubledualrunwayairportoperatingconditionsandterminalareainandaroundthespecificcircumstances,combinedwiththecontentsoftextbooks,describedthecapacityoftheterminalarea,atypicalTerminalAreaairspaceandcontrolcharacteristicsoftheprocess,thecommonfactorsthataffectthecapacityofdoubletheairportterminalareaandputforwardrelevantproposalsforthefactorsthatcanimprovetheterminalareacapacitymodelingprocessreasonablesimplificationofthebasicassumptionsandideas,andonthisbasis,theuseofprobabilityandmathematicalstatistics,algorithms,andmodelofthebasiccapacityoftheterminalarea.Keywords:ChengduShuangliuairport;Terminalcapacity;Airspaceterminal;Controlprocess;Capacityevaluationmodel目錄引言 頁引言隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，民航業(yè)也發(fā)生著翻天覆地的變化，航空運(yùn)輸量的大幅度增長在帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)也使得國內(nèi)某些地區(qū)交通負(fù)荷越來越重，在空域容量沒有相應(yīng)增長的情況下，將導(dǎo)致空中交通網(wǎng)絡(luò)的擁擠和航班的延誤，造成飛行沖突，旅客不便和航空公司成本增加，并對飛行安全產(chǎn)生不利影響，而其中容量限制情況最嚴(yán)重的部分往往是各大機(jī)場終端區(qū)。因此有必要對于終端區(qū)的容量限制情況進(jìn)行分析和研究。本文是針對成都雙流終端區(qū)容量情況的研究。影響終端區(qū)容量的因素大致可分為兩類：一類是終端區(qū)的運(yùn)行環(huán)境，如進(jìn)離場程序、空域限制、扇區(qū)劃分、航路航線布局、天氣情況、通訊系統(tǒng)類型及分布、管制規(guī)則、管制員人力資源情況等；一類是交通流的影響，如機(jī)隊(duì)的機(jī)型組合、進(jìn)離場比例、走廊口流量分布和進(jìn)離航班排序等。對終端區(qū)容量大小的評價(jià)主要通過在該區(qū)域內(nèi)保證安全和一定延誤水平情況下航班架次的數(shù)目進(jìn)行判斷。目前，主要以單一的小時(shí)保障架次作為運(yùn)行單位保障能力的容量指標(biāo)，但實(shí)際上單個(gè)小時(shí)產(chǎn)生的延誤會順延影響到下一個(gè)小時(shí)的飛行架次，因此，改用日保障架次作為容量評估輔助指標(biāo)更為合理。受轄內(nèi)機(jī)場和終端區(qū)的影響和制約，終端區(qū)容量定義為：在可接受的延誤條件下，一天內(nèi)終端區(qū)所能保障的最大運(yùn)行架次。若終端區(qū)運(yùn)行架次達(dá)到或接近飽和容量時(shí)，可視為終端區(qū)已經(jīng)飽和運(yùn)行。各部門在實(shí)際操作時(shí)不能超過這個(gè)界限，否則造成航班延誤陡增，并可能會產(chǎn)生安全隱患等負(fù)面影響。對于成都雙流終端區(qū)而言，盡管成都雙流機(jī)場已經(jīng)在進(jìn)行機(jī)場擴(kuò)建和設(shè)備更新，擁有先進(jìn)的跑道、脫離到和停機(jī)坪系統(tǒng)。進(jìn)近空域已事實(shí)雷達(dá)管制并劃分扇區(qū)，管制技術(shù)也相對提高很多，但是卻還是無法跟上成都迅猛的發(fā)展速度，成都雙流機(jī)場作為西南地區(qū)面向世界的重要空中門戶，需求量猛增，日高峰可達(dá)545架次，小時(shí)最高峰達(dá)35架次，已經(jīng)超過了民航總局的規(guī)定。還有一個(gè)問題就是成都周邊軍用機(jī)場過多，民航飛機(jī)受空軍活動(dòng)影響極大。所以僅僅通過空中交通管制硬件設(shè)施的改善已經(jīng)不能作為提高空中交通管制容量的主要增長點(diǎn)。而應(yīng)從空中交通管制的具體方式和工作流程入手，建立終端區(qū)的飛行流模型，并結(jié)合局方的相關(guān)間隔規(guī)定、事跡采用的管制技術(shù)手段、管制員具體工作負(fù)荷等特點(diǎn)，有針對性地對于終端區(qū)流量進(jìn)行系統(tǒng)評估，最終據(jù)此結(jié)果對管制程序進(jìn)行細(xì)節(jié)上的改進(jìn)。1.成都雙流機(jī)場運(yùn)行現(xiàn)狀分析1.1雙流機(jī)場雙跑道運(yùn)行成都雙流國際機(jī)場標(biāo)高512.4m，現(xiàn)有2條平行跑道，分為東西兩條跑道，間距為1525M東西兩跑道頭間距為1040M。兩跑道用聯(lián)絡(luò)道連接。如圖1所示：圖1雙流機(jī)場雙跑道示意圖其雙跑道運(yùn)行模式分為4種：獨(dú)立平行儀表進(jìn)近：在相鄰平行跑道儀表著陸系上進(jìn)近的航空器之間不需要配備規(guī)定的雷達(dá)間隔時(shí)，在平行跑道上同時(shí)進(jìn)行的儀表著陸系統(tǒng)進(jìn)近的運(yùn)行模式。相關(guān)平行儀表進(jìn)近：在相鄰的平行跑道儀表著陸系統(tǒng)上進(jìn)近的航空器之間需要配備規(guī)定的雷達(dá)間隔時(shí)，在平行跑道上同時(shí)進(jìn)行的儀表著陸系統(tǒng)進(jìn)近的運(yùn)行模式。獨(dú)立平行離場：離場航空器在平行跑道上沿相同方向同時(shí)起飛的運(yùn)行模式。隔離平行運(yùn)行：在平行跑道上同時(shí)進(jìn)行的運(yùn)行，其中一條跑道只用于離場，另一條跑道只用于進(jìn)近。其也可進(jìn)行組合運(yùn)行模式：半混合運(yùn)行模式：一條跑道只用于進(jìn)近，另一條跑道按照獨(dú)立平行儀表進(jìn)近模式或者相關(guān)平行儀表進(jìn)近模式用于進(jìn)近，或者按照隔離平行運(yùn)行模式用于離場；一條跑道只用于離場，另一條跑道按照隔離平行運(yùn)行模式用于進(jìn)近，或者按照獨(dú)立平行離場模式用于離場?；旌线\(yùn)行模式：混合運(yùn)行是指兩條平行跑道可以同時(shí)用于進(jìn)近和離場。由于新建的跑道儀表著陸系統(tǒng)尚未完善，塔臺僅有一個(gè)對空指揮席位等原因，雙流機(jī)場雙跑道運(yùn)行采用相關(guān)平行儀表進(jìn)近模式，且新跑道僅用于向北起飛，老跑道用于起飛和進(jìn)近，同一時(shí)刻只允許一架飛機(jī)使用一條跑道。