近距平行跑道配对进近程序下的碰撞风险研究

来源 :中国民航大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:joy2000
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1996年,在NASA Langley Research Center举行的研讨会上,针对近距平行跑道首次引入了配对进近的运行概念,随后又对它的程序进行了完善与说明。后续对配对进近程序的研究认为,它的实施能有效提高近距平行跑道容量,这将解决我国大部分拥有近距平行跑道机场的跑道容量饱和问题。但我国针对该程序的安全性研究还不够充分,因此本文针对配对进近程序的碰撞风险问题做了以下研究:第一,对影响碰撞风险的因素进行分析。基于过程管理的思想,运用失效模式及影响分析(Failure Mode and Effect Analysis,FMEA)方法,系统地识别配对进近中的风险因素;通过借鉴决策实验室(Decision Making Trial and Evaluation Laboratory,DEMATEL)原理,确定各碰撞风险因素间的相互影响程度及因果关系;进一步结合解释结构模型(Interpretative Structural Modeling Method,ISM),将各风险因素按照影响碰撞风险的方式划分为直接诱因、传递诱因以及根源诱因3类。第二,由于对直接诱因的控制能有效降低风险,于是选取直接诱因中的飞行员操纵失误进行深入研究。结合快速存取记录器(Quick Access Recorder,QAR)数据,建立模糊关联模型,依次挖掘其他QAR参数与水平位置误差、垂直位置误差间的关联规则,并基于关联规则量化其中的关联性。第三,为了对飞机进近过程中产生的位置误差进行仿真,考虑飞行员操纵正确率,建立飞机最后进近阶段运行仿真模型,它由飞机姿态调整模型和飞行员操纵模型组成。飞机姿态调整模型是针对与位置误差关联性较大的QAR参数,根据飞机飞行力学原理建立的,它还原了飞行员操纵飞机姿态的过程;运用马尔可夫决策过程的思想,考虑飞行员在任意位置误差下采取某一操作的概率建立飞行员操纵模型,它还原了飞行员的决策过程。第四,在上一步工作的仿真模型中考虑加速度误差,并加入配对后机与碰撞模板的重叠条件,对配对进近水平与垂直方向上的重叠过程进行仿真。通过对仿真结果中重叠时间和重叠次数的统计,计算得到重叠概率与重叠频率。改变飞行员操纵正确率,分析飞行员操纵对重叠概率与频率的影响。最后,根据水平与垂直的重叠概率与频率,评估配对进近碰撞风险。通过算例仿真,分别分析飞行员操纵、初始纵向间隔、跑道间隔、及侧风对碰撞风险的影响。
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