（机场课件）140506-近距平行跑道容量计算.pptx

1、近距平行跑道容量分析计算以虹桥机场为例主要参考文献平行跑道同时仪表运行管理规定中国民用航空空中交通管理规则 飞行区容量 跑道容量 经验表明，跑道容易最先成为限制飞行区容量的环节 滑行道容量 停机位容量 多跑道越来越普遍 主要是平行，此处不考虑交叉 多跑道运行模式多样 学习基础 多跑道运行模式的理解 独立平行进近 相关平行进近 隔离平行运行 独立平行离场 近距平行跑道 跑道容量的理解 学习基础一 多跑道运行模式 独立平行进近 相关平行进近 隔离平行运行 独立平行离场 近距平行跑道 未明确定义，但是比较常见 近似平行跑道 跑道中心线延长线的汇聚/发散角不超过15 度的非交叉跑道。 跑道运行模式（英

2、文定义参考ICAO附件14） 平行跑道同时仪表运行按照跑道用于进近和离场的使用方式分为 独立平行仪表进近Independent parallel approaches 相关平行仪表进近Dependent parallel approaches 独立平行离场Independent parallel departures 隔离平行运行Segregated parallel operations 中国民用航空局第123号令平行跑道同时仪表运行管理规定 独立平行仪表进近模式，是指在相邻的平行跑道仪表着陆系统上进近的航空器之间不需要配备规定的雷达间隔时，在平行跑道上同时进行的仪表着陆系统进近的运行模式。

3、 相关平行仪表进近模式，是指在相邻的平行跑道仪表着陆系统上进近的航空器之间需要配备规定的雷达间隔时，在平行跑道上同时进行的仪表着陆系统进近的运行模式。 独立平行离场模式，是指离场航空器在平行跑道上沿相同方向同时起飞的运行模式。 隔离平行运行模式，是指在平行跑道上同时进行的运行，其中一条跑道只用于离场，另一条跑道只用于进近。 平行跑道同时仪表运行按照上面所述的四种运行模式的不同组合，也可以分为半混合运行和混合运行。 半混合运行是指下列情形之一： 一条跑道只用于进近一条跑道只用于进近，另一条跑道按照独立平行仪表进近模式或者相关平行仪表进近模式用于进近，或者按照隔离平行运行模式用于离场； 一条跑道只

4、用于离场一条跑道只用于离场，另一条跑道按照隔离平行运行模式用于进近，或者按照独立平行离场模式用于离场。 混合运行是指两条平行跑道可以同时用于进近和离场。 跑道间距条件 两条平行跑道中心线的间距不小于1035米时，允许航空器按照独立平行仪表进近的模式运行 两条平行跑道中心线的间距不小于915米时，允许航空器按照相关平行仪表进近的模式运行 两条平行跑道中心线的间距不小于760米时，允许航空器按照隔离平行运行的模式运行 两条平行跑道中心线的间距不小于760米时，允许航空器按照独立平行离场的模式运行 两条平行跑道中心线的间距不小于760米时，允许航空器按照隔离平行运行的模式运行。出现下列情形的，跑道中

5、心线的间距应当符合下列规定： （一）以进近的方向为准，当进近使用的跑道入口相对于离场跑道入口每（一）以进近的方向为准，当进近使用的跑道入口相对于离场跑道入口每向后错开向后错开150米时，平行跑道中心线的最小间距可以减少米时，平行跑道中心线的最小间距可以减少30米，但平行跑道米，但平行跑道中心线的间距最小不得小于中心线的间距最小不得小于300米；米； （二）以进近的方向为准，当进近使用的跑道入口相对于离场跑道入口每（二）以进近的方向为准，当进近使用的跑道入口相对于离场跑道入口每向前错开向前错开150米时，平行跑道中心线的最小间距应当增加米时，平行跑道中心线的最小间距应当增加30米。米。 35R1

6、7L35L17R34162260m460m三跑道主要运行模式重型机中型机轻型机重型机8千米6千米6千米中型机10千米6千米6千米轻型机12千米10千米6千米16 35L/17R 跑道跑道 35R/17L 跑道跑道34/16 跑道跑道同跑道落地航空器之同跑道落地航空器之间最小保持尾流间隔间最小保持尾流间隔相关进近的航相关进近的航空器之间保持空器之间保持至少至少4km4km间隔间隔目前浦东机场三跑道主要使用目前浦东机场三跑道主要使用 “双落双起双落双起”的三跑道混合运行模式，落地航空器使用的三跑道混合运行模式，落地航空器使用2 2、3 3号号跑道相关平行进近，起飞航空器使用跑道相关平行进近，起飞航

