成都飞昆明

成都双流终端区容量及其评估方法

摘要

本文是基于成都双流终端区双跑道运行的现状进行分析研究。通过对双流机

场的双跑道运行条件和对其终端区的具体情况分析，结合文献中的内容提出了终

端区容量的基本定义，对终端区容量的基本情况进行了说明，介绍了典型终端区

空域与一般管制过程的特点，分析了影响双流机场终端区容量的常见因素并对于

可以进行改善的因素提出了相关建议，介绍了对终端区容量建模过程进行合理简

化的基本假设和思路，并在此基础上利用概率与数理统计的算法，建立了终端区

的基本容量的模型。

关键词：成都双流机场；终端区容量；终端区空域；管制过程；容量评估模型

Chengdushuangliuterminalcapacityanditsassessment

method

Student:HanChaoInstructsteacher:KongJianguo

Abstract

ThisarticleisbasedonthecurrentsituationofChengduShuangliuterminalarea

edthebasicdefinitionofthe

capacityoftheterminalareathroughtheanalysisofthedoubledualrunwayairport

operatingconditionsandterminalareainandaroundthespecificcircumstances,

combinedwiththecontentsoftextbooks,describedthecapacityoftheterminalarea,

atypicalTerminalAreaairspaceandcontrolcharacteristicsoftheprocess,the

commonfactorsthataffectthecapacityofdoubletheairportterminalareaandput

forwardrelevantproposalsforthefactorsthatcanimprovetheterminalareacapacity

modelingprocessreasonablesimplificationofthebasicassumptionsandideas,and

onthisbasis,theuseofprobabilityandmathematicalstatistics,algorithms,andmodel

ofthebasiccapacityoftheterminalarea.

Keywords:ChengduShuangliuairport;Terminalcapacity;Airspaceterminal;

Controlprocess;Capacityevaluationmodel

目录

引言..................................................................................................................................................1

1.成都双流机场运行现状分析.......................................................................................................2

1.1双流机场双跑道运行.............................................................................................................2

1.2成都现行的进离场程序及存在问题.....................................................................................4

1.2.1成都空中走廊图（如图3）...........................................................................................4

1.2.2成都双流机场现行进离场航线存在的冲突及问题......................................................6

1.3双流机场周围机场对本场活动的影响.................................................................................7

1.3.1双流机场周边情况..........................................................................................................7

1.3.2周边机场对双流终端区的影响......................................................................................7

2.关于终端区容量介绍...................................................................................................................9

2.1终端区容量的定义................................................................................................................9

2.1.1机场容量（AirportCapacity）.......................................................................................9

2.1.2机场跑道容量（AirportRunwayCapacity）................................................................10

2.1.3实际容量（PracticalCapacity）和最大容量（MaximumCapacity）........................10

2.2终端区空域的一般特点.......................................................................................................11

2.3终端区空域的一般管制过程...............................................................................................13

2.3.1终端区高度层划分与间隔规则[2][11]............................................................................13

2.3.2终端区飞行阶段............................................................................................................13

2.4影响终端区容量的各种因素...............................................................................................13

2.5现阶段可优化的影响终端区容量限制因素.......................................................................14

2.5.1增大终端区空域自由度................................................................................................14

2.5.2优化空管保障系统改善管制方式................................................................................15

2.5.3提高管制员素质减小其工作负荷................................................................................16

3.终端区容量的相关数学模型.....................................................................................................18

3.1对终端区容量建模过程进行合理简化的基本假设和思路...............................................18

3.2终端区的基本容量评估模型的构建...................................................................................19

3.3双流02L的容量评估算例...................................................................................................20

4.总结............................................................................................................................................24

致谢..............................................................................................................................................25

参考文献.........................................................................................................................................26

