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基于排队论模型的战时机场运行容量评估
时间:2020-04-24 08:55:52来源:汉斯出版社
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提要:军用机场是联合作战条件下空中力量攻防展开的重要依托。

军用机场是联合作战条件下空中力量攻防展开的重要依托,其容量的提升对提高军用航空器出动强度,减少连续飞机流之间的时间间隔具有重要的现实意义。在汉斯出版社《计算机科学与应用》期刊中,有论文运用排队系统模型,对战时军用航空器起飞、着陆和单跑道混合运行容量进行了理论计算,推导出战时军用机场跑道单位时间内所能容纳的最大运行飞机数量,在理论研究的基础上结合实例进行分析,为战时机场调整和补充军用飞机提供参考建议。

(图片来源于网络,侵删)

过去,无论是全军还是空军组织的各类演习演练活动,作战筹划过程中对于各类行动指定空域和机场的使用,所采取的基本都是定性分析办法,预估一个大概范围,使用方式非常粗放,空域和机场资源浪费严重。究其根本,主要还是缺少系统、完整的战场空域和机场的容量评估理论方法。可见,从作战实践的角度,加强战时空域和机场容量评估问题研究迫在眉睫。战时机场实际容量是在相应的可接受的延误程度下的单位时间内机场可处理的交通量,与平均延误时间密切相关,其大小是空中作战计划制定的重要依据。

由于机场空侧一个组成部分的运行一般是相互独立的,因而整个机场空侧的容量为其组成部分中最受限制的容量——跑道容量所控制。战时机场运行环境错综复杂,涉及飞行器数量多,受到任务、天气、地形等限制因素影响比较大,想要建立完全理论化的模型比较困难,因此建立的模型往往是基于一些假设。我们假设战时军用机场保障对象的起飞、着陆服从某个理论分布,从该分布计算样本的方法对军用机场保障对象流进行仿真。大量研究表明,战时军用机场起飞、着陆保障对象具有泊松流的特点,军用机场起飞、着陆保障符合排队模型。

大量研究表明,机场保障对象具有:平稳性、无后效性和普通性的特点。以战时单跑道全起降机场为例,满足泊松流条件:在不重叠时间区间内各飞机的全起降事件是相互独立的;对于充分小的时间间隔内,有一架飞机到达跑道系统的概率与时刻无关,而约与时间间隔的长成正比;对于充分小的时间间隔内,有两架或两架以上飞机到达跑道系统的概率极小,以至于可以忽略。

机场容量是决定飞机可出动架次的关键因素,对飞机空中飞行时间产生了重要影响。本文运用排队论模型,基于数学计算模型的评估方法,计算出作战飞机起飞和着陆对机场容量的需求,其优点是简单、快速、投入少,评估结果较为准确;缺点是没有量化考虑人为因素,此外只对军用单跑道机场进行了运行容量评估,建立的模型不能很好地与军用双跑道机场对应。

机场容量问题是一项非常复杂的系统工程问题,由于研究条件和时间的限制,本文不可能做到全面研究与实现。战时机场运行容量模型的建立对战时作战筹划,以及指挥决策人员对作战飞机调配和补充有一定的参考作用。对于战场空域容量评估问题的理解,我们不但要在民航容量评估理论的基础上进行重新剪裁与嫁接,还必须有创新,因此理论研究价值与意义非常明显。

文章来源:https://www.hanspub.org/journal/PaperInformation.aspx?paperID=35210

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基于 排队 模型 战时 机场 运行 容量 评估

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