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研究生:戚文豪
研究生(外文):Danny Wen-haw Chi
論文名稱:機場與空域模擬模式SIMMOD之應用研究-以松山機場為例
論文名稱(外文):Applications of the Airport and Airspace Simulation Model: A Case Study of the Taipei/ Sungshan Airport
指導教授:韓復華韓復華引用關係
指導教授(外文):Anthony Fu-wha Han
學位類別:碩士
校院名稱:國立交通大學
系所名稱:運輸工程與管理系
學門:運輸服務學門
學類:運輸管理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1999
畢業學年度:87
語文別:中文
論文頁數:136
中文關鍵詞:機場模擬空域模擬航空運輸SIMMOD
外文關鍵詞:Airport SimulatonAirspace SimulationAir TransportationSIMMOD
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本研究之目的在於完整地探討與應用SIMMOD模擬模式,對其模擬邏輯與模式執行進行探討,並透過松山機場個案之建立,進行模式構建、修正、驗證與發展情境之應用,以確實瞭解該系統之適用性。研究內容分為兩部分:第一部份藉由模擬邏輯與模式執行之探討,得到正確且完整之模擬執行與分析資訊;第二部份則以松山機場做為模擬模式應用分析之個案,進行模擬模式之構建、修正與驗證,並配合國內空運之發展現況,完成發展情境之建立與分析。
本研究在第一部份模擬邏輯與模式執行之探討中,除探討SIMMOD模擬模式之資料輸入結構、模擬邏輯與資料輸出結構之外,並提出以SIMMOD 2.2版模擬引擎配合SIMMOD 1.2版之事前構建(Pre-process)與事後分析(Post-process)功能,為目前SIMMOD模擬模式之最佳應用組合的建議。在第二部份之應用分析中,透過空域停留時間與空邊離場等候時間之驗證,顯示本研究所建立之松山機場模擬模式與松山機場現況之差異比例在5%以下,證實本研究所建立之松山機場模擬模式的確能正確地表現出松山機場之航班作業情形。
本研究透過模式之現況模擬分析,證實松山機場之容量瓶頸在於地面跑道之容量,並發現松山機場之進場航班在使用4海浬之前後隔離標準時,能更有效的增加跑道的使用效率。本研究亦結合SIMMOD模擬模式與Gilbo之機場容量最佳化模式,進行松山機場系統運作容量之推估,研究發現松山機場目前系統最佳運作容量在45架之起降總和。此外,本研究在尖峰小時北高航線增班的情境下,亦發現在目前尖峰小時的班表下,對北高航線增加一架航班,將導致離場航班平均4分鐘的離場等候時間的增加。
本論文為國內首次正式對SIMMOD模擬模式進行全面性探討與應用之研究。透過SIMMOD模擬模式理論與功能的探討以及松山機場的個案研究,證實SIMMOD模擬模式於國內應用之確實可行,亦希冀本研究之結果能提供國內後續航空運輸研究者對未來應用SIMMOD之有效參考借鏡。
The Airport and Airspace Simulation Model, SIMMOD, is a computer simulation package developed by the Federal Aviation Administration (FAA) of the United States in 1970’s. The SIMMOD has been widely applied worldwide in analyzing various operational and planning-related issues of airports. However, there has little research on the applications of SIMMOD in Taiwan.
This thesis represents a first-time comprehensive application of the SIMMOD package in Taiwan. The thesis consists of two parts. In part 1, we studied the simulation logic of SIMMOD as well as the PC implementation procedures for a successful application to an airport in Taiwan. Input and output data requirement and the format of I/O files were analyzed. In part 2, we reported the application process and the case study of the TSA airport. We calibrated and validated the SIMMOD model by the system delay time. Comparing the simulated outcome of the SIMMOD model with the observed data of the TSA airport. The results showed that the average deviations were all less than 5%. For prediction applications, we developed several scenarios such as in-trail separation change for the arrivals, air traffic growth etc. It was found that the efficiency of the TSA airport can be improved by reducing the in-trail separation distance from 5 NM to about 4 NM. Through our research, the applicability of SIMMOD in Taiwan was verified. Results of this study should provide useful guidelines for future applications of SIMMOD in Taiwan.
