Modeling and analysis of terminal airspace capacity in air traffic control

空中交通管制航站楼空域容量建模与分析

• 批准号: 07805049
• 负责人: KITA Hideyuki
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tottori University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 1996
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07805049/
• 关键词: Terminal airspace; Traffic capacity; Air traffic control; Area with multiple airports; 二重待ち行列モデル; モデル分析; 航空交通; 危険度評価; 航空交通管制; 管制空域; 交通容量; 極限容量; 移送継承待ち; 作業負荷

Under the continuous growth of air transportation, lack of airport capacity is serious especially in megalopolis areas. Airport expansion and developing new airports are effective to reduce the congestion. However the resultant situation from these countermeasures will carry a new congestion problem, because the aircraft landing and take off to/from the airports must fly through the limited airspace over the dense airports area.Ttaffic capacity of an airspace mainly depends on two factors : minimum separation between two aircrafts and the upper limit of controller's capability in ATC workload including maintaining the separation. The level of ATC workload varies in sector characteristics, so that the capacity of an airspace based on ATC workload should be determined as the maximum throughput corresponding with the optimal configuration of ATC sectors.This study aims to clear which kind of traffic capacity is critical in the airspace over an area with multiple congested airports. The behavior of ATC in a sector is modeled as a queuing system and the level o workload is evaluated by the hand-off delay between sectors. The numerical examination tells us that the capacity based on ATC workload is lower than the capacity based on minimum separation in much cases.

在航空运输不断增长的情况下，机场容量不足现象严重，特别是在特大城市地区。机场扩建和开发新机场可以有效减少拥堵。然而，这些对策所导致的情况将带来新的拥堵问题，因为飞机在机场起降时必须飞经密集机场区域上空的有限空域。空域的交通容量主要取决于两个因素：两架飞机之间的最小间隔和管制员在包括维持间隔在内的空中交通管制工作量方面的能力上限。不同扇区特征的空管工作量水平存在差异，因此基于空管工作量的空域容量应确定为与空管扇区最优配置相对应的最大吞吐量。本研究旨在明确在多个拥挤机场区域的空域中哪种交通容量最为关键。扇区中 ATC 的行为被建模为排队系统，工作负载水平通过扇区之间的切换延迟来评估。数值检验告诉我们，在很多情况下，基于ATC工作量的容量要低于基于最小间隔的容量。

项目成果

喜多秀行,久木田真次: "地域航空ネットワークの成立可能性に関する一考案" 土木計画学研究・論文集. No.13. 687-694 (1996)

Hideyuki Kita、Shinji Kukita：“关于建立区域航空网络的可能性的想法”土木工程规划研究和论文第 13 期。687-694 (1996)。

竹内,伝史: "滑走路配置による離着陸待ち時間の検討とその効果の分析" 土木計画学研究・論文集. No.12. 595-603 (1995)

竹内电子：“跑道布局对起飞和着陆等待时间的研究及其影响分析”土木工程规划研究和论文集第12期。595-603（1995）。

Kita, Hideyuki: "Traffic Controllers Workload and the Capacity of a Terminal Airspace" Paper Presented at the 7th WCTR. 1-13 (1995)

Kita, Hideyuki：“交通管制员工作量和航站楼空域容量”论文在第七届 WCTR 上发表。

竹内,伝史: "滑走路配置による離着陸待ち時間の検討とその効果の分析" 土木計画学研究・論文集. No. 12. 595-603 (1995)

Takeuchi, Denshi：“跑道布局对起飞和着陆等待时间的研究及其影响分析”土木工程规划研究和论文第 12 期。595-603（1995 年）。

H.Kita: "An optimal airspace division model for minimizing the maximum workload of air traffic controller" Report of Faculty of Engineering, Tottori University. 26. 303-316

H.Kita：“一种最小化空中交通管制员最大工作量的最佳空域划分模型”鸟取大学工学部的报告。