Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Основные количественные характеристики ВД



КУРСОВАЯ РАБОТА

 

На тему: «Исследование организации воздушного движения методом имитационного моделирования»

Вариант №1

Выполнил:

Курсант 723 к/о Батрин М.И.

 

 

Проверил:

Палённый А.С.

 

 

Кировоград

Задание на курсовую работу

Таблица №1

Координаты ПОД в зоне УВД

№ вар. ПОД 1 ПОД 2 ПОД 3 ПОД 4 ПОД 5 ПОД 6 ПОД 7 ПОД 8
X1 Y1 X2 Y2 X3 Y3 X4 Y4 X5 Y5 X6 Y6 X7 Y7 X8 Y8

Таблица №2

Матрица потоков ВД в исследуемой зоне УВД

№ маршрута Участки маршрута Тип ВС Высота входа Высота выхода
метры футы/FL метры футы/FL
2.UKR403 5-2-3-4 Ан-24
4.KHV708 6-2-1 Ил-62
8.DMO963 1-3-6 Як-40
9.AFL753 1-3-6 Ан-24
10.VDA562 6-2-1 Ан-24
11.DNV754 8-3-6 Як-40
12.UDC505 5-2-3-4 Ту-154
13.AFL813 5-2-3-4 Ту-154
16.AEW433 4-3-2-5 Ту-154
17.AUI612 8-3-6 Як-40
18.HHN752 4-3-2-5 Ту-134
20.UZB752 8-7 Як-40
22.GEO451 5-2-3-4 Як-40
23.PLK050 4-3-2-5 Як-40

Примечание: 1) ВС входят в зону последовательно через каждые 2 мин.;

2) УВД без РЛК.

 

 

Введение

При современном уровне развития авиации и возрастании ее роли в транспортной сфере, к числу важнейших научно-технических государственных проблем относиться задача организации безопасного и эффективного обслуживания воздушного движения (ОВД).

Рост интенсивности воздушного движения (ВД) приводит к увеличению числа потенциально-конфликтных ситуаций (ПКС), приводящих к значительным задержкам ВД в районах с высокой интенсивностью полетов и к росту вероятности опасных сближений и столкновений самолетов в воздухе, когда на управление поступают суда без предварительного анализа взаимодействия воздушных потоков. Для ВС было бы идеальным выполнять полеты по кратчайшим расстояниям между аэродромами вылета и назначения, так как среда позволяет сделать это, за исключением, случаев наличия опасных метеоявлений на маршруте. Однако, выполнять полеты по наиболее прямым маршрутам зачастую невозможно из-за предъявляемых требований к использованию воздушного пространства (ИВП) со стороны различных пользователей, а также из-за соображений, связанных с охраной окружающей среды и национальной безопасностью.



Для безопасного управления воздушным движением (УВД) необходимо, чтобы размеры и уровень сложности определенной схемы воздушных трасс, соответствовали умственным и физическим возможностям лиц, которым поручено управление таким движением (обнаружение, анализ и устранение ПКС в воздухе). В то же время, такие установленные схемы движения должны также предусматривать возможность следования по наиболее прямым, а значит и наиболее экономичным маршрутам. В связи с постоянным ростом интенсивности ВД, возникает потребность в реорганизации ВП и потоков ВС.

В данной работе, на примере исследуемой моделируемой зоны, мы постараемся выяснить, каким образом можно реорганизовать зону УВД и потоки ВС во избежание появления большого числа ПКС и опасных сближений, а также то, как эта реорганизация скажется на загруженности авиадиспетчера.

РАЗДЕЛ 1

ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Основные количественные характеристики ВД

Если рассматривать систему УВД как часть авиационно-транспортной системы, то определяющее значение в анализе процессов УВД имеют количественные характеристики, отражающие движение всей совокупности ЛА в данной зоне УВД. К ним относятся:

1. Плотность ВД, которая определяется отношением среднего числа ЛА, находящихся одновременно на управлении в данной зоне УВД в определенный момент времени к объему зоны УВД ( ):



.

