平行跑道机场地面容量评估技术研究

刘强

摘 要：随着社会的发展，航空业务的持续快速发展，也为航空运输业带来了巨大的运行压力，机场拥堵及航班延误问题日益严重。科学、准确的评估机场地面容量可以有效提高机场地面工作的运行效率及机场的吞吐量，是目前航空运输业中最为有效可行的方法。本文就平行跑道机场地面评估问题做出理论研究，并就可能出现的跑道穿越对4种构型的平行跑道的容量进行建模深入分析。

关键词：平行跑道；容量评估因素；机场地面优化；跑道穿越

跑道容量是指在单位时间内跑道相关体系能够接受与输送飞机数量的最大运行能力。当需要连续进行作业时，在一定时间内一个跑道体系所能处理飞行航班次数的最大量。通过相关资料和长期实践表明影响跑道容量的主要因素有下列几点。

1 影响跑道容量的主要因素

（1）跑道的相关配置及跑道相关系统的运行方式。

（2）关于航空区域的划分、进出跑道的程序。

（3）地面管制人员的管制方案及跑道占用规则。

（4）机场的监控设备、导航设备及辅助着陆系统。

（5）自然气象的影响，如强对流、闪电、能见度、风速及其他恶劣气象条件。

（6）飞机的起飞流量与接收容量所占的百分比。

（7）飞机型号不同其起飞及降落所需的跑道长度也有不同。

2 有关对机场常用跑道容量评估的模型方法

跑道的容量直接体现在飞机起降架次的数量，对提升机场的整体运行效率有着关键性作用。关于常用跑道容量评估常用的评估方法有3种。

（1）运用数学理论计算容量。通过利用相关的参数，建立对应的化学方程式，可计算出跑道的准确容量。但此法主要针对数据进行准确分析，对于外界影响因素考虑较少，易受外界因素的干扰，例如天气情况或其他意外影响。

（2）通过统计分析历往的数据进行评估。通过整理机场以往相关数据，然后对这些数据进行分析，从而得出机场跑道的容量。在我国航空业发展初期，曾广泛用此法进行跑道容量分析，但其缺点是无法与外部影响因素进行结合，所得出的数据在单位时间内飞机的进出量是一个固定的数值。

（3）计算机仿真建模。可利用计算机编程建立跑道仿真模型，其实际系统的运行状态会随着时间的改变而发生变化，能够得出被仿真系统的相关参数及客观容量数据，也这是目前航空业中使用最为通用的方法。

3 关于平行跑道容量的评估

根据国际民航组织的规定，跑道的中心线相互平行或中心线沿线之间的夹角不得大于15度的非交叉型跑道定义为平行跑道。根据我国民用航空局在2005年颁发的123号总局令《平行跑道同时仪表运行管理规定》的相关要求，将对平行跑道在起降过程中所需的跑道间距及其運行模式最初分析，并结合目前国内外多数机场多跑道的相关模式，就下文中4种典型平行跑道关于飞机起降容量做出具体分析研究。

（1）跑道之间间距为近距，作业模式为一起一降。两条跑道的中心线的间距小于726m且入口处为水平分布即可称之为近距。由于飞机起飞时间相对降落较快，所以离航站区较远的跑道一般用于降落，离航站区较近的跑道用于起飞。假设跑道在航站区内的滑行距离预留充足，且模式属于近距平行跑道，以下为有关跑道容量评估计算模型的假设：一是到达飞机具有优先权，二是出发飞机插缝放行。

如果选择离航站区距离较远的跑道用于飞机降落跑道，则跑道到达目的的——航空器的时间间隔是到达航空器跑道所占用的时间、到达起飞航空器跑道所占用的时间以及两架航空器之间缓冲所占用的时间的总和。如果出现降落跑道上面已经有航空器正在穿越跑道或者是进行绕行运动等现象，则起飞用的跑道应该禁止航空器通过。起飞航空器的间隔时间是由很多因素共同决定的，例如控制起飞跑道上的航空器放行问题的判断因子、起飞跑道上将要进行起飞运动的航空器和即将着陆在着陆跑道的到达航空器之间的时间间隔等诸多因素。

（2）跑道间距是中等距离时，运行模式为起降隔离模式。

中等距离的意思是指跑道的中心线之间的距离超过762m，别的条件和近距离模型等同。飞机的独立平行离场运动以及隔离运动都可以借助于该跑道完成。我们可以先假设，离航站区比较远的跑道作为降落跑道，另外一条跑道当作起飞跑道。起飞以及降落之间的活动各不发生冲突。除此以外，隔离运行和起降航班都配有对应的尾流间隔。对跑道容量进行评估时，要提前考虑到跑道穿越运动。

（3）跑道间距是远距离间距时，运行模式是起降混合模式。远距离间距跑道指的是两条跑道的中心线间距超过920m，別的条件和近距离模型等同。笔者查阅了大量这方面的资料和文献，发现相关平行仪表进近是被允许在远距跑道上面构建模型的。在该模型中，可以先假设到达航班和起飞航班之于跑道有相同的优先权，两条跑道的运行模式都是混合运行。连续进行起飞或者是降落运动的航班如果行驶在同一条跑道上面，必须要配置对应的尾流间隔。当在同一跑道上进行起飞和降落运动并且待降落航班距离跑道入口距离不超过7000m时，要禁止起飞航班从等待起飞位置处进行滑出起飞。如果有两条跑道上同时出现降落航班，则二者在进近过程中的斜距间隔距离必须要保持在6000m以上。

（4）跑道位于航站区的两侧，运行模式是起降独立运行模式。起降独立运行模型中，两条跑道的中心线距离是1500m，航空器可以在此跑道上进行起飞和降落运动。该跑道的作用等同于两条彼此独立的单跑道，航空器在该模型跑道上面可以进行独立平行仪表进近运动。和上面几种情况相同，当航空器在同一条跑道上进行起飞和降落运动时，必须要配有对应的尾流间隔装备。当在同一跑道进行升降交替运动时，并且降落航班距离跑道入口处的距离不超过7000m时，同远距跑道模型要求一样，要禁止起飞航班从等待位置滑出起飞。

参考文献

[1]任武玲.机场平行跑道容量评估模型研究[J].商，2016，（28）：271.

[2]李华融.多跑道机场容量研究[D].南京航空航天大学，2013.

（作者单位：中国民用航空甘肃空管分局）