中国民航飞行学院毕业论文第1页

引言

随着我国经济快速发展，民航业也发生着翻天覆地的变化，航空运输量的

大幅度增长在带来巨大经济效益的同时也使得国内某些地区交通负荷越来越重，

在空域容量没有相应增长的情况下，将导致空中交通网络的拥挤和航班的延误，

造成飞行冲突，旅客不便和航空公司成本增加，并对飞行安全产生不利影响，而

其中容量限制情况最严重的部分往往是各大机场终端区。因此有必要对于终端区

的容量限制情况进行分析和研究。本文是针对成都双流终端区容量情况的研究。

影响终端区容量的因素大致可分为两类：一类是终端区的运行环境，如进离

场程序、空域限制、扇区划分、航路航线布局、天气情况、通讯系统类型及分布、

管制规则、管制员人力资源情况等；一类是交通流的影响，如机队的机型组合、

进离场比例、走廊口流量分布和进离航班排序等。对终端区容量大小的评价主要

通过在该区域内保证安全和一定延误水平情况下航班架次的数目进行判断。目

前，主要以单一的小时保障架次作为运行单位保障能力的容量指标，但实际上单

个小时产生的延误会顺延影响到下一个小时的飞行架次，因此，改用日保障架次

作为容量评估辅助指标更为合理。受辖内机场和终端区的影响和制约，终端区容

量定义为：在可接受的延误条件下，一天内终端区所能保障的最大运行架次。若

终端区运行架次达到或接近饱和容量时，可视为终端区已经饱和运行。各部门在

实际操作时不能超过这个界限，否则造成航班延误陡增，并可能会产生安全隐患

等负面影响。

对于成都双流终端区而言，尽管成都双流机场已经在进行机场扩建和设备更

新，拥有先进的跑道、脱离到和停机坪系统。进近空域已事实雷达管制并划分扇

区，管制技术也相对提高很多，但是却还是无法跟上成都迅猛的发展速度，成都

双流机场作为西南地区面向世界的重要空中门户，需求量猛增，日高峰可达545

架次，小时最高峰达35架次，已经超过了民航总局的规定。还有一个问题就是

成都周边军用机场过多，民航飞机受空军活动影响极大。

所以仅仅通过空中交通管制硬件设施的改善已经不能作为提高空中交通管

制容量的主要增长点。而应从空中交通管制的具体方式和工作流程入手，建立终

端区的飞行流模型，并结合局方的相关间隔规定、事迹采用的管制技术手段、管

制员具体工作负荷等特点，有针对性地对于终端区流量进行系统评估，最终据此

结果对管制程序进行细节上的改进。

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1.成都双流机场运行现状分析

1.1双流机场双跑道运行

成都双流国际机场标高512.4m，现有2条平行跑道，分为东西两条跑道，

间距为1525M东西两跑道头间距为1040M。两跑道用联络道连接。如图1所示：

图1双流机场双跑道示意图

其双跑道运行模式分为4种：

1.独立平行仪表进近：

在相邻平行跑道仪表着陆系上进近的航空器之间不需要配备规定的雷达间

隔时，在平行跑道上同时进行的仪表着陆系统进近的运行模式。

2.相关平行仪表进近：

在相邻的平行跑道仪表着陆系统上进近的航空器之间需要配备规定的雷达

间隔时，在平行跑道上同时进行的仪表着陆系统进近的运行模式。

3.独立平行离场：

离场航空器在平行跑道上沿相同方向同时起飞的运行模式。

4.隔离平行运行：

在平行跑道上同时进行的运行，其中一条跑道只用于离场，另一条跑道只用

于进近。

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其也可进行组合运行模式：

1.半混合运行模式：

1）一条跑道只用于进近，另一条跑道按照独立平行仪表进近模式或者相关

平行仪表进近模式用于进近，或者按照隔离平行运行模式用于离场；

2）一条跑道只用于离场，另一条跑道按照隔离平行运行模式用于进近，或

者按照独立平行离场模式用于离场。

2.混合运行模式：

混合运行是指两条平行跑道可以同时用于进近和离场。

由于新建的跑道仪表着陆系统尚未完善，塔台仅有一个对空指挥席位等原

因，双流机场双跑道运行采用相关平行仪表进近模式，且新跑道仅用于向北起飞，

老跑道用于起飞和进近，同一时刻只允许一架飞机使用一条跑道。即采用20R

起飞、20L着陆，或者20L起飞、20L着陆、或者02R起飞、02R着陆。由于双

流塔台现在只有一个塔台席位，按照CCAR93规定，同一时间内，只能指挥一条

跑道的飞机起降。因此，如图2所示，必须保证02R跑道起飞的飞机起飞联系进

近后，02L跑道着陆的飞机在跑道入口4KM前，塔台管制员向20L跑道着陆飞机

发布着陆许可。也必须保证02R跑道着陆的飞机与02L起飞的飞机之间有满足规

定的雷达尾流间隔。同时，考虑02L跑道着陆飞机复飞，与02R前方起飞的飞机

要有相应的规定间隔，在这种情况下，02L跑道着陆飞机的雷达管制尾流间隔至

少为16KM、02R跑道起飞飞机间隔至少为3MIN，才能保证起降飞机之间的间隔

和管制员对飞机的管制负荷局方相关规定，尾流间隔按照民航局规定的塔台管制

间隔为准。

图2双跑道飞机间隔示意图

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1.2成都现行的进离场程序及存在问题

1.2.1成都空中走廊图（如图3）

图3成都空中走廊图

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一号走廊：双流VOR——塔子山——金堂VOR凡成都地区各机场（含成都

双流、成都太平寺、凤凰山、温江、邛崃、彭山、新津、广汉机场，下同）飞往

兰州、西安、南充方向的飞机，由此走廊飞出

二号走廊：五风溪VOR——柏鹤寺VOR——双流西南远台凡兰州、西安、

南充方向飞往成都地区各机场的飞机，由此走廊飞进

三号走廊：柏鹤寺VOR——资阳VOR凡成都地区各机场飞往泸州、贵阳、

宜宾、昆明、西昌方向的飞机，由此走廊飞出。

四号走廊：富家场VOR——双流西南远台凡泸州、贵阳、宜宾、昆明、西

昌方向飞往成都地区各机场的飞机，由此走廊飞进

五号走廊：双流西南远台——崇州VOR凡成都地区有关机场往返昌都方向

的飞机。

走廊进出走廊宽度均为8公里。

现行的离场航线：

兰州方向出港的飞机，飞双流北远台——TZS——JTG——DOREX；

西安、南充方向出港的飞机，飞双流北远台——TZS——JTG——VENON；

贵阳、昆明方向出港的飞机，飞双流西南远台——HXS——ZYG；

拉萨放向出港的飞机，飞双流西南远台——CZH

现行的进场航线：

兰州方向进港的飞机，飞DOREX——JTG——WFX——BHS——IAF；

西安、南充方向进港的飞机，飞TEBUN——JTG——WFX——BHS——IAF；

贵阳、昆明方向进港的飞机，飞ZYG——BHS——IAF；

拉萨方向进港的飞机，飞CZH——IAF

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1.2.2成都双流机场现行进离场航线存在的冲突及问题

图4成都双流终端区空域航线图

1)机场终端区空域图中进离场航路出现了多个交叉点（如图4）

我们在进离场图中可以看到多个交叉点。比如，从正北面航路B330进场的

航空器和从VENON点进场的航空器以及W26进场的航空器交于JTG点。类似

的点还有很多，导致终端区流量冲突。

2)走廊口飞机高度限制和转弯程序繁多

双流机场现行的4进4出试走廊结构使机场进离场航线分开，从根本上保障

了航空器运行的安全，缓解了机场空中交通拥挤状况。但是我们可以看到多个点

担当了进出两样职能。所以又使得终端区高度限制增加。转弯程序增加等等。

3)区域内相互协调繁多

由于成都周边地区各类机场繁多，所以为了保证飞行的畅通和安全，和其他

机场的协调又增加了终端区流量的负荷。

4)军用机场的限制。

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成都地区有相当一部分空域被划为空中禁区，空中危险区和空中限制区。所