即采用20R起飛、20L著陸，或者20L起飛、20L著陸、或者02R起飛、02R著陸。由于雙流塔臺現(xiàn)在只有一個(gè)塔臺席位，按照CCAR93規(guī)定，同一時(shí)間內(nèi)，只能指揮一條跑道的飛機(jī)起降。因此，如圖2所示，必須保證02R跑道起飛的飛機(jī)起飛聯(lián)系進(jìn)近后，02L跑道著陸的飛機(jī)在跑道入口4KM前，塔臺管制員向20L跑道著陸飛機(jī)發(fā)布著陸許可。也必須保證02R跑道著陸的飛機(jī)與02L起飛的飛機(jī)之間有滿足規(guī)定的雷達(dá)尾流間隔。同時(shí)，考慮02L跑道著陸飛機(jī)復(fù)飛，與02R前方起飛的飛機(jī)要有相應(yīng)的規(guī)定間隔，在這種情況下，02L跑道著陸飛機(jī)的雷達(dá)管制尾流間隔至少為16KM、02R跑道起飛飛機(jī)間隔至少為3MIN，才能保證起降飛機(jī)之間的間隔和管制員對飛機(jī)的管制負(fù)荷局方相關(guān)規(guī)定，尾流間隔按照民航局規(guī)定的塔臺管制間隔為準(zhǔn)。圖2雙跑道飛機(jī)間隔示意圖1.2成都現(xiàn)行的進(jìn)離場程序及存在問題1.2.1成都空中走廊圖（如圖3）圖3成都空中走廊圖一號走廊：雙流VOR——塔子山——金堂VOR凡成都地區(qū)各機(jī)場（含成都雙流、成都太平寺、鳳凰山、溫江、邛崍、彭山、新津、廣漢機(jī)場，下同）飛往蘭州、西安、南充方向的飛機(jī)，由此走廊飛出二號走廊：五風(fēng)溪VOR——柏鶴寺VOR——雙流西南遠(yuǎn)臺凡蘭州、西安、南充方向飛往成都地區(qū)各機(jī)場的飛機(jī)，由此走廊飛進(jìn)三號走廊：柏鶴寺VOR——資陽VOR凡成都地區(qū)各機(jī)場飛往瀘州、貴陽、宜賓、昆明、西昌方向的飛機(jī)，由此走廊飛出。四號走廊：富家場VOR——雙流西南遠(yuǎn)臺凡瀘州、貴陽、宜賓、昆明、西昌方向飛往成都地區(qū)各機(jī)場的飛機(jī)，由此走廊飛進(jìn)五號走廊：雙流西南遠(yuǎn)臺——崇州VOR凡成都地區(qū)有關(guān)機(jī)場往返昌都方向的飛機(jī)。走廊進(jìn)出走廊寬度均為8公里?，F(xiàn)行的離場航線：蘭州方向出港的飛機(jī)，飛雙流北遠(yuǎn)臺——TZS——JTG——DOREX；西安、南充方向出港的飛機(jī)，飛雙流北遠(yuǎn)臺——TZS——JTG——VENON；貴陽、昆明方向出港的飛機(jī)，飛雙流西南遠(yuǎn)臺——HXS——ZYG；拉薩放向出港的飛機(jī)，飛雙流西南遠(yuǎn)臺——CZH現(xiàn)行的進(jìn)場航線：蘭州方向進(jìn)港的飛機(jī)，飛DOREX——JTG——WFX——BHS——IAF；西安、南充方向進(jìn)港的飛機(jī)，飛TEBUN——JTG——WFX——BHS——IAF；貴陽、昆明方向進(jìn)港的飛機(jī)，飛ZYG——BHS——IAF；拉薩方向進(jìn)港的飛機(jī)，飛CZH——IAF1.2.2成都雙流機(jī)場現(xiàn)行進(jìn)離場航線存在的沖突及問題圖4成都雙流終端區(qū)空域航線圖機(jī)場終端區(qū)空域圖中進(jìn)離場航路出現(xiàn)了多個(gè)交叉點(diǎn)（如圖4）我們在進(jìn)離場圖中可以看到多個(gè)交叉點(diǎn)。比如，從正北面航路B330進(jìn)場的航空器和從VENON點(diǎn)進(jìn)場的航空器以及W26進(jìn)場的航空器交于JTG點(diǎn)。類似的點(diǎn)還有很多，導(dǎo)致終端區(qū)流量沖突。走廊口飛機(jī)高度限制和轉(zhuǎn)彎程序繁多雙流機(jī)場現(xiàn)行的4進(jìn)4出試走廊結(jié)構(gòu)使機(jī)場進(jìn)離場航線分開，從根本上保障了航空器運(yùn)行的安全，緩解了機(jī)場空中交通擁擠狀況。但是我們可以看到多個(gè)點(diǎn)擔(dān)當(dāng)了進(jìn)出兩樣職能。所以又使得終端區(qū)高度限制增加。轉(zhuǎn)彎程序增加等等。區(qū)域內(nèi)相互協(xié)調(diào)繁多由于成都周邊地區(qū)各類機(jī)場繁多，所以為了保證飛行的暢通和安全，和其他機(jī)場的協(xié)調(diào)又增加了終端區(qū)流量的負(fù)荷。軍用機(jī)場的限制。成都地區(qū)有相當(dāng)一部分空域被劃為空中禁區(qū)，空中危險(xiǎn)區(qū)和空中限制區(qū)。所以民用航空器的飛行范圍都被局限在固定的飛行航路和航線上，未經(jīng)空軍同意，民航管制員不能指揮航空器偏離航線、航路。致使民航所使用航路、航線結(jié)構(gòu)復(fù)雜；另外，即使在民航航路、航線內(nèi)還存在軍航穿越地段，使得民用航空器運(yùn)行范圍很小，機(jī)動(dòng)性很差，無形之中加大了空中交通管制工作的難度。如此多的飛行限制給民用航空器順利運(yùn)行制造了相當(dāng)大的麻煩，構(gòu)成了安全隱患，嚴(yán)重制約了成都雙流機(jī)場空中交通流量的增加。在下面會給予相應(yīng)的介紹。1.3雙流機(jī)場周圍機(jī)場對本場活動(dòng)的影響1.3.1雙流機(jī)場周邊情況隨著我國實(shí)行的西部大開發(fā)政策的進(jìn)一步深入，成都雙流國際機(jī)場作為中國中西部地區(qū)最繁忙的民用樞紐機(jī)場，中國西南地區(qū)的航空樞紐和重要客貨集散地，2011年，旅客吞吐量達(dá)到2907.4萬人次，貨郵吞吐量47.77萬噸，機(jī)場排名全國第五，城市排名全國第四。我們?yōu)殡p流機(jī)場的快速發(fā)展感到高興的同時(shí)也為雙流機(jī)場的安全隱患擔(dān)憂。每天起降架次的迅速攀升，機(jī)場周邊空域的不合理性逐漸暴露，而且嚴(yán)重限制了雙流機(jī)場空中流量的增加。雙流國際機(jī)場地區(qū)的空域是走廊式結(jié)構(gòu)，而且周圍有四個(gè)軍用機(jī)場和兩個(gè)航校的訓(xùn)練機(jī)場，空域環(huán)境較為復(fù)雜，嚴(yán)重制約了雙流機(jī)場的空中流量，成為機(jī)場發(fā)展的瓶頸。雙流機(jī)場周邊有五個(gè)空中走廊，其中五號走廊為拉薩航線的雙向走廊，由于拉薩航線上航班較少，所以該走廊的飛行沖突較小。雙流機(jī)場周邊有四個(gè)軍用機(jī)場：溫江機(jī)場、太平寺機(jī)場、鳳凰山機(jī)場、彭山機(jī)場；兩個(gè)航校的訓(xùn)練機(jī)場：廣漢機(jī)場、新津機(jī)場。個(gè)機(jī)場都劃設(shè)了空域，溫江、太平寺和新津機(jī)場與雙流機(jī)場的矛盾尤為突出。1.3.2周邊機(jī)場對雙流終端區(qū)的影響太平寺機(jī)場位于雙流機(jī)場的東北部，在一號走廊的空域內(nèi)，與雙流機(jī)場的活動(dòng)沖突較大。當(dāng)太平寺有空軍活動(dòng)時(shí)，從雙流機(jī)場使用02L/R跑道起飛的飛機(jī)將不能沿一號走廊正常離港，須延長一邊，而后直飛金堂或直飛VENON點(diǎn)；從三號走廊離港的飛機(jī)起飛后必須馬上轉(zhuǎn)彎直飛柏鶴寺，這樣就會影響飛機(jī)正常的上升率，可能與進(jìn)港著陸的飛機(jī)產(chǎn)生沖突。