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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:廖上萱
研究生(外文):Liao, Shang-Shuan
論文名稱:單一機場起降流量控管模式之研究
論文名稱(外文):Modeling Flows Control for Arrival and Departure in An Airport
指導教授:盧華安盧華安引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立海洋大學
系所名稱:航運技術研究所
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:2002
畢業學年度:90
語文別:俄文
論文頁數:96
中文關鍵詞:流量管理問題航管容量數學規劃
外文關鍵詞:Air traffic flow managementairport capacitymathematical program
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由於目前國內之流量管理問題機制尚未建立,為探討國內之空中交通流量,及其延遲擴散效應之影響,本研究以航空運輸系統最小單位--機場作為研究對象,探討國內流量管制作業方式與問題,以網路流量模式建立起降航機之管制最佳化模式,期能評估並深入瞭解問題所在,以利適切地應用於相關問題之研究。
本研究實際至國內各航管單位實地進行了解,並取得民國八十九年十月之台北松山機場飛航管制條資料,將整月之起降管制條加以統計分析,利用Gilbo所提之容量曲線概念,推估目前松山機場容量曲線,已推算其機場容量,另外再利用數學規劃的技巧,建構基本流量管理系統。另根據國內相關研究之調查結果,增加不同機型的權重,利用本研究所統計之原始機場容量曲線,重新映射一增加機型權重之機場容量曲線,再利用基本的流量守恆定律,並分別乘上不同類別之航機權重,擴建原有之數學模式,以最小延遲成本為目標,利用數學規劃軟體Cplex進行求解。
本研究以15分鐘為一個時間單位來加以統計,根據實際統計結果得知,目前松山機場之航管容量於合理範圍裡,且機型直接影響跑道容量;本研究之模式可提供現行班表檢驗,以避免航機潛在延遲的發生,未來可再以此為基礎擴展至多個機場,實際討論延遲效應的影響,進而作為國內空中交通流量管理之實際參考。
In Taiwan air traffic flow management (ATFM) is not really established at the moment. This study made use of an airport for research in order to discuss our air traffic flow and the influence of delays.
To know the procedure of air traffic control, we visited different control sections and obtained their control data for arrival and departure. This study took these data for statistics and referred to a representation of airport capacity about the view of Gilbo to estimate the capacity of Sungshan airport. A simple network flow structure is introduced to illustrated and a mathematical programming model is formulated. The object function is minimizing the cost of delays. Then this study expanded the basic model to consider the influence of different aircraft types. To solve these mathematical problems by software Cplex..
According to the result of statistics, the arrival and departure flows in SungShan airport are in a reasonable range. And the types of aircrafts affect the runway capacity. We can test the present schedule by this model to prevent the hiding delays. In the future, we can expand the model to multi-airports to discuss the coefficient of delays.
目 錄
致謝 Ⅰ
中文摘要 Ⅱ
英文摘要 Ⅲ
目錄 Ⅳ
圖目錄 Ⅵ
表目錄 Ⅷ
第一章 緒論
1-1研究動機與目的 1
1-2飛航管制問題分析 3
1-3研究範圍與假設 4
1-4研究方法與流程 4
第二章 文獻回顧
2-1空中交通流量管理 7
2-2地面等候策略 9
2-3機場容量推估 10
2-4小結 14
第三章 我國飛航管制現況
3-1管制架構與規範 16
3-2流量管理方式 19
3-3北區管制作業 22
3-4松山機場管制作業 23
3-5小結 25
