Комплексный анализ сложности технологических процессов увд в секторах красноярского РЦ есорвд 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Комплексный анализ сложности технологических процессов увд в секторах красноярского РЦ есорвд



Аннотация.

Дипломная работа посвящена вопросам комплексной оценки организационной структуры Красноярского РЦ ЕСОрВД, основанной на критериях оценки пропускной способности. При этом за основу взяты математические модели функционирования секторов УВД в отличие от принятой ранее методики расчета норматива пропускной способности, основанной на статистических материалах, позволяет оценить предполагаемый рост интенсивности и плотности воздушного движения.

Страниц- 61 рисунков - 2 таблиц - 10

 

УВД – управление воздушным движением;

ВС – воздушное судно;

N – количество ВС одновременно находящихся у диспетчера на управлении;

- это количество связей между каждой возможной парой ВС;

ПКС – потенциально конфликтная ситуация;

- составляющая нагрузки;

() – весовые коэффициенты видов нагрузки;

S(N) - совокупность всех видов задач, объективно предъявляемых диспетчеру складывающейся в процессе УВД ситуацией;

СТУ – ситуация требующая управления;

P(Q) – вероятность СТУ с участием ровно Q воздушных судов;

l – длина маршрута в секторе УВД;

l без.доп. – норма продольного эшелонирования;

H – количество выделенных высот полетов в секторе УВД по данному маршруту;

Tj – среднее время прохождения ВС на j – маршруте;

– интенсивность входящего потока ВС по каждому маршруту;

– общее количество маршрутов;

– интенсивность потока фоновой нагрузки;

– интенсивность потока информации, связанной с выполнением стандартных процедур;

– среднее число стандартных процедур (операций), выполняемых диспетчером с одним ВС при перемещении его в ВП ДП;

– интенсивность потока информации, связанная с выявлением, анализом, и решением ПКС типа «пересечение маршрутов»;

– интенсивность потока ВС в i- точке (после смешения потоков);

– вероятность конфликта ВС типа «пересечение маршрутов» в i-точке схождения потоков;

– интенсивность информационного потока, сведенная с обнаружением, анализом и решением ПКС типа «догон»;

– средневзвешенное время реализации задач оперативного управления воздушным движением;

ДП – диспетчерский пункт;

ВД – воздушное движение;

-количество рассматриваемых временных интервалов;

Т- общее время наблюдений;

-среднее время нахождения ВС на j- маршруте;

K - общее количество маршрутов;

-нормы продольного эшелонирования;

РП – руководитель полетов;

РЦ – районный центр;

- интенсивность воздушного движения;

Д - общая длина участков воздушных трасс (ВТ) в исследуемом секторе РЦ;

- количество участков ВТ с двухсторонним движением ВС;

m - количество участков ВТ с односторонним движением ВС;

C – количество пар сходящихся участков ВТ с конфликтующими точками ВС;

Оглавление

1. Аннотация. 2

2. Список используемых сокращений и условных обозначений. 3

3. Введение. 6

4. Глава 1. Комплексный анализ сложности технологических процессов

УВД в секторах Красноярского РЦ ЕСОрВД. 7

1.1.Обоснование гипотезы о характере изменения нагрузки диспетчера

в процессе УВД. 7

1.2.Разработка гипотетической модели объективной

нагрузки диспетчера в процессе УВД. 10

5.Глава 2. Математическое моделирование пропускной способности

секторов Красноярского РЦ ЕСОрВД. 17

2.1. Диапазон изменения входных параметров. 17

2.2.1. Формирование базы исходных данных. 17

2.2.2. Организационно-структурные параметры. 18

2.2.3. Интегральные параметры. 21

2.2. Формирование базы входных перспектив модели. 23

2.3.Анализ состояния воздушного пространства и эффективности его использования. 28

2.4.Определение исходных данных для оценки уровня

загруженности ДП. 29

6. Глава 3. Проверка адекватности модели. 33

3.1. Фоновая нагрузка на ДП в сбойных ситуациях. 34

3.2. Прямая верификация. 36

3.3. Основные положения методики определения объективной

нагрузки диспетчера по “сечению нагрузки”. 38

3.4.Разработка информационно - вычислительной системы руководители полетов РЦ ЕСОрВД. 54

7. Заключение. 60

8. Список используемой литературы. 61

Введение.

Зона Красноярского Районного Центра является наиболее типичной в плане организации воздушного движения и соответствующей структуры воздушного пространства.

