考虑复申请间隔的飞机离港动态推出控制模型

杨靖舸; 艾秋池; 黄珊; 廉冠

交通信息与安全 ›› 2025, Vol. 43 ›› Issue (4) : 119 -128.

杨靖舸, 艾秋池, 黄珊, 廉冠

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摘要

针对大型枢纽机场航班离港过程的长时间滑行道排队等待导致大量燃油消耗和废气排放的问题，研究了1种在传统N-Control策略基础上改进的、带有复申请间隔的线性推出控制模型（N-control-linear policy,NCLP）。通过设定最优滑行道排队长度阈值及控制点参数，当实时排队长度超出该阈值时，模型能够逐根据滑行道容量实时状态动态调整推出许可率，实现高效动态离港控制。采用与跑道服务时间相等的航班推出复申请间隔，建立了滑行道排队系统与登机口虚拟排队系统模型，构建了滑行道燃油消耗与登机口占用惩罚的综合成本目标函数。提出了1种基于连续时间马尔可夫链的优化算法，实现滑行道容量与动态推出控制策略的双层循环，进而确定燃油消耗与登机口惩罚成本之间的最优滑行道排队阈值。以北京首都国际机场的实际运行数据为对象开展仿真实验，结果表明：当滑行道排队长度达到最优阈值时，NCLP控制策略相较于无控制情况和传统N-Control策略具有显著优势；与N-Control策略相比，该模型最高可将全天平均滑行等待时间由9.51 min减少至6.94 min，燃油消耗和总运行成本能够分别降低27.07%和23.91%，验证了提出模型减少机场滑行燃油消耗的有效性。