147356 (691883), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Прежде всего, следует ввести следующие определения:
Потоки воздушных судов, можно определить как совокупность перемещающихся в пространстве однородных материальных объектов, траектории движения которых располагаются в заданной части воздушного пространства и имеют общие характерные признаки.
Такая совокупность будет определяться:
-
условиями однородности материальных объектов (например, типы ВС, их принадлежность различным пользователям воздушного пространства и т.д.);
-
границами задаваемой части воздушного пространства (например, РА, сектор УВД, ЗВП, выделенный слой ВП);
-
характером, направлением и режимами движения ВС (например, вылетающие, прилетающие, транзитные ВС, потоки ВС с переменным профилем полета и т. д.);
-
общими признаками траекторий движения ВС, исходя из которых можно выделить отдельные и суммарные потоки ВС.
Отдельный поток воздушных судов – совокупность движущихся в воздушном пространстве ВС отдельного маршрута (воздушной трассы), характерным признаком траекторий движения которых является обязательное пересечение (пролет) одной или более общих для всей совокупности ВС точек (рубежей) рассматриваемой части воздушного пространства.
Суммарный поток воздушных судов – суммарная совокупность движущихся в воздушном пространстве ВС, поступающих в зону ответственности органов УВД или в сектор УВД одновременно с нескольких маршрутов (воздушных трасс), характерным признаком траекторий движения которых является пересечение границ заранее выделенной части воздушного пространства (например, зон и секторов УВД).
Часы пик – это часы, число которых на суточном интервале заранее задано, с максимальным количеством ВС, поступающих на рассматриваемый элемент системы УВД в анализируемом потоке ВС;
Интенсивность потока воздушных судов в часы пик – это ожидаемое среднее значение количества ВС, поступающих на рассматриваемый элемент системы УВД в единицу времени в течение часов пик рассматриваемых суток.
В этом случае интенсивность анализируемого потока ВС в часы пик для суток с конкретным значением
суточного количества обслуживаемых ВС может быть определена как среднее значение случайной величины
, принимаемые значения которой
есть количество ВС, наблюдаемых в каждый из часов пик:
,
где ri – количество ВС, наблюдаемое в часы пик ( );
количество часов пик в каждых сутках.
При решении задачи оценки эффективности организации воздушного пространства одним из вариантов может быть выбор трех часов пик в сутках, т.е. трех часов с максимальным количеством наблюдаемых воздушных судов в час в рассматриваемых сутках (T=3). Тогда интенсивность анализируемого потока воздушных судов в часы пик для конкретных суток определяется как среднее значение наблюдаемого часового количества ri воздушных судов за эти три часа:
, (3)
где – значение интенсивности в часы пик, ri - количество воздушных судов, наблюдаемых в часы пик (
).
В качестве метода оценки интенсивности потоков ВС в часы пик предлагается использовать косвенный метод, заключающийся в использовании дополнительной заранее известной и легко получаемой информации, для каждого потока воздушных судов. Такой информацией может быть, например, суточное количество S воздушных судов в рассматриваемом потоке:
. (4)
Указанную зависимость можно представить также в следующем виде:
, (5)
где b – некий параметр, в общем случае зависящий от S.
Таким образом, общий вид зависимости (4) определяется характером зависимости b(S). Так, например, если предположить, что b от S вообще не зависит (b=const), то можно использовать линейную модель (5):
, (6)
где параметр b находится согласно выражению
, (7)
где n – количество исследуемых суток, - количество ВС, наблюдаемых в каждом из трех часов пик (
) i-х суток; Si – общее количество ВС, обслуженных за i-е сутки.
Кроме количества ВС, обслуживаемых за сутки, конкретные значения параметра b(S) зависят также от вида потока ВС (отдельный или суммарный). Известно, что вероятностные свойства «идеального» отдельного потока ВС описываются геометрическим законом распределения, в то время как для «идеального» суммарного потока ВС характерен пуассоновский закон распределения. Для этих идеальных потоков ВС найдены аналитические выражения для определения значений b(S) и .
Встречающиеся на практике потоки ВС, как правило, не могут по своим вероятностным свойствам быть отнесены ни «идеальным» отдельным, ни «идеальным» суммарным потокам. Можно предположить, что они обладают (в каждом случае в разной степени) свойствами как отдельных, так и суммарных потоков. Такие потоки можно назвать реальными потоками ВС.
Выражения же (6) и (7) являются в этом смысле универсальными и если с практической точки зрения вполне возможно предположить, что b=const, то они могут быть использованы при оценке интенсивности в часы пик для любых потоков ВС.
На основе использования аналитических выражений для оценки интенсивности в часы пик «идеальных» потоков, а также результатов экспериментальных исследований большого количества реальных потоков ВС, составлена специальная таблица значений b(S) и (S) для всех видов потоков ВС, которая приведена в Приложении 1.
При использовании указанной таблицы в качестве входных данных о суточном количестве ВС можно использовать данные о среднем их количестве, обслуживаемом за сутки, в месяц пик, собранные при подготовке исходных данных:
, (8)
где - количество ВС, наблюдавшихся в месяц пик;
- календарное количество суток в месяце пик.
