CN105741614B - 一种能够提高繁忙机场跑道飞机降落利用率的系统化方法 - Google Patents
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Abstract
一种能够提高繁忙机场跑道飞机降落利用率的系统化方法。其包括下列步骤：根据到达航班的申请计划，建立部分常见机型飞机性能数据库；由机场空中交通指挥者根据降落计划将所有待降落飞机按申请跑道的时间次序进行编号；在开始时刻1，允许编号FJ1的飞机进入跑道并沿着AB方向降落；在时刻2，允许编号FJ2的飞机进入跑道并沿着BA方向降落；在时刻3，允许编号FJ3的飞机进入跑道并沿着AB方向降落；在时刻4，允许编号FJ4的飞机进入跑道并沿着BA方向降落；重复上述步骤，直至所有待降落飞机全部完成降落过程。本发明效果：跑道小时利用率和繁忙机场跑道的容量提高了一倍。在降落同样飞机数量的情况下，可节约一半的时间。
Description
技术领域
本发明属于民用航空技术领域，特别是涉及一种能够提高繁忙机场跑道飞机降落利用率的系统化方法。
背景技术
目前繁忙机场的运行已经正规化，其跑道飞机降落的饱和程度大约是每小时20架次，即平均每3分钟降落一次，由于降落的飞机大小不同，并且具体数据或许有少量的浮动，但是最大容量是特定的，而且变化不大。按照现有的运行方法，繁忙机场跑道飞机降落利用率已经达到饱和容量，因此不能再接收新增降落飞机的申请。
图1为一种目前常用的机场跑道系统示意图。如图1所示，跑道1共有A、B两端，长度约为3600米，HX为滑行道，长度也是3600米；TJP表示停机坪；跑道1与滑行道HX之间共有6个联络道，分别是第一联络道A1HA1、第二联络道A2HA2、第三联络道A3HA3、第四联络道B3HB3、第五联络道B2HB2、第六联络道B1HB1，相邻联络道之间相隔大约500～600米。跑道1的AB和BA双向可用，中心用一个圆圈表示，亦即在跑道1一半的地方，用于飞行员识别控制距离。另外，联络道的具体数目可能会有少许变化。
当前的飞机降落运行方法是：待降落的飞机先在机场以外的空中沿降落航线排好先后顺序，然后沿跑道1的AB或BA某一个唯一的方向按照串行顺序依次降落在跑道1上，前后两架飞机在空中至少保持平均3分钟的安全间隔，跑道1上可以没有飞机，如果有飞机也只能有一架。飞机降落后，快速通过联络道出口中的一个，如图1中的A1、A2、A3、B1、B2、B3，离开跑道1并经联络道而进入滑行道HX，之后进入停机坪TJP，从而完成降落过程。
跑道1两端延长线扇区内的空间是可以排序调度飞机的重要空间资源。每架飞机着陆在跑道1上的时间多数在60秒以内。
由于机场跑道的运行方法和接收降落飞机的数量能够给机场和当地经济带来收益，增加降落班次是当地政府和机场孜孜以求的，也是转变发展方式，提高经营水平的自然与客观的迫切需求。
但是，上述飞机降落运行方法存在下列缺点，具体表现在：
(1)由于大量的飞机没有达到满载，实际仅有八成左右，因此飞机的载运能力没能完全发挥出来，结果造成给降落飞机准备的跑道长度富裕量很大，飞机占用跑道的时间拖长。
(2)一般机场的气象条件良好，允许在全年的大部分时间里，飞机能够在跑道的AB和BA方向进行降落，因此跑道的接纳能力没有完全发挥出来。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种能够提高繁忙机场跑道飞机降落利用率的系统化方法。
为了达到上述目的，本发明提供的能够提高繁忙机场跑道飞机降落利用率的系统化方法包括按顺序进行的下列步骤：
1)根据到达航班的申请计划，建立部分常见机型飞机性能数据库；并由机场空中交通指挥者监控、指挥与管理起飞的流程；
