Оценка эффективности организации воздушного пространства в исследуемой зоне ответственности УВД (стр. 2 из 3)
В задании на курсовую работу решаем задачу оценки показателей загруженности
и ожидаемого суммарного количества конфликтных ситуаций 
в точках схождения и пересечения воздушных трасс в анализируемой зоне ответственности: 
, (1)где: m – количество рассматриваемых потоков ВС (участков воздушных трасс и маршрутов) в данном секторе;
интенсивность k–го потока ВС (по k–му участку); 
среднее время полета в исследуемой зоне одного воздушного судна в k–м потоке (по k–му участку); 
, (2)где:
норма продольного эшелонирования; 
и 
- значения интенсивностей пересекающихся (сходящихся) потоков воздушных судов в часы пик; 
и 
- средние скорости пересекающихся потоков воздушных судов ( 
).Рассматриваемые частные показатели эффективности организации воздушного пространства характерны тем, что в выражения (1) и (2) для определения каждого из них в качестве параметра входит значение интенсивности потоков воздушных судов
.Принцип гарантийного подхода при обеспечении безопасности воздушного движения предполагает исследование функционирования элементов системы УВД в условиях максимальной загруженности. Так как значениям интенсивности
на суточном интервале свойственна значительная изменчивость, то в выражениях (1) и (2) должно использоваться значение 
интенсивности потока воздушных судов в пиковые периоды (часы пик).Прежде всего, следует ввести следующие определения:
Потоки воздушных судов, можно определить как совокупность перемещающихся в пространстве однородных материальных объектов, траектории движения которых располагаются в заданной части воздушного пространства и имеют общие характерные признаки.
Такая совокупность будет определяться:
– условиями однородности материальных объектов (например, типы ВС, их принадлежность различным пользователям воздушного пространства и т.д.);
– границами задаваемой части воздушного пространства (например, РА, сектор УВД, ЗВП, выделенный слой ВП);
– характером, направлением и режимами движения ВС (например, вылетающие, прилетающие, транзитные ВС, потоки ВС с переменным профилем полета и т. д.);
– общими признаками траекторий движения ВС, исходя из которых можно выделить отдельные и суммарные потоки ВС.
Отдельный поток воздушных судов – совокупность движущихся в воздушном пространстве ВС отдельного маршрута (воздушной трассы), характерным признаком траекторий движения которых является обязательное пересечение (пролет) одной или более общих для всей совокупности ВС точек (рубежей) рассматриваемой части воздушного пространства.
Суммарный поток воздушных судов – суммарная совокупность движущихся в воздушном пространстве ВС, поступающих в зону ответственности органов УВД или в сектор УВД одновременно с нескольких маршрутов (воздушных трасс), характерным признаком траекторий движения которых является пересечение границ заранее выделенной части воздушного пространства (например, зон и секторов УВД).
Часы пик – это часы, число которых на суточном интервале заранее задано, с максимальным количеством ВС, поступающих на рассматриваемый элемент системы УВД в анализируемом потоке ВС;
Интенсивность потока воздушных судов в часы пик – это ожидаемое среднее значение количества ВС, поступающих на рассматриваемый элемент системы УВД в единицу времени в течение часов пик рассматриваемых суток.
В этом случае интенсивность
анализируемого потока ВС в часы пик для суток с конкретным значением 
суточного количества обслуживаемых ВС может быть определена как среднее значение случайной величины 
, принимаемые значения которой 
есть количество ВС, наблюдаемых в каждый из часов пик: 
,где ri – количество ВС, наблюдаемое в часы пик (
); 
количество часов пик в каждых сутках.При решении задачи оценки эффективности организации воздушного пространства одним из вариантов может быть выбор трех часов пик в сутках, т.е. трех часов с максимальным количеством наблюдаемых воздушных судов в час в рассматриваемых сутках (T=3). Тогда интенсивность анализируемого потока воздушных судов в часы пик для конкретных суток определяется как среднее значение наблюдаемого часового количества ri воздушных судов за эти три часа:
, (3)где
– значение интенсивности в часы пик, ri - количество воздушных судов, наблюдаемых в часы пик ( 
).В качестве метода оценки интенсивности потоков ВС в часы пик предлагается использовать косвенный метод, заключающийся в использовании дополнительной заранее известной и легко получаемой информации, для каждого потока воздушных судов. Такой информацией может быть, например, суточное количество S воздушных судов в рассматриваемом потоке:
. (4)Указанную зависимость можно представить также в следующем виде:
, (5)где b – некий параметр, в общем случае зависящий от S.
Таким образом, общий вид зависимости (4) определяется характером зависимости b(S). Так, например, если предположить, что b от S вообще не зависит (b=const), то можно использовать линейную модель (5):
, (6)где параметр b находится согласно выражению
, (7)где n – количество исследуемых суток,
- количество ВС, наблюдаемых в каждом из трех часов пик ( 
) i-х суток; Si – общее количество ВС, обслуженных за i-е сутки.Кроме количества ВС, обслуживаемых за сутки, конкретные значения параметра b(S) зависят также от вида потока ВС (отдельный или суммарный). Известно, что вероятностные свойства «идеального» отдельного потока ВС описываются геометрическим законом распределения, в то время как для «идеального» суммарного потока ВС характерен пуассоновский закон распределения. Для этих идеальных потоков ВС найдены аналитические выражения для определения значений b(S) и
.Встречающиеся на практике потоки ВС, как правило, не могут по своим вероятностным свойствам быть отнесены ни «идеальным» отдельным, ни «идеальным» суммарным потокам. Можно предположить, что они обладают (в каждом случае в разной степени) свойствами как отдельных, так и суммарных потоков. Такие потоки можно назвать реальными потоками ВС.
Выражения же (6) и (7) являются в этом смысле универсальными и если с практической точки зрения вполне возможно предположить, что b=const, то они могут быть использованы при оценке интенсивности в часы пик для любых потоков ВС.
На основе использования аналитических выражений для оценки интенсивности в часы пик «идеальных» потоков, а также результатов экспериментальных исследований большого количества реальных потоков ВС, составлена специальная таблица значений b(S) и
(S) для всех видов потоков ВС, которая приведена в Приложении 1.При использовании указанной таблицы в качестве входных данных о суточном количестве ВС можно использовать данные о среднем их количестве, обслуживаемом за сутки, в месяц пик, собранные при подготовке исходных данных:
, (8)где
- количество ВС, наблюдавшихся в месяц пик; 
- календарное количество суток в месяце пик.