以民用航空器的飞行范围都被局限在固定的飞行航路和航线上，未经空军同意，

民航管制员不能指挥航空器偏离航线、航路。致使民航所使用航路、航线结构复

杂；另外，即使在民航航路、航线内还存在军航穿越地段，使得民用航空器运行

范围很小，机动性很差，无形之中加大了空中交通管制工作的难度。如此多的飞

行限制给民用航空器顺利运行制造了相当大的麻烦，构成了安全隐患，严重制约

了成都双流机场空中交通流量的增加。在下面会给予相应的介绍。

1.3双流机场周围机场对本场活动的影响

1.3.1双流机场周边情况

随着我国实行的西部大开发政策的进一步深入，成都双流国际机场作为中国

中西部地区最繁忙的民用枢纽机场，中国西南地区的航空枢纽和重要客货集散

地，2011年，旅客吞吐量达到2907.4万人次，货邮吞吐量47.77万吨，机场排

名全国第五，城市排名全国第四。我们为双流机场的快速发展感到高兴的同时也

为双流机场的安全隐患担忧。每天起降架次的迅速攀升，机场周边空域的不合理

性逐渐暴露，而且严重限制了双流机场空中流量的增加。

双流国际机场地区的空域是走廊式结构，而且周围有四个军用机场和两个航

校的训练机场，空域环境较为复杂，严重制约了双流机场的空中流量，成为机场

发展的瓶颈。

双流机场周边有五个空中走廊，其中五号走廊为拉萨航线的双向走廊，由于

拉萨航线上航班较少，所以该走廊的飞行冲突较小。

双流机场周边有四个军用机场：温江机场、太平寺机场、凤凰山机场、彭山

机场；两个航校的训练机场：广汉机场、新津机场。个机场都划设了空域，温江、

太平寺和新津机场与双流机场的矛盾尤为突出。

1.3.2周边机场对双流终端区的影响

太平寺机场位于双流机场的东北部，在一号走廊的空域内，与双流机场的活

动冲突较大。当太平寺有空军活动时，从双流机场使用02L/R跑道起飞的飞机将

不能沿一号走廊正常离港，须延长一边，而后直飞金堂或直飞VENON点；从三

号走廊离港的飞机起飞后必须马上转弯直飞柏鹤寺，这样就会影响飞机正常的上

升率，可能与进港着陆的飞机产生冲突。

温江机场位于双流机场的北偏东方向，几乎在02号跑道的一边延长线上，

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这样，当太平寺和温江同时有活动时，从一号走廊离港的飞机在延长一边时，就

会受到温江机场活动的影响，而不能爬升到正常的高度，当太平寺没有活动而只

有温江有活动时，温江机场对双流机场的影响较小。温江机场的空域活动是，将

双流以西邛崃以东的空域完全占据，活动高度从地表至海压2000米。邛崃机场

的活动在邛崃以西，高度在场压3000米以下。

太平寺、温江这两个机场分别位于双流机场东西两侧5~6公里处，把双流机

场夹在中间，他们的五边基本上就是双流的三边位置。特别是空军太平寺机场，

它位于双流机场45度方位、8公里处，跑道方向0度到180度，长度2400米，

正好处再进出东线和北线的走廊内，几乎影响所有的进出港航班，当温江机场有

活动时，根据有关规定，双流机场只能在东侧建立航线，未经协调或许可，双流

的飞机不得在跑道西侧活动。而如果此时太平寺也有活动，双流就只有见缝插针

了。

新津机场位于双流机场的西南方，几乎在02号跑道的五边延长线上，这样，

当新津机场有训练飞行时，从二号走廊和四号走廊进港的飞机都要尽快切五边，

建立盲降，以免与新津机场作训练飞行的飞机发生冲突。而新津机场训练飞行的

飞机飞行高度又比较低，这样与双流机场着陆的飞机的冲突很突出，所以当新津

有训练活动时，管制员要不时地提醒飞行员切五边是不要偏西，要提醒飞行员掌

握好切五边的时机，以减少与新津的训练飞机的活动冲突。新津机场的活动除了

本场西侧起落航线300米（QFE）以下之外，在其空域内有超过海压2000米的

航线飞行。新津机场位于双流机场02号跑道的五边18公里处西侧，距五边两公

里，理论上讲不存在侧向间隔。新津空域有飞行，按先行指挥方案，400米进出

空域，对双流五边进近飞机影响很大。按双流600米建立盲降，高度差不够300

米，侧向间隔又不够，仅为3—5公里。不仅两边不能同时作仪表进近，即使是

一边仪表进近，一边飞起落，飞机之间的间隔也不符合程序或雷达管制中的任何

一项。再者两机场的气压值也有差异，当新津的活动高度在1500米以下，或者

飞仪表进近航线，则双流飞机往往切远台就不得不三转弯，切不能延长三边调配

冲突。双方飞机在四边上的侧向间隔最多为4公里，显然不符合间隔标准。另外，

拉萨飞往双流的飞机无论作CZH—01进场还是直飞四转弯点，在新津235空域

附近，都会与新津本场飞行形成交叉，切容易造成冲突。

彭山机场位于双流机场五边延长线35公里处，其东面航线距走廊最近点只

有5公里的侧向间隔。当彭山、新津机场有活动时，进出2号走廊的飞机，若位

置掌握不好，极易造成冲突。当彭山机场有活动时，双流机场向南飞行不能超过

新津机场，即只能在五边18公里以内活动，并且到新津的飞行高度应控制在场

压700米，由南进入的飞机不得加入长五边直接向北落地。这就是说，在与周围

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机场有冲突而不能通场而必须直接着陆的情况下，双流飞机只有绕过彭山才能转