В первой части дипломной работы произведен анализ структурных особенностей секторов РЦ-1 «Юг», РЦ-2 «Запад», РЦ-3 «Восток», РЦ-4, РЦ-5, РЦ-6. Согласно существующей методике, определены нормативы пропускной способности по каждому из исследуемых секторов УВД с учетом внедрения КСА УВД «Альфа». По результатам исследования определено соответствие существующих нормативов и фактической интенсивности воздушного движения.

 

Глава 1.

Интегральные параметры.

Для анализа состояния ДП и в целом уровня его загруженности, используются параметры и .

Путем:

,

где:

- интенсивность потока фоновой нагрузки;

- интенсивность потока информации, связанной с выполнением стандартных процедур:

,

- среднее число стандартных процедур (операций), выполняемых диспетчером с одним ВС при перемещении его в ВП ДП.

- интенсивность потока информации, связанная с выявлением, анализом, и решением ПКС типа «пересечение маршрутов».

;

- интенсивность потока ВС в i- точке (после смешения потоков)

- вероятность конфликта ВС типа «пересечение маршрутов» в i-точке схождения потоков

- определяется как . Для суммарного потока:

- интенсивность информационного потока, сведенная с обнаружением, анализом и решением ПКС типа «догон».

Как и в предыдущем варианте справедливо утверждение:

;

;

Причем, исходя из концепции сокращения входных параметров, в дальнейшем целесообразно рассматривать комплексный параметр Q:

;

Здесь - средневзвешенное время реализации задач оперативного управления воздушным движением.

Раньше в предыдущих отчетах подробно излагался метод определения и диапазон его применения.

Таким образом, можно отметить, что:

;

Причем:

0,0180<Q<0,1926 – для РЦ

Или в общем случае:

0,019<Q<0,144, причем ;

При параметре R1:

;

0,004<R1<0,107;

Как уже отмечалось выше под интегральной характеристикой в данном случае подразумеваются суммарные временные затраты диспетчера при выработке и реализации решения задач по УВД, а также интенсивность их возникновения.

Прямая верификация.

В целях прямой верификации прогноза нагрузки диспетчера в процессе УВД нами экспериментальным путем была установлена зависимость коэффициента загруженности диспетчера от числа ВС, находящихся у него на управлении (). Исследования были выполнены в Северо-Восточном секторе Симферопольского РЦ УВД в период наивысшей интенсивности воздушного движения – в августе. В результате хронометража переговоров диспетчеров РЦ с экипажами ВС и смежными диспетчерскими пунктами, а также анализа диспетчерского графика и воздушной обстановки в секторе были собраны и проанализированы данные за 50 часов работы диспетчера.

Для целей верификации нами взят период максимальной нагрузки диспетчера РЦ 23.08.82 с 15 до 18 часов московского времени, в достаточной мере отражающий условия деятельности диспетчера РЦ. Данные сведены в таблицу 1.

Экспериментальная зависимость , сглаженная по методу наименьших квадратов, имеет вид

.

Значение , полученные на основании этой зависимости, приведены в таблице 2.

Экспериментальные итоги и сглаженная кривая представлены на рис.2.

Поскольку сглаживающая кривая имеет вид квадратного трехчлена, полагаем Qmax=2.

Учитывая большое число ВС, одновременно находящихся в секторе УВД в период проведения эксперимента, полагаем N0=7.

Для упрощения расчетов исключаем из рассмотрения и “фоновую” составляющую нагрузки 20=Кз(0)=0,21.

Верификацию прогноза осуществляем по двум “сечениям”, соответствующим N1=5 и N2=9.

Для этих “сечений” получаем систему уравнений

или

Решение системы дает: ; ;

что (с учетом “фоновой” составляющей нагрузки) совпадает с данными таблицы 2.

Для других “сечений” нагрузки верифицируемый прогноз дает:

Соответствующие точки отмечены на рис.1. Поскольку данные исходного и верифицируемого прогнозов практически совпадают, с достаточно большой вероятностью можно сделать вывод о достоверности верифицируемого прогноза.

расчетные
эксперниментальные

3.3. Основные положения методики определения объективной нагрузки диспетчера по “сечению нагрузки”.

Проведенное исследование позволяет сформулировать основные положения методики прогнозирования объективной нагрузки диспетчера в процессе УВД по “сечению нагрузки”.

