交通运输系统分析建模

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1、一、建模问题1:假设Critical step:根据对象的特征和建模的目的，对问题进行必要的、合理的简化，用精确 的语言做出假设，可以说是建模的关键一步.Real problem is too complicated to describe by language of mathematics:一个实际问题不经过简化假设就很难翻译成数学问题，即使可能，也很难求解；Deferent assumption means other models:不同的简化假设会得到不同的模型.-假设作得不合理或过份简单，会导致模型失败或局部失败，于是应该修改和补充假设；-假设作得过分详细，试图把复杂对象的各方面因素

2、都考虑进去，可能使你很难甚至无法继续下一步的工作.Base of the assumption:假设的依据，一是出于对问题内在规律的认识，二是来自对数据或现象的分析，也可以是二者的综合.问题2:有关模型的两个验证? Checking Result:结果的误差分析、统计分析、模型对数据的稳定性分析? Testing Model:与实际现象、数据比拟，检验模型的合理性、适用性问题3:建模的完整性问题分析-模型假设-符号设定-建立模型-模型求解-模型检验数据检验和模型合理性、适用 性，假设检验不过，那么跳回问题分析，假设通过，那么进行模型应用-模型应用对未来情况进行的-模型评价二、体系问题1:四个子

3、系统在整个系统中的地位和关系管理系统、航空公司和货运航空公司、空管系统、机场系统管理系统 主要包括了 ICAO、国家民航组织、国际行业协会以及国际行业联盟，同时它也是 一个监管系统，其包括了国际航空法系统、国家航空法系统以及国家行业航空规那么与条例； 第三，它对国家航空管理负责，对航空平安运行进行监管并标准运行的经济性，其主要有6项职责：颁照、管理机场平安运行、工程和适航、航空承运人管理、航空导航效劳、财务战 略规划。航空公司和货运航空公司：基于机场系统，利用其航线网络，采用适当的机队，完成旅客、 货物以及邮件的运输等。机场系统：是提供飞机起飞、着陆、停驻、维护、补充给养及组织飞行保障活动的场

4、所，也是旅客和货物的起点、终点或转折点。机场是由供飞机使用的局部包括飞机用于起飞降落 的起飞区和用于地面效劳的航战区 和供旅客接用货物使用的局部包括办理手续和上下飞 机的航站楼地面交通设施及各种附属设施组成。空管系统：指挥协调所有正在航路上飞行，或者正在起飞、着陆、滑行的飞机，是为了保 证航空器飞行平安及提高空域和机场飞行区的利用效率而设置的各种助航设备和空中交通 管制机构及规那么。助航设备分仪表助航设备和目视助航设备。仪表助航设备是指用于航路、 进近、机场的管制飞行，包括通信、导航、监视雷达的等装置。目视助航设备是指用 于引导飞机降落、滑行的装置，包括灯光、信号、标志等。空中交通管制机构通常

5、按区域、 进近、塔台设置。空中交通管制规那么包括飞行高度层配备，垂直间隔、水平间隔侧向、纵 向的控制等。管制方式分程序管制和雷达管制 关系：在整个航空运输系统效劳链中，效劳的需求者：旅客、货物、飞机等，提供效劳的有机场、ATC、航空公司等子系统，管理系统为整个行业制定规那么，对航空运输活动进行监管，机场、ATC、航空公司这三个子系统间相互协作，共同为航空运输效劳。鱼骨图？问题2:有关管理有哪些法律层次、各层作用，组成局部，管辖范围共有三个法律层次：国际法、国家级法律以及行业的规律规章。国际法：Safety/平安一一芝加哥公约:16附件以及国际标准和建议措施；Traffic Right/交通权一

