Дослідження операційної динаміки та безпеки прибуття в системі Point Merge
DOI:
https://doi.org/10.18372/1990-5548.87.20889Ключові слова:
система Point Merge, радіолокаційне векторування, ADS-B, OpenSky Network, вузловий диспетчерський районАнотація
У статті розглянуто актуальну проблему підвищення ефективності керування повітряним рухом у термінальних маневрених районах в умовах відновлення інтенсивності польотів. Об’єктом дослідження є операційна стабільність потоків прибуття, а предметом – порівняльна ефективність новітньої системи Point Merge та традиційного радіолокаційного векторування. Методологія дослідження базується на обробці великих масивів реальних траєкторних даних ADS-B, отриманих з мережі OpenSky Network для аеропорту Дублін (EIDW). Застосовано підхід ETL (Extract, Transform, Load) та розроблено програмний комплекс на мові Python для розрахунку ключових показників ефективності, таких як стабільність часових інтервалів (Headway), варіативність приладової швидкості та ефективність траєкторій. Результати обчислювального експерименту продемонстрували, що геометрична структура PM діє як інструмент, перетворюючи стохастичний процес прибуття на детерміновану систему із замкнутим контуром. Встановлено, що впровадження PM дозволило знизити варіативність швидкості в зоні секвенування в середньому на 12–15 вузлів, що мінімізує ефект «гармошки» та навантаження на екіпаж. Кумулятивний аналіз розподілу інтервалів (ECDF) показав суттєве зменшення стандартного відхилення, що свідчить про розсіювання операційної ентропії. Хоча середня довжина польоту в системі PM зросла на 12,4%, це компенсується скороченням часу перебування в зонах очікування на 60%. Зроблено висновок, що система Point Merge забезпечує вищий рівень передбачуваності та безпеки при пікових навантаженнях, жертвуючи незначною відстанню заради стабільності потоку.
Посилання
A. R. Odoni, “The Flow Management Problem in Air Traffic Control”, Flow Control of Congested Networks, vol. 38, pp. 269–298, 1987. https://doi.org/10.1007/978-3-642-83206-8_13
EUROCONTROL, “Point Merge Integration of Arrival Flows Enabling Extensive RNAV Application and Continuous Descent. Operational Services and Environment Definition (OSED)”, European Organisation for the Safety of Air Navigation, Brussels, 2010.
B. Favennec, T. Symmans, D. Marsh, & C. P. A. Jurado, “Point Merge: Integration of Arrival Flows Enabling Extensive RNAV Application and Continuous Descent”, 29th Digital Avionics Systems Conference (DASC), Salt Lake City, 2010. https://doi.org/10.1109/DASC.2010.5655462
M. Janic, “Modelling the large scale disruptions of an airline network”, Journal of Transportation Engineering, vol. 131(4), pp. 249–260, 2005. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-947X(2005)131:4(249)
L. J. J. Erkelens, “The Design and Evaluation of the Point Merge System: An Investigation into the impact of the Point Merge System on Fuel Efficiency and Controller Workload”, MSc Thesis, Delft University of Technology, 2020. http://resolver.tudelft.nl/uuid:3636f322-16e6-4d15-9507-6b0811267882
X. Prats, V. Puig, J. Quevedo, & F. Nejjari, “Power-idle continuous descent approach profiles for time of arrival control”, Transportation Research Part C: Emerging Technologies, vol. 18(6), pp. 839–852, 2010. https://doi.org/10.1016/j.trc.2010.02.002
M. Schäfer, M. Strohmeier, V. Lenders, I. Martinovic, & M. Wilhelm, “Bringing up OpenSky: A large-scale ADS-B sensor network for research”, Proceedings of the 13th international symposium on Information processing in sensor networks, IEEE Press, pp. 83–94, 2014. https://doi.org/10.1109/IPSN.2014.6846743
ICAO, “Manual on Continuous Descent Operations (CDO)”, Doc 9931, International Civil Aviation Organization, Montreal, 2010.
SESAR Joint Undertaking, “High Intensity Runway Operations (HIRO) – Separation Delivery Support Tool. PJ.02-01 Validation Report”, SESAR JU, Brussels, 2019.
P. Virtanen et al., “SciPy 1.0: fundamental algorithms for scientific computing in Python”, Nature Methods, vol. 17, pp. 261–272, 2020. https://doi.org/10.1038/s41592-019-0686-2
J. H. Kim, S. M. Oh, & H. B. Lee, “Safety Assessment of Point Merge System Implementation in Incheon International Airport”, Journal of the Korean Society for Aviation and Aeronautics, vol. 26(2), pp. 45–54, 2018. https://doi.org/10.12985/ksaa.2018.26.4.020
P. Berens, “CircStat: A MATLAB Toolbox for Circular Statistics”, Journal of Statistical Software, vol. 31(10), 2009. (Python implementation: PyCircStat). https://doi.org/10.18637/jss.v031.i10
D. M. Hawkins, Identification of Outliers, Chapman and Hall, London, 1980. https://doi.org/10.1007/978-94-015-3994-4
ICAO, “Manual on the Prevention of Runway Incursions”, Doc 9870, International Civil Aviation Organization, Montreal, 2007.
International Civil Aviation Organization. (n.d.). Doc 4444: Procedures for Air Navigation Services – Air Traffic Management (PANS-ATM). ICAO.
International Civil Aviation Organization. (n.d.). Doc 9859: Safety management manual (4th ed.). ICAO.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Науковий журнал "Електроніка та системи управління" дотримується принципів відкритого доступу (Open Access) та забезпечує вільний, негайний і постійний доступ до всіх опублікованих матеріалів без фінансових, технічних або юридичних обмежень для читачів.
Усі статті публікуються у відкритому доступі відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).
Авторські права
Автори, які публікують свої роботи в журналі ""Електроніка та системи управління":
-
зберігають за собою авторські права на свої публікації;
-
надають журналу право на перше опублікування статті;
-
погоджуються на поширення матеріалів за ліцензією CC BY 4.0;
-
мають право повторно використовувати, архівувати та поширювати свої роботи (у тому числі в інституційних та тематичних репозитаріях) за умови посилання на первинну публікацію в журналі.