向五边。天气好时，尚可加入右四边目视进近，但在大多数时间里，双流机场的

天气条件只适合作ILS进近。标准的ILS进近一般在五边13公里处开始，而且开

始前要提前3.5公里左右以低于下滑道的高度稳定在航向道上。显然，在向南飞

行位置受到严格限制的条件下，难以进行标准的ILS进近，五边距离短，不利于

飞行员操纵。另外，彭山机场穿越2号走廊的活动，也使双流进出走廊的飞行高

度受到严格限制。

除此以外，双流机场与周围机场以及航空器与各机场烦琐的通报协调程序也

是制约空中流量增大的因素之一，并存在着安全隐患。例如，同时有军民航飞机

进出一、二号走廊时，塔台须与成空实施指挥交接；太平寺机场有活动时，进出

双流机场通过一号走廊的航空器，塔台事先须将航空器进出走廊的高度、时间及

进出港的方法通报太平寺机场；双流机场与太平寺、新津机场同时飞行时，须用

同一波道进行联系，互相通报飞行情报，守听空中动态；进一、二号走廊飞往太

平寺、凤凰山、温江、新津、彭山邛崃机场的航空器，在进走廊前十分钟必须与

成空和双流机场塔台沟通联络，通告飞行情况；彭山机场有活动时，进出二号走

廊的航空器，须与彭山机场沟通联络，报告预切彭山的时间和高度。由此可见，

当军民航同时飞行时，不但给管制员增加许多额外的协调工作量，也给飞行员增

加很多位置通报，这使飞行员在进近阶段分散了宝贵的注意力，造成安全隐患。

综上所述，针对成都地区的实际情况，如何解决太平寺等空军机场与双流之

间的飞行矛盾，使军民航之间、进近管制室和塔台管制室之间的管制、协调、通

报更加安全、合理、顺畅是一项长期而艰巨的工作。

2.关于终端区容量介绍

2.1终端区容量的定义

2.1.1机场容量（AirportCapacity）

机场容量是指一个机场系统允许通过的旅客流量或航空器流量的通称，它取

决于候机楼设施、跑道系统和终端区（TMA）系统三方面的影响。同以上所提到

的容量的定义一样，机场容量也包含以下几层含义[10]

1)理论容量是在不考虑服务质量的情况下单位时间（通常为1小时）内跑

道系统允许航空器起飞和着陆的最大架次。

2)运行或实际容量是在考虑达到或高于某一指定服务质量标准时的最大交

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A

I

D

C

B

H

G

F

E

N

L

K

J

Q

O

时间/小时

架

/时

流

量

最大容量

瞬时服务

图5全天24小时容量

通流量。服务质量标准是在保证安全的前提下起飞或着陆航空器的平均等待时

间，例如：每次飞行等待3~4分钟。

3)计划容量是根据机场的实际情况按10分钟或1小时的时间段规划出一周

内每小时的进场、离场和总计的飞行最大容量。计划容量主要用于安排航班的飞

行时刻和控制某机场的流量。

2.1.2机场跑道容量（AirportRunwayCapacity）

机场跑道容量是一个跑道体系处理飞机活动的最大能力，即当有连续服务请

求时，在一个规定的时间间隔里，确定一个跑道体系所能容纳的最大飞行运行架

次。明确一个机场的跑道运行容量，将为实施该机场的空中交通管制指挥和流量

控制管理等提供基本依据。

2.1.3实际容量（PracticalCapacity）和最大容量（MaximumCapacity）

关于空中交通容量的定义还可以用实际容量和最大容量来表示[8]。

实际容量（PracticalCapacity）：是指在一个给定的时间段内，实际服务飞机

的架数，它包含了一定数量的延误，这样的延误在可以接受的范围内。

最大容量（MaximumCapacity）：（也可称为极限容量、饱和容量）是指在一

个给定的时间段内，在持续服务请求下，在可以接受的极限数量的延误情况下，

可以服务飞机的最大架数，其中持续服务请求是指任何时间都总有飞机等待进入

并接收服务。

这两种定义的最大不同在于服务请求是否是持续不断的，最大容量就是单位

时间内空管系统可以同时提供的最大服务数，实际容量总是小于最大容量的，一

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旦飞机的服务请求超过最大容量，就会造成一部分飞机延误，甚至取消或改航。

最大容量与实际容量的关系可以用图5来说明。

如图5，弧AEFGHIJKC为瞬时服务请求数量，阴影数字面积为全天24小

时飞机对管制区的服务请求总和，线段BD为该空域的最大容量。矩形ABDC

为全天24小时最大容量，时段LN，OQ为饱和时段，其中最大容量界线以上的

阴影面积S

EFG

和S

IJK

表明此时服务请求已超过空域可以处理的极限也就是超出

最大容量，所以这部分飞机得不到及时的处理，将留待下一个不饱和时段处理，

这就形成了延误。时段AL，NO，QC为不饱和时段，其中S

ABE

，S

GHI

和S

KDC

为空域相对于当时服务请求的处理裕度。其中服务请求高峰之后的不饱和时段

NO和QC需处理上一时段未来得及处理的服务请求，也即S

EFG

和S

IJK

部分，若

S

EFG

＋S

IJK

≤S

GHI

＋S

KDC

，则一天内可以处理完所有飞机的服务请求。此时实际容

量就等于飞机的服务需求，也即S

AEFGHIJKC

，若是S

EFG

＋S

IJK

≥S

GHI

＋S

KDC

，则必

然有一部分飞机的服务请求得不到满足，只能取消或改航。此时实际容量就等于

最大容量减去高峰前的服务裕量，即S

ABDC

－S

ABE

。

由上述分析可以看出，实际容量是随着飞机实际服务需求变化的，具有一定

的随机性。而最大容量则与此无关，因此可以作为评判空域提供服务能力的标准。

因此，在相关论述中一般都是把最大容量作为研究对象。若终端区运行架次达到

或接近最大容量时，可视为终端区已经饱和运行。各部门在实际操作时不能超过

这个界限，否则造成航班延误陡增，并可能会产生安全隐患等负面影响。

对终端区容量大小的评价主要还是通过在该区域内保证安全和一定延误水

平情况下航班架次的数目进行判断。目前，主要以单一的小时保障架次作为运行

单位保障能力的容量指标，但实际上单个小时产生的延误会顺延影响到下一个小

时的飞行架次，因此，改用日保障架次作为容量评估辅助指标更为合理。受辖内

机场和终端区的影响和制约，终端区日容量定义为：在可接受的延误条件下，一

天内终端区所能保障的最大运行架次。

2.2终端区空域的一般特点

飞机的整个飞行过程包括七个阶段：准备起飞、飞离机场、飞离终端区、加

入航线、到达终端区、进近管制和机场降落，如图6所示。而在整个飞行过程中，

与终端区容量评估和流量管理关系最紧密的部分为最后三个阶段：区域管制到达

终端区、进近管制和机场塔台管制。具体来讲，到达终端区阶段是飞机到达目

的地机场所在的终端区，并申请进人该终端区的阶段，在此阶段需要向飞机发布

一个放行许可，并提供飞行数据；进近管制阶段是飞机进人终端区之后，对其进

行实时进近管制，并同时发布继续向前飞行许可的阶段；机场塔台管制阶段是飞

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机脱离进近管制，切人仪表着陆系统或其他着陆系统，进行最后进场着陆的阶段。