6、一国际航空运输协定、国际航空效劳过度协定：航权级双边协定； Security/保安一一保安公约：附件17国家的平安大纲Responsibility/责任华沙体系：航空公司责任国家法：中华人民共和国民用航空法行业的规律规章：行政法规和规章-CCAR-121:公共航空运输承运人运行合格审定规那么；-CCAR-61:民用航空器驾驶员、飞行教员和地面教员合格审定规那么；-CCAR-65:民用航空签派员执照管理规那么-CCAR-66:民航航空器维修人员执照管理规那么。国际法与国家级法律都属于上位法，国际法主要对航空运输行业进行指导建议，制定行业标准。国家级法律也属于上位法，其比国际法更加严格， 根据各个

7、国家的情况制定。如中华人民共和国民用航空法是为了维护国家的领空主权和民用航空权利，保障民用航空活动平安和有序地进行，保护民用航空活动当事人各方的合法权益而制定的。行业的规律规章：中国民航管理的航空公司和其他航空企业全部按照CCAR的要求来建立和健全各自的管理体系。CCAR共有上百部，根据不同的工作性质，各公司选用不同的内容进行标准和管理。三、机场的容量Airside area问题1机场的有关容量各功能区的图Landside areaGround Access SystemPassenger TerminalApron, Taxiways, Runway;Approach, Departure

8、SpaceDept A/CpPax, 0.Arr A/Cf Pax B.问题2:子系统容量问题的描述机场的容量有空侧与路测容量组成，表示在给定时间给定条件下能容纳的最大实体数目，实体主要包括着陆、起飞的飞机，到达和离开的旅客、行李以及货物。饱和容量指的是在给定条件下，满足连续不断请求的效劳的最大数量；实际容量指的是在一定条件下和单位时间内，在指定的效劳单元中， 延误在可接受的范围之内， 该效劳单元所能提供的最大效劳数。路测 系统容量包括：地面到达系统、接口、航站楼地面到达系统-车道边影响因素：可用的车道边数、车道表路况、管理政策、旅客的特征以 及机动车辆、航班方案停车场影响因素：可用的空间、到

9、达时间、旅客特征、价格结构、出口位置、员工效率、航 班方案。航站楼： processors, reservoirs and links 影响其容量, processors是指旅客上下飞机，处理器指旅客等待下一个效劳的区域，入值机柜台、机场等候大厅，links是指航站楼内各个功能区的连接。 饱和容量：静态饱和 Cst=S/S0动态饱和Cdt=n字母代表的含义谁有笔记的？空侧的容量：包括跑道系统、滑行道系统以及停机坪跑道系统：影响因素：跑道构型、飞机流机型状态、最小间隔滑行道系统：影响因素分析：滑行道和停机位系统结构，推出程序，停机位容量和使用规那么容量评估方法：冲突探测；计算机场景仿真停机坪：单

10、位时间内停机坪能够停靠的飞机的数量问题3:跑道系统容量问题的描述间隔表示，在哪个点上是关键点，前机后机单跑道系统图：关键点：T:跑道入口E:最后进近点D: departure gateEX:出口影响因素：跑道构型、飞机流机型状态、最小间隔完整的飞行水平间隔效劳序列：程序间隔、雷达间隔、ADS-B间隔、尾流间隔和目视间隔到场跑道容量：tj当两飞机快慢一样是，控制点是T/E点;后机快时，控制点是 T点。公式中T:着陆飞机的平均效劳时间当后机速度大于前机速度时，前后到场的当前机快，后机慢时，控制点为E点；当前机慢，2架飞机的最小间隔发生在跑道入口处，那么着陆最I a % (诺 + & I)小时间间隔

11、Tj=Max;当后机速度小于前机速度时，前后到场的2架飞机的最小间隔发生在飞越最后进近控制点之前，所以其着陆最小时间间隔号 二 max/ 心.q； /rb 乙为：Tj=MaxTa表tk一条跑道一次只能一架飞机在上面运行的时间，即到达飞机跑道占用时间，到场飞机最后进近段的最小尾流间隔标准，a表示最后进近的长度，vb表示后机的平均进近速度。即后面括号里面表示第二架飞 机到达跑道所用的时间。时间间隔图：A/C(1)A/C(k)lx7jTE-RunwayR - Final Approach path d - Common departure pathE - Final Approach gate t-

