机场航空容量评估计算机仿真方法

摘要：在经济与技术支持下，我国航空运输行业快速发展，尽管为居民出行便利提供了有力支持，但飞机大量增多也带来了机位占用冲突，使得机场资源变得短缺。本文重点阐述机场航空容量评估的计算机仿真方法，目的是改善空域资源与交通流量关系不对等问题，对提高机场整体运行效率与服务水平具有积极影响。

关键词：机场；航空容量；计算机仿真

机场容量是指一定时间内，机场可容纳航空器运行的最大频次。机场航空容量是影响航空运输行业发展进步的主要因素，优化并扩大机场航空容量，可以有效提高机场服务水平，因此航空运输企业要对机场航空容量评估提高重视，采取科学有效的评估方法开展工作，以此保证评估结果的准确性、合理性、可靠性。

一、机场航空容量概述

（一）基本含义。机场容量的基本含义有两方面，一是指一定时间内机场能够处理的飞机运行架次数，通常以“高峰小时的航空器运行次数”统计；二是指一定时间内机场可以接纳的旅客吞吐量，普遍以“年”统计。机场航空容量主要包括极限容量、实际容量，前者指的是当机场处于连续服务状态时，在规定时间内所能容纳的最多飞机架次数，后者是指机场在正常状态下的规定时间内可处理的飞机运行架次数。一般条件下，规定时间内是指时间间隔1小时，由于极限容量反映的是飞机运行高峰时机场的处理能力，因而普遍大于实际容量，所以在机场航空容量评估工作中具有较强的应用性。（二）容量指标。当前，航空企业在对机场航空容量进行评估时，主要基于以下指标开展工作：第一，给定时间里，在允许航班延误水平的背景下，机场能够提供服务的最大飞机（航空器）数量被称为运行容量，主要评估机场的日常航空服务能力；第二，最大容量是指给定时间内，在不考虑航班延误情况的前提下，机场可以提供服务的飞机数量，体现的是机场的极限航空服务能力；第三，通常将航班时刻表每小时所能安排的最大航班数量称为航班时刻安排容量，这一指标反映的是机场满足航空综合需求、空中管制要求等的保障能力[1]。

二、评估机场航空容量的计算机仿真方法

计算机仿真是计算机应用技术的重要组成部分，在应用该方法时，需要充分发挥电子计算机的作用和优势，通过分析系统结构、功能性能、行为参数、系统控制者的思维等内容，构建动态模型，一种基于计算机技术构建模型模拟机场运行状况的定量分析方法，主要用来分析限制和约束机场航空容量的因素，因为具有较强的全面性，所以得出的结果准确度较高。计算机仿真评估可以构建的模型主要有四种，分别是分析仿真模型、连续仿真模型、蒙特卡洛仿真模型、离散时间仿真模型。（一）基本原理。利用计算机仿真方法对机场航空容量进行分析，需要先深入调研涉及到的各大系统的运行模式，结合实际情况构建模型，通过发挥模拟优势对假想情境进行预测，有利于增强机场管理方案的科学性，为提高服务水平与增大航空容量奠定基础。计算机仿真评估方法属于描述性技术，将影响机场航空容量的各项参数导入模型，若是原始参数发生变化，模型内的参数也会随之改变，有利于航空企业预测未来、优化机场资源，由于模型基于真实数据进行假设分析，所以评估结果与真实情况具有较强的一致性。（二）仿真建模。数学界的建模是指在给定初始条件和参数值的前提下，通过建立求解数学模型分析过程，利用数学表达式反映结果。计算机仿真建模以数学建模为基础，但因为其特殊性并不能完全应用，故而需要对数学模型进行优化，将计算机仿真模型与机场航空容量实际相连接，生成实效性与代表性强的情境样本，在保证仿真质量与速度处于最佳平衡状态的前提下，对各种未来可能会发生的现象进行推演，由于这一过程发生的计算量较大，所以对模型计算能力要求较高。计算机仿真相对于计算机建模，在概念方面更加宽泛，前者需要从模拟用户处获取仿真数据而不能自己生成模拟数据，后者可以通过计算机表达构建模型来模拟生成输入数据。航空企业若想增强计算机仿真评估方法的真实性、可靠性，必须提高计算机仿真模型的可信度与有效性，对模型的仿真能力进行检验，如果发现评估结果不可复制，则证明该模型的实用性较差，但需要注意是的若是认为参与仿真模型构建部分过多，则会形成随机仿真，该模型的不确定因素较多，可能会导致评估结果与实际情况不一致[2]。因此，航空企业在构建计算机仿真评估模型时，应根据实际情况选择不同标准构建具有针对性的模型，同时减少人为干预，以此提高仿真评估结果的精确度与可靠性。（三）应用优势。在机场航空容量评估中应用计算机仿真方法，能够为航空企业提供准确性高的数量指标与定量分析结果，极大程度上为解决机场资源配置不合理、机位占用冲突等问题提供了有力帮助。具体应用优势如下：第一，在应用计算机仿真方法评估机场航空容量时，既不需要过多考虑随机因素，也不需要引入过多假设，相较于数学模型更加简单且易操作，解决复杂情况的能力更强；第二，计算机仿真模型需要先对目标运作机制进行深入调查，若是能够充分发挥计算机仿真评估方法的优势，便可以从多层次对机场航空容量进行分析，根据不同影响因素之间的关系得出不同评估结果，同时留有一定优化空间，对进一步优化机场资源配置方案、调整程序系统运行具有积极影响。

三、结束语

综上所述，空中交通流逐年增长，但是空域资源却存在较强的限制性，制约着航空运输行业的持续发展，若想改善机场航空容流配置问题、切实提高服务水平，航空企业可以采用计算机仿真方法构建模型，对机场航空容量进行全面评估，这对保证机场各方高效协同、减少飞机运行不良影响因素具有重要意义。

参考文献

[1]李丘,张澍葳.基于AirTop的白云机场02L/20R跑道关闭地面运行影响计算机仿真评估[J].山东工业技术,2017(19):117-119.

[2]康瑞,杨凯.民航支线机场跑道容量评估模型设计与仿真[J].计算机仿真,2016,33(03):32-36.

作者:邹石 单位:广州白云国际机场股份有限公司运行控制中心