典型的终端区结构一般包括等待区、进出走廊口(分为入口和出口)、进场航线、

起始进近航线、中间进近航线、最后进近航线、复飞航线、标准离场航线、塔台

管制区以及机场内跑道等部分，具体如图7所示。

图6飞行全过程

图7终端区空域结构图

2.3终端区空域的一般管制过程

2.3.1终端区高度层划分与间隔规则[2][11]

不论航线如何，从600米至6000米（含），每300米为一个高度层。从6600米

（含）至12000米，每隔600米为一个高度层。作起落航线飞行的航空器与最低安

全高度层上的航空器，其垂直将不得小于300米。且不论使用何种高度表拨正值，

航空器之间的垂直距离不应小于：6000米（含）以下不得小于300米，6600米（含）

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至12000米不得小于600米。实施雷达管制时，进近管制范围内不得小于6公里。

在响铃管制区之间都实施雷达管制时，协调前，雷达管制的航空器与管制边界线

之间的间隔，进近管制不得小于3公里。在相邻管制区实施非雷达管制时，协调

前，雷达管制的航空器与管制边界线之间的间隔，进近管制不得小于6公里。

2.3.2终端区飞行阶段

第一阶段，从终端区人口点(亦称走廊口)TEG（TerminalEntryGate）到起

始进近点IAF之间的飞行。这一过程的飞行有如下特点：飞行的航班按飞机类型

不同使用不同的高度层；同一航迹的航班允许超越；不同高度层上的飞机在到达

起始进近点前融合排序。

第二阶段，从起始进近点IAF到最后进近FAF之间的飞行。这一过程的飞行

有如下特点：一般不使用高度层来调配，即只有一个可用高度层；这一阶段飞行

的主要目的是：调整飞机姿态，降低高度和速度，以达到最后进近点的规定值；

由于不同的进近路线之间可能有交叉，所以需要合理协调，以避免交叉点冲突。

第三阶段，飞机从最后进近点FAF开始，实行最后进近并降落在跑道上。

2.4影响终端区容量的各种因素

终端区空域复杂程度相对较高，而其容量受诸多因素的影响，这些因素可统

称为容量限制因素，有些是人为造成的限制，也有自然性的非控制因素。研究表

明，终端区的主要容量限制因素有如下几类：

1)终端区的空域结构及其复杂性：终端区内扇区的划分与管制席位的设置；

终端区走廊口的位置、各走廊口的流量比例、进离场航路及其相对位置关系；交

叉点的数量及其网络拓扑结构；航空器的平飞、上升、下降段的分布；禁区空域、

危险区、限制区的分布使用情况、地形以及障碍物分布情况；机场分布与机场跑

道的布局；

2)终端区空域与区域以及机场的耦合情况；

3)终端区内的管制服务方式、提供的服务等级、飞行规则以及对安全性的要

求：由于民航飞行是把安全性放在第一位的，因此涉及到安全问题的一些技术指

标对系统的容量影响较大，比如尾流间隔、最小横向间隔、最小纵向间隔等；

4)机场跑道的使用效率；

5)管制员的能力与工作负荷：对管制员的工作过程的分析表明，管制员对空

中交通的监视时间、管制决策时间、与飞行员的通信时间，以及记录时间都反映

管制员的管制能力并影响其工作负荷，进而影响了终端区系统的容量；

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6)气象条件的影响；

7)空管保障系统(如通信、导航、监视设备)的种类、分布及其可靠性；

8)其它一些物理或技术性因素：导航设备的导航能力、航班的延误情况、跑

道占有率、飞机的性能如爬升率、最后进近速度等，通信信道的容量及可用情况

等。

2.5现阶段可优化的影响终端区容量限制因素

2.5.1增大终端区空域自由度

从理论上讲，容量与空域自由度成反比，即当空域的自由度越大，容量越大，

飞行流量便得以更大程度地疏散和分流，减小了集中程度，缓解了管制员在指挥

时的压力，；相反当空域自由度较小时，管制员在指挥上受到很大的限制，调配

余度变小，飞行流量就只能被限制在相对狭窄的空域中，加大了流量的集中程度，

减小了容量。我们知道，航线是民航事业发展过程中的产物。早期由于航空器和

地面缺乏充分有效的导航设备，航空器只能借助于地标和罗盘来进行定位。随着

通信技术的发展，出现了无线电导航，在连接导航台之间的航线上飞行成为普遍

的安全可靠的飞行手段。

无线电领航已成为当前的一种主要领航方法。但是随着技术的飞速发展，在

空间技术、数字通信和计算机技术等现代科技的基础上出现并迅速发展成为了卫

星导航，它具有覆盖范围广、全天候、高精度、多功能、多用途、使用简便等特

点，它将逐步取代现行的无线电导航系统而成为航空器的主要导航手段，航空器

对地面的导航系统的依赖性逐渐减少。在我国的航路管理体制中仍然存在着航空

器必须由某一点进入某空域，然后根据某一航线飞行，由某一点飞出该空域的现

象。在科学技术发达的今天，对于空管界来说，无论是民航还是军航，都有必要

来重新审视这种做法的必要性。因为有了技术的支持，空域应当得到更有效的利

用，空中交通管制也应当更灵活地实施。在国外一些民航事业发达的国家，已经

允许航空器自由地在部分空域中直飞，初步实现了“自由飞行”。这样既可以减

少燃料的损耗，增加航空器的利用率，也减少了在管制过程中航空器之间相对飞

行的机率，增大管制指挥的应急裕度，而且大大增加了空域容量，减少了航班延

误。

如果航空器必须局限在某一点进出区域，在某一航迹上飞行，必将大大加大

飞行流量的集中拥挤程度；相反，如果航空器能摆脱依靠陆基导航设备所设定的

航路实施飞行，而地面管制部门有精密先进的雷达系统加以辅助监视的话，则既