2)由机场空中交通指挥者根据降落计划将所有待降落飞机按申请使用跑道的时间次序进行编号，依次为：FJ1、FJ2、FJ3、FJ4、FJ5、FJ6、FJ7、FJ8、FJ9、FJ10……；然后将编号为单号的飞机排在跑道的AB方向的空域内，间隔为3分钟；将编号为双号的飞机排在跑道的BA方向的空域内，间隔为3分钟；
3)在开始时刻1，允许编号FJ1的飞机进入跑道并沿着AB方向降落，并将该飞机使用跑道的实际时间保存在上述数据库中，以备总结与核查，编号FJ3、FJ5……的飞机按照原计划和次序跟进并且在原空域内飞行与等待；
4)在时刻2，待编号FJ1的飞机离开跑道，允许编号FJ2的飞机进入跑道1并沿着BA方向降落，并将该飞机使用跑道的实际时间保存在上述数据库中，以备总结与核查，编号FJ4、FJ6……的飞机按照原计划和次序跟进并且在原空域内飞行与等待；
5)在距离编号FJ1的飞机降落至少3分钟后的时刻3，待编号FJ2的飞机离开跑道，允许编号FJ3的飞机进入跑道并沿着AB方向降落，并将该飞机使用跑道的实际时间保存在上述数据库中，以备总结与核查，编号FJ5、FJ7……的飞机按照原计划和次序跟进并且在原空域内飞行与等待；
6)在距离编号FJ2的飞机降落至少3分钟后的时刻4，待编号FJ3的飞机离开跑道，允许编号FJ4的飞机进入跑道并沿着BA方向降落，并将该飞机使用跑道的实际时间保存在上述数据库中，以备总结与核查，编号FJ6、FJ8的飞机……按照原计划和次序跟进并且在原空域内飞行与等待；
7)重复上述步骤3)—步骤6)，直至所有待降落飞机全部完成降落过程。
在步骤1)中，所述的部分常见机型飞机性能数据库如表1所示：
表1.部分常见机型飞机性能数据
本发明提供的能够提高繁忙机场跑道飞机降落利用率的系统化方法具有如下有益效果：
(1)在正常情况下，如果飞机沿着现行的单一的唯一方向降落，跑道的单独容量是平均20架次，而按照本发明的方法，另外一个方向上也提供了20架次的降落容量，因此跑道的小时利用率提高了一倍，同时繁忙机场跑道的容量也提高了一倍。
(2)如上所述，如果按照现有的技术方法，排序降落4架飞机，需要12分钟，按照本方法只需要6分钟。
(3)在降落同样飞机数量的情况下，可节约一半的时间，因此增加了允许新航班降落的条件，每增加3分钟，就允许一架飞机降落，从而产生至少1000元的收益。在这节省出来的6分钟里，又可以允许4架飞机降落，产生至少4000元的收益。
(4)减少了燃油消耗，根据统计报告显示，全国的飞机平均每飞行1分钟，大致消耗航空燃油55公斤，如果按照每公斤5元计算，则每分钟节约275元。
(5)每减少一公斤燃油消耗，则减少3公斤的CO2尾气排放，节能减排是全社会的持久的工作目标，要减少或者治理尾气，也是需要经济措施的。
(6)对于上述排队降落的飞机来说，都节省了机组时间、飞机时间、发动机运行时间，延长了飞机与发动机的有效寿命时间，提高了飞机的利用率。
(7)提高了机场与候机楼的利用率和效率，提高了空中交通管理系统的效率以及管理水平和能力。
(8)在同样的容量需求下，能够减少对机场扩建跑道的压力及对土地的需求。
(9)细化、优化了航空运输系统的增长方式，提升了经济增长质量，降低了系统运行成本。
(10)对于有些飞机来说，在跑道上的减速滑行距离只是跑道的一部分，并不是利用跑道全程，因此在3分钟的降落间隔里，存在着缓冲时间与空间余地；因此双向降落利用跑道平均1.5分钟一次，仍然存在缓冲资源，亦即，细致有序的运行仍然能够保持同样的安全水平。
附图说明
图1为一种目前常用的机场跑道系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明提供的能够提高繁忙机场跑道飞机降落利用率的系统化方法进行详细说明。
如图1所示，本发明提供的能够提高繁忙机场跑道飞机降落利用率的系统化方法包括按顺序进行的下列步骤：
1)根据到达航班的申请计划，建立如表1所示的部分常见机型飞机性能数据库；并由机场空中交通指挥者监控、指挥与管理起飞的流程；
表1.部分常见机型飞机性能数据
