ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ УПРАВЛЕНИЯ ГРУППАМИ ПРИЛЕТАЮЩИХ И ВЫЛЕТАЮЩИХ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ ПРИ УВД В РАЙОНЕ АЭРОДРОМА

Аннотация

А.В. АЛЁШИН - ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ УПРАВЛЕНИЯ ГРУППАМИ ПРИЛЕТАЮЩИХ И ВЫЛЕТАЮЩИХ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ ПРИ УВД В РАЙОНЕ АЭРОДРОМА. Рассмотрен пример анализа ожидаемой эффективности управления группами прилетающих и вылетающих воздушных судов по результатам имитационного моделирования с учетом условий организации воздушного движения в районе аэродрома.

Введение

В последнее время с целью повышения пропускной способности системы УВД при формировании очередности и интервалов движения ВС в районах перегруженных аэродромов рассматриваются возможности искусственного формирования групп прилетающих и вылетающих воздушных судов так, чтобы увеличить общее количество обслуживаемых воздушных судов в часы пик. При поочередном обслуживании групп “прилетающие ВС” и “вылетающие ВС” результирующая пропускная способность системы УВД в зоне взлёта и посадки конкретного аэродрома может возрасти в связи с тем, что формируемые интервалы посадки x(пп) и взлёта x(вв) могут быть значительно меньшими по величине по сравнению с интервалами x(впв) (“взлёт-посадка-взлёт”) [1]. Такое управление воздушным движением, заключающееся в искусственном комплектовании групп прилёта и вылета в районе аэродрома в настоящее время не изучено, и, соответствующие аналитические модели для оценки эффективности и оптимизации процессов управления не разработаны. Поэтому представляется целесообразным разработать соответствующие алгоритмы в рамках методики имитационного моделирования процессов управления потоками прилетающих и вылетающих воздушных судов (УП ПВВС) при УВД в районе аэродрома [1] для получения оценок эффективности в сравнении с эффективностью традиционных процедур [2].

Формирование групп прилетающих воздушных судов

Деятельность системы УВД при управлении группами подразумевает, что диспетчер будет не только следить за нарушением минимальных безопасных интервалов между прилетающими воздушными судами, но и, наоборот, сокращать эти интервалы в случаях, когда они заметно превышают минимально допустимые. Для реализации такой технологии необходимо задаваться минимальным значением N количества воздушных судов в формируемой группе прилетающих ВС. Группы размером больше N могут формироваться сами собой в случае, если интервалы между последним ВС в группе и следующим после него оказываются меньше допустимых. Размер группы N является одним из основных параметров рассматриваемой процедуры формирования очередности и интервалов захода на посадку.

При управлении потоком прилетающих воздушных судов в районе аэродрома нет возможности заставить одно воздушное судно догнать следующее перед ним, и управляющим воздействием может быть лишь назначение задержки прибытия воздушного судна тем или иным способом [2]. С целью формирования группы при рассмотрении всех возможных ситуаций случайно образующихся интервалов между прилетающими воздушными судами необходимо учесть, что в каждой группе всегда найдётся такое воздушное судно, задерживать которое нет необходимости. Рассмотрим для примера возможные варианты формирования группы из трёх (N=3) прилетающих воздушных судов.

Матрица состояний позволяет организовать рациональный алгоритм формирования групп в потоке прилетающих воздушных судов, содержащий операции поиска фиксируемого ВС каждой группы при заранее заданном N с последующим специально организованным назначением персональных значений времени прибытия остальным воздушным судам в группе.

В общем алгоритме имитационного моделирования входными данными являются нормативные интервалы выполнения взлётно-посадочных операций. Для заданных интервалов выполняется циклический перебор возможных интенсивностей движения воздушных судов. Для каждой конкретной интенсивности генерируется случайный пуассоновский поток расчетных моментов времени совершения посадочных операций. Производится перебор значений N размера формируемых групп прилетающих воздушных судов, где в зависимости от N для каждого ВС рассчитывается рекомендуемое (назначаемое) время совершения операции и соответствующие задержки. Значения средних задержек воздушных судов для каждого из сочетаний параметров (интервалы взлётно-посадочных операций, интенсивность воздушного движения и размер формируемых групп) выводятся в файл для дальнейшего анализа.

Заключение

На основании выполненных исследований при имитационном моделировании процессов управления группами прилетающих и вылетающих воздушных судов можно утверждать, что при рассмотренных конкретных сочетаниях параметров формируемых при УВД в районе аэродрома интервалов выполнения взлётно-посадочных операций, применение технологии управления группами позволяет достичь существенного увеличения пропускной способности для потока вылетающих воздушных судов. В рассматриваемом примере при интенсивности прилетов в 20 ВС/час применение технологии группового управления приводит к повышению пропускной способности системы УВД для потока вылетающих воздушных судов от 2,2 до 10,8 ВС/час.

Для каждого аэродрома, на котором возможно применение групповой технологии управления потоками прилетающих и вылетающих ВС, можно провести оценку формируемых интервалов между взлётно-посадочными операциями и выполнить по приведенным выше алгоритмам имитационное моделирование, позволяющее разработать оптимизационную стратегию процессов формирования групп прилетающих и вылетающих воздушных судов. Имитационное моделирование позволяет оценивать ожидаемую эффективность оптимизируемых процессов при конкретных сочетаниях условий УВД для конкретного района аэродрома.

Список использованной литературы

1. Алёшин А.В., Алёшин В.И., Бабаев Н.В., Крыжановский Г.А. Методика имитационного моделирования процессов управления потоками прилетающих и вылетающих воздушных судов при УВД в районе аэродрома // Статья в данном Научном Вестнике.
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.