可增加安全性，减少延误，也可提高空域利用效率，提供最大程度的灵活性，增

中国民航飞行学院毕业论文第1页

大飞行流量。目前，我国大部分地区的空管部门已经装备有先进的航空雷达监视

系统，而我国上空飞行的大部分航空器也已装备了卫星导航系统，如果加以改善

联网，提高地区覆盖率，增加备份手段，实现空域内严密无缝隙的雷达覆盖，在

技术上提高空域自由度是没有问题的。

据网站的资料统计，美国领土上空共有360万平方英里的空域，其军民使用

空域结构比例为2∶8，军方只占51万平方英里，其余属于民用。但是在我国仍

然实行由空军统一管制，民航负责具体实施的空管体制，目前只有京广深、京沪、

沪穗等航路移交给民航。而且由于我国空中军事力量水平不高，国土防空任务相

当繁重，民航飞行常常被迫让位于军航飞行，航班被迫改航、延误的现象时有发

生。有时民航飞行还被局限在飞行航线上，未经空军同意，管制员不能自由指挥

航空器偏离航线，空域自由度相对较小，空域效益得不到充分发挥，终端区容量

增长量受到很大程度的制约。

我认为在目前国民经济稳步发展的今天，空域结构亟需改革，需要按照国民

经济的发展和国防战备的需要来重新进行空域管理权力的分配，既满足军航国土

防空的需要，又满足了空域的灵活利用。因为我国的空域十分辽阔，出现自由度

相对较小的问题可能不是空域不足，而是管理方面的问题。

2.5.2优化空管保障系统改善管制方式

现阶段我国的空中交通管理系统已经开始大力普及雷达管制的方式。但是由

于技术设备投入的水平、提供飞行动态监视信号的可靠性和精确性以及备份手段

的程度不同，各地实行的管制方式也差别较大，在部分飞行流量较大的机场空域

和东部沿海地区已经陆续实施了雷达监控管制，双流机场进近管制区也已经实现

了雷达管制，目前划分为南扇和北扇。不过我国中西部部分地区仍是实施程序管

制。

一个空域的最大容量在很大程度上是由该地区的管制方式所决定的，我们可

以举一个简单的例子：对于B737来讲，程序管制的纵向间隔是雷达监控管制的

1.67倍，是雷达管制的6.25倍，在一条从6600米～12000米的航段上，从理论

上讲，该航段同一时间雷达监控管制的容量是程序管制的16.7倍，而雷达管制

则是程序管制的62.5倍；如果就一个有数条航路的空域而言，上述的管制方式

之间的最大容量比则要更显悬殊。所以在目前我国部地区仍实行非雷达管制的情

况下，管制方式的升级还能可以使区域容量的增长有一定的发展空间，雷达之间

的联网也对容量增长起较大的作用。

中国民航已经很早就意识到这些问题，在我国的大部分管制部门都装备了雷

达设备，在很大程度上改善了空管的落后局面，但是仍然存在着一些问题：

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1)雷达设备型号众多，出现了一些专家学者所提出的“七国八制”的问题，

导致雷达之间相互联网困难；

2)雷达讯号不稳定，丢失讯号的情况时有发生。由于不能保证雷达讯号的

稳定性，因此降低了雷达讯号的可参考度，对管制员的管制裕度要求更高。对于

大多数长期习惯于借助雷达讯号来提供管制服务的管制员来说，偶尔的雷达讯号

的丢失必然会导致管制工作十分被动；

3)大多数管制部门虽然已经装备了雷达设备，但其中绝大多数仅是提供二

次雷达讯号，没有一次雷达讯号，而且很多是单雷达工作，没有备份设备，仍然

存在着雷达盲区的问题，也影响了雷达保障效能的技术可靠度，对管制指挥和飞

行流量造成了一定的不利影响。

此外，一个提供雷达管制或者雷达监控管制服务的空域的最大容量还必须考

虑到雷达失效或其他紧急情况时，管制方式转换到备用雷达或无雷达状态时的可

能性以及备用雷达和通信系统的技术可靠度，这一点应该引起我们应有的重视。

因此，在雷达联网技术日益成熟的今天，应加大对雷达设施的投入，在相邻区域

管制室之间实现雷达联网或互引雷达讯号，使雷达讯号得到联接共享，增加雷达

保障效能的可靠性，减少因雷达失效而实施程序管制的现象。在此基础上，逐步

加速向雷达管制过渡的步伐，缩小管制间隔，加大空域的容量。

2.5.3提高管制员素质减小其工作负荷

管制员是保证空中交通运输安全，防止航空器相撞的一个重要环节，是管制

工作的主体，也是空中交通管制工作的具体实施者。高科技在空管的大量应用，

管制环境的逐步宽松，对管制员的素质提出了新的更高层次的要求。管制员的素

质问题也一直为各级领导所关注，并也有了一定程度的提高。但是由于民航教育

体制中存在的一些问题，使管制员的选拔、培训等层次的机制不够完善，导致管

制员素质参差不齐；也由于缺乏有效的激励和分配制度，基层的一些成熟的管制

员不断地流失到其他部门，造成基层管制员年龄偏低，大部分在30岁以下，存

在着经验不够丰富、业务不够成熟的问题；有关流量管理的规章较少，也造成管

制员的工作行为没有得到进一步的规范，处理飞行流量问题时随意性强，影响了

管制工作的服务质量。

近年来，空管的基层管理已经从传统意义上的行政管理逐渐转变成为规范化

管理，通过对整个工作流程的科学规范，落实了岗位职责，严明空管纪律，完善

和落实各类规章制度，加强实施标准化、制度化、程序化的管理办法，使基层的

管理工作取得很大的成效，从而弥补了工作过程中的许多漏洞，使飞行冲突发生

机率减少，管制员的素质得到了一定的提高。由于管制员的素质存在着差异，加

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上各人的经验、工作习惯和对工作的理解不同，也要注意工作方法，调动一切积