溫江機(jī)場位于雙流機(jī)場的北偏東方向，幾乎在02號跑道的一邊延長線上，這樣，當(dāng)太平寺和溫江同時(shí)有活動(dòng)時(shí)，從一號走廊離港的飛機(jī)在延長一邊時(shí)，就會受到溫江機(jī)場活動(dòng)的影響，而不能爬升到正常的高度，當(dāng)太平寺沒有活動(dòng)而只有溫江有活動(dòng)時(shí)，溫江機(jī)場對雙流機(jī)場的影響較小。溫江機(jī)場的空域活動(dòng)是，將雙流以西邛崍以東的空域完全占據(jù)，活動(dòng)高度從地表至海壓2000米。邛崍機(jī)場的活動(dòng)在邛崍以西，高度在場壓3000米以下。太平寺、溫江這兩個(gè)機(jī)場分別位于雙流機(jī)場東西兩側(cè)5~6公里處，把雙流機(jī)場夾在中間，他們的五邊基本上就是雙流的三邊位置。特別是空軍太平寺機(jī)場，它位于雙流機(jī)場45度方位、8公里處，跑道方向0度到180度，長度2400米，正好處再進(jìn)出東線和北線的走廊內(nèi)，幾乎影響所有的進(jìn)出港航班，當(dāng)溫江機(jī)場有活動(dòng)時(shí)，根據(jù)有關(guān)規(guī)定，雙流機(jī)場只能在東側(cè)建立航線，未經(jīng)協(xié)調(diào)或許可，雙流的飛機(jī)不得在跑道西側(cè)活動(dòng)。而如果此時(shí)太平寺也有活動(dòng)，雙流就只有見縫插針了。新津機(jī)場位于雙流機(jī)場的西南方，幾乎在02號跑道的五邊延長線上，這樣，當(dāng)新津機(jī)場有訓(xùn)練飛行時(shí)，從二號走廊和四號走廊進(jìn)港的飛機(jī)都要盡快切五邊，建立盲降，以免與新津機(jī)場作訓(xùn)練飛行的飛機(jī)發(fā)生沖突。而新津機(jī)場訓(xùn)練飛行的飛機(jī)飛行高度又比較低，這樣與雙流機(jī)場著陸的飛機(jī)的沖突很突出，所以當(dāng)新津有訓(xùn)練活動(dòng)時(shí)，管制員要不時(shí)地提醒飛行員切五邊是不要偏西，要提醒飛行員掌握好切五邊的時(shí)機(jī)，以減少與新津的訓(xùn)練飛機(jī)的活動(dòng)沖突。新津機(jī)場的活動(dòng)除了本場西側(cè)起落航線300米（QFE）以下之外，在其空域內(nèi)有超過海壓2000米的航線飛行。新津機(jī)場位于雙流機(jī)場02號跑道的五邊18公里處西側(cè)，距五邊兩公里，理論上講不存在側(cè)向間隔。新津空域有飛行，按先行指揮方案，400米進(jìn)出空域，對雙流五邊進(jìn)近飛機(jī)影響很大。按雙流600米建立盲降，高度差不夠300米，側(cè)向間隔又不夠，僅為3—5公里。不僅兩邊不能同時(shí)作儀表進(jìn)近，即使是一邊儀表進(jìn)近，一邊飛起落，飛機(jī)之間的間隔也不符合程序或雷達(dá)管制中的任何一項(xiàng)。再者兩機(jī)場的氣壓值也有差異，當(dāng)新津的活動(dòng)高度在1500米以下，或者飛儀表進(jìn)近航線，則雙流飛機(jī)往往切遠(yuǎn)臺就不得不三轉(zhuǎn)彎，切不能延長三邊調(diào)配沖突。雙方飛機(jī)在四邊上的側(cè)向間隔最多為4公里，顯然不符合間隔標(biāo)準(zhǔn)。另外，拉薩飛往雙流的飛機(jī)無論作CZH—01進(jìn)場還是直飛四轉(zhuǎn)彎點(diǎn)，在新津235空域附近，都會與新津本場飛行形成交叉，切容易造成沖突。彭山機(jī)場位于雙流機(jī)場五邊延長線35公里處，其東面航線距走廊最近點(diǎn)只有5公里的側(cè)向間隔。當(dāng)彭山、新津機(jī)場有活動(dòng)時(shí)，進(jìn)出2號走廊的飛機(jī)，若位置掌握不好，極易造成沖突。當(dāng)彭山機(jī)場有活動(dòng)時(shí)，雙流機(jī)場向南飛行不能超過新津機(jī)場，即只能在五邊18公里以內(nèi)活動(dòng)，并且到新津的飛行高度應(yīng)控制在場壓700米，由南進(jìn)入的飛機(jī)不得加入長五邊直接向北落地。這就是說，在與周圍機(jī)場有沖突而不能通場而必須直接著陸的情況下，雙流飛機(jī)只有繞過彭山才能轉(zhuǎn)向五邊。天氣好時(shí)，尚可加入右四邊目視進(jìn)近，但在大多數(shù)時(shí)間里，雙流機(jī)場的天氣條件只適合作ILS進(jìn)近。標(biāo)準(zhǔn)的ILS進(jìn)近一般在五邊13公里處開始，而且開始前要提前3.5公里左右以低于下滑道的高度穩(wěn)定在航向道上。顯然，在向南飛行位置受到嚴(yán)格限制的條件下，難以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的ILS進(jìn)近，五邊距離短，不利于飛行員操縱。另外，彭山機(jī)場穿越2號走廊的活動(dòng)，也使雙流進(jìn)出走廊的飛行高度受到嚴(yán)格限制。除此以外，雙流機(jī)場與周圍機(jī)場以及航空器與各機(jī)場煩瑣的通報(bào)協(xié)調(diào)程序也是制約空中流量增大的因素之一，并存在著安全隱患。例如，同時(shí)有軍民航飛機(jī)進(jìn)出一、二號走廊時(shí)，塔臺須與成空實(shí)施指揮交接；太平寺機(jī)場有活動(dòng)時(shí)，進(jìn)出雙流機(jī)場通過一號走廊的航空器，塔臺事先須將航空器進(jìn)出走廊的高度、時(shí)間及進(jìn)出港的方法通報(bào)太平寺機(jī)場；雙流機(jī)場與太平寺、新津機(jī)場同時(shí)飛行時(shí)，須用同一波道進(jìn)行聯(lián)系，互相通報(bào)飛行情報(bào)，守聽空中動(dòng)態(tài)；進(jìn)一、二號走廊飛往太平寺、鳳凰山、溫江、新津、彭山邛崍機(jī)場的航空器，在進(jìn)走廊前十分鐘必須與成空和雙流機(jī)場塔臺溝通聯(lián)絡(luò)，通告飛行情況；彭山機(jī)場有活動(dòng)時(shí)，進(jìn)出二號走廊的航空器，須與彭山機(jī)場溝通聯(lián)絡(luò)，報(bào)告預(yù)切彭山的時(shí)間和高度。由此可見，當(dāng)軍民航同時(shí)飛行時(shí)，不但給管制員增加許多額外的協(xié)調(diào)工作量，也給飛行員增加很多位置通報(bào)，這使飛行員在進(jìn)近階段分散了寶貴的注意力，造成安全隱患。綜上所述，針對成都地區(qū)的實(shí)際情況，如何解決太平寺等空軍機(jī)場與雙流之間的飛行矛盾，使軍民航之間、進(jìn)近管制室和塔臺管制室之間的管制、協(xié)調(diào)、通報(bào)更加安全、合理、順暢是一項(xiàng)長期而艱巨的工作。2.關(guān)于終端區(qū)容量介紹2.1終端區(qū)容量的定義2.1.1機(jī)場容量（AirportCapacity）機(jī)場容量是指一個(gè)機(jī)場系統(tǒng)允許通過的旅客流量或航空器流量的通稱，它取決于候機(jī)樓設(shè)施、跑道系統(tǒng)和終端區(qū)（TMA）系統(tǒng)三方面的影響。