Разработка информационно - вычислительной системы руководители полетов РЦ ЕСОрВД.

При рассмотрении совокупности потоков задач, связанных с управлением воздушным движением (УВД), особое место занимают координация и контроль работы диспетчерского состава службы движения со стороны начальника смены – руководителя полетов (РП), - успешное решение которых во многом определяет высокий уровень безопасности, экономичности и регулярности выполнения полётов.

Согласно основным руководящим документам и должностным инструкциям в зависимости от ряда внешних условий и загруженности диспетчера РП принимает решение о целесообразности его работы за каналом связи по обеспечению процесса УВД и при необходимости в оперативном порядке осуществляет подмену. Однако большой по объему и содержанию информационный поток от смежных служб, экипажей ВС, требующих немедленного анализа и выдачи квалифицированных рекомендаций или эффективного варианта решения возникшей задачи, делает этот процесс часто интуитивным.

Кроме этого, в зависимости от интенсивности полетов и плотности воздушного движения (ВД), а также особенностей организационной структуры секторов РЦ и степени автоматизации соответствующей системы УВД устанавливается нормативная численность личного состава диспетчерских пунктов (ДП). Тем не менее, в ряде аэропортов имеет место низкая укомплектованность службы движения специалистами по УВД. Поэтому РП вынужден переводить, к примеру, диспетчера процедурного контроля или оператора с одного рабочего направления на другое, где, по его мнению, загрузка является более допустимой, хотя для обоснованного решения этого вопроса необходим детальный анализ, требующий значительных затрат.

В подобных ситуациях эффективную помощь в технологической деятельности РП может оказывать специализированное информационное табло, являющееся конечным устройством информационно - вычислительной системы, которая наряду с плановой и фактической плотностью ВД и степенью воздействия информационно – технических факторов определяет и отображает на таблично – знаковом индикаторе (ТЗИ) расчетное значение допустимой плотности ВД (количество ВС, находящихся одновременно под контролем и управлением у диспетчера радиолокационного управления (РЛУ), соответствующее допустимым нормам его загруженности).

Аналитической базой предлагаемой системы является разработанная методика оценки влияния организационно – технических факторов на характеристики пропускной способности секторов РЦ ЕСОрВД. Основное содержание данной методики состоит в следующем.

Согласно исследованиям, проведенным в ряде аэропортов страны с различными системами УВД, получены функциональные зависимости (1)

интенсивности возникновения задач по УВД i- го класса от количества ВС,

находящихся в секторе РЦ под контролем и управлением N:

, (1)

, -коэффициенты пропорциональности, зависящие от структурных особенностей секторов РЦ.

При этом предполагаются следующие три класса задач оперативного управления ВД:

- контроля;

- управления;

- информационные задачи;

Для различных по степени автоматизации систем УВД, характеризуемых количественным показателем [1], определены числовые характеристики времени решения и реализации задач i -го класса. На основании чего с учетом формулы (1) произведена оценка влияния на суммарный коэффициент загруженности диспетчера РЛУ.

На основании разработанных математических моделей реализации потоков задач оперативного управления, процедурного контроля и согласования диспетчерскими пунктами с различной организационной структурой (типом) описано влияние организации ДП на суммарный коэффициент загруженности диспетчера РЛУ (2), (3), (4):

1. Реализация трех основных потоков задач, связанных с непосредственным УВД , процедурного контроля , согласования и взаимодействия со смежными службами , осуществляется одним диспетчером :

, (2)

где , , -коэффициенты использования диспетчера при решении соответственно задач первого, второго и третьего потоков.

2. В этом случае диспетчером РЛУ обслуживается поток задач оперативного УВД. Решение остальных задач осуществляется диспетчером процедурного контроля (при помощи оператора) D-D-0:

(3)

3. Данный тип ДП по технологическому распределению обязанностей между диспетчером D-D-D по обслуживанию потоков задач УВД аналогичен предыдущему. Особенность заключается в возможности решения задач оперативного управления ВД диспетчером процедурного контроля:

(4)

где:

;

Как уже отмечалось, значительное влияние на характеристики пропускной способности секторов РЦ оказывают структурные особенности зон УВД. С целью оценки этого влияния принята система условных баллов сложности управления ВД (5), учитывающая:

П - долю потока ВС, выполняющих полеты с переменным профилем;

- интенсивность воздушного движения;

Д - общую длину участков воздушных трасс (ВТ) в исследуемом секторе РЦ;

n - количество пунктов обязательного донесения (ПОД) по маршрутам n;

- количество маршрутов с n ПОД в 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;

Причем показатель сложности УВД в секторе РЦ согласно рекомендациям ИКАО и НЭЦ АУВД равен:

где , , - соответственно условные баллы сложности УВД, связанные с наличием переменного профиля полетов ВС (ПП), точек пересечения ВТ (ТП) и структурными особенностями воздушного пространства (СВП), выделенного для полетов ВС гражданской авиации;

- коэффициенты важности соответствующего фактора, определяемые экспертами (; );

,

где - условный балл сложности УВД, связанный с интенсивностью ВД и решением при этом задач по предотвращению ПКС типа “догон”; - условный балл сложности УВД, связанный с количеством точек приема – передачи УВД и ПОД.

 

 

Получены экспериментальные зависимости интенсивности потока задач оперативного управления от количества ВС, находящихся под контролем и управлением в секторе РЦ, для счетного множества которые затем “сглаживаются” при помощи метода Лежандра и описываются многочленом (1).

С учетом формул (1) и (3) построены графики функциональной зависимости:

.

Согласно теореме Линдеберга-Леви (центральной предельной теореме) математически обоснована возможности перехода от дискретных графиков функции (6) к монотонным и непрерывным в некоторой области .

Используя правила диаграммы Фрезера и определенные в ходе эксперимента показатели сложности УВД для ряда исследуемых секторов РЦ (), получены интерполяционные формулы для зависимости (6), позволяющие определить величину для промежуточных значений , заключенных в интервале от 0,5 до 0,8 с шагом .

В результате получена номограмма (рис.), позволяющая исходя из предполагаемой интенсивности ВД и допустимых норм загруженности диспетчера РЛУ (см. рис., точка 1) с учетом используемого типа ДП (точки 2,2) и степени автоматизации системы УВД (точки 3,3) определить значение допустимой плотности ВД (точка 5) для сектора РЦ с конкретной организационной структурой (точка 4).

Следует отметить, что в данной работе рассматривались штатные условия функционирования ДП.

 

 

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.