极因素，激发管制员的工作积极性，加强工作过程中相互弥补相互监督的机制，

发挥管制员在指挥调配上的主观能动性，避免管制员因循某一习惯做法而形成的

模式化，为管制员营造一个良好的工作环境。

与此同时随着民航运输业的快速发展和军航现代化建设步伐的加快，空中环

境日趋复杂，飞行空域更加拥挤，使民航空中交通管制工作的压力越来越大。然

而，与管制工作任务量相比，民航管制员数量却增长缓慢。据统计,1998年以来

全国民航飞行架次年增长率为15.7%，而管制员数量年增长率仅为2.1%，管制员

短缺的现象比较普遍。而且，随着管制界面的扩展，管制工作对管制员的素质和

心理适应性的要求越来越高。据了解，在美国工作压力排行榜中，空管行业排位

第八。在我国虽然没有这方面的统计资料，但是，在部分地区，中国管制员所面

临空域环境的复杂程度和单位时间内指挥航空器的数量常常大于美国管制员却

是一个不争的事实。据调查，在管制岗位因心理负担过重而感觉身心疲惫的管制

人员不在少数，管制员长期处于精神高度紧张状态，所造成的心理压力影响正常

发挥其管制水平已成为一个严峻的、不容忽视的问题。由于空中交通管制员这个

特殊的群体在工作中所要承受的压力不同于其他行业，所以解决关于管制员压力

的问题对空域容量增长有着非常重要的作用。

因此拥有一支管制技术高超、服务意识优良的管制队伍，真正地履行其防相

撞和使流量畅通有序的职责，在此基础上使管制员的工作负荷处于正常压力范围

才能使空中交通管制工作正常进行，不至于在高压下忙中出错，才能从人的因素

问题方面解决空中交通管理问题，增大空域容量限制。

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3.终端区容量的相关数学模型

3.1对终端区容量建模过程进行合理简化的基本假设和思路

图8规范终端区的空域结构示意图

对终端区的飞行流量情况进行分析，容易发现终端区的出发流量都是从机场

跑道开始，然后从不同的离场路线飞出终端区。在通常情况下，出发流量只受机

场的起飞容量、终端区的出口点容量等少量因素的限制；并且，在终端区内通常

使用高度层限制将到达流量与出发流量进行分离，相互之间影响很小。因此，为

简化终端区容量建模过程的复杂程度，做如下两点基本假设

1)出发流不受限制，即假设终端区出发容量总是大于出发流量，不会对出发

流量产生限制影响；

2)到达流与出发流量之间相互独立，并在不考虑出发流量影响的情况下，单

独研究终端区的到达容量。

当终端区的空域结构和交通流量分布比较规范的时候，各条进场航线、进近

航线以及离场航线之间没有交叉点，终端区容量的问题得以简化，可以采用相对

简化的模型来估计容量。图8即为此类终端区的三维空域示意图。

对于本文所讨论的简化的终端区容量模型，有两个相关的重要概念定义如

下：

1）到达流：飞机经不同的终端区入口点(即到达走廊口)进入后，会合而形

成的飞机流。

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2）小时间间隔：从进入终端区到最后进近着陆的过程中，飞机之间始终满

足空管的间隔规则的情况下，在最后进近点FAF处，相邻飞机对时间间隔的最

小值。

3.2终端区的基本容量评估模型的构建

常见的机场容量评估模型有两种：分析模型和仿真模型。分析模型用于容量

的初始评估阶段，特点是简单快捷，结果虽不很精确但适用。常见的分析模型有

时间-空间分析模型和排队分析模型两类。仿真模型（如TAAM与SIMMOD）

用于整个系统的综合容量评估，特点是技术性强，运行复杂，结果全面。本文使

用时间-空间分析模型建模进行初步分析。由于无法获得相关专业软件和没有取

得双流机场现在运行的具体数据的原因不使用仿真模型进行仿真研究，使用现行

的双流02L进场图、进近图进行分析。其终端区进场容量评估模型的构建如下：

在上一节简化思路条件下，假设在最后进近点有飞机x、y，其中前飞机的

类型为x，从k号走廊口进入尾随的飞机类型为y，从m号走廊口进入。假设飞

机运行不受其他因素干扰，则两架连续到达的飞机在最后进近点的时间间隔为

txy

km

。这种飞机对出现的概率为：

Pxy

km=Pkm*Px/k*Py/m

(1)

式中各项含义如下：

Pkm

：前机从终端区走廊k进入，并且后机从走廊口m进入的概率；

Px/k

：x类飞机在所有由走廊口k进入的飞机中所占的比例；

Py/m

：y类飞机在所有由走廊口m进入的飞机中所占的比例。

假定飞机从走廊口k进入终端区与飞机从走廊口m进入终端区这两个事件是

相互独立的，可以得到：

Pkm=Pk*Pm

(2)

式中各项含义如下：

P

k

：由走廊口k进入终端区的飞机在所有进入终端区的飞机中所占比例；

P

m

：由走廊口m进入终端区的飞机在所有进入终端区的飞机中所占比例；

将（2）带入（1），可得：

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Pxy

km=Pk*Pm*Px/k*Py/m

(3)

相应的，最后进近点处的平均最小时间间隔为：

T=∑txy

km*Pk*Pm*Px/k*Py/m

(4)

终端区的到达容量为：

Cta=1/T(5)

将（4）带入（5），可得：

Cta=1/∑txy

km*Pk*Pm*Px/k*Py/m

(6)

根据空域容量的基本定义[6][7]可知，(6)式中的t

xy

km

实际应该是min[t

xy

km

]，

即要使容量最大化，须理论上按照时间间隔等于规定的最小飞行时间间隔；为得

到终端区到达容量C

ta

，需首先计算最小时间间隔min[txy

km

]，为使表达更加清

晰，将(6)式中的t

xy

km

替换成min[t

xy

km

]，最终得到终端区到达容量的基本模型

如下：

Cta=1/∑min[txy

km]*Pk*Pm*Px/k*Py/m

(7)

3.3双流02L的容量评估算例

成都机场南扇02L跑道为例如图9、10，在不考虑延误和其他不可控制因素

影响的情况下，双流机场有3个进场航线WFX-01A、FJC-01A和CZH-01A。其

中从WFX-01A进场航线进场的有4架飞机，从FJC-01A进场航线进近的有5架

飞机，,从CZH-01A进场航线进场的有6架飞机，近处终端区内现一共存在15

架飞机，其中有C类飞机从WFX-01A进近的有2架，B类飞机从FJC-01A进近

的有3架，C类从CZH-01A进近的有3架。

先对东侧进场的交汇点A点(如图10)进行分析，再对B点(如图9)进行分

析，然后由我国所公布的飞行间隔规定各类航空器一般情况下在C、D类空域内

的最小时间间隔min[t

xy

km

]=10min[11]。

对于A点于是可以赋值：

P1=4/9：由WFX-01A进入终端区的飞机在所有进入终端区的飞机中所占

比例；

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P2=5/9：由FJC-01A进入终端区的飞机在所有进入终端区的飞机中所占比