Движение ЛА в зонах различных групп осуществляется часто не во всем объеме зоны V , а лишь в определенной ее части. Например, в зонах первой группы по коридорам («жестким трассам») или, например, по схемам большого или малого прямоугольных маршрутов, или круга в зонах ожидания, или по предпосадочной траектории полета. В зонах второй группы – по трассам и воздушным линиям, в зонах третьей группы – на участках химических или работ по ПАНХ. В связи с этим, плотность ВД чаще всего определяют не по отношению к общему объему зоны, а по отношении к характерной длине трассы, коридора, траектории, радиусу и т.д. Так, плотность ВД на определенном эшелоне данной ВТ рассчитывается по формуле:

где - функция, определяющая число ЛА на данном S-м эшелоне трассы за рассматриваемый период времени t; - длина трассы в границах данного района УВД на S-м эшелоне.

Тогда плотность ВД в данной зоне УВД по трассе в целом определяется суммой отношений:

где m – общее число эшелонов на данной трассе зоны УВД.

Плотность ВД характеризует общую загруженность зоны УВД в данный момент времени или в среднем. На практике наиболее часто употребляют три количественные характеристики плотности – среднее значение за определенный (календарный) отрезок времени, среднее значение в определенный момент времени и наибольшее пиковое значение.

2. Интенсивность ВД - число ЛА, поступивших в данную зону УВД за единицу времени. Характеризует темп поступления ЛА на управление. Значение средней интенсивности определяется как первая производная от среднего значения плотности по времени:

.

На практике интенсивность считается по упрощенным выражениям, отношением общего количества ЛА, поступивших в данную зону УВД, к единице времени их поступления:

где - число ЛА, находящееся в рассматриваемый период времени на управлении; - интервал времени, за которое подсчитывается это число.

Такие количественные характеристики потоков ЛА, как плотность и интенсивность ВД, определяют ту нагрузку, которая приходиться на данную зону УВД извне. Однако, качество той системы УВД, которая ведет управление в данной зоне, также требует оценки с помощью количественных характеристик. Такими характеристиками являются пропускная способность, регулярность выполнения запланированных полетов и их безопасность.

3. Регулярность ВД определяется отношением числа рейсов, выполняемых за рассматриваемый период времен в соответствии с расписанием к общему числу выполненных рейсов за тот же период , :

.

Регулярность среди количественных характеристик ВД занимает важнейшее место, так как она входит в общую комплексную оценку качества работы всей системы УВД.

Основной интерес для практики представляет анализ наименьшего значения регулярности с целью выработки перечня действенных мер, позволяющих повысить ее значение в самой неблагоприятной зоне УВД, т. е. там, где имеет наименьшее значение.

4. Пропускная способность элемента системы УВД определяется функцией числа ЛА, которые могут быть обслужены в данной зоне УВД данным элементом системы УВД в единицу времени.

Пропускная способность, в отличие от интенсивности, характеризует не нагрузку на систему или ее часть, такую, например, как простейший контур в виде возможного числа ЛА, находящихся в данной зоне УВД, а фактическую способность и возможность зоны УВД по их обслуживанию. Таким образом, пропускной способностью считают то число ЛА, которое физически может быть обслужено в данной зоне УВД при установленной технологии работы всех элементов системы.

Пропускная способность рассматривается наименьшим из значений пропускной способности отдельных секторов зоны или элементов простейшего контура системы УВД, входящих в данную ее часть:

где - функция, определяющая фактическое число ЛА, обслуживаемое в i-ой зоне, либо в i-м элементе зоны в период времени , - отрезок времени, включающий в себя , за который определяется пропускная способность.

Если поток ЛА проходит через данную зону последовательно через n секторов (i=1,n), то пропускная способность зоны в целом определяется пропускной способностью того, сектора, где наблюдается наиболее «узкое» сечение, т.е. там, где пропускная способность наименьшая. Отсюда для всей зоны УВД:

.

