4. Applications to Aviation
Infrastructure
The infrastructure of the global aviation system consists
of two principal elements, airports and air traffic
management (ATM) systems. Airports can be further
subdivided into airside facilities (runways, taxiways,
aprons, aircraft stands) and landside facilities (passenger
and cargo buildings, curbside), while ATM
systems are now viewed as being comprised of a tactical
subsystem—air traffic control (ATC)—and a strategic
one—air traffic flow management (ATFM). The
design, development, and operation of all these facilities
and systems has attracted extensive interest on
the part of operations researchers, usually in response
to ongoing developments in the field. For example,
much of the fundamental work on airside capacity
was performed during the 1960s and early 1970s, the
time when it was first realized that runways constituted
an important bottleneck of the air transport
system. Overall, the body of work on aviation infrastructure
has led to insights and models that have
proved of critical importance in practice and have, in
some cases, been adopted by airport and ATM service
providers on a global scale. Because of space
limitations, this section briefly reviews OR applications
in airport airside operations and air traffic flow
management—only two of the four major areas identified
above. Surveys of OR models for the analysis
of passenger terminal operations can be found in
Tosic (1992) and de Neufville and Odoni (2003). Of
the many OR-related topics addressed by research on
air traffic control, the widely investigated subject of
detecting and resolving potential “conflicts” between
airborne aircraft is reviewed well in Kuchar and Yang
(2000). Various other analytical and simulation models
on several different aspects of ATC are covered in
Odoni et al. (1997).
4.1. Airside Operations
The runway complexes of major airports are among
the scarcest resources of today’s international air
transport system and, barring a drastic change in the
landing and takeoff requirements of commercial aircraft,
will continue to be so in the foreseeable future.
New runways are very expensive to build, require
great expanses of land, and most importantly have
environmental and other impacts that necessitate long
and complicated approval processes with uncertain
outcomes. It is not surprising therefore that one of the
most “mature” areas of transportation science deals
with the modeling of runway operations and, more
generally, airside operations. The products of this
work include both analytical (“mathematical”) models
and simulation tools.
4.1.1. Analytical Capacity and Delay Models.
Analytical models preceded viable simulation tools by
about 20 years. In a landmark paper, Blumstein (1959)
defined the capacity of a runway as the expected
number of movements (landings and takeoffs) that
can be performed per unit of time—typically one
hour—in the presence of continuous demand and
without violating air traffic control separation requirements.
He also presented a model for computing the
capacity of single runways used for arrivals only,
for departures only, and for strings of arrivals followed
by strings of departures. Subsequent generalizations
included the possibility of inserting departures
between successive arrivals, possibly by increasing
(“stretching”) the separation between arrivals
(Hockaday and Kanafani 1972) and the treatment of
some of the parameters of Blumstein’s (1959) models
as random variables, instead of constants (Odoni
1972).
Extensions to cases involving two or more simultaneously
operating runways were also developed at an
early stage—see, e.g., Swedish (1981). The complexity
of multirunway models depends greatly on the
extent to which operations on different runways inter-
4. การประยุกต์ใช้ในการบิน
โครงสร้างพื้นฐาน
โครงสร้างพื้นฐานของระบบการบินทั่วโลกประกอบด้วย
สององค์ประกอบหลักที่สนามบินและการจราจรทางอากาศ
การจัดการ (ATM) ระบบ สนามบินต่อไปสามารถ
แบ่งออกได้เป็นสิ่งอำนวยความสะดวก Airside (รันเวย์ taxiways,
ผ้ากันเปื้อน, เครื่องบินยืน) และสถานที่ Landside (ผู้โดยสาร
และอาคารสินค้าเยื้อง) ในขณะที่ตู้เอทีเอ็ม
ระบบจะถูกมองในขณะนี้เป็นที่ถูกประกอบด้วยยุทธวิธี
ควบคุมการจราจรทางอากาศระบบย่อย (ATC) และอื่นยุทธศาสตร์
การจัดการการจราจรหนึ่งเครื่อง (ATFM)
การออกแบบการพัฒนาและการทำงานของสิ่งอำนวยความสะดวกเหล่านี้
และระบบได้ดึงดูดความสนใจอย่างกว้างขวางใน
ส่วนของนักวิจัยการดำเนินงานปกติในการตอบสนอง
ต่อการพัฒนาอย่างต่อเนื่องในด้านการ ตัวอย่างเช่น
มากของการทำงานพื้นฐานกับความจุ Airside
ได้รับการดำเนินการในช่วงทศวรรษที่ 1960 และต้นปี 1970,
เวลาเมื่อมันเป็นครั้งแรกที่รู้ว่ารันเวย์ประกอบด้วย
คอขวดที่สำคัญของการขนส่งทางอากาศ
ระบบ โดยรวม, การทำงานของร่างกายในโครงสร้างพื้นฐานการบิน
ได้นำไปสู่ข้อมูลเชิงลึกและรูปแบบที่มีการ
พิสูจน์แล้วว่าสิ่งที่สำคัญในการปฏิบัติและใน
บางกรณีรับการรับรองโดยสนามบินและ ATM บริการ
ผู้ให้บริการในระดับโลก เพราะพื้นที่ที่
มีข้อ จำกัด ในส่วนนี้ความคิดเห็นสั้น ๆ หรือการใช้งาน
ในการดำเนินงานสนามบิน Airside และการไหลของการจราจรทางอากาศ
การจัดการเพียงสองในสี่ของพื้นที่หลักที่ระบุ
ข้างต้น การสำรวจหรือแบบจำลองสำหรับการวิเคราะห์
ของการดำเนินงานอาคารผู้โดยสารสามารถพบได้ใน
รันโทซิช (1992) และ Neufville และ Odoni (2003) ของ
หลายหัวข้อหรือที่เกี่ยวข้องกับการแก้ไขโดยการวิจัยเกี่ยวกับ
การควบคุมการจราจรทางอากาศ, การตรวจสอบกันอย่างแพร่หลายในเรื่องของ
การตรวจสอบและแก้ไขปัญหาที่อาจเกิดขึ้น "ความขัดแย้ง" ระหว่าง
เครื่องบินในอากาศมีการทบทวนกันดีใน Kuchar และหยาง
(2000) การวิเคราะห์รูปแบบต่าง ๆ และการจำลองอื่น ๆ
ในแง่มุมที่แตกต่างกันของ ATC จะครอบคลุมใน
Odoni et al, (1997).