例；

Pc/1=2/4：c类飞机在所有由WFX-01A进入的飞机中所占的比例；

Pb/2=3/5：b类飞机在所有由FJC-01A进入的飞机中所占的比例；

对于B点有2种情况：

从WFX-01A与CZH-01A交错连续进场可以赋值：

P1=4/10：由WFX-01A进入终端区的飞机在所有进入终端区的飞机中所占

比例；

P3=6/10：由CZH-01A进入终端区的飞机在所有进入终端区的飞机中所占

比例；

Pc/1=2/4：c类飞机在所有由WFX-01A进入的飞机中所占的比例；

Pb/3=3/6：b类飞机在所有由CZH-01A进入的飞机中所占的比例；

从FJC-01A与CZH-01A交错连续进场可以赋值：

P2=5/11：由FJC-01A进入终端区的飞机在所有进入终端区的飞机中所占

比例；

P3=6/11：由CZH-01A进入终端区的飞机在所有进入终端区的飞机中所占

比例；

Pc/3=3/6：c类飞机在所有由CZH-01A进入的飞机中所占的比例；

Pb/2=3/5：b类飞机在所有由FJC-01A进入的飞机中所占的比例；

由公式（7）可得：

8.28

100

6

121

9

81

6

6

10*

6

3

*

4

2

*

10

4

*

10

6

10*

5

3

*

6

3

*

11

5

*

11

6

10*

5

3

*

4

2

*

9

5

*

9

4

60

=Cta







即该小时到达架次为28.8架次/小时即为该终端区单跑道运行的到达容量。

1）对于单跑道仅用于起飞离场的理论跑道容量计算：

根据前文所述双流终端区跑道起飞应保持的最小尾流间隔都是3分钟。

因此，当一条跑道只用于起飞时的最大容量是20架次/小时。

2）对于单跑道同时有进离场航空器的情况计算：

当该基机场起飞和着陆的航空器各占总数的50%时，其02L单条跑道的理论

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容量

（28.8+20）/2=24.4架次/小时

3）对于双跑道同时有进离场航空器的情况：

如果该机场使用双跑道同时运行，并满足双跑道同时运行的要求时，采用相

关平行进近的飞机间隔应增加0.8min，则机场的容量即为

7.4620

10

)8.010(

*)

10*10

3*2

11*11

3*3

9*9

3*2

(

60







架次/小时。

当然这只是很简略的理论计算，实际容量值一定比所得值小，因为在实际计

算中应该考虑前文所述的各种影响容量的因素按照相关规定增加间隔裕度和根

据本空域内的延误情况及不可控制因素等条件来进行更加精密和准确的计算和

评估。

图9双流02L仪表进进近图

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图10双流02L标准仪表进场图

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4.总结

本文对成都双流终端区双跑道运行现状的介绍，以及分析周边机场的影响，

结合文献给出的一些定义来对双流终端区的容量进行比较细致的研究。

主要完成了以下的几方面工作：

对双流机场双跑道运行情况及周围空域环境的详细分析，着重研究周围

军用机场对双流终端区进出港航线的影响情况。

结合文献给出了典型终端区空域特点、一般管制过程、影响终端区容量

的常见因素，着重对于终端区容量的基本定义进行了较为系统的说明，又提出现

阶段可优化的影响终端区容量限制因素。

结合以上给出的内容利用概率与数理统计的研究方法来建立终端区的容

量评估模型。在建模过程中考虑了入机型混杂，跑道使用优化先权，空管有关间

隔规定等多种因素的影响。在建立终端区容量模型的过程中，合理简化的基本假

设和思路，在此基础上推导建立了终端区的基本容量模型，并且以成都双流机场

02L跑道为例进行算例演算，在初步理想模型下，评估出其终端区理论容量。

本文对双流终端区容量进行了较为详细的分析，在各种分析条件下所建立的

模型能够较好的用来评估终端区的容量。由于空域情况一般来说非常复杂，各种

特殊情况都有可能出现，为了能给出个理论算法我提出了一个简化模型：当终端

区的空域结构和交通流量分布比较规范的时候，各条进场航线、进近航线以及离

场航线之间没有交叉点时，可以采用相对简化的模型来估计容量，通过对算例进

行实际演算，对双流终端区容量进行了理论评估。

不过终端区实际的容量往往远低于理论容量值，由上文可知，除了各种不可

控因素外，主要因素之一还是空军对民航空域的限制问题，使优选空域结构不得

不为之让路而改划，很多地方空域结构不甚合理，空域自由度过低，使终端区容

量增加难上加难。要让我国民航业更加迅速地发展，必使终端区及航路容量大幅

增加。因此，与空军方面关于民航空域划设的协商非常有必要。还有一方面原因

就是我国雷达联网及GPS设备的性能的各种问题。我相信在不久的将来，我国

GPS和雷达联网技术发展成熟并且空军对民航空域的逐步开放，空域容量大幅增

加，民航业突飞猛进地发展，我国也就能成为真正的世界民航业强国。

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致谢

本篇学位论文《成都双流终端区容量及其评估方法》是在孔建国老师的亲切

关怀和悉心指导下完成的。他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工

作作风，深深地感染和激励着我。

从课题的选择到论文的最终完成，孔老师都始终给予我细心的指导和不懈的

支持，包括提供大量文献，丰富了我收集的资料，帮助我完成论文提纲撰写，并

给我分析了有关终端区的各种知识，现阶段存在的问题及解决问题的对策，建议

如何建立容量分析模型。付出了大量的时间和精力给了我很多的指导，做出了修

改和指正，传授了我很多知识及经验。同时还在思想、生活上给我以无微不至的

关怀，在此谨向孔老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。

在此，我还要感谢在一起愉快的度过大学生活的的各位同学们特别是D-524

的室友们，正是由于你们的帮助和支持，我才能克服一个个的困难和疑惑，直至

文章的顺利完成。

在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完

成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的

谢意!最后我还要感谢培养我长大含辛茹苦的父母，谢谢你们！

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