同以上所提到的容量的定義一樣，機(jī)場容量也包含以下幾層含義[10]理論容量是在不考慮服務(wù)質(zhì)量的情況下單位時(shí)間（通常為1小時(shí)）內(nèi)跑道系統(tǒng)允許航空器起飛和著陸的最大架次。運(yùn)行或?qū)嶋H容量是在考慮達(dá)到或高于某一指定服務(wù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的最大交通流量。服務(wù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是在保證安全的前提下起飛或著陸航空器的平均等待時(shí)間，例如：每次飛行等待3~4分鐘。計(jì)劃容量是根據(jù)機(jī)場的實(shí)際情況按10分鐘或1小時(shí)的時(shí)間段規(guī)劃出一周內(nèi)每小時(shí)的進(jìn)場、離場和總計(jì)的飛行最大容量。計(jì)劃容量主要用于安排航班的飛行時(shí)刻和控制某機(jī)場的流量。2.1.2機(jī)場跑道容量（AirportRunwayCapacity）機(jī)場跑道容量是一個(gè)跑道體系處理飛機(jī)活動(dòng)的最大能力，即當(dāng)有連續(xù)服務(wù)請求時(shí)，在一個(gè)規(guī)定的時(shí)間間隔里，確定一個(gè)跑道體系所能容納的最大飛行運(yùn)行架次。明確一個(gè)機(jī)場的跑道運(yùn)行容量，將為實(shí)施該機(jī)場的空中交通管制指揮和流量控制管理等提供基本依據(jù)。2.1.3實(shí)際容量（PracticalCapacity）和最大容量（MaximumCapacity）關(guān)于空中交通容量的定義還可以用實(shí)際容量和最大容量來表示[8]。實(shí)際容量（PracticalCapacity）：是指在一個(gè)給定的時(shí)間段內(nèi)，實(shí)際服務(wù)飛機(jī)的架數(shù)，它包含了一定數(shù)量的延誤，這樣的延誤在可以接受的范圍內(nèi)。最大容量（MaximumCapacity）：（也可稱為極限容量、飽和容量）是指在一個(gè)給定的時(shí)間段內(nèi)，在持續(xù)服務(wù)請求下，在可以接受的極限數(shù)量的延誤情況下，可以服務(wù)飛機(jī)的最大架數(shù)，其中持續(xù)服務(wù)請求是指任何時(shí)間都總有飛機(jī)等待進(jìn)入并接收服務(wù)。AIAIDCBHGFENLKJQO時(shí)間/小時(shí)架/時(shí)流量最大容量瞬時(shí)服務(wù)請求數(shù)量圖5全天24小時(shí)容量如圖5，弧AEFGHIJKC為瞬時(shí)服務(wù)請求數(shù)量，陰影數(shù)字面積為全天24小時(shí)飛機(jī)對管制區(qū)的服務(wù)請求總和，線段BD為該空域的最大容量。矩形ABDC為全天24小時(shí)最大容量，時(shí)段LN，OQ為飽和時(shí)段，其中最大容量界線以上的陰影面積SEFG和SIJK表明此時(shí)服務(wù)請求已超過空域可以處理的極限也就是超出最大容量，所以這部分飛機(jī)得不到及時(shí)的處理，將留待下一個(gè)不飽和時(shí)段處理，這就形成了延誤。時(shí)段AL，NO，QC為不飽和時(shí)段，其中SABE，SGHI和SKDC為空域相對于當(dāng)時(shí)服務(wù)請求的處理裕度。其中服務(wù)請求高峰之后的不飽和時(shí)段NO和QC需處理上一時(shí)段未來得及處理的服務(wù)請求，也即SEFG和SIJK部分，若SEFG＋SIJK≤SGHI＋SKDC，則一天內(nèi)可以處理完所有飛機(jī)的服務(wù)請求。此時(shí)實(shí)際容量就等于飛機(jī)的服務(wù)需求，也即SAEFGHIJKC，若是SEFG＋SIJK≥SGHI＋SKDC，則必然有一部分飛機(jī)的服務(wù)請求得不到滿足，只能取消或改航。此時(shí)實(shí)際容量就等于最大容量減去高峰前的服務(wù)裕量，即SABDC－SABE。由上述分析可以看出，實(shí)際容量是隨著飛機(jī)實(shí)際服務(wù)需求變化的，具有一定的隨機(jī)性。而最大容量則與此無關(guān)，因此可以作為評判空域提供服務(wù)能力的標(biāo)準(zhǔn)。因此，在相關(guān)論述中一般都是把最大容量作為研究對象。若終端區(qū)運(yùn)行架次達(dá)到或接近最大容量時(shí)，可視為終端區(qū)已經(jīng)飽和運(yùn)行。各部門在實(shí)際操作時(shí)不能超過這個(gè)界限，否則造成航班延誤陡增，并可能會產(chǎn)生安全隱患等負(fù)面影響。對終端區(qū)容量大小的評價(jià)主要還是通過在該區(qū)域內(nèi)保證安全和一定延誤水平情況下航班架次的數(shù)目進(jìn)行判斷。目前，主要以單一的小時(shí)保障架次作為運(yùn)行單位保障能力的容量指標(biāo)，但實(shí)際上單個(gè)小時(shí)產(chǎn)生的延誤會順延影響到下一個(gè)小時(shí)的飛行架次，因此，改用日保障架次作為容量評估輔助指標(biāo)更為合理。受轄內(nèi)機(jī)場和終端區(qū)的影響和制約，終端區(qū)日容量定義為：在可接受的延誤條件下，一天內(nèi)終端區(qū)所能保障的最大運(yùn)行架次。2.2終端區(qū)空域的一般特點(diǎn)飛機(jī)的整個(gè)飛行過程包括七個(gè)階段：準(zhǔn)備起飛、飛離機(jī)場、飛離終端區(qū)、加入航線、到達(dá)終端區(qū)、進(jìn)近管制和機(jī)場降落，如圖6所示。而在整個(gè)飛行過程中，與終端區(qū)容量評估和流量管理關(guān)系最緊密的部分為最后三個(gè)階段：區(qū)域管制到達(dá)終端區(qū)、進(jìn)近管制和機(jī)場塔臺管制。具體來講，到達(dá)終端區(qū)階段是飛機(jī)到達(dá)目的地機(jī)場所在的終端區(qū)，并申請進(jìn)人該終端區(qū)的階段，在此階段需要向飛機(jī)發(fā)布一個(gè)放行許可，并提供飛行數(shù)據(jù)；進(jìn)近管制階段是飛機(jī)進(jìn)人終端區(qū)之后，對其進(jìn)行實(shí)時(shí)進(jìn)近管制，并同時(shí)發(fā)布繼續(xù)向前飛行許可的階段；機(jī)場塔臺管制階段是飛機(jī)脫離進(jìn)近管制，切人儀表著陸系統(tǒng)或其他著陸系統(tǒng)，進(jìn)行最后進(jìn)場著陸的階段。典型的終端區(qū)結(jié)構(gòu)一般包括等待區(qū)、進(jìn)出走廊口(分為入口和出口)、進(jìn)場航線、起始進(jìn)近航線、中間進(jìn)近航線、最后進(jìn)近航線、復(fù)飛航線、標(biāo)準(zhǔn)離場航線、塔臺管制區(qū)以及機(jī)場內(nèi)跑道等部分，具體如圖7所示。圖6飛行全過程圖7終端區(qū)空域結(jié)構(gòu)圖2.3終端區(qū)空域的一般管制過程2.3.1終端區(qū)高度層劃分與間隔規(guī)則[2][11]不論航線如何，從600米至6000米（含），每300米為一個(gè)高度層。從6600米（含）至12000米，每隔600米為一個(gè)高度層。