Пропускная способность отдельных зон или элементов системы УВД определяется технологией работы диспетчера, либо другими организационными факторами, такими как, установленными нормами эшелонирования ЛА, режимами и схемами полетов в данной зоне, техническими характеристиками средств УВД, либо пропускной способностью диспетчера.

5. Безопасность полетов при УВД. Безопасность ВД не может быть также просто определена количественно, как это сделано для других основных характеристик ВД. Дело в том, что безопасность ВД является комплексным понятием, относящимся ко всей АТС. Безопасностью воздушного движения называют способность системы функционировать в заданных условиях таким образом, чтобы ее параметры не вышли за допустимые (безопасные) значения. Основные параметры системы – координаты ЛА, его скорость, запас топлива. Обоснованием такого выбора служит то обстоятельство, что безопасность ВД зависит, например, от значений координат ЛА по отношению к поверхности земли, к координатам других ЛА и границам опасных метеоявлений.

Основной целью введения понятия «безопасности полетов» и количественных характеристик для оценки уровня безопасности полетов (БП) является разработка комплекса мероприятий по предотвращению авиационных происшествий (АП), для совершенствования процесса обеспечения БП при УВД на основании полученных количественных данных. Под безопасностью полетов понимают свойство авиационно-транспортной системы (АТС), заключающейся в ее способности осуществлять воздушные перевозки без угрозы для жизни и здоровья людей.

В зависимости от целей рассмотрения, уровень БП, как у нас в стране, так и в ряде других стран, входящих в ИКАО, характеризуется комплексом количественных характеристик. Наиболее простые количественные показатели, такие как, число АП, погибших пассажиров и членов экипажей за определенный промежуток времени. Более точными можно считать показатели, приведенные к выполненному объему транспортных перевозок за определенный промежуток времени:

где i-индекс вида АП, j-индекс типа ЛА, - число АП i-го вида, происшедших с ЛА j-го типа за промежуток времени t; - объем работ, перевозок, выполненных ЛА j-го типа за промежуток времени t.

Для оценки и анализа БП в соответствии с требованиями ИКАО рекомендуется применять следующие показатели:

§ Число АП (число полетов, за которые они произошли) , где - определенный календарный период времени;

§ Число погибших пассажиров при регулярных полетах ;

§ Число АП на 100тыс. посадок (полетов) и на 100тыс. часов налета:

;

где - общее число посадок за период времени , - общий налет парка самолетов за то же время.

§ Число АП на 100млн. км. налета:

где - общее число км. налета за период ;

§ Число погибших пассажиров на 1 млн. перевезенных пассажиров или на 100млн. пасс. км.:

;

где - общее число перевезенных пассажиров; - общий налет в пасс. км.

Для грубой статистической оценки частоты возникновения АП или ПАП можно использовать следующие критерии:

§ Вероятность появления АП в любом полете:

;

§ Средний налет на одно происшествие или предпосылку:

;

где - число ЛА рассматриваемого типа; - налет i-го ЛА до происшествия или предпосылки.

При значительной доле внетрассовых полетов в определенной зоне УВД безопасность ВД характеризуется вероятностью столкновений или опасных сближений. Если число столкновений (опасных сближений) обозначить через K,то может быть использован показатель вида:

где - коэффициент пропорциональности, учитывающий параметры системы УВД; - параметр, характеризующий интенсивность движения.

Сложность проблем количественной оценки уровня безопасности ВД во многом зависит необходимостью учета большого числа внутри- и внесистемных факторов различной физической природы: интенсивность и характер потоков ЛА, структура ВП зоне УВД, оснащенность зон УВД РТС, климатические условия, укомплектованность диспетчерских смен, условия работы диспетчеров и т.д.

 


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2019 год. Все права принадлежат их авторам!