- •Оглавление
- •Введение
- •1.Общаяструктурасистемыобслуживаниявоздушногодвижения
- •1.1.Система«человек–машина»(субъект–объект)
- •1.2.Определениесистемыорганизациивоздушногодвижения
- •1.3.Цельиосновныезадачисистемыорганизациивоздушногодвижения
- •2.Основыорганизацииифункционированиясистемыорганизациивоздушногодвижения
- •2.1.Периодичностьфункционированиясистемыорганизациивоздушногодвижения
- •1.Организациявоздушногопространства
- •2.Организацияпотоковвоздуш-ныхсудов
- •4.Организацияде-ятельностипер-соналаслужбы
- •2.2.Основнойпоказательфункционированиясистемыорганизациивоздушнымдвижением,критерийэффективностииспользованиявоздушногопространства
- •3.Системныйподходвисследованиипроцессовуправлениявоздушнымдвижением
- •3.1.Модель«shel»
- •3.2.Принципыдекомпозициииагрегированиявисследованиипроцессовуправлениявоздушнымдвижением
- •4.Моделированиепроцессоввсистемеорганизациивоздушногодвижения
- •4.1.Основныепринципымоделирования
- •4.2.Видымоделей
- •5.Характеристиказадачоптимизациипроцессовуправлениявоздушнымдвижением
- •5.1.Методыоптимизациипроцессов
- •5.2.Оптимизациястатическихпроцессов
- •5.3.Видызаписизадачлинейногопрограммирования
- •5.4.Графическаяинтерпретациязадачлинейногопрограммирования
- •5.5.Двойственностьзадачлинейногопрограммирования
- •5.6.Транспортнаязадачалинейногопрограммирования
- •5.7.Задачанелинейногопрограммирования
- •5.8.Особенностизадачицелочисленного,параметрического,
- •5.9.Оптимизациядинамическихпроцессов. Динамическоепрограммирование
- •5.10.Оптимизацияипринятиерешенийвусловияхмногокритериальностиинеопределенности
- •5.11.Оптимизацияпроцессовуправлениявоздушнымдвижениемвусловияхнеопределенности
- •6.Автоматизацияпроцессаоперативногоуправлениявоздушнымдвижением
- •6.1.Необходимостьавтоматизациипроцессауправлениявоздушнымдвижением
- •6.2.Преимуществаавтоматизациипроцессауправлениявоздушнымдвижением
5.11.Оптимизацияпроцессовуправлениявоздушнымдвижениемвусловияхнеопределенности
Общийтермин«неопределенность»подразумеваетотсутствиеполнойдо-стовернойинформацииочем-либо.ПриоптимизациипроцессовУВДнеоб-ходимосказатьонеопределенностиинформации,обусловияхреализацииивозможныхпоследствияхпринимаемогорешения.Неопределенностьвозни-кает,например,попричинетого,чтоневсефакторыучитываютсяприопти-мизацииипринятиирешений.Так,придолгосрочномпланированииполетоввмодельоптимизациипланатрудновключитьформализованныесведенияометеоусловияхивозможныхотказахоборудованиявпроцессереализацииразработанногоплана,темболеечтоэтисведениявообщемогутотсутство-вать;припринятиирешенияоразведенииВСвпотенциально-конфликтнойситуацииневсегдаможносуверенностьюпрогнозировать,чтоэторешениебудетисполненовточностиисвоевременно.Всилувлиянияфакторов,кото-рыенеучитывалисьприсоставлениимоделизадачиоптимизацииилиприоценкеальтернативвзадачепринятиярешенийэффективностьрезультатанапрактикеможетбытьзначительнониже,чеможидалось.
ВсистемеУВДпринятиерешенийвусловияхнеопределенностиосновы-ваетсянапринципегарантийногорезультата.Всоответствиисэтимпринци-помпринимаютсятерешения,эффективностькоторыхгарантированавлю-бых,возможнодаженаихудшихожидаемыхусловиях.Здесьуместнопрове-стисравнениесупомянутымранеекритериемВальда:есливкачествеIrрас-сматриватьоценкуальтернативывтехилииныхr-хусловияхреализации,то
выборпокритериюВальдадастальтернативу,котораявсамыххудшихусло-
вияхбудетболееэффективнапосравнениюсдругимиальтернативами.
Всоответствииспринципомгарантийногорезультата,например,припере-сечениивстречногоэшелона,устанавливаютсянормыпродольногоибоковогоэшелонирования(принятиеорганизационногорешения),производитсязадержкаВСнасмежномэшелонедоразведенияВСпорасстоянию(принятиеоператив-ногорешения);прирасчетебезопасныхвысотониокругляютсявсегдавболь-шуюсторонудодесятковилисотенметров(организационноерешение)ит.д.
