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研究生： 黃暉文
Huang, Huei-Wen
論文名稱： 動態航空席位之研究-以台北飛航情報區為例
Developing a Dynamic-Sectors Simluation Model
指導教授： 戴佐敏
Dai, Dzwo-Min
張淳智
Chang, Cheng - Chih
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 管理學院 - 交通管理科學系
Department of Transportation and Communication Management Science
論文出版年： 2002
畢業學年度： 90
語文別： 中文
論文頁數： 79
中文關鍵詞： 空域 、空域模擬 、台北飛航情報區 、系統模擬 、動態席位
外文關鍵詞： dynamic sectors, simulution model, Airspace, air simulation, Taipei FIR
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    • 近年來，為因應航空運輸量的快速成長，機場不斷擴充設施，也陸續建造新機場來改善在空邊資源的需求。但由於空域資源的有限，以及離、尖峰交通量差異頗大，因此當尖峰時，原有空域席位所能容納之容量也相對不足，這會造成起飛機場其他航機的延遲、航空公司營運成本的增加、旅客的延誤以及增加管制員的工作量。本研究對國內空域席位進行分析，探討動態席位對於航管（Air Traffic Control）以及對航機推進之影響。
    本模式係利用台北飛航情報區模擬模式，加以改良使之能處理動態席位模式。並蒐集現況資料，進行模擬與驗證，再比較傳統席位與動態席位之優點。並提出建議與結論。
    本模式以一簡單班表進行確認與驗證。比較非動態席位模式與動態席位模式所輸出之航機詳細運作事件表，藉以確認動態席位模式可正常運作。驗證指標為航機飛行時間與離到場延滯時間，比較非動態席位模式與動態席位模式之模擬結果，可確切得知動態席位模式有效減少航機飛行時間與離到場延滯時間。
    本研究輸入現行空域運量進行模擬，可得知松山西部席之航機管制量高於國內其他空域。因此本研究以此模式為分析工具，以一天之國內班表以及增量25％之國內班表針對松山西部席進行進行模擬。結果顯示，在非動態席位模式與動態席位模式下，模擬一般班表，兩種模式並無太大差異，此因一般班表尚未超過松山席工作量之上限。但在模擬1.25倍班表下，即可明顯比較出航機之飛行時間、空中等候時間、席位最高管制架次、航機進入與離出數之不同。動態席位模式下工作負荷量會較非動態席位模式下為分散，航機之飛行時間與空中等候時間亦有明顯的改善。

    In recent years, the airports expand facilities and build more new airports constantly to deal with the demand of the airfield resources. But the airspace resources are limited, and the variation in traffic from usual time to peak time, the capacity of airspace sectors are not enough when peak time. It causes to raise the cost of operation of airlines and the workload of controllers, the delay of other aircrafts and travelers. This study will analyze the Taipei Flight Information Region and the effect of dynamic sectors on Air Traffic Control.

    This model is based on the model of The Development of an Airspace Simulation Model for Taipei FIR and improve it to deal with dynamic sectors. Compare the results of non-dynamic-sectors and dynamic-sectors simulation model, and make conclusions suggestions.

    To make sure this model has no logic errors, this study verifies this simulation model with a simple schedule. By comparing the log data of non-dynamic-sectors simulation model and dynamic-sectors simulation model, it make sure dynamic-sectors simulation model works correctly. In addition, a validation test is conducted. The validation criteria are travel time, departure delay distributuion, and arrival delay distributuion. The results show this model works satisfactorily.

    A case study is conducted to analyze the current schedule of internal air lines and the incremental schedule of internal air lines. With the current schedule, the results of two models are similar. With the incremental schedule, travel time and holding time improve obviously in dynamic-sectors simulation model. The workload of controllers is also dispersed.