12、timeRt-timer, - Minimum separation between jk an arrival and departurer - Runway occupancy time by landing(i)tdk - Runway occupancy time by departure(k)A/C - Aircraftjjk iFST - Runway thresholdEx- Runway exit、.- Minimum separation betweenij landing(FF, SF, FS,SS)四、航空公司能力1、表达能力的常见指标机型种类、各机型飞机数量、飞机可用座

13、位数、各机型飞机的平均利用率、航班时刻表、航 班频率、可用座公里或吨公里。2、市场份额与公司能力，两个公司分享市场见本子好多公式3、航班频率问题航空公司市场需求、 市场份额受航空公司运力供应 航班频率、机型大小的影响，反过来, 航空公司运力分配又受航空公司市场需求、市场份额制约。航空公司航班频率对旅客时间本钱等待延误航班产生影响。方案延误指旅客最正确出行时间与最近航班出发时刻之差；随机延误指由于最近航班已满座而不得不选择下一航班出发时 刻与最近航班时刻之差。 而航班频率是影响方案延误的主要因素，客座率是影响随机延误的主要因素；航班频率愈高方案延误愈小，客座率越大随机延误越大。这两个延误都与航班

14、时刻间隔HW成正比。4、单个市场和网络航线：航线即飞机航行的空中线路，是指飞机从航站的起始点起飞，经过经停点飞到目的地的预定航行路线。它不仅明确了飞机飞行的航向、起讫点和经停点，而且根据空中交通管制的需要规定了飞行的高度和宽度。在广阔的空域中，飞机必须沿着指定的航线才能飞到预定地点。航线网络：起始地机场和目的地机场构成了网络节点，节点与节点之间通过航线连接起来， 航线按一定方式连接而成的构造系统形成了航线网络，即由航线节点按照某种规那么连接而成的网络，是航空公司安排航班方案和机组排班的先决条件，也是航空公司生存和开展的根底。航线网络是航空公司组织运营、实现客货运输的根本架构，是航空运输产品与效

15、劳能力的综合表达。航线网络的密度和广度不仅反映了航线网络结构的根本特征，也反映了一个国家和地区航空运输系统生产运营的效率，以及效劳社会经济开展能力的上下。布局合理的航线网络是提高航空公司市场竞争力的重要因素，对推动民航业开展和国家综合交通运输系统建设具有重要战略意义。五、ATC容量问题问题1和问题3:关丁航路容量层次分析作为通道，航路的容量不能将经过的航段或终端区的容量单纯的直接累加。因为在航路中存在会聚点，并且扇区间存在耦合关系。 假设直接相加，必然会导致容量的重复计算。 此外, 如果航路经过的扇区是连续的， 那么就要考虑最繁忙扇区中航段的容量， 此容量是该航路容 量的瓶颈，直接影响整个航路

16、的容量大小。作为容器，航路的容量也不能直接累加。因为某个航段的容量与航空器间的间距有关。当飞机之间的间距最小时，航段的容量也最大。此外，航路中存在会聚点，当两个航段会聚于一点时，航空器间的间距就会相应变大，便会形成瓶颈，影响整个航路的容量。因此，需 要综合考虑以上因素，将航路容量的公式进行耦合优化，不能直接相加。问题2:关键的影响因素终端区容量影响因素理论容量的影响因素：到达航路的结构；最后进入点的最短时间或最短距离；进离场航 班比例；航班排序种类。实际容量的影响因素：延误；航班时刻表扇区容量影响因素理论容量的影响因素：扇区中航路数量；交叉点数；扇区入口数；扇区高度；事件的最 小时间。实际容量