目 錄
中文摘要i
英文摘要ii
誌謝iii
目錄iv
圖目錄vi
表目錄viii
第一章 緒論1
1.1 研究背景1
1.2 研究動機與目的2
1.3 研究內容2
1.4 研究方法與流程3
第二章 文獻回顧7
第三章 SIMMOD模擬模式內容介紹9
3.1 資料輸入說明9
3.1.1 空邊資料9
3.1.2 空域資料13
3.1.3 事件資料13
3.1.4 連結資料15
3.1.5 小結15
3.2 模擬邏輯15
3.2.1 空域運作邏輯16
3.2.2 空邊運作邏輯18
3.3 資料輸出說明19
3.3.1 書面資料報告19
3.3.2 圖形與動畫顯示24
3.3.3 其他25
第四章 新版SIMMOD模擬模式之適用性探討26
4. 1 新舊版SIMMOD模擬模式之架構比較26
4.1.1 適用系統之差別26
4.1.2 系統完整性26
4.2 新版之適用性比較28
4.2.1 「地面延滯時間」的不同定義28
4.2.2 兩版本之模擬結果比較29
4.3 小結40
第五章 松山機場模式構建41
5.1 空邊構建41
5.1.1 空邊結構41
5.1.2 機門設定41
5.2 空域構建45
5.2.1 空域結構構建45
5.2.2 航空器分類50
5.2.3 航空器安全隔離51
5.3 事件資料51
5.4 小結52
第六章 松山機場模式修正與驗證53
6.1 空域部分之修正53
6.2 空邊部分之修正55
6.3 模式驗證58
6.4 小結62
第七章 模擬結果與發展情境分析63
7.1 松山機場模擬結果分析63
7.2 發展情境預測分析66
7.2.1 進場隔離改變分析66
7.2.2 系統運作容量分析69
7.2.3 北高航班成長分析72
第八章 結論與建議74
參考文獻76
附錄
A. 美國聖地牙哥機場簡介78
B. 模式構建步驟說明79
C. 松山機場模擬模式ECHO檔案88
D. 松山機場OAG檔案118
E. SIMMOD操作心得131
圖 目 錄
圖1-1 研究流程圖6
圖3-1 SIMMOD模擬模式資料輸入結構示意圖9
圖3-2 模式構建之空邊相關資料架構示意圖10
圖3-3 模式構建之空域相關資料架構示意圖12
圖3-4 模式構建之事件相關資料架構示意圖14
圖3-5 離散事件模擬示意圖16
圖3-6 航段距離延長示意圖17
圖3-7 深度報告產生流程示意圖22
圖4-1 SIMMOD模擬模式操作流程示意圖27
圖4-2 Standard Report of San (SIMMOD 1.2 for DOS)32
圖4-3 Standard Report of San (SIMMOD 2.2 for Win95)33
圖4-4 Extended Report of San (SIMMOD 1.2 for DOS)34
圖4-5 Extended Report of San (SIMMOD 2.2 for Win95)35
圖4-6 10次模擬之平均結果直方圖39
圖4-7 20次模擬之平均結果直方圖39
圖4-8 30次模擬之平均結果直方圖40
圖5-1 松山機場圖42
圖5-2 SIMMOD之松山機場DXF圖43
圖5-3 SIMMOD之松山機場空邊結構圖44
圖5-4 松山機場模式空域結構圖48
圖5-5 班表檔案格式圖52
圖6-1 松山機場跑道長度修正暨滑行道速度修正圖54
圖6-2 單一離場等候示意圖56
圖6-3 多離場等候示意圖57
圖6-4 ILS儀器進場圖60
圖7-1 起降架次分佈圖63
圖7-2 全日進離場航班時間比較直條圖64
圖7-3 尖峰小時進離場航班時間比較直條圖65
圖7-4 尖峰小時進離場航班延滯時間分配圖66
圖7-5 進場航班之空中延滯趨勢圖68
圖7-6 航班匯集示意圖68
圖7-7 進場航班日平均延滯趨勢圖69
圖7-8 離場航班日平均延滯趨勢圖70
圖7-9 進場航班尖峰小時延滯趨勢圖70
圖7-10 離場航班尖峰小時延滯時間趨勢圖71
圖7-11 松山機場最佳系統運作容量示意圖72
圖7-12 北高航線尖峰小時進場航班變化趨勢圖72
圖7-12 北高航線尖峰小時離場航班變化趨勢圖73
表 目 錄
表1-1 SIMMOD模擬模式可行之研究課題列表1
表3-1 SIMMOD 模擬模式輸出檔案分類表21
表4-1 10次模擬之平均結果比較表36
表4-2 20次模擬之平均結果比較表37
表4-3 30次模擬之平均結果比較表38
表5-1 松山機場機門分配表41
表5-2 離場空域節點與相對座標表49
表5-3 進場空域節點與相對座標表50
表5-4 INM航空器分類50
表5-5 航空器航行隔離標準51
表6-1 各級航空器之空中隔離標準修正表55
表6-2 松山機場大型與小型航空器空速修訂表58
表6-3 空中停留時間驗證比較與修正表(IL-2路線改變)59
表6-4 離場等候驗證比較與修正表61
表6-5 空中停留時間驗證比較與修正表(前後隔離距離改變)62
表7-1 全日進離場航班時間比較表64
表7-2 尖峰小時進離場航班時間比較表65
表7-3 不同進場隔離標準比較表(全日平均)67
表7-4 不同進場隔離標準比較表(尖峰小時)67
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1. u 藍秀璋,「『信用合作社合併程序及辦法』評析---兼論信用合作社合併法制之建立」,企銀季刊,第二十二卷第三期,民國八十八年一月,pp.11-27。
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4. u 藍秀璋,「信用合作社合併法制初探」,今日合庫,第二八一期,民國八十七年五月,pp.22-38。
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6. u 藍秀璋,「信用合作社合併之法理分析(下)」,企銀季刊,第二十二卷第一期,民國八十七年七月,pp.73-81。
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10. u 藍秀璋、黃博怡,「信用合作社之『併』與『購』---論『合併』之意義及其相關概念」,合作經濟,第六○期,民國八十八年三月,pp.16-23。
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14. u 歐崇敬、廖淑鈴,「金融業興起購併風潮」,卓越雜誌,第一五七期,民國八十六年九月,pp.114-118。
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