1. Хотя предлагаемый метод прогноза не основывается прямо на экспертных оценках, выполнять необходимые для прогноза наблюдения может только специалист по УВД (лучше – высокого класса), имеющий достаточно большой опыт работы не только в аэропорту данного класса, но, желательно, и в исследуемом секторе УВД. Столь высокие требования к эксперименту диктуются тем обстоятельством, что в процессе наблюдения он должен не только детально представлять себе воздушную обстановку, но и уметь прогнозировать ее дальнейшее развитие, исходя из складывающейся ситуации. От того, насколько хорошо наблюдатель ориентируется в воздушной обстановке, складывающейся в секторе, во многом зависит достоверность прогноза, ибо в основу прогноза положено именно его представление о воздушной обстановке в секторе.

Сказанное, однако, не означает, что в результаты прогноза вносится элемент субъективизма, связанный с личностью наблюдателя.

Этого не произойдет, если воздушная обстановка отражается наблюдателем правильно. Именно поэтому недопустимы искажения истинной картины, обусловленные низким профессиональным уровнем наблюдателя.

При необходимости выполнение эксперимента может осуществляться последовательно двумя и более наблюдателями.

2. Особенность настоящей методики состоит в том, что на наблюдения, проводимые в секторе УВД, не накладывается каких-либо временных ограничений. Это означает, что ранее полученные наблюдением данные не устаревают со временем (если, конечно, в исследуемом секторе не производилось коренной перестройки его структуры). Не имеет принципиального значения и то, в смену какого именно диспетчера проводятся наблюдения. Чем за больший временной промежуток наблюдения. Чем больше штатных диспетчеров принимают участие в УВД на этом промежутке, тем выше объективность и точность прогноза.

3. Перед началом эксперимента методом экспертных оценок либо непосредственным наблюдением устанавливается значение числа Qmax, косвенно характеризующего “конфликтные способности” исследуемого сектора УВД. Qmax – это наибольшее число ВС, с достаточно большой вероятностью одновременно участвующих в конфликтах, характерных для данного сектора УВД. Бесконфликтное УВД отвечает значению Qmax=1. Как наблюдения, так и прямая логика рассуждений говорят о том, что чаще всего Qmax=2, однако сказанное не является правилом.

Вектором Qmax определяется вид формулы прогноза, устанавливаемый зависимостью (10).

4. На основании Qmax выбирается “базовое сечение” нагрузки (число N0), исходя из неравенства . Указанный выбор может быть сделан и экспертным путем. В этом случае определяющим фактором выбора является выполнение условия: выбранное сечение отражает все специфические особенности данного сектора с точки зрения протекания процесса УВД.

Другими словами, N0 – это такое число ВС, находящихся одновременно на управлении у диспетчера, при котором складывающаяся в секторе обстановка является типовой по характеру и сложности возникающих в процессе УВД ситуаций.

Все наблюдения в секторе УВД проводятся только при наличии на управлении у диспетчера N0 воздушных судов.

5. Устанавливается показатель, которым будет измеряться нагрузка диспетчера в процессе УВД. В качестве показателей нагрузки могут быть приняты в частности:

а) Количество ситуаций, требующих управление (СТУ), возникающих в секторе УВД при наличии на управлении у диспетчера N0 ВС. При этом под СТУ понимается любая реальная ситуация, возникающая в контролируемом воздушном пространстве, инициирующая деятельность диспетчера УВД. Формальным признаком возникновения СТУ является наступление такого события, с появлением которого диспетчер предпринимает очередной акт деятельности.

б) Коэффициент загруженности диспетчера в процессе УВД

Kз , определяемый как

(2)

где Тз – суммарное время занятости управлением ВД.

Т – общее время работы (наблюдений).

Выполняемые в процессе эксперимента действия в значительной степени определяются выбранным показателем нагрузки.

В дальнейшем изложении предполагается, что в качестве показателя нагрузки принимается Кз.

Таблица 4.

Секторы Пара- метры РЦ1 РЦ2 РЦ3 РЦ4 РЦ5 РЦ6
НПС            
Z            
N            

 

6. Определяются составляющие “базового сечения” нагрузки

для чего (при условии, что на управлении у диспетчера находится N0 ВС):

а) измеряется общее время пребывания равно N0 ВС в секторе УВД (Т(N0));

б) измеряется время, затрачиваемое диспетчером на выполнение операций, не связанных непосредственно с УВД (Т0(N0));

в) измеряется время, затрачиваемое диспетчером на выполнение стандартных операций УВД (Т1(N0));

г) измеряется время, затрачиваемое диспетчером на отработку СТУ с участием равно 2-х ВС (Т2(N0));

д) измеряется время, затрачиваемое диспетчером на обработку СТУ с участием равно Qmax ВС (ТQmax (N0)).