    第一章 緒論...................................................................1 1.1 研究背景與動機.......................................................1 1.2 研究目的.............................................................1 1.3 研究方法.............................................................2 1.4 研究範圍.............................................................2 1.5 研究流程.............................................................3 第二章 文獻回顧...............................................................4 2.1 席位基本分析.........................................................4 2.2 空域模擬模式簡介.....................................................6 2.2.1 SIMMOD......................................................6 2.2.2 台北飛航情報區模擬模式【2000】..............................7 2.2.3 台北飛航情報區空域模擬模式【民國90】........................8 2.2.4 台北飛航情報區模擬模式（二）【民國91】......................9 2.2.5 Airspace Simulation Analysis Tool（ASAT）【1998】..........10 2.3 管制員工作量負荷....................................................11 第三章 問題分析與研究方法................................................... 13 3.1 動態席位範例說明....................................................13 3.2 研究方法............................................................16 第四章 模式構建..............................................................19 4.1 台北飛航情報區現況分析..............................................19 4.2 模式構建與資料庫增添................................................22 第五章 模式構建..............................................................35 5.1 驗證方法............................................................35 5.2 相關驗證資料........................................................35 5.3 模式確認與驗證指標 ..................................................37 5.3.1 模式確認...................................................37 5.3.1 驗證結果...................................................39 第六章 實例應用與分析........................................................35 6.1 分析對象............................................................41 6.2 結果分析............................................................43 6.2.1 席位流量分析...............................................43 6.2 .2 席位容量分析...............................................44 6.2.3 航機飛行時間...............................................44 6.3 席位流量與容量分析..................................................45 6.3.1 一般班表...................................................45 6.3.2 原班表班次增加25％.........................................51 6.4 航機飛行時間........................................................55 6.4.1 一般班表...................................................55 6.4.2 原班表班次增加25％.........................................57 第七章 結論與建議............................................................59 7.1 結論................................................................59 7.2 建議................................................................60 圖 目 錄 圖1-1 研究流程圖....................................................3 圖2-1 席位示意圖...............................................................4 圖3-1 席位容量與管制量........................................................13 圖3-2 目前航管處理方式........................................................14 圖3-3 動態席位解決方式........................................................15 圖3-4 席位管制量1.............................................................16 圖3-5 席位管制量2.............................................................17 圖4.1 台北飛航情報區席位劃分..................................................20 圖4.2 台北飛航情報區航路圖....................................................21 圖4.3 簡化空邊離場事件副程式流程圖............................................27 圖4.4 空域節點控制副程式流程圖................................................30 圖4.5 動態席位副程式1流程圖...................................................32 圖4.6 動態席位副程式2流程圖...................................................34 圖6.1 一般班表下松山席及其動態席位之最高管制架次統計圖........................49 圖6.2 1.25倍班表下松山席及其動態席位之最高管制架次統計圖......................54 圖A.1 簡化跑道管理模組流程圖..................................................61 圖A.2 簡化離場副程式流程圖....................................................62 圖A.3 簡化閒置事件副程式流程圖................................................63 圖A.4 簡化最後進場副程式流程圖................................................64 圖A.5 接續班機模組............................................................65 圖A.6 空域模組與副程式架構圖..................................................66 圖A.7 空域節點控制副程式流程圖................................................69 圖A.8 空中等候副程式流程圖....................................................70 圖A.9 節點到達控制副程式1 (QFIFO)流程圖.......................................71 圖A.10 速度調整路程式流程圖...................................................72 圖A.11 續進副程式.............................................................73 圖A.12 節點到達控制副程式2副程式..............................................74 圖A.13 排序副程式流程圖.......................................................75 圖A.14 前後調整副程式流程圖...................................................76 圖A.15 向後搜尋副程式流程圖...................................................77 圖A.16 可超機副程式流程圖.....................................................78 圖A.17 MuitiFit流程圖.........................................................79 圖A.18 進場等候副程式流程圖...................................................80 表 目 錄 表2.1 管制時間................................................................11 表4.1 節點資料庫..............................................................22 表4.2 節線資料庫..............................................................23 表4.3 席位資料庫..............................................................24 表4.4 動態席位資料庫..........................................................24 表5.1 席位容量................................................................35 表5.2 驗證班表................................................................36 表5.3 航機飛行時間表..........................................................37 表5.4 離到場延滯時間..........................................................38 表6.1 各管制席位同時最多管制架次數............................................40 表6.2 非動態席位模式下一般班表之最多管制架次數................................45 表6.3 動態席位模式下一般班表之最多管制架次數..................................46 表6.4 平均每分鐘管制航機數....................................................47 表6.5 流量統計資料............................................................47 表6.6 非動態席位模式下1.25倍班表之最多管制架次數..............................49 表6.7 動態席位模式下1.25倍班表之最多管制架次數................................50 表6.8 1.25倍班表下平均每分鐘管制航機數........................................51 表6.9 1.25倍班表下流量統計資料................................................51 表6.10 一般班表下之航機飛行時間...............................................53 表6.11 一般班表下松山機場至其他機場之航機飛行時間.............................53 表6.12 一般班表下其他機場至松山機場之航機飛行時間.............................53 表6.13 一般班表下起迄機場非松山之航機飛行時間.................................53 表6.14 1.25班表下之航機飛行時間...............................................55 表6.15 1.25倍班表下松山機場至其他機場之航機飛行時間...........................55 表6.16 1.25倍班表下其他機場至松山機場之航機飛行時間...........................55 表6.17 1.25倍班表下起迄機場非松山之航機飛行時間...............................55 表A.1 空域模組模式變數說明...................................................64 表A.2 空域模組模式變數說明(續完).............................................65

    1. SIMMOD : The Airport and Airspace Simulation Model – Data Input Manual, CACI Inc. , 1989
    2. SIMMOD : The Airport and Airspace Simulation Model – Reference Manual, CACI Inc. , 1989
    3. SIMMOD : The Airport and Airspace Simulation Model – Model-User’s Manual, CACI Inc. , 1989
    4. Majumdar, Arbab; Polak, John, A Framework for the Estimation of European Airspace Capacity using a Model of Controller Workload , WCTR , Paper Number=1328
    5. Babić, Obrad; Krstić, Tatjana, Airspace Daily Operational Sectorization by Fuzzy Logic , Fuzzy Sets and Systems, 116(2000), pp.49-64
    6. Goldberg, Jay H.; Eberlin, Harry W., Recent Analysis Indicates Dynamic ATC Sectors Could Improve Efficiency and Reduce Delays , ICAO JOURNAL, MARCH, 1998, pp.15-17,19
    7. 交通部委託研究計畫，台北飛航情報區模擬模式之建立(二)—模擬模式之建立與應用，民國91年3月
    8. 張仁達，台北飛航情報區模擬模式之建立，成功大學交通管理科學系，民國90年6月
    9. 交通部委託研究計畫，台北飛航情報區模擬模式之建立—各終端管制區域模擬架構之建立，民國89年12月
    10. 交通部運輸研究所委託計畫，航管自動化發展配合計畫之研究，民國81年6月
    11. 李昀諭，空邊模擬模式之研究，成功大學交通管理科學系，民國90年8月
    12. 飛航管制程序（Air Traffic Control Procedure，ATP），民用航空局及空軍總司令部，民國88年4月

    下載圖示 校內：立即公開
    校外：2003-09-02公開
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