17、的影响因素：航空器比例；爬升 /下降；延误；航班时刻表。问题4:五边飞行图六、机场效劳质量1、效劳质量指标通过调查得知，广阔旅客对机场效劳最为关心的问题依次是：平安、正点、信息准确、及时、航班延误时效劳到位。有专家将群众最关心的机场问题依次排序为“7个度：平安度、正点度、反响度、方便度、舒适度、信息度、信誉度。掌握并满足这些效劳质量特性要求，可 到达顾客对效劳质量的满意乃至惊喜。对机场来说，效劳的排队等待时间问题比拟突出，详见民用机场效劳质量标准?。标准内容表达五项标准元素、两大标准类别。五项标准元素 一-M据各效劳指标的具体情况，可从 效劳提供者、效劳 设施设备、 服 务标准与要求、 时间/

18、空间/效率、 信息传递等五个方面进行标准。 服 务设施设备时 间空间/效率较多表达了客观或硬性效劳质量的要求，尽量淡化、效劳设计角度，而从满足效劳功能、强调设备设施完好率、平安性、便捷性与适用性等角度出发。效劳提供者服务标准与要求信息传递较多表达了主观或软性管理的要求，强调工作人员根本效劳标准、岗位标准、效劳态度、效劳礼仪、效劳资质和准入等。两大标准类别一-有标准可分为两大类，即：主观标准和客观标准，两类标准并举。主观标准主要取决于顾客对机场效劳表现的主观体验和判断，是定性和不可量化的，如员工效劳态度。客观标准是对效劳流程关键表现指标KPI 的量化，是可具体测量的，如时间、空间要求。2、旅客到

19、达分布规律陆侧串行流程：processors过程，reservoirs处理器，links功能区之间的连接例如车道边，processors：开车、停车、开走，reservoirs :停车区域，links :上/下桥车道3、对机场中处理器前的排队问题的理解影响旅客排队人数1例子：值机柜台在一些机场一个单一队列对应一个值机柜台。效劳速度以及队列长度决定了顶峰期旅客的等待时间。队列长并不一定意味着这个单元的容量出了问题。处理一个队列所需要的时间以及为队列中每个旅客提供的等候空间通常是判断效劳水平的标准。旅客需求主要是由定期航班出发时间、机型及客座率决定的。预计定期航班出发前旅客抵达机场的时间长度会随着

20、所提供效劳类型的不同及机场的规模而变化。表2.1影响值机柜台和行李交运效劳水平和容量的因素即1因素描述相台数量利类型处理速度是柜台类型(仅针府行李松许.购 票、常旅样或头等箱旅客而3)的函数值机程序和人员配备配备人员的数危及姓理:时间旅客特征提前-办完手续的旅客数ht,行李数魅、旅客 抵达机场的分布情况空间和构型到讪相.台何排队的可用等特区域，单独的队 列或集中的队列,与流程模式的冲突航班类型、时刻和载荷是决定到达值机区域旎客数鬲的根本因素租版院葭和机场管理惯例租质协议中规定的柜台使用政策(2)例子：车道边见作业2七问题1:航空公司和空管的质量标准空管的质量指标：平安、效率和延误无冲突；无显著

21、延误；充足的系统容量满足需求。航空公司质量指标：空中效劳：航空公司为旅客提供的综合空中效劳水平，主要从机上餐饮、机上娱乐、机上设施设备、乘务员效劳等方面考虑；地面效劳：航空公司为旅客提供的综合地面效劳水平，主要从值机时间、主动问询、信息沟通、航班延误等方面考察；平安水平：航空公司总体平安管理与平安保障水平。问题2:理论容量和实际容量的定义理论容量定义/饱和容量定义在一定条件下和单位时间内，持续效劳请求的情况下， 指定的效劳单元所能提供的最大效劳数。实际容量定义在一定条件下和单位时间内，在指定的效劳单元中， 延误在可接受的范围之内， 该效劳单元所能提供的最大效劳数。问题3:效劳质量的定义效劳质量定义：满足旅客明确或隐含需要能量特性的总和。