作起落航線飛行的航空器與最低安全高度層上的航空器，其垂直將不得小于300米。且不論使用何種高度表撥正值，航空器之間的垂直距離不應(yīng)小于：6000米（含）以下不得小于300米，6600米（含）至12000米不得小于600米。實(shí)施雷達(dá)管制時(shí)，進(jìn)近管制范圍內(nèi)不得小于6公里。在響鈴管制區(qū)之間都實(shí)施雷達(dá)管制時(shí)，協(xié)調(diào)前，雷達(dá)管制的航空器與管制邊界線之間的間隔，進(jìn)近管制不得小于3公里。在相鄰管制區(qū)實(shí)施非雷達(dá)管制時(shí)，協(xié)調(diào)前，雷達(dá)管制的航空器與管制邊界線之間的間隔，進(jìn)近管制不得小于6公里。2.3.2終端區(qū)飛行階段第一階段，從終端區(qū)人口點(diǎn)(亦稱走廊口)TEG（TerminalEntryGate）到起始進(jìn)近點(diǎn)IAF之間的飛行。這一過程的飛行有如下特點(diǎn)：飛行的航班按飛機(jī)類型不同使用不同的高度層；同一航跡的航班允許超越；不同高度層上的飛機(jī)在到達(dá)起始進(jìn)近點(diǎn)前融合排序。第二階段，從起始進(jìn)近點(diǎn)IAF到最后進(jìn)近FAF之間的飛行。這一過程的飛行有如下特點(diǎn)：一般不使用高度層來調(diào)配，即只有一個(gè)可用高度層；這一階段飛行的主要目的是：調(diào)整飛機(jī)姿態(tài)，降低高度和速度，以達(dá)到最后進(jìn)近點(diǎn)的規(guī)定值；由于不同的進(jìn)近路線之間可能有交叉，所以需要合理協(xié)調(diào)，以避免交叉點(diǎn)沖突。第三階段，飛機(jī)從最后進(jìn)近點(diǎn)FAF開始，實(shí)行最后進(jìn)近并降落在跑道上。2.4影響終端區(qū)容量的各種因素終端區(qū)空域復(fù)雜程度相對較高，而其容量受諸多因素的影響，這些因素可統(tǒng)稱為容量限制因素，有些是人為造成的限制，也有自然性的非控制因素。研究表明，終端區(qū)的主要容量限制因素有如下幾類：終端區(qū)的空域結(jié)構(gòu)及其復(fù)雜性：終端區(qū)內(nèi)扇區(qū)的劃分與管制席位的設(shè)置；終端區(qū)走廊口的位置、各走廊口的流量比例、進(jìn)離場航路及其相對位置關(guān)系；交叉點(diǎn)的數(shù)量及其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；航空器的平飛、上升、下降段的分布；禁區(qū)空域、危險(xiǎn)區(qū)、限制區(qū)的分布使用情況、地形以及障礙物分布情況；機(jī)場分布與機(jī)場跑道的布局；終端區(qū)空域與區(qū)域以及機(jī)場的耦合情況；終端區(qū)內(nèi)的管制服務(wù)方式、提供的服務(wù)等級、飛行規(guī)則以及對安全性的要求：由于民航飛行是把安全性放在第一位的，因此涉及到安全問題的一些技術(shù)指標(biāo)對系統(tǒng)的容量影響較大，比如尾流間隔、最小橫向間隔、最小縱向間隔等；機(jī)場跑道的使用效率；管制員的能力與工作負(fù)荷：對管制員的工作過程的分析表明，管制員對空中交通的監(jiān)視時(shí)間、管制決策時(shí)間、與飛行員的通信時(shí)間，以及記錄時(shí)間都反映管制員的管制能力并影響其工作負(fù)荷，進(jìn)而影響了終端區(qū)系統(tǒng)的容量；氣象條件的影響；空管保障系統(tǒng)(如通信、導(dǎo)航、監(jiān)視設(shè)備)的種類、分布及其可靠性；其它一些物理或技術(shù)性因素：導(dǎo)航設(shè)備的導(dǎo)航能力、航班的延誤情況、跑道占有率、飛機(jī)的性能如爬升率、最后進(jìn)近速度等，通信信道的容量及可用情況等。2.5現(xiàn)階段可優(yōu)化的影響終端區(qū)容量限制因素2.5.1增大終端區(qū)空域自由度從理論上講，容量與空域自由度成反比，即當(dāng)空域的自由度越大，容量越大，飛行流量便得以更大程度地疏散和分流，減小了集中程度，緩解了管制員在指揮時(shí)的壓力，；相反當(dāng)空域自由度較小時(shí)，管制員在指揮上受到很大的限制，調(diào)配余度變小，飛行流量就只能被限制在相對狹窄的空域中，加大了流量的集中程度，減小了容量。我們知道，航線是民航事業(yè)發(fā)展過程中的產(chǎn)物。早期由于航空器和地面缺乏充分有效的導(dǎo)航設(shè)備，航空器只能借助于地標(biāo)和羅盤來進(jìn)行定位。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了無線電導(dǎo)航，在連接導(dǎo)航臺之間的航線上飛行成為普遍的安全可靠的飛行手段。無線電領(lǐng)航已成為當(dāng)前的一種主要領(lǐng)航方法。但是隨著技術(shù)的飛速發(fā)展，在空間技術(shù)、數(shù)字通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)等現(xiàn)代科技的基礎(chǔ)上出現(xiàn)并迅速發(fā)展成為了衛(wèi)星導(dǎo)航，它具有覆蓋范圍廣、全天候、高精度、多功能、多用途、使用簡便等特點(diǎn)，它將逐步取代現(xiàn)行的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)而成為航空器的主要導(dǎo)航手段，航空器對地面的導(dǎo)航系統(tǒng)的依賴性逐漸減少。在我國的航路管理體制中仍然存在著航空器必須由某一點(diǎn)進(jìn)入某空域，然后根據(jù)某一航線飛行，由某一點(diǎn)飛出該空域的現(xiàn)象。在科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá)的今天，對于空管界來說，無論是民航還是軍航，都有必要來重新審視這種做法的必要性。因?yàn)橛辛思夹g(shù)的支持，空域應(yīng)當(dāng)?shù)玫礁行У睦?，空中交通管制也?yīng)當(dāng)更靈活地實(shí)施。在國外一些民航事業(yè)發(fā)達(dá)的國家，已經(jīng)允許航空器自由地在部分空域中直飛，初步實(shí)現(xiàn)了“自由飛行”。這樣既可以減少燃料的損耗，增加航空器的利用率，也減少了在管制過程中航空器之間相對飛行的機(jī)率，增大管制指揮的應(yīng)急裕度，而且大大增加了空域容量，減少了航班延誤。

如果航空器必須局限在某一點(diǎn)進(jìn)出區(qū)域，在某一航跡上飛行，必將大大加大飛行流量的集中擁擠程度；相反，如果航空器能擺脫依靠陸基導(dǎo)航設(shè)備所設(shè)定的航路實(shí)施飛行，而地面管制部門有精密先進(jìn)的雷達(dá)系統(tǒng)加以輔助監(jiān)視的話，則既可增加安全性，減少延誤，也可提高空域利用效率，提供最大程度的靈活性，增大飛行流量。目前，我國大部分地區(qū)的空管部門已經(jīng)裝備有先進(jìn)的航空雷達(dá)監(jiān)視系統(tǒng)，而我國上空飛行的大部分航空器也已裝備了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，如果加以改善聯(lián)網(wǎng)，提高地區(qū)覆蓋率，增加備份手段，實(shí)現(xiàn)空域內(nèi)嚴(yán)密無縫隙的雷達(dá)覆蓋，在技術(shù)上提高空域自由度是沒有問題的。