7. По составляющим “базового сечения” и формулам (10) выполняется прогноз нагрузки для интересующего значения N.

примечание: Составляющую L0 можно определить известными методами без привязки к S(N0).

Изложенные в настоящей работе положения методики прогнозирования объективной нагрузки диспетчера в процессе УВД носят предварительный характер и нуждаются в уточнении и развитии на последующих этапах выполнения НИР.

 

 

Таблица 5.

РЦ 1

N Z                    
  X X X X X X O O O O
  X X X X X X X X O O
  X X X X X X X X X X
  X X X X X X X X O O
  X X X X X X X X O O
  X X X X X X X O O O
  X X X X X X O O O O
  X X X X X X O O O O
  X X X X X X O O O O
  X X X O O O O O O O
  X X X O O O O O O O
  X X X O O O O O O O

 



 


Таблица 6.

РЦ 2

N Z                    
  X X X X X X O O O O
  X X X X X X X X O O
  X X X X X X X O O O
  X X X X X X X O O O
  X X X X X X O O O O
  X X X X X X O O O O
  X X X X X O O O O O
  X X X O O O O O O O
  X X X O O O O O O O
  X X O O O O O O O O
  X X O O O O O O O O
  O O O O O O O O O O

 

 

 


Таблица 7.

РЦ 3

N Z                    
  X X X X X X O O O O
  X X X X X X X X O O
  X X X X X X X X O O
  X X X X X X X X O O
  X X X X X X X O O O
  X X X X X X X O O O
  X X X X X X X O O O
  X X X X X X O O O O
  X X X X O O O O O O
  X X X X O O O O O O
  X X X O O O O O O O
  O O O O O O O O O O

 

 

 


Таблица 8.

РЦ 4

N Z                    
  X X X X X X O O O O
  X X X X X X X X O O
  X X X X X X X X X O
  X X X X X X X X X O
  X X X X X X X X X O
  X X X X X X X X O O
  X X X X X X X X O O
  X X X X X X X X O O
  X X X X X X X O O O
  X X X X X X O O O O
  O O O O O O O O O O
  O O O O O O O O O O

 

 

 


Таблица 9.

РЦ 5

N Z                    
  X X X X X X O O O O
  X X X X X X X X O O
  X X X X X X X X X X
  X X X X X X X X X O
  X X X X X X X X X O
  X X X X X X X X O O
  X X X X X X X O O O
  X X X X X X X O O O
  X X X X X X X O O O
  X X X X X X O O O O
  X X X X X O O O O O
  X X X X O O O O O O

 

 

 


Таблица 10.

РЦ 6

N Z                    
  X X X X X X O O O O
  X X X X X X X X O O
  X X X X X X X X X O
  X X X X X X X X X X
  X X X X X X X X X X
  X X X X X X X X O O
  X X X X X X X O O O
  X X X X X X X O O O
  X X X X X X O O O O
  X X X X X O O O O O
  X X X O O O O O O O
  X X O O O O O O O O

 

 


Заключение.

Все расчетные данные норматива пропускной способности, получены на основании результатов статистической обработки материалов и в частности регламентируются максимальной интенсивностью воздушного движения, обнаруженного в период наблюдения с целью получения прогностических результатов. При предполагаемом росте интенсивности воздушного движения, используя математическую модель, получены расчетные значения допустимой интенсивности воздушного движения (Z-потенциально пропускная способность).

При этом установлены нормативы по ДПВ (N-допустимая плотность ВД). Для соблюдения устойчивой работы диспетчера (не превышающей плотности ), установлены ограничения по ПВД.

Подобные соотношения необходимо использовать в работе диспетчерских смен районного центра.

 

Аннотация.

Дипломная работа посвящена вопросам комплексной оценки организационной структуры Красноярского РЦ ЕСОрВД, основанной на критериях оценки пропускной способности. При этом за основу взяты математические модели функционирования секторов УВД в отличие от принятой ранее методики расчета норматива пропускной способности, основанной на статистических материалах, позволяет оценить предполагаемый рост интенсивности и плотности воздушного движения.

