机场陆侧车道边需求规模控制模型研究

机场陆侧车道边需求规模控制模型研究

1机场车道边的概念路边是机场地面交通的重要节点，也是人们可以通过交通的重要位置。由于不同的流量线交织在一起，人流和人流在道路旁边相交，道路是机场地面交通系统中最容易形成“瓶颈”的地方之一。这也是一个容易发现问题的敏感领域。因此，道路边缘功能的正常运行是机场地面交通链的重要组成部分，也是机场保持良好运行的重要因素。目前,对车道边的概念提及较少,没有一个明确的定义.笔者对车道边的概念界定为:车道边是建筑物边缘或者内部的用于人车转换的区域.机动车在此区域上、落客,实现建筑物内行人流与外围车流的转换,它由多条机动车道与人行道构成.机场车道边包括航站楼前车道边与车库内车道边,航站楼前车道边又包括出发层车道边与到达层车道边,如图1所示.车道边的主要功能为:①供车辆的上、落客;②供车辆短时停放;③供旅客排队等候;④供过境车辆通过.2层的流量特征分析2.1列车停留时间影响出发层车道边对基本模式的需求规模研究可以得到组合模式的需求规模.基本模式需求规模的影响因素有:1)车辆停留时间.在车辆类型确定以及不考虑交织与行人产生的延误情况下,其主要是受旅客落客时间影响,旅客落客时间主要受车辆平均旅客人数和有、无行李等因素影响.2)停车泊位数.在车辆类型确定情况下,其受车道边长度影响.3)高峰小时车辆的到达分布.即高峰小时车辆到达总量与分布状况,其主要受航班分布和旅客出行状况影响.2.2层的出发特点是在车道上1未来走车道安全以泊松为主设计点分别对上海虹桥机场和浦东机场出发层车道边机动车到达流量进行调查,其统计数据如图2所示.对图2中的数据分析可知,出发车道边的流线特点是较为分散的车流和人流陆续地进、出车道边,其过程是连续的,较为平均的.这是由于车辆提前出发到达机场时间较长而缓冲了航班的高峰.根据到达特性,假定其服从泊松分布,采用χ2检验,得到的统计特征参数:χ2=3.933,自由度为6,检验的P值为0.686.因χ2<χ20.05,故泊松分布可以接受.2检验系数s1的检验对虹桥机场和浦东机场出发层车道边出租车与社会车辆落客时间分别进行调查,统计数据如图3,4所示.落客时间假设符合负指数分布,采用数据拟合方法,得到检验系数R2与标准误差SY为:R2=1-∑(y-y´)2∑(y-ˉy)=0.82;SY=√∑(y-y´)2k=0.06.判定系数R2愈趋近于1,标准误差SY愈小.这说明假设的分布与实际拟合得好,实测数据采用负指数分布是可接受的.3车辆落客时间分析在对机场的数据统计中,往往以旅客流量为统计对象,而要转换为车流量,需要车辆平均载客人数.根据对虹桥和浦东机场出发层车道边统计,私家车与出租车平均载客人数如图5所示,车辆落客时间如图6所示.从图5中可以看出,社会车辆平均载客人数明显高于出租车平均载客人数.从图6中可以看出,有行李车辆的落客时间明显高于无行李车辆的落客时间.3基于队列理论的初始层需求规模模型3.1车辆设置误操作带来的风险机场陆侧出发层车道边基本模式运行中,假定条件为:①不考虑行人穿行对车辆通行产生的延误;②忽略车辆交织所产生的延误;③假定车辆都能按照规定设计泊位合理停放;④假定车辆第一次遇到未停车泊位即进入停靠;⑤车辆进入车道边后未遇到空泊位即排队等待.在该假定的条件下,其运行过程为排队论中有容量限制的多服务台的排队(M/M/n/C/∞),其运行如图7所示.3.2车道边三种边界条件若车道边总停车泊位数为n,根据出发层车道边客流特征分析,车辆到达服从泊松分布,车辆落客时间服从负指数分布,车辆单位时间到达量为λ,单位时间内停车数为μ,系统中有m辆车的概率为Pm,则有:{Ρm=1m!(λμ)mΡ0,m＜nΡm=1n!nm-n(λμ)mΡ0,m≥n.(1)∞∑m=0Ρm=n-1∑m=1Ρm+∞∑m=nΡm=n-1∑m=01m!(λμ)m⋅Ρ0+∞∑m=n1m!nm-n(λμ)mΡ0=n-1∑m=01m!(λμ)mΡ0+1n!11-ρ(λμ)mΡ0=1.(2)Ρ0=[n-1∑m=01m!(λμ)m+1n!11-ρ(λμ)m]-1.(3)车辆到达车道边需要排队等待进入泊位落客的概率:Ρ(m≥n)=∞∑m=npm=λnn!μnp0+λn+1n!nμn+1p0+⋯=p0λnn!μn(1+λnμ+λ2n2μ2+⋯)=p01-λnμ⋅1n!⋅(λμ)n=[n-1∑m=01n!(λμ)m+1n!11-ρ(λμ)m]-1⋅1n!⋅(λμ)n⋅[1-λnμ]-1.(4)车道边容量在P(m≥n)≤S时的f(n)值,即:f(n)≤[n-1∑n=01n!(λμ)n+1n!11-ρ(λμ)n]-1⋅1n!⋅(λμ)n⋅[1-λnμ]-1≤S.(5)主要参数说明:1)S为车辆到达车道边需要排队等待进入泊位落客的最大概率,0≤S≤1,据实际要求,取0≤S≤0.1.2)L为车道边总长,L=nL0;L0为每个泊位长,泊位长度主要与车辆类型有关,一般平行式停靠的出租车与小汽车取6.5m.3)平均到达率λ=160F高峰小时;F高峰小时为高峰小时车流量,其可以根据高峰小时旅客流量计算.目前,高峰小时旅客流量根据历史调查数据确定,其确定方法有3种:①FAA(1998年)定义机场客流量的高峰小时为“高峰月的日平均高峰小时活动量”,即F高峰小时=QamaBr(其中:Qa为全年高峰月的总旅客量;ma为高峰月的天数;r为高峰小时系数;B为该类车辆的平均载客量).②英国采用“标准繁忙率”,即一年中第30个高峰小时的该车辆的流量.③国际民航组织(ICAO,2000年)提出计算一年中的两个高峰月的日平均旅客量,其乘以高峰小时旅客量与高峰日旅客量的比值即得到设计的高峰小时旅客量,然后转换为高峰小时车流量.在缺乏历史数据情况下,采用快速检验,其计算公式为:F高峰日=Q年旅客量300B;F高峰小时=Q年旅客量3000B‚万人次;F高峰小时=3Q年旅客量10000B‚700万人次≤Q年旅客量≤2500万人次.4)单位时间内的单位泊位所能停靠的车辆数主要与泊位的落客时间有关,落客时间可以根据调查或经验得到.4基于模型的仿真以上海虹桥机场到达层车道边为例,利用对现状的调查的统计数据,结合该研究提出的规划模型,计算了该车道边合理的规模,为车道管理部门调整措施及估算其车道边的服务水平提供参考.根据模型参数,给定机场陆侧出发层车道边的参数,采用计算机VB程序对式(5)模型试算,得到计算结果见表1.5基础研究的建立机场陆侧出发层车道边是机场人、