-
Оценка среднего времени нахождения на управлении одного ВС в исследуемой зоне ответственности
Оценка среднего времени нахождения на связи (управлении в зоне ответственности) может быть осуществлена согласно выражению:
, (9)
где - удельное количество ВС j-го типа (класса) в течение характерного периода наблюдения; m – количество типов воздушных судов;
- среднее время полета воздушного судна j-го типа по данному участку воздушной трассы, которое можно определить согласно выражению:
, (10)
где L – длина рассматриваемого участка воздушной трассы.
Коэффициент cj определяется отношением наблюдаемого количества nj воздушных судов j-го типа (класса) в течение характерного периода наблюдения к общему количеству n всех воздушных судов в смешанном потоке за тот же период времени:
, (где
;
). (11)
Оценка средней скорости смешанного потока ВС.
Средняя скорость [км/ч] смешанного потока воздушных судов, включающего разнотипные воздушные суда, определяется соотношением количества воздушных судов каждого j-го типа (класса) в потоке и их скоростями
:
, (12)
где m – количество типов (классов) ВС в смешанном потоке; cj – коэффициент удельного количества ВС j-го типа (класса) в смешанном потоке.
-
Оценка загруженности исследуемой зоны УВД
45
Показатель загруженности определяется согласно выражению (1) с использованием значений интенсивности потоков ВС в часы пик
, среднего времени полета одного воздушного судна
(или средней скорости
смешанного потока и длины
соответствующего участка), рассчитанных для каждого k–го потока (k–го участка):
.
Для определения соответствующих параметров используются выражения (6), (9) и (12).
-
Анализ организации сети воздушных трасс
Так как речь идет о показателе количества конфликтов в точках схождения и пересечения ВТ (маршрутов движения ВС), то необходимо:
-
выделить все указанные точки на схеме ВТ (маршрутов движения ВС) исследуемой зоны ответственности;
-
в каждой из точек определить наличие или отсутствие указанного вида конфликтных ситуаций;
-
сформировать перечень точек схождения и пересечения ВТ (маршрутов движения ВС) исследуемой зоны, в которых могут наблюдаться конфликтные ситуации.
При определении наличия или отсутствия конфликтов необходимо, прежде всего, учитывать следующие факторы:
-
встречное или попутное движение характерно для пересекающихся потоков ВС (на встречных или попутных эшелонах следуют ВС пересекающихся потов);
-
перекрытие пересекающихся попутных потоков ВС в вертикальной плоскости (характер распределения ВС в пересекающихся потоках по слоям ВП или эшелонам полета).
Для каждой -ой конфликтной точки (
) необходимо указать конфликтующие потоки ВС, а также определить такие их характеристики, как средняя скорость.
-
Расчётные данные
Исходя из данных Таблицы №2, определим потоки ВС в районе ответственности, сведём расчетные данные в Таблицу №3.
Примечание: стандартные траектории движения ВС по указанию диспетчера не рассчитывались в связи с отсутствием статистических данных по ним из за отсутствия полётов.
Таблица 3.
№ п.п. | Наименование потока | Wi км/ч | Количество ВС в потоке | λпик | |||||||
Lк км | Т-154 400 | Т-134 360 | Ан-26 300 | Ан-72 300 | Як-40 300 | Як-42 350 | Общее | ||||
Выход с МК=70 | |||||||||||
1. | PETUM 1A | 48 | 18 | 7 | 8 | 1 | 5 | 17 | 56 | 0.224 | |
2. | PELIR 1A | 30 | 2 | - | 15 | 4 | - | 8 | 29 | 0.116 | |
3. | PARAT 1 | 62 | - | - | 9 | 1 | 6 | - | 16 | 0.064 | |
4. | NETMI 1 | 64 | - | - | 10 | 2 | 4 | - | 16 | 0.064 | |
Заход с МК=70 | |||||||||||
5. | PETUM 2A | 76 | 3 | 2 | 4 | 1 | 2 | 3 | 15 | 0.06 | |
6. | PELIR 2A | 56 | 2 | - | 19 | 5 | - | 16 | 42 | 0.168 | |
7. | PARAT 2A | 56 | - | 4 | 6 | - | 2 | - | 12 | 0.048 | |
8. | NETMI 2A | 47 | - | - | 8 | 1 | 2 | - | 11 | 0.044 | |
Выход с МК=250 | |||||||||||
9. | PETUM 3A | 69 | 6 | 3 | 5 | 1 | 2 | 5 | 22 | 0.083 | |
10. | PELIR 3A | 35 | 2 | - | 19 | 5 | 2 | 16 | 44 | 0.176 | |
11. | PARAT 3 | 56 | - | 2 | 4 | 1 | 4 | - | 11 | 0.44 | |
12. | NETMI 3 | 45 | - | - | 9 | 1 | 2 | - | 12 | 0.048 | |
Заход с МК=250 | |||||||||||
13. | PETUM 4A | 37 | 23 | 8 | 12 | 3 | 9 | 21 | 76 | 0.304 | |
14. | PELIR 4B | 25 | 2 | 1 | 18 | 2 | 2 | 15 | 40 | 0.16 | |
15. | PARAT 4A | 63 | - | 1 | 3 | - | 2 | - | 6 | 0.024 | |
16. | NETMI 4A | 69 | - | - | 9 | 1 | 2 | - | 11 | 0.044 |
По исходным данным Таблицы №3 определяем:
-
PETUM 1A
СТ-154 = 0,321;