據(jù)網(wǎng)站的資料統(tǒng)計(jì)，美國領(lǐng)土上空共有360萬平方英里的空域，其軍民使用空域結(jié)構(gòu)比例為2∶8，軍方只占51萬平方英里，其余屬于民用。但是在我國仍然實(shí)行由空軍統(tǒng)一管制，民航負(fù)責(zé)具體實(shí)施的空管體制，目前只有京廣深、京滬、滬穗等航路移交給民航。而且由于我國空中軍事力量水平不高，國土防空任務(wù)相當(dāng)繁重，民航飛行常常被迫讓位于軍航飛行，航班被迫改航、延誤的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。有時(shí)民航飛行還被局限在飛行航線上，未經(jīng)空軍同意，管制員不能自由指揮航空器偏離航線，空域自由度相對較小，空域效益得不到充分發(fā)揮，終端區(qū)容量增長量受到很大程度的制約。我認(rèn)為在目前國民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展的今天，空域結(jié)構(gòu)亟需改革，需要按照國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國防戰(zhàn)備的需要來重新進(jìn)行空域管理權(quán)力的分配，既滿足軍航國土防空的需要，又滿足了空域的靈活利用。因?yàn)槲覈目沼蚴诌|闊，出現(xiàn)自由度相對較小的問題可能不是空域不足，而是管理方面的問題。2.5.2優(yōu)化空管保障系統(tǒng)改善管制方式現(xiàn)階段我國的空中交通管理系統(tǒng)已經(jīng)開始大力普及雷達(dá)管制的方式。但是由于技術(shù)設(shè)備投入的水平、提供飛行動(dòng)態(tài)監(jiān)視信號的可靠性和精確性以及備份手段的程度不同，各地實(shí)行的管制方式也差別較大，在部分飛行流量較大的機(jī)場空域和東部沿海地區(qū)已經(jīng)陸續(xù)實(shí)施了雷達(dá)監(jiān)控管制，雙流機(jī)場進(jìn)近管制區(qū)也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了雷達(dá)管制，目前劃分為南扇和北扇。不過我國中西部部分地區(qū)仍是實(shí)施程序管制。

一個(gè)空域的最大容量在很大程度上是由該地區(qū)的管制方式所決定的，我們可以舉一個(gè)簡單的例子：對于B737來講，程序管制的縱向間隔是雷達(dá)監(jiān)控管制的1.67倍，是雷達(dá)管制的6.25倍，在一條從6600米～12000米的航段上，從理論上講，該航段同一時(shí)間雷達(dá)監(jiān)控管制的容量是程序管制的16.7倍，而雷達(dá)管制則是程序管制的62.5倍；如果就一個(gè)有數(shù)條航路的空域而言，上述的管制方式之間的最大容量比則要更顯懸殊。所以在目前我國部地區(qū)仍實(shí)行非雷達(dá)管制的情況下，管制方式的升級還能可以使區(qū)域容量的增長有一定的發(fā)展空間，雷達(dá)之間的聯(lián)網(wǎng)也對容量增長起較大的作用。中國民航已經(jīng)很早就意識到這些問題，在我國的大部分管制部門都裝備了雷達(dá)設(shè)備，在很大程度上改善了空管的落后局面，但是仍然存在著一些問題：雷達(dá)設(shè)備型號眾多，出現(xiàn)了一些專家學(xué)者所提出的“七國八制”的問題，導(dǎo)致雷達(dá)之間相互聯(lián)網(wǎng)困難；雷達(dá)訊號不穩(wěn)定，丟失訊號的情況時(shí)有發(fā)生。由于不能保證雷達(dá)訊號的穩(wěn)定性，因此降低了雷達(dá)訊號的可參考度，對管制員的管制裕度要求更高。對于大多數(shù)長期習(xí)慣于借助雷達(dá)訊號來提供管制服務(wù)的管制員來說，偶爾的雷達(dá)訊號的丟失必然會導(dǎo)致管制工作十分被動(dòng)；大多數(shù)管制部門雖然已經(jīng)裝備了雷達(dá)設(shè)備，但其中絕大多數(shù)僅是提供二次雷達(dá)訊號，沒有一次雷達(dá)訊號，而且很多是單雷達(dá)工作，沒有備份設(shè)備，仍然存在著雷達(dá)盲區(qū)的問題，也影響了雷達(dá)保障效能的技術(shù)可靠度，對管制指揮和飛行流量造成了一定的不利影響。此外，一個(gè)提供雷達(dá)管制或者雷達(dá)監(jiān)控管制服務(wù)的空域的最大容量還必須考慮到雷達(dá)失效或其他緊急情況時(shí)，管制方式轉(zhuǎn)換到備用雷達(dá)或無雷達(dá)狀態(tài)時(shí)的可能性以及備用雷達(dá)和通信系統(tǒng)的技術(shù)可靠度，這一點(diǎn)應(yīng)該引起我們應(yīng)有的重視。因此，在雷達(dá)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)日益成熟的今天，應(yīng)加大對雷達(dá)設(shè)施的投入，在相鄰區(qū)域管制室之間實(shí)現(xiàn)雷達(dá)聯(lián)網(wǎng)或互引雷達(dá)訊號，使雷達(dá)訊號得到聯(lián)接共享，增加雷達(dá)保障效能的可靠性，減少因雷達(dá)失效而實(shí)施程序管制的現(xiàn)象。在此基礎(chǔ)上，逐步加速向雷達(dá)管制過渡的步伐，縮小管制間隔，加大空域的容量。2.5.3提高管制員素質(zhì)減小其工作負(fù)荷管制員是保證空中交通運(yùn)輸安全，防止航空器相撞的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是管制工作的主體，也是空中交通管制工作的具體實(shí)施者。高科技在空管的大量應(yīng)用，管制環(huán)境的逐步寬松，對管制員的素質(zhì)提出了新的更高層次的要求。管制員的素質(zhì)問題也一直為各級領(lǐng)導(dǎo)所關(guān)注，并也有了一定程度的提高。但是由于民航教育體制中存在的一些問題，使管制員的選拔、培訓(xùn)等層次的機(jī)制不夠完善，導(dǎo)致管制員素質(zhì)參差不齊；也由于缺乏有效的激勵(lì)和分配制度，基層的一些成熟的管制員不斷地流失到其他部門，造成基層管制員年齡偏低，大部分在30歲以下，存在著經(jīng)驗(yàn)不夠豐富、業(yè)務(wù)不夠成熟的問題；有關(guān)流量管理的規(guī)章較少，也造成管制員的工作行為沒有得到進(jìn)一步的規(guī)范，處理飛行流量問題時(shí)隨意性強(qiáng)，影響了管制工作的服務(wù)質(zhì)量。