Страниц- 61 рисунков - 2 таблиц - 10

 

УВД – управление воздушным движением;

ВС – воздушное судно;

N – количество ВС одновременно находящихся у диспетчера на управлении;

- это количество связей между каждой возможной парой ВС;

ПКС – потенциально конфликтная ситуация;

- составляющая нагрузки;

() – весовые коэффициенты видов нагрузки;

S(N) - совокупность всех видов задач, объективно предъявляемых диспетчеру складывающейся в процессе УВД ситуацией;

СТУ – ситуация требующая управления;

P(Q) – вероятность СТУ с участием ровно Q воздушных судов;

l – длина маршрута в секторе УВД;

l без.доп. – норма продольного эшелонирования;

H – количество выделенных высот полетов в секторе УВД по данному маршруту;

Tj – среднее время прохождения ВС на j – маршруте;

– интенсивность входящего потока ВС по каждому маршруту;

– общее количество маршрутов;

– интенсивность потока фоновой нагрузки;

– интенсивность потока информации, связанной с выполнением стандартных процедур;

– среднее число стандартных процедур (операций), выполняемых диспетчером с одним ВС при перемещении его в ВП ДП;

– интенсивность потока информации, связанная с выявлением, анализом, и решением ПКС типа «пересечение маршрутов»;

– интенсивность потока ВС в i- точке (после смешения потоков);

– вероятность конфликта ВС типа «пересечение маршрутов» в i-точке схождения потоков;

– интенсивность информационного потока, сведенная с обнаружением, анализом и решением ПКС типа «догон»;

– средневзвешенное время реализации задач оперативного управления воздушным движением;

ДП – диспетчерский пункт;

ВД – воздушное движение;

-количество рассматриваемых временных интервалов;

Т- общее время наблюдений;

-среднее время нахождения ВС на j- маршруте;

K - общее количество маршрутов;

-нормы продольного эшелонирования;

РП – руководитель полетов;

РЦ – районный центр;

- интенсивность воздушного движения;

Д - общая длина участков воздушных трасс (ВТ) в исследуемом секторе РЦ;

- количество участков ВТ с двухсторонним движением ВС;

m - количество участков ВТ с односторонним движением ВС;

C – количество пар сходящихся участков ВТ с конфликтующими точками ВС;

Оглавление

1. Аннотация. 2

2. Список используемых сокращений и условных обозначений. 3

3. Введение. 6

4. Глава 1. Комплексный анализ сложности технологических процессов

УВД в секторах Красноярского РЦ ЕСОрВД. 7

1.1.Обоснование гипотезы о характере изменения нагрузки диспетчера

в процессе УВД. 7

1.2.Разработка гипотетической модели объективной

нагрузки диспетчера в процессе УВД. 10

5.Глава 2. Математическое моделирование пропускной способности

секторов Красноярского РЦ ЕСОрВД. 17

2.1. Диапазон изменения входных параметров. 17

2.2.1. Формирование базы исходных данных. 17

2.2.2. Организационно-структурные параметры. 18

2.2.3. Интегральные параметры. 21

2.2. Формирование базы входных перспектив модели. 23

2.3.Анализ состояния воздушного пространства и эффективности его использования. 28

2.4.Определение исходных данных для оценки уровня

загруженности ДП. 29

6. Глава 3. Проверка адекватности модели. 33

3.1. Фоновая нагрузка на ДП в сбойных ситуациях. 34

3.2. Прямая верификация. 36

3.3. Основные положения методики определения объективной

нагрузки диспетчера по “сечению нагрузки”. 38

3.4.Разработка информационно - вычислительной системы руководители полетов РЦ ЕСОрВД. 54

7. Заключение. 60

8. Список используемой литературы. 61

Введение.

Зона Красноярского Районного Центра является наиболее типичной в плане организации воздушного движения и соответствующей структуры воздушного пространства.

В первой части дипломной работы произведен анализ структурных особенностей секторов РЦ-1 «Юг», РЦ-2 «Запад», РЦ-3 «Восток», РЦ-4, РЦ-5, РЦ-6. Согласно существующей методике, определены нормативы пропускной способности по каждому из исследуемых секторов УВД с учетом внедрения КСА УВД «Альфа». По результатам исследования определено соответствие существующих нормативов и фактической интенсивности воздушного движения.

 

Глава 1.

Комплексный анализ сложности технологических процессов УВД в секторах Красноярского РЦ ЕСОрВД



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2017-02-21; просмотров: 595; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.218.172.249 (0.142 с.)