Дляобоснованияпринимаемыхвусловияхнеопределенностирешениймогутиспользоватьсяметодыактивноразвиваемойтеорииигр.
6.Автоматизацияпроцессаоперативногоуправлениявоздушнымдвижением
6.1.Необходимостьавтоматизациипроцессауправлениявоздушнымдвижением
ЦельавтоматизациипроцессаУВД–увеличениеобщейэффективностиИВП,заключающейсявповышениибезопасностиполетов,пропускнойспо-собностизонуправления,качествавзаимодействиясосмежнымисистемами,атакжевсниженииэкономическихзатратнавоздушныеперевозки.
СистемыОВДработаютнапределесвоихвозможностейвзонахсвы-сокойинтенсивностьювоздушногодвижения,когдадиспетчерУВДвы-нужденосуществлятьуправлениебольшимчисломВС,выполняющихпо-летнабольшихскоростях.ДиспетчердолженполучатьинформациюобовсехВС,которуюондолженвоспринятьиобработать.Онтакжедолженвестисвязь,выполнятьнавигационныерасчеты,прогнозироватьобстанов-куирешатьзадачи,которыеограничиваютеговозможностиповыполне-ниюосновнойфункции–принятиютактическихрешений.Длярешенияэтойпроблемынеоднократноподчеркиваласьнеобходимостьсокращенияразмеровсекторовуправления,выделяемыхкаждомудиспетчеру.Однакоэтовызывалопостоянныйростчисласекторовуправленияисоответствен-ночисладиспетчеров,что,всвоюочередь,приводилокповышениюча-
стотыпередачиуправленияполетомипоявлениюдополнительныхмеро-приятийпокоординации.Поэтомудальнейшеедроблениесекторовуправ-лениянедаетбольшихпреимуществпоувеличениюпропускнойспособ-ностизонуправления.Такимобразом,применениетолькоэкстенсивныхформУВДнеобеспечиваетвыполнениятребованийпоувеличениюпро-пускнойспособностииобеспечениюбезопасностиполетов.
ПрименениекомплекснойавтоматизациипроцессаУВДпозволяетбо-леекачественнорешатьэтиважныедляУВДпроблемы.НеобходимостьвнедренияавтоматизациивУВДдолжнаопределяться,главнымобразом,исходяизсуществующихипредполагаемыхэксплуатационныхпотребно-стей.Приэтомвсегдаследуетиметьввидуосновнуюцель–обеспечениебезопасностиипропускнойспособностивусловияхпостоянновозраста-ющегообъемавоздушногодвижения.АвтоматизацияпроцессаУВДможетбытьоправданнойвтехслучаях,когдалюбыеконкретныефункцииУВДилипроцессыстановятсяслишкомгромоздкимипообъемуизатрачивае-момувременидляэффективногоихвыполнениячеловеком(оператором).Становитсяочевидным,чтосущественноеувеличениеинтенсивностивоз-душногодвижениянеможетбытьдостигнутобезавтоматизациипроцессаУВДприобеспечениинеобходимогоуровнябезопасностииэкономично-стиполетов.
РешениеобавтоматизациипроцессаУВДнедолжнобазироватьсятольконавозможностипредполагаемогосокращениярасходов.Таккак«ручные»средствауправленияпозволяютрешатьзадачиУВДтолькопутемнепрерыв-ногоувеличенияперсоналаиоборудования,тоочевидно,чтохотяпропуск-наяспособностьсистемыдоопределенногомоментаможетбытьдостигнутасовершенствованиемсуществующихметодовуправлениядвижением,вре-зультатенаступитмомент,когданеможетбытьдальнейшегоповышенияэффективностибезавтоматизациипроцессаУВД,ипоэтомурациональнеезатратитьсредстванаихавтоматизацию.Целесообразноотметитьособенно-стивнедренияавтоматизациипроцессаУВД.
НеобходимостьавтоматизациипроцессаУВДдолжнаисходитьизтребо-ванийпрогнозируемоговоздушногодвижения;напервыхэтапахвнедренияавтоматизациисредства,выделяемыенанее,могутпревыситьсредствана
улучшениесуществующейсистемыОВДс«ручным»управлением,новко-нечномитогеэтоприведеткболееэффективномуиспользованиювоздушно-гопространства(увеличениючислаобслуживаемыхВС,сокращениюзадер-жекит.п.)иобеспечитвдальнейшемсокращениеэксплуатационныхрасхо-довприростеобъемавоздушногодвиженияипропускнойспособностиси-стемыОВД;эффективностьсистемыОВДбудетувеличиватьсяприростеин-тенсивностивоздушногодвижения.
