尾流分類新標準（RECAT）下雙流機場近距雙跑道容量提升研究＊

張衡衡，張亦馳，劉遠多

（中國民航飛行學院空中交通管理學院，四川 廣漢 618307）

1 雙流機場跑道運行數據分析與處理

雙流機場現階段一條跑道（02R 或20L）專門用于起飛離場，一條跑道（02L 或20R）專門用于進場降落。其中，20R 端的最后進近定位點至跑道入口的長度為12 km，02L的下滑道長度則為10.9 km。由于成都常年全年盛行偏北風，根據航空器逆風起降原理，成都本場航空器一般在20R 跑道端進場落地，在02L 跑道離場起飛。進場航空器從主輪接地、滑跑停止、脫離跑道的時間約為50 s（即跑道占用時間為50 s）；離場航空器進跑道到對正跑道所用時間為60～90 s；起飛滑跑時間約為60 s；起飛航空器離港初始爬升高度為修正海平面氣壓1 200 m。航空器最后進近速度為順風時270～310 km/h，逆風時210～250 km/h。航空器離港初始爬升速度輕型機、中型機約為380 km/h，重型機約為350 km/h。

本文考慮的對象為用儀表飛行的航空器。因此為了簡化模型，對此要求進行理想化處理。即當航空器距離大于或等于8 km 時，前方離港航空器可以被安排起飛，當航空器距離小于8 km 時，離港航空器則不能進跑道起飛。

為了計算得到航空器輕、中、重三種機型出現的概率。本文選取了成都雙流國際機場在春運高峰時段（單位：h）1 周的實時情況。

機型起落架次線性圖如圖1 所示。

根據圖1 中數據信息，可以分析得出成都本場起落架次中，以中型航空器為主，少部分為重型航空器，幾乎沒有輕型航空器起降的情況。機型占比可視化處理如圖2 所示。

對以上運行結果進行簡單數據處理得到傳統尾流間隔標準下的平均運算結果：①跑道進場容量CA為22.6 架次/h；②跑道離場容量CD為30.9 架次/h；③交替起降下的跑道容量CAD為37.7 架次/h；④改進下的近距雙跑道容量COAOD為 43.2 架次/h。

圖1 機型起落架次線性圖

圖2 機型占比圖

從成都塔臺獲悉當前黃花機場本場最大容量為41 架次/h，根據以上關于成都雙流國際機場跑道容量的計算結果，本計算結果與當前運行實際結果接近，符合事實情況。由此認定以上4 個容量計算模型是可以被實際運用的。

2 基于RECAT 下容量模型的運算分析

本文已經對尾流間隔新標準RECAT 做出了較為詳細地介紹。以下將列出在連續3 d 成都本場高峰時段（1 h）所有起降機型及其數量，如表1 所示。

表1 機型數量統計表

根據實際機型數量，結合尾流分類新標準，將以上歸為6 類，如圖3 和表2 所示。

圖3 機型類別線性圖

表2 機型類別起落架次統計表

基于RECAT 對跑道容量的實際運算，在實際運算前有以下規定：①本模型計算為粗略計算，僅為該運行標準下容量結果提供參考；②本模型為理想模型，航空器全部由36R跑道落地，全部由02L 跑道起飛；③為盡可能保證數據的準確性，本模型計算僅改變尾流分類間隔標準，其余數據與上一章計算保持一致；④尾流間隔依據尾流分類新標準RECAT；⑤其余情況（包括天氣、設施設備、人員操作等）保持正常，對計算結果無影響。

通過MATLAB 編程計算得出連續運行7 次的結果，對運行結果進行數據處理得到尾流間隔新標準（RECAT）下的平均運算結果：①跑道進場容量CA為25.7 架次/h；②跑道離場容量CD為33.7 架次/h；③交替起降下的跑道容量CAD為45.9 架次/h；④改進下的近距雙跑道容量COAOD為48.5架次/h。

現行尾流間隔標準與RECAT 容量結果對比分析，通過前兩節的實際運算，最終得出了在現行尾流間隔標準下以及基于尾流間隔新標準（RECAT）下成都雙流國際機場雙跑道的跑道容量。

相較于傳統的尾流間隔標準，無論是使用進場容量模型、離場容量模型、起降交替容量模型以及改進下的近距跑道容量模型，在尾流間隔新標準（RECAT）下計算出來的跑道容量結果均大于傳統尾流間隔下的跑道容量結果。由此可以得出，相較于傳統尾流間隔，尾流間隔新標準（RECAT）在一定程度上能夠使成都雙流國際機場的跑道容量得到相應增長，從而提升成都雙流機場本場運行效率。具體容量提升率如表3 所示。

表3 容量提升參考

3 總結

本文驗證尾流間隔新標準（RECAT）是否能夠提升成都雙流國際機場的跑道容量。結合成都本場的運行規章及方案，從易到難構建了4 個數學模型（分別是進場容量模型、離場容量模型、交替起降容量模型、改進下的一起一降容量模型）。這4 個模型計算簡單，便于操作，并且分別代表一種情況，能夠較為全面地分析計算出成都本場近距雙跑道的相關容量。

本文通過MATLAB 首先計算了傳統尾流間隔下的跑道容量，然后利用控制變量法，計算得出在尾流間隔新標準（RECAT）下的跑道容量。最后一一比對跑道容量的計算結果，驗證得出在成都雙流國際機場利用尾流間隔新標準（RECAT）確實能提高其近距跑道的跑道容量。其中進場跑道容量提升14.4%，離場跑道容量提升8.2%，跑道總容量提升9.5%。該尾流分類新標準能夠提升成都本場運行效率，對未來成都雙流機場優化運行模式提供一定實際參考。