(参考标准：某国际机场实际跑道长度3600米)
2)由机场空中交通指挥者根据降落计划将所有待降落飞机按申请使用跑道的时间次序进行编号，依次为：FJ1、FJ2、FJ3、FJ4、FJ5、FJ6、FJ7、FJ8、FJ9、FJ10……；然后将编号为单号的飞机排在跑道1的AB方向的空域内，间隔为3分钟；将编号为双号的飞机排在跑道1的BA方向的空域内，间隔为3分钟；
3)在开始时刻1，允许编号FJ1的飞机进入跑道1并沿着AB方向降落，并将该飞机使用跑道1的实际时间保存在上述数据库中，以备总结与核查，编号FJ3、FJ5……的飞机按照原计划和次序跟进并且在原空域内飞行与等待；
4)在时刻2，待编号FJ1的飞机离开跑道1，允许编号FJ2的飞机进入跑道1并沿着BA方向降落，并将该飞机使用跑道(1)的实际时间保存在上述数据库中，以备总结与核查，编号FJ4、FJ6……的飞机按照原计划和次序跟进并且在原空域内飞行与等待；
5)在距离编号FJ1的飞机降落至少3分钟后的时刻3，待编号FJ2的飞机离开跑道1，允许编号FJ3的飞机进入跑道1并沿着AB方向降落，并将该飞机使用跑道(1)的实际时间保存在上述数据库中，以备总结与核查，编号FJ5、FJ7……的飞机按照原计划和次序跟进并且在原空域内飞行与等待；
6)在距离编号FJ2的飞机降落至少3分钟后的时刻4，待编号FJ3的飞机离开跑道1，允许编号FJ4的飞机进入跑道1并沿着BA方向降落，并将该飞机使用跑道(1)的实际时间保存在上述数据库中，以备总结与核查，编号FJ6、FJ8的飞机……按照原计划和次序跟进并且在原空域内飞行与等待；
7)重复上述步骤3)—步骤6)，直至所有待降落飞机全部完成降落过程。
由此可见，在跑道1上沿AB方向有两架飞机降落，所用时间不超过6分钟；沿BA方向也有两架飞机降落，所用时间也不超过6分钟，亦即在6分钟的时间里共有4架飞机降落，这样既符合安全间隔的规定，又可以整体发挥空域资源的潜力。至于晚于计划而迟到的飞机，分别进入各自的队列依次飞行跟进与等待。其它的紧急情况则由空中交通指挥员人工调配降落。
Claims (2)
1.一种能够提高繁忙机场跑道飞机降落利用率的系统化方法，其特征在于：所述的系统化方法包括按顺序进行的下列步骤：
1)根据到达航班的申请计划，建立部分常见机型飞机性能数据库；并由机场空中交通指挥者监控、指挥与管理起飞的流程；
2)由机场空中交通指挥者根据降落计划，将所有待降落飞机按申请使用跑道的时间次序进行编号，依次为：FJ1、FJ2、FJ3、FJ4、FJ5、FJ6、FJ7、FJ8、FJ9、FJ10……；然后将编号为单号的飞机排在跑道(1)的AB方向的空域内，间隔为3分钟；将编号为双号的飞机排在跑道(1)的BA方向的空域内，间隔为3分钟；
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4)在时刻2，待编号FJ1的飞机离开跑道(1)，允许编号FJ2的飞机进入跑道(1)并沿着BA方向降落，并将该飞机使用跑道(1)的实际时间保存在上述数据库中，以备总结与核查，编号FJ4、FJ6……的飞机按照原计划和次序跟进并且在原空域内飞行与等待；
5)在距离编号FJ1的飞机降落至少3分钟后的时刻3，待编号FJ2的飞机离开跑道(1)，允许编号FJ3的飞机进入跑道(1)并沿着AB方向降落，并将该飞机使用跑道(1)的实际时间保存在上述数据库中，以备总结与核查，编号FJ5、FJ7……的飞机按照原计划和次序跟进并且在原空域内飞行与等待；
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2.根据权利要求1所述的系统化方法，其特征在于：在步骤1)中，所述的部分常见机型飞机性能数据库如表1所示：
表1.部分常见机型飞机性能数据
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