Дляответанавопрос,какиефункциональныезадачиУВДвпервуюочередьнеобходимоавтоматизировать,мыдолжнырассмотретьзатра-тывременидиспетчеранавыполнениеразличныхоперацийидействий(табл.2,3).
Таблица2
Обобщенныеданныеозатратахвременидиспетчера
Интенсивностьвоздушногодвижения,ВС/ч |
Затратывремени,мин |
Время,по-требноедляобслуживанияВС,мин |
Превышениепотребноговременинадраспола-гаемым,мин |
Резерввремени,мин |
|||
наполуче-ниеинфор-мации |
наанализ воздушнойобстановкиивыработ-куреше-ний |
нафикса-циюинфор-мации(ко-манд) |
напере-дачуко-манд |
||||
52 43 31 |
28,9 25,33 18,75 |
29 24 18 |
4,6 4,3 2,9 |
17,1 15,8 12,1 |
79,6 69,43 51,75 |
19,6 9,43 – |
– – 8,25 |
Данныеодоляхвременивпроцентах
Таблица3
-
Интенсивностьвоздушногодвижения,ВС/ч
ПроцессыУВД
Получениеинформации
Фиксациявремени
Передачакоманд
Анализвоздушной
обстановкиивы-
работкарешений
52
43
31
36
36,5
36,5
5,7
6,3
5,6
23
23
23,4
36,5
35
34,8
Анализданныхтаблицпоказывает,чтонаодноименныепроцессыУВДприходитсяоднаитажедоляобщегопотребноговременинаУВД.Так,наполучениеинформацииприходитсявсреднемоколо36%,нафиксациюин-
формации–6%,напередачукоманд–23%ипотребноевремянаанализвоздушнойобстановкиивыработкурешенийсоставляет35%.Присуще-ствующихтехническихсредствахУВДзатратынатакиепроцессы,какполу-чениеинформациииееотображение,атакжепередачукоманднемогутбытьсокращены,поэтомусростоминтенсивностинеизбежно,сокращениедоливремени,выделяемогонаанализвоздушнойобстановкиивыработкуреше-ний.Так,еслиприинтенсивностивчас31-гоВСдиспетчерещерасполагаетнезначительнымзапасомвременив8мин,топриинтенсивностивчас43-хВСунегонехватаетнаанализивыработкурешенийболее9мин,априин-тенсивностивчас52-хВСнехватаетоколо20мин.Вслучаях,когдадиспет-чернерасполагаетпотребнымвременемнаанализивыработкурешений,УВДосуществляетсяснарушениемтехнологии,приэтомвозникаютзадержки,скоплениеВСвзонахожиданияит.п.Очевидно,чтопредоставитьдиспетче-рунеобходимоевремянавсеоперацииможнопутемавтоматизациипроцес-совУВД.Впервуюочередьавтоматизациидолжныподлежатьпроцессыпо-лученияиотображенияинформации,чтообъясняетсяследующим.
Процессыявляютсяисходными,таккакнанихбазируютсяпоследующиепроцессы–анализвоздушнойобстановкиивыработкарешений;вобщемба-лансевремениэтипроцессызанимаютзначительноевремя,поэтомуврезуль-татеихавтоматизацииполучаетсясущественныйэффект;сростоминтенсив-ностидвижениядолявремени,затрачиваемогодиспетчеромнаполучениеин-формациииеефиксацию,возрастает,адолявремени,остающегосянаанализвоздушнойобстановкиивыработкурешений,сокращается.СохранениетакойтенденцииснижаетэффективностьУВДидействуетвущерббезопасности,таккакпринедостаткевремени,остающегосянаанализивыработкурешений,неизбежныошибкиввыполненииоперациидиспетчером.Такимобразом,впервуюочередьдолжныбытьавтоматизированыпроцессысбораинформацииовоздушнойобстановке,еёобработки,группированияиотображения,азатемпроцессыУВД(анализвоздушнойобстановкиивыработкарешений).Чтока-саетсяочередностиавтоматизацииУВДпозонам,тонужноисходитьизсле-дующего.АвтоматизациядолжнаосуществлятьсявнаиболеесложныхзонахУВД,гденаибольшаяплотностьВСвпространствеинаиболеечастоизменя-ютсяпараметрыдвижения.Такимпространствомявляютсязоныподходаипредпосадочногоманеврирования.Зонатрассовыхполетовимеетменьшую
плотностьВС,апараметрыдвижениявнейстабильны(полетнаэшелонеспочтинеизменнойскоростьюисредкимизменениемнаправлениядвижения).Исходяизизложенного,впервуюочередьавтоматизацииподлежитпроцессУВДвзонахподходаипредпосадочногоманеврирования.