第四章 松山機場管控資料統計
4-1資料蒐集內容 26
4-2進離架次與起迄目的 30
4-3起飛作業時間 33
4-4降落作業時間 35
4-5小結 37
第五章 不分機種之起降流量管制模式
5-1數學模式建構 38
5-2容量探討 40
5-3班表測試 43
5-4異常情形之敏感度測試分析 45
5-5小結 53
第六章 多機種之起降流量管制模式
6-1多機種數學模式 55
6-2多機種之機場容量表示 57
6-3範例測試 62
6-4敏感度分析 67
第七章 結論與建議
7-1結論 70
7-2建議 71
參考文獻 72
附錄一 74
附錄二 78
附錄三 87
附錄四 91
圖目錄
圖1-1 近十年來松山機場起降架次趨勢圖 2
圖1-2 本研究之整體研究流程圖 6
圖2-1 起降容量曲線 11
圖2-2 起降組合統計次數累積圖 11
圖3-1 臺北飛航情報區飛航指南 17
圖3-2 ATC示意圖 19
圖4-1 起飛管制條 26
圖4-2 起飛管制條範例 27
圖4-3 降落管制條 27
圖4-4 降落管制條範 27
圖4-5 松山機場大中小型起飛架次 29
圖4-6 松山機場大中小型降落架次 30
圖4-7 十月份松山機場總處理架次 31
圖4-8 經由松山機場起飛或降落之國內各主要機場之架次統計百分比 33
圖4-9 松山機場容量曲線 37
圖5-1 時間與空間狀態網路示意圖 38
圖5-2 松山機場之容量曲線(邱永欽1996) 41
圖5-3 松山機場起飛降落之容量曲線 42
圖5-4 成本倍數對目標函式之趨勢圖 43
圖5-5 松山機場一天網路流量分析圖 44
圖5-6 松山機場1400至1600轉換28跑道之流量示意圖 48
圖5-7 松山機場容量曲線 48
圖5-8 松山機場下午兩點至三點發生雷雨機場關閉流量為0之示意圖 52
圖6-1 分機型之時間與空間狀態網路示意圖 55
圖6-2 加上機型影響之容量曲線 61
圖6-3 各機型預計起降架次統計 62
表目錄
表1-1 近十年來臺北松山機場起落架次統計圖 1
表2-1 松山機場文獻分類 14
表2-2 各研究者探討之松山機場容量 15
表3-1 目視飛航之最低飛航能見度及距雲距離 20
表3-2 臺北/松山機場目視進場降落天氣標準表 24
表3-3 臺北/松山機場標準儀器進場降落天氣標準表 25
表4-1 松山機場離場航空器自動放行最初時間 29
表4-2 經由松山機場起飛或降落之國內各主要機場之架次統計
32
表4-3 不分機型之航機起飛作業平均時間 34
表4-4 分機型起飛作業平均時間 34
表4-5 各機型之一般起飛作業平均時間 35
表4-6 五大機場至松山機場之航路與交管點 35
表4-7 不分機型之各點平均時間差 36
表4-8 分機型各點平均時間差 36
表5-1 松山機場每十五分離到場航機架次(未含軍機)
45
表5-2 松山機場28跑道容量 47
表5-3 松山機場容量與實際起降架次之比較 47
表5-4 28跑道之容量及延遲比較 51
表5-5 受雷雨影響致機場關閉之敏感度分析 53
表6-1 INM航空器分類 58
表6-2 各航機群體降落之平均跑道佔用時間 60
表6-3 航空器航行隔離標準(單位:海浬) 60
表6-4 民國85年10月某日之尖峰小時分機型統計架次
63
表6-5 尖峰小時修正不同機型架次 63
表6-6 範例一之求解 65
表6-7 範例測試二之求解結果 65
表6-8 測試3之延遲求解結果 66
表6-9 敏感度分析測試結果 68
1. 李穗玲,「松山機場跑道容量推估」,運輸學刊,第十卷,第四期,民國八十六年十二月,頁113-126。
2. 游俊雄,傅耀南,「考慮混合機型下松山機場跑道容量推估之研究」,運輸計畫季刊,第二十九卷第二期,民國八十九年六月,頁439~464。
3. 傅耀南,機場跑道航管容量推估與飛航流量管制模式之研究,成功大學交通管理科學研究所博士論文,民國八十七年七月。
4. 楊進賢,不同氣象條件下機場跑道容量之分析與飛航管理對策─以松山機場為例,交通大學管理科學研究所碩士論文,民國八十六年六月。
5. 周雅蕊,流量管理之地面等候策略研究,成功大學交通管理科學研究所碩士論文,民國八十五年六月。
6. 邱永欽,台灣地區國內航線流量管理雛形系統之發展,成功大學航空太空工程研究所碩士論文,民國八十五年六月。
7. 陳朝文,SIMMOD模擬模式於跑道容量分析之研究─以松山機場為例,成功大學交通管理科學研究所碩士論文,民國八十六年六月。
8. 涂維穗,及時航機離場管理策略之研究,成功大學交通管理科學研究所碩士論文,民國八十七年七月。
9. 戚文豪,機場與空域模式SIMMOD之應用研究:以松山機場為例,交通大學運輸工程與管理學系碩士論文,民國八十八年七月。
10. 戴佐敏等,建立『流量管制』過渡系統之規劃,期末報告,交通部民航局航管組,民國八十六年十一月。
11. 劉韻珠,機場跑道作業系統之容量分析,成功大學土木工程研究所碩士論文,民國六十七年四月。
12. 交通部運輸研究所,台灣地區飛航安全概述,民國八十五年六月。
13. 交通部民航局,台北機場管制台業務手冊,民國八十八年九月。
14. 交通部民航局,台北飛航情報區飛航指南,民國八十九年十二月。
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18. Gilbo, E. P.(1993), “Airport capacity: Representation, estimation, optimization,” IEEE Trans. Contr. Syst. Technol., Vol. 1, No. 3, pp. 144-154, September.
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