近年來，空管的基層管理已經(jīng)從傳統(tǒng)意義上的行政管理逐漸轉(zhuǎn)變成為規(guī)范化管理，通過對整個(gè)工作流程的科學(xué)規(guī)范，落實(shí)了崗位職責(zé)，嚴(yán)明空管紀(jì)律，完善和落實(shí)各類規(guī)章制度，加強(qiáng)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化、制度化、程序化的管理辦法，使基層的管理工作取得很大的成效，從而彌補(bǔ)了工作過程中的許多漏洞，使飛行沖突發(fā)生機(jī)率減少，管制員的素質(zhì)得到了一定的提高。由于管制員的素質(zhì)存在著差異，加上各人的經(jīng)驗(yàn)、工作習(xí)慣和對工作的理解不同，也要注意工作方法，調(diào)動(dòng)一切積極因素，激發(fā)管制員的工作積極性，加強(qiáng)工作過程中相互彌補(bǔ)相互監(jiān)督的機(jī)制，發(fā)揮管制員在指揮調(diào)配上的主觀能動(dòng)性，避免管制員因循某一習(xí)慣做法而形成的模式化，為管制員營造一個(gè)良好的工作環(huán)境。與此同時(shí)隨著民航運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展和軍航現(xiàn)代化建設(shè)步伐的加快，空中環(huán)境日趨復(fù)雜，飛行空域更加擁擠，使民航空中交通管制工作的壓力越來越大。然而，與管制工作任務(wù)量相比，民航管制員數(shù)量卻增長緩慢。據(jù)統(tǒng)計(jì),1998年以來全國民航飛行架次年增長率為15.7%，而管制員數(shù)量年增長率僅為2.1%，管制員短缺的現(xiàn)象比較普遍。而且，隨著管制界面的擴(kuò)展，管制工作對管制員的素質(zhì)和心理適應(yīng)性的要求越來越高。據(jù)了解，在美國工作壓力排行榜中，空管行業(yè)排位第八。在我國雖然沒有這方面的統(tǒng)計(jì)資料，但是，在部分地區(qū)，中國管制員所面臨空域環(huán)境的復(fù)雜程度和單位時(shí)間內(nèi)指揮航空器的數(shù)量常常大于美國管制員卻是一個(gè)不爭的事實(shí)。據(jù)調(diào)查，在管制崗位因心理負(fù)擔(dān)過重而感覺身心疲憊的管制人員不在少數(shù)，管制員長期處于精神高度緊張狀態(tài)，所造成的心理壓力影響正常發(fā)揮其管制水平已成為一個(gè)嚴(yán)峻的、不容忽視的問題。由于空中交通管制員這個(gè)特殊的群體在工作中所要承受的壓力不同于其他行業(yè)，所以解決關(guān)于管制員壓力的問題對空域容量增長有著非常重要的作用。因此擁有一支管制技術(shù)高超、服務(wù)意識優(yōu)良的管制隊(duì)伍，真正地履行其防相撞和使流量暢通有序的職責(zé)，在此基礎(chǔ)上使管制員的工作負(fù)荷處于正常壓力范圍才能使空中交通管制工作正常進(jìn)行，不至于在高壓下忙中出錯(cuò)，才能從人的因素問題方面解決空中交通管理問題，增大空域容量限制。3.終端區(qū)容量的相關(guān)數(shù)學(xué)模型3.1對終端區(qū)容量建模過程進(jìn)行合理簡化的基本假設(shè)和思路圖8規(guī)范終端區(qū)的空域結(jié)構(gòu)示意圖對終端區(qū)的飛行流量情況進(jìn)行分析，容易發(fā)現(xiàn)終端區(qū)的出發(fā)流量都是從機(jī)場跑道開始，然后從不同的離場路線飛出終端區(qū)。在通常情況下，出發(fā)流量只受機(jī)場的起飛容量、終端區(qū)的出口點(diǎn)容量等少量因素的限制；并且，在終端區(qū)內(nèi)通常使用高度層限制將到達(dá)流量與出發(fā)流量進(jìn)行分離，相互之間影響很小。因此，為簡化終端區(qū)容量建模過程的復(fù)雜程度，做如下兩點(diǎn)基本假設(shè)1)出發(fā)流不受限制，即假設(shè)終端區(qū)出發(fā)容量總是大于出發(fā)流量，不會對出發(fā)流量產(chǎn)生限制影響；2)到達(dá)流與出發(fā)流量之間相互獨(dú)立，并在不考慮出發(fā)流量影響的情況下，單獨(dú)研究終端區(qū)的到達(dá)容量。當(dāng)終端區(qū)的空域結(jié)構(gòu)和交通流量分布比較規(guī)范的時(shí)候，各條進(jìn)場航線、進(jìn)近航線以及離場航線之間沒有交叉點(diǎn)，終端區(qū)容量的問題得以簡化，可以采用相對簡化的模型來估計(jì)容量。圖8即為此類終端區(qū)的三維空域示意圖。對于本文所討論的簡化的終端區(qū)容量模型，有兩個(gè)相關(guān)的重要概念定義如下：到達(dá)流：飛機(jī)經(jīng)不同的終端區(qū)入口點(diǎn)(即到達(dá)走廊口)進(jìn)入后，會合而形成的飛機(jī)流。小時(shí)間間隔：從進(jìn)入終端區(qū)到最后進(jìn)近著陸的過程中，飛機(jī)之間始終滿足空管的間隔規(guī)則的情況下，在最后進(jìn)近點(diǎn)FAF處，相鄰飛機(jī)對時(shí)間間隔的最小值。3.2終端區(qū)的基本容量評估模型的構(gòu)建常見的機(jī)場容量評估模型有兩種：分析模型和仿真模型。分析模型用于容量的初始評估階段，特點(diǎn)是簡單快捷，結(jié)果雖不很精確但適用。常見的分析模型有時(shí)間-空間分析模型和排隊(duì)分析模型兩類。仿真模型（如TAAM與SIMMOD）用于整個(gè)系統(tǒng)的綜合容量評估，特點(diǎn)是技術(shù)性強(qiáng)，運(yùn)行復(fù)雜，結(jié)果全面。本文使用時(shí)間-空間分析模型建模進(jìn)行初步分析。由于無法獲得相關(guān)專業(yè)軟件和沒有取得雙流機(jī)場現(xiàn)在運(yùn)行的具體數(shù)據(jù)的原因不使用仿真模型進(jìn)行仿真研究，使用現(xiàn)行的雙流02L進(jìn)場圖、進(jìn)近圖進(jìn)行分析。其終端區(qū)進(jìn)場容量評估模型的構(gòu)建如下：在上一節(jié)簡化思路條件下，假設(shè)在最后進(jìn)近點(diǎn)有飛機(jī)x、y，其中前飛機(jī)的類型為x，從k號走廊口進(jìn)入尾隨的飛機(jī)類型為y，從m號走廊口進(jìn)入。假設(shè)飛機(jī)運(yùn)行不受其他因素干擾，則兩架連續(xù)到達(dá)的飛機(jī)在最后進(jìn)近點(diǎn)的時(shí)間間隔為txykm。這種飛機(jī)對出現(xiàn)的概率為：Pxykm=Pkm*Px/k*Py/m(1)式中各項(xiàng)含義如下：Pkm：前機(jī)從終端區(qū)走廊k進(jìn)入，并且后機(jī)從走廊口m進(jìn)入的概率；Px/k：x類飛機(jī)在所有由走廊口k進(jìn)入的飛機(jī)中所占的比例；Py/m：y類飛機(jī)在所有由走廊口m進(jìn)入的飛機(jī)中所占的比例。