7、空器使用1 1、2 2号跑道独立平行离场。号跑道独立平行离场。 若为A380，尾流间隔有了新的规定，课后请查阅 空中客车A380机型尾流类型及尾流间隔标准规定 AC-93-TM-2008-03 近距平行跑道 跑道间距小于760米 不同于上述四种方式，与单跑道类似，因此从单跑道容量分析的方法入手 单跑道怎么分析？ 学习基础二 Blumstein模型 单跑道容量模型跑道最后进近r进近入口跑道入口123=-45=maijijjiiijijiijrrSrSrijvvovvT（ ）两架连续飞机沿着最后进近路线向跑道飞行时，二者之间的距离不断增加，因此在飞机 在最后进近入口时，二者之间的距离最短。（ ）此

8、时，飞机 和飞机 与跑道的距离分别是 和。（ ）当飞机 和飞机 在跑道上先后降落时，其时间差（ ）跑道上连续两架飞机到达之间的间隔必须至少为 ，以保证在尾随飞机降落前领先飞机有足够的时间从跑道上脱离。（ ）当时，x-,ijijirSrovvijvv第一，当时，意味着：12=max,ijijijijvvSTov第二，当时，意味着：（ ）当第一架飞机在跑道入口时，两架飞机之间的距离最短。（ ）此时，11*ijkkijijijijijPE TP T假设 型飞机后面紧跟 型飞机的概率为 ，则：ijijE TTk表示 的期望值， 为不同飞机等级的数目1111=*kkijijijijE TP T容量 跑道

9、容量计算分析过程中，需要理解 跑道容量与时间间隔的关系 互为倒数的关系 时间间隔取决于两个时间的比较 跑道占用时间 尾流影响时间近距平行跑道 近距平行跑道系统比单条跑道在使用策略上具有灵活性，在容量上在使用策略上具有灵活性，在容量上能有较大幅度增加，而且占地规模明显小于远距离平行跑道，能有较大幅度增加，而且占地规模明显小于远距离平行跑道，因而，近距平行跑道目前成为机场运行的重点领域之一。 中国大型枢纽和干线机场中，远期总体规划普遍采用平行跑道构形。 PVG/NKG/TAO等 最典型的构型是4条跑道 两两构成近距，两组之间形成远距，航站楼在两组之间。29440m1750m虹桥机场近距平行跑道 虹

10、桥机场近距平行跑道 我国最早使用的近距平行跑道之一 原计划是远距，后受限于土地使用限制，改为近距 虹桥场区图新版 东跑道18L/36R 西跑道18R/36L 两条跑道中心线间距365米 航站楼两侧分布 平行跑道同时仪表运行管理规定 第3页 当两条平行跑道的间距小于760米，航空器可能受尾流影响时，平行跑道离场航空器的放行间隔应当按照为一条跑道规定的放行间隔执行。 航空器在虹桥机场前后起飞离场时，所使用的近距跑道与使用单跑道的间隔标准相同。仅用于起飞时，近距跑道与单跑道理论上具有相同的运行容量。 中国民用航空空中交通管理规则 第9页 中心线间隔小于760 米的平行跑道，应为前后进近着陆的航空器配

11、备雷达间隔的尾流间隔 航空器在虹桥机场连续进近着陆时，使用近距跑道与使用单跑道的间隔标准也是一致的。仅用于落地时，近距跑道与单跑道理论上具有相同的运行容量。单跑道理论容量的完善 在航空器进离场速度无明显改变时，增加单跑道运行容量的有效方式是缩小航空器之间的平均纵向间隔。 航班流的纵向间隔可分为连续起飞、连续降落、前起后降和前降后起4 种情况。 两个文件均未规定前起后降和前降后起的间隔，视各地的实际情况不同而具体规定。 布拉姆斯特模型，主要以连续降落和连续起飞为例进行讲述。 对于起降和降起，本质上是一致的。 起降或者降起的基本原理是在降落的间隔内插入起飞航空器，以合理利用降落的间隔。 降落的时间

12、间隔明显超过起飞的时间间隔 汇聚与发散 合理安排航班流中起降航班的次序，可以实现最小的平均纵向间隔。在起降航班比例1 1 情况下，进离场航空器按照降落、起飞相间运行的顺序，可以达到单跑道最大理论容量。 最大程度地利用降落间隔 单跑道起降相间运行时，航班流的平均纵向间隔航班流的平均纵向间隔为2 架落地航空器A1 与A2 间隔的一半。A1 与A2 的纵向间隔为A1 与D1 的前降后起间隔加上D1 与A2的前起后降间隔。 根据实际管制运行经验根据实际管制运行经验，以降落航空器均为中型机为例，考虑后机对前机的追赶（考虑随机因素）和跑道占用时间，包含必要的管制间隔裕度，单跑道在仅用于降落时，在仅用于降落

