调度和排序系统开始启用

      解决机场瓶颈问题的方法之一就是使用计量和调度工具,随机场容许进场率(Airport Acceptance Rates)的改变,快速计算出飞机的到达时间,并进行更新,使到达流量达到最优,减少延误。

      为了解决这个问题,加拿大空中导航组织(NAV CANADA)开发研制了调度和排序系统(Scheduling and Sequencing Systems, SASS),不仅适用于加拿大境内机场,其他任何机场都可以轻易安装。今年秋天,该系统将首次在多伦多皮尔逊国际机场进行测试,接下来的测试在温哥华和卡尔加里国际机场进行。

      NAV CANADA空中交通流量管理和飞行计划系统工程经理Brent Crossfield指出,SASS可以减轻交通管理部门(TMU)管制员的手动工组负担,包括计算着陆槽。

      机场的处理能力是不断变化的,尤其是飞机在机场繁忙时段到场时,管理到达流量可称得上是一种高度平衡的艺术。在机场中处理98架飞机很容易,但是当机场容许进场率为79时指挥98架飞机的运行,同时还要尽量减少延误便有些难度了。

      以不同速度飞行的飞机在离港时可能出现延误,或因逆风减速;考虑到这种情况,飞机之间必须留有最小合法间隔。同时,随着风向变化,空中交通管理部门将改变跑道末端状况,关闭跑道进行除雪,并为离港飞机腾出空间,所有这些都会改变机场容许进场率,迫使管制员的工作节奏也必须随之改变,合理地指挥飞机,保持良好的到达率。

      SASS包含大量数据,每60秒更新一次全部到达流量进度表(如有重要情况马上更新),缩小间隔,为所有飞机公平地分配延误时间,同时给予管制员更多时间进行高水平操作。


TMU把一条跑道的时间改到了15:45, 所有的STA马上更新。

      多伦多皮尔逊国际机场位于直径70海里的候机楼中心,周围安装有4个计量设备,远处是航路扇区。SASS为每架飞机设定了两个到达时间,显示在时间栏的两侧,每个计量设备都有一个时间栏,时间栏左侧是预计到达时间(不受机场条件限制情况下飞机的最佳到达时间)。


皮尔逊机场三个计量设备的在Z设备13:37的时间栏显示。12:50的时候,跑道23和24L开放,机场容许进场率为60。为了在确定到达时间13:46到达,JZA7990必须慢7分钟。

      SASS可以根据常量,例如飞机性能,定期更新的风速和雷达数据、记录过的航线、从历史飞行计划和轨迹预报器中自动收集数据,计算飞机的预计到达时间。除了某些异常情况以外,飞机一旦起飞,SASS收到第一个位置报告以后,雷达或FAA的改进型交通管理系统就已经计算出飞机的预计到达时间,预报机每60秒更新一次。

      计量设备上的时间栏只向计量设备显示预计到达时间,而其他的时间栏则向在用跑道显示预计到达时间。时间栏右边是飞机的确定到达时间(STA)。飞机总会有延误,例如飞机需求超出机场能力时会受机场自身的限制,终端空域的间隔规则也会造成飞机延误,所以确定到达时间在某种意义上也是修改以后的预计到达时间。

      TMU为机场设置了通用运营参数,例如哪条跑道开放,天气限制等,并且使用设置菜单进入SASS。SASS更新确定到达时间,并且尽量使其精确,频率和TMU改变重要机场参数以及60秒循环重新安排一样。

      多伦多皮尔逊国际机场的四个扇区管制员,一个计量设备的时间栏就可以及时管理到达候机楼边界地区的飞机。飞机都有一个提前设定的计量点,一个着陆槽,所以每架飞机穿越计量点的时候SASS都会记录下时间。记录飞机SAT的计量点之前的时间和距离被认为是冻结线(freeze horizon)。

      冻结线一旦确定,扇区管制员就会向飞行员发布指令在预定时间穿越计量点,也会发布指令让飞机加快或减慢速度以便与ETA和STA尽量接近;例如,如果JZA7907的预计到达时间是15:50,而其确定到达时间为15:52,管制员就会指示飞机减慢速度。

      SASS的很多其他功能都可以减轻管制员工作负担,例如手工计时分配,可以让管制员在时间栏上对别的飞机进行上升和下降操作,或是在不同的时间栏上分配合适的STA。调度安排类似的飞机尽管机型不同(喷气机,涡轮发动机,活塞发动机),却可以同时穿越计量点,但是必须在不同的高度。SASS还可以发现复飞的飞机,并为其继续进近指引跑道槽。

      NAV CANADA曾让MITRE公司研究为多伦多机场开发新工具的潜在利益。MITRE在一次模拟中得出结论,飞机从直径60海里的区域起飞,降落在多伦多的单跑道上可节省1.3-5.8分钟,节省时间多少还是主要取决于机场容许进场率,该计算比管制员使用现在的手工计量系统更加精确。

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