МЕТОДИКА ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ УПРАВЛЕНИЯ ПОТОКАМИ ПРИЛЕТАЮЩИХ И ВЫЛЕТАЮЩИХ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ ПРИ УВД В РАЙОНЕ АЭРОДРОМА

Аннотация

А.В. АЛЁШИН, В.И. АЛЁШИН, Н.В. БАБАЕВ, Г.А. КРЫЖАНОВСКИЙ - МЕТОДИКА ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ УПРАВЛЕНИЯ ПОТОКАМИ ПРИЛЕТАЮЩИХ И ВЫЛЕТАЮЩИХ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ ПРИ УВД В РАЙОНЕ АЭРОДРОМА. Для оценки ожидаемой эффективности процессов управления потоками прилетающих и вылетающих воздушных судов предлагается методика имитационного моделирования, позволяющая анализировать последовательность формируемых моментов времени совершения взлетно-посадочных операций в системе УВД с учетом условий организации воздушного движения в районе аэродрома.

Введение

Для оценки ожидаемой эффективности разрабатываемых новых способов и технологий управления потоками прилетающих и вылетающих воздушных судов (УП ПВВС) при УВД в районе аэродрома, а также для сравнения альтернативных организационно – управленческих решений по совершенствованию процедур управления применяется математическое моделирование [1, 2, 3]. Математическое моделирование, как правило, не может претендовать на полноту учёта всех многочисленных факторов и взаимосвязей характеристик изучаемого процесса. Однако оно может помочь экспертам при разработке ответов на наиболее существенные вопросы с учётом наиболее существенных факторов на ранних этапах проектирования новых систем. К имитационному моделированию, как одному из видов математического моделирования, прибегают, как правило, в тех случаях, когда по каким либо причинам не удаётся получить необходимые аналитические выражения для анализа исследуемых процессов. Для осуществления имитационного моделирования процессов УП ПВВС необходимо выделить наиболее существенные характеристики этих процессов и построить имитационные процедуры, позволяющие при заранее заданных конкретных сочетаниях основных параметров получать оценки значений показателей эффективности.

Деятельность системы УВД при управлении потоками воздушных судов

В общем случае, при управлении потоками воздушных судов деятельность системы УВД заключается в некотором преобразовании потоков ВС, поступающих на конкретный элемент структуры воздушного пространства.

С целью обеспечения безопасности полетов (для предотвращения столкновений) диспетчер УВД контролирует и корректирует интервалы движения воздушных судов. Поэтому в качестве результата деятельности системы УВД можно рассматривать упорядоченные потоки воздушных судов, отличающиеся формируемой диспетчером новой очередностью движения и новыми интервалами между воздушными судами. При этом, технологически, деятельность системы УВД и ее результаты зависят от рассматриваемого элемента структуры воздушного пространства (сектор УВД, участок маршрута ОВД, точка схождения или пересечения маршрутов, аэродром), а также от установленных правил и процедур формирования очередности и интервалов движения воздушных судов.

Одной из наиболее существенных характеристик процессов управления потоками прилетающих и вылетающих воздушных судов является время совершения взлётно-посадочных операций [3]. Временем совершения взлетно-посадочных операций для вылетающих воздушных судов можно считать моменты времени пролёта фиксированной точки после взлёта (например, момент времени пролёта над торцом ВПП или момент времени набора заданной высоты после взлёта). Для прилетающих ВС – это моменты времени пролёта фиксированной точки на предпосадочной траектории (например, момент времени пролёта ближнего приводного радиомаяка). Именно такими моментами времени управляет система УВД при формировании очерёдности и интервалов совершения взлётно-посадочных операций. Соотношениями этих моментов времени в управляемом потоке (после вмешательства системы УВД), по сравнению с моментами времени в неуправляемом потоке (в случае не вмешательства системы УВД), определяются задержки воздушных судов при маневрировании перед заходом на посадку или перед взлётом и, как следствие, пропускная способность системы УВД.

Заключение

Таким образом, предлагаемая методика имитационного моделирования процессов управления потоками прилетающих и вылетающих воздушных судов позволяет организовать имитацию моментов времени совершения взлетно-посадочных операций при УВД в районе аэродрома с анализом формируемых задержек при маневрировании перед заходом на посадку и с оценкой пропускной способности системы УВД.

Необходимо отметить, что вместо имитации потока поступающих воздушных судов с применением генератора случайных чисел на входе системы УВД (блок 2) может быть сформирован реальный поток прилетающих воздушных судов в часы пик для конкретного аэродрома. С этой целью необходимо определить пиковые часы (например, три “максимальных” часа из 24-х в сутки [6]) и набрать достаточную статистику расчетных моментов времени прибытия воздушных судов. В этом случае по результатам имитационного моделирования могут быть получены характеристики эффективности анализируемой системы УВД для реальной тестовой выборки потока прилетающих воздушных судов в часы пик.

Список использованной литературы

1. Алёшин В.И., Дарымов Ю.П., Крыжановский Г.А. и др. Организация УВД / под ред. Г.А. Крыжановского. - М.: Транспорт, 1988.
2. Алёшин В.И., Бабаев Н.В., Крыжановский Г.А. и др. Методические рекомендации по организации управления потоками прилетающих и вылетающих воздушных судов в районе аэродрома. - М.: Воздушный транспорт, 1993.
3. Алёшин А.В., Алёшин В.И., Бабаев Н.В., Крыжановский Г.А. Задача математического моделирования процессов управления потоками прилетающих и вылетающих воздушных судов при управлении воздушным движением. В кн.: Проблемы лётной эксплуатации и безопасность полётов: межвуз. сб. науч. тр. - Вып. ІV / под ред. М.Ю. Смурова. - СПбГУ ГА, 2010.
4. Клейнрок Л. Теория массового обслуживания. - М.: Машиностроение, 1979.
5. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. - М.: Наука, 1969.
6. Алешин В.И., Крыжановский Г.А., Купин В.В. Распределение обслуживаемых воздушных судов по часам суток в системе УВД // Научный Вестник МГТУ ГА. - 2008. - № 136.