13、时，航空器平均纵向间隔通常为89 km。 8-9km够不够插入一架起飞飞机呢？ 根据管制规定： 进跑道指令在落地航空器飞越跑道头 起飞指令发布时机：落地航空器脱离跑道后且后续落地航空器距离跑道头6-8km 因此不够插入一架起飞飞机 单跑道在起降相间运行方式下落地航空器的间隔一般控制在1213 km左右，即起降航空器平均纵向间隔为66.5 km，运行效率与单起或单降相比可提高25%左右。 此处的25%怎么计算或者怎么理解？近距跑道理论容量跑道数量和布局是制约机场起降容量的瓶颈。近距跑道较之单跑道，虽然增加了1 条跑道，但是由于中心线间距小于760 m，前后起飞离场或者前后进近着陆，航空器必须配备

14、无尾流影响的纵向间隔。因此，近距跑道仪表运行时，运行容量的增加主要近距跑道仪表运行时，运行容量的增加主要是是通过对两条跑道的合理应用通过对两条跑道的合理应用，缩小起降航空器的缩小起降航空器的间隔间隔来实现的。来实现的。 根据管制规则，在前起后降或前降后起时，近距平行跑道可以实现起降航空器间的间隔缩小，因而可以实现容量的增加。 近距跑道运行和单跑道运行不同管制指令的发布时机如下表所示。 进跑道 飞跃跑道头无约束 起飞指令 脱离跑道+6-8公里主轮接地+5公里 落地指令 离地+4公里4公里在近距跑道上仪表运行的航班仍然相互约束，其运行效率可由耦合在一起的一条航班流来体现。所以当近距跑道按照类似单跑

15、道起降相间方式运行时，也可实现最大的理论容量C 近。此时，航班流的平均纵向间隔仍然为起降间隔与降起间隔的一半。由于近距跑道较之单跑道压缩了航班流的前起后降间隔和前降后起间隔，所以近距跑道的理论容量大于单跑道的理论容量，即C 近 C 单。近距跑道运行方式 每条跑道有3种运行方式 两条近距跑道有9种运行方式 运行方式8、9 与单跑道运行下的仅起和仅落方式运行容量相同。 重点是 一起一落 双起一落 一起双落 双起双落一起一落一起一落运行方式下，停靠在T1 航站楼的航空器需要穿越用于落地的36R 跑道，去36L 跑道起飞。在穿越落地跑道时，需要拉大五边连续落地航空器的间隔以保证运行安全。则在此运行方式

16、下近距跑道容量y1 为（下面这个公式怎么理解？）（下面这个公式怎么理解？） 如何描述上述四种容量？如何描述上述四种容量？ 由上图可知，双落一起运行方式的效率是最低的，且需要穿越落地跑道，因此在实际管制运行中，不推荐使用此运行方式。其他3 种运行方式各有特点。当x 较小时，对于相同的x而言，y1比y2大（？），但一起一落运行方式需要穿越落地跑道。从尽量减少穿越落地跑道的原则出发，推荐采用双起一落的运行方式。随着x的增大，双起双落运行方式的容量迅速增大，且不存在穿越落地跑道的情形，则此时推荐使用双起双落的运行方式。问题，当x为多少时，应该用双起双落的方式？ 即当T1 候机楼的航班量小于等于1/3 时，推荐使用双起一落运行方式（就近起飞）；当航班量大于1/3 小于1/2 时，推荐使用双落双起运行方式。 总结 航站楼相对跑道系统的分布方式对跑道系统的容量有重航站楼相对跑道系统的分布方式对跑道系统的容量有重要影响要影响 如果穿越不可避免时，尽量穿越起飞跑道，不要穿越落如果穿越不可避免时，尽量穿越起飞跑道，不要穿越落地跑道地跑道 尽量使用靠近航站楼的跑道起飞，使用远离航站楼的跑尽量使用靠近航站楼的跑道起飞，使用远离航站楼的跑道降落道降落 航站楼停靠航班量改变时跑道运行方式应随之改变航站楼停靠航班量改变时跑道运行方式应随之改变 建模和推导的思路可以用到其他构型建模和推导的思路可以用到其他构型