4.1 การดำเนินงาน Airside
คอมเพล็กซ์รันเวย์ของสนามบินหลักที่อยู่ในหมู่
ทรัพยากร scarcest ของอากาศระหว่างประเทศในปัจจุบัน
ระบบการขนส่งและการยกเว้นการเปลี่ยนแปลงที่รุนแรงในการ
เชื่อมโยงไปถึงและความต้องการที่สนามบินของเครื่องบินพาณิชย์
จะยังคงเป็นเช่นนั้นในอนาคตอันใกล้.
รันเวย์ใหม่มีราคาแพงมาก ที่จะสร้างต้อง
กว้างใหญ่ที่ดีของที่ดินและที่สำคัญที่สุดคือมี
ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและอื่น ๆ ที่จำเป็นต้องยาว
กระบวนการอนุมัติและมีความซับซ้อนที่มีความไม่แน่นอน
ผล มันไม่ได้เป็นที่น่าแปลกใจจึงว่าหนึ่งใน
ที่สุด "ผู้ใหญ่" พื้นที่ของข้อเสนอที่วิทยาศาสตร์การขนส่ง
ที่มีการสร้างแบบจำลองของการดำเนินงานทางวิ่งและอื่น ๆ อีกมากมาย
โดยทั่วไปการดำเนินงาน Airside ผลิตภัณฑ์นี้
ทำงานรวมทั้งการวิเคราะห์ ("คณิตศาสตร์") รูปแบบ
และเครื่องมือการจำลอง.
4.1.1 กำลังการผลิตที่ล่าช้าในการวิเคราะห์และรุ่น.
รุ่นวิเคราะห์นำเครื่องมือการจำลองการทำงานได้โดย
ประมาณ 20 ปี ในกระดาษสถานที่สำคัญ Blumstein (1959)
ที่กำหนดความจุของรันเวย์เป็นที่คาดว่า
จำนวนของการเคลื่อนไหว (เพลย์และเหินเวหา) ที่
สามารถดำเนินการได้ต่อหน่วยของเวลาโดยปกติหนึ่ง
ชั่วโมงในการปรากฏตัวของความต้องการอย่างต่อเนื่องและ
โดยไม่ละเมิดการจราจรทางอากาศ ควบคุมความต้องการแยก.
นอกจากนี้เขายังนำเสนอแบบจำลองสำหรับการคำนวณ
ความจุของรันเวย์เดียวที่ใช้สำหรับผู้โดยสารขาเข้าเท่านั้น
สำหรับขาออกเท่านั้นและสำหรับสตริงของผู้โดยสารขาเข้าตาม
โดยสายขาออก ภาพรวมที่ตามมา
รวมถึงความเป็นไปได้ของการใส่ขาออก
ระหว่างที่เดินทางเข้ามาต่อเนื่องอาจจะโดยการเพิ่มขึ้น
("ยืด") แยกระหว่างผู้โดยสารขาเข้า
(Hockaday และ Kanafani 1972) และการรักษา
บางส่วนของพารามิเตอร์ของ Blumstein ของ (1959) รุ่น
เป็นตัวแปรสุ่มแทน ค่าคงที่ (Odoni
1972).
ขยายการกรณีที่เกี่ยวข้องกับสองคนหรือมากกว่าพร้อมกัน
รันเวย์ในการดำเนินงานยังได้รับการพัฒนาใน
ขั้นตอนที่ได้เห็นในช่วงต้นเช่นสวีเดน (1981) ความซับซ้อน
ของรูปแบบ multirunway ขึ้นอยู่มากใน
ขอบเขตที่ดำเนินงานบนรันเวย์ที่แตกต่างกันระหว่าง
การแปล กรุณารอสักครู่..