假定飛機(jī)從走廊口k進(jìn)入終端區(qū)與飛機(jī)從走廊口m進(jìn)入終端區(qū)這兩個(gè)事件是相互獨(dú)立的，可以得到：Pkm=Pk*Pm(2)式中各項(xiàng)含義如下：Pk：由走廊口k進(jìn)入終端區(qū)的飛機(jī)在所有進(jìn)入終端區(qū)的飛機(jī)中所占比例；Pm：由走廊口m進(jìn)入終端區(qū)的飛機(jī)在所有進(jìn)入終端區(qū)的飛機(jī)中所占比例；將（2）帶入（1），可得：Pxykm=Pk*Pm*Px/k*Py/m(3)相應(yīng)的，最后進(jìn)近點(diǎn)處的平均最小時(shí)間間隔為：T=∑txykm*Pk*Pm*Px/k*Py/m(4)終端區(qū)的到達(dá)容量為：Cta=1/T(5)將（4）帶入（5），可得：Cta=1/∑txykm*Pk*Pm*Px/k*Py/m(6)根據(jù)空域容量的基本定義[6][7]可知，(6)式中的txykm實(shí)際應(yīng)該是min[txykm]，即要使容量最大化，須理論上按照時(shí)間間隔等于規(guī)定的最小飛行時(shí)間間隔；為得到終端區(qū)到達(dá)容量Cta，需首先計(jì)算最小時(shí)間間隔min[txykm]，為使表達(dá)更加清晰，將(6)式中的txykm替換成min[txykm]，最終得到終端區(qū)到達(dá)容量的基本模型如下：Cta=1/∑min[txykm]*Pk*Pm*Px/k*Py/m(7)3.3雙流02L的容量評估算例成都機(jī)場南扇02L跑道為例如圖9、10，在不考慮延誤和其他不可控制因素影響的情況下，雙流機(jī)場有3個(gè)進(jìn)場航線WFX-01A、FJC-01A和CZH-01A。其中從WFX-01A進(jìn)場航線進(jìn)場的有4架飛機(jī)，從FJC-01A進(jìn)場航線進(jìn)近的有5架飛機(jī)，,從CZH-01A進(jìn)場航線進(jìn)場的有6架飛機(jī)，近處終端區(qū)內(nèi)現(xiàn)一共存在15架飛機(jī)，其中有C類飛機(jī)從WFX-01A進(jìn)近的有2架，B類飛機(jī)從FJC-01A進(jìn)近的有3架，C類從CZH-01A進(jìn)近的有3架。先對東側(cè)進(jìn)場的交匯點(diǎn)A點(diǎn)(如圖10)進(jìn)行分析，再對B點(diǎn)(如圖9)進(jìn)行分析，然后由我國所公布的飛行間隔規(guī)定各類航空器一般情況下在C、D類空域內(nèi)的最小時(shí)間間隔min[txykm]=10min[11]。對于A點(diǎn)于是可以賦值：P1=4/9：由WFX-01A進(jìn)入終端區(qū)的飛機(jī)在所有進(jìn)入終端區(qū)的飛機(jī)中所占比例；P2=5/9：由FJC-01A進(jìn)入終端區(qū)的飛機(jī)在所有進(jìn)入終端區(qū)的飛機(jī)中所占比例；Pc/1=2/4：c類飛機(jī)在所有由WFX-01A進(jìn)入的飛機(jī)中所占的比例；Pb/2=3/5：b類飛機(jī)在所有由FJC-01A進(jìn)入的飛機(jī)中所占的比例；對于B點(diǎn)有2種情況：從WFX-01A與CZH-01A交錯(cuò)連續(xù)進(jìn)場可以賦值：P1=4/10：由WFX-01A進(jìn)入終端區(qū)的飛機(jī)在所有進(jìn)入終端區(qū)的飛機(jī)中所占比例；P3=6/10：由CZH-01A進(jìn)入終端區(qū)的飛機(jī)在所有進(jìn)入終端區(qū)的飛機(jī)中所占比例；Pc/1=2/4：c類飛機(jī)在所有由WFX-01A進(jìn)入的飛機(jī)中所占的比例；Pb/3=3/6：b類飛機(jī)在所有由CZH-01A進(jìn)入的飛機(jī)中所占的比例；從FJC-01A與CZH-01A交錯(cuò)連續(xù)進(jìn)場可以賦值：P2=5/11：由FJC-01A進(jìn)入終端區(qū)的飛機(jī)在所有進(jìn)入終端區(qū)的飛機(jī)中所占比例；P3=6/11：由CZH-01A進(jìn)入終端區(qū)的飛機(jī)在所有進(jìn)入終端區(qū)的飛機(jī)中所占比例；Pc/3=3/6：c類飛機(jī)在所有由CZH-01A進(jìn)入的飛機(jī)中所占的比例；Pb/2=3/5：b類飛機(jī)在所有由FJC-01A進(jìn)入的飛機(jī)中所占的比例；由公式（7）可得：即該小時(shí)到達(dá)架次為28.8架次/小時(shí)即為該終端區(qū)單跑道運(yùn)行的到達(dá)容量。1）對于單跑道僅用于起飛離場的理論跑道容量計(jì)算：根據(jù)前文所述雙流終端區(qū)跑道起飛應(yīng)保持的最小尾流間隔都是3分鐘。因此，當(dāng)一條跑道只用于起飛時(shí)的最大容量是20架次/小時(shí)。2）對于單跑道同時(shí)有進(jìn)離場航空器的情況計(jì)算：當(dāng)該基機(jī)場起飛和著陸的航空器各占總數(shù)的50%時(shí)，其02L單條跑道的理論容量（28.8+20）/2=24.4架次/小時(shí)3）對于雙跑道同時(shí)有進(jìn)離場航空器的情況：如果該機(jī)場使用雙跑道同時(shí)運(yùn)行，并滿足雙跑道同時(shí)運(yùn)行的要求時(shí)，采用相關(guān)平行進(jìn)近的飛機(jī)間隔應(yīng)增加0.8min，則機(jī)場的容量即為架次/小時(shí)。當(dāng)然這只是很簡略的理論計(jì)算，實(shí)際容量值一定比所得值小，因?yàn)樵趯?shí)際計(jì)算中應(yīng)該考慮前文所述的各種影響容量的因素按照相關(guān)規(guī)定增加間隔裕度和根據(jù)本空域內(nèi)的延誤情況及不可控制因素等條件來進(jìn)行更加精密和準(zhǔn)確的計(jì)算和評估。圖9雙流02L儀表進(jìn)進(jìn)近圖圖10雙流02L標(biāo)準(zhǔn)儀表進(jìn)場圖4.總結(jié)本文對成都雙流終端區(qū)雙跑道運(yùn)行現(xiàn)狀的介紹，以及分析周邊機(jī)場的影響，結(jié)合文獻(xiàn)給出的一些定義來對雙流終端區(qū)的容量進(jìn)行比較細(xì)致的研究。主要完成了以下的幾方面工作：對雙流機(jī)場雙跑道運(yùn)行情況及周圍空域環(huán)境的詳細(xì)分析，著重研究周圍軍用機(jī)場對雙流終端區(qū)進(jìn)出港航線的影響情況。結(jié)合文獻(xiàn)給出了典型終端區(qū)空域特點(diǎn)、一般管制過程、影響終端區(qū)容量的常見因素，著重對于終端區(qū)容量的基本定義進(jìn)行了較為系統(tǒng)的說明，又提出現(xiàn)階段可優(yōu)化的影響終端區(qū)容量限制因素。結(jié)合以上給出的內(nèi)容利用概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的研究方法來建立終端區(qū)的容量評估模型。在建模過程中考慮了入機(jī)型混雜，跑道使用優(yōu)化先權(quán)，空管有關(guān)間隔規(guī)定等多種因素的影響。在建立終端區(qū)容量模型的過程中，合理簡化的基本假設(shè)和思路，在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)建立了終端區(qū)的基本容量模型，并且以成都雙流機(jī)場02L跑道為例進(jìn)行算例演算，在初步理想模型下，評估出其終端區(qū)理論容量。本文對雙流終端區(qū)容量進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析