미시적 방법에 의한 공역 섹터 수용량 산정에 관한 연구(인천 ACC(Area Control Center) 북부섹터를 사례로)
Estimation of Airspace Sector Capacity using A Microscopic Approach: A Case Study of North Sector in Incheon ACC
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초록
공역 섹터 수용량(이하 공역 수용량)은 항공교통관제사가 주어진 시간동안 안전하게 관제할 수 있는 최대 통과 항공기의 수로 정의된다. 공역 수용량에 가장 큰 영향을 주는 요소는 해당 관제사의 업무량이며, 이러한 이유에서 공역의 수용량은 관제사의 업무량을 기반으로 산정하는 것이 일반적이다. 공역 수용량 산정방법은 크게 거시적 방법과 미시적 방법으로 구분할 수 있다. 거시적 방법은 항공기간 잠재적 충돌, 교통량 등을 변수로 사용한 수식을 통해 관제사의 업무량을 계산하고, 그 업무량이 한계치에 도달하는 교통량을 해당 공역의 수용량으로 결정하는 방법이다. 이에 반해, 미시적 방법은 시뮬레이션(Fast-time Simulation)을 활용하는 방법으로, 항공기 운항성능에 따른 각 항공기의 위치 및 항공기간 상대위치를 매 순간 계산하고, 이에 따른 관제사의 업무 및 해당 업무량을 추정하여 해당 공역의 수용량을 산정하는 방법이다. 거시적인 방법은 교통상황에 따른 업무량을 단순화함으로서 수용량을 빠르게 산정할 수 있으나, 복잡한 항공교통 흐름의 특성을 세부적으로 수식화하기 어렵다는 단점이 있다. 특히, 과거 항적자료를 활용하는 거시적 방법의 경우 항로 또는 공역구조가 변경될 경우 이에 대한 공역수용량 산정이 불가능한 단점이 있다. 미시적 방법은 시뮬레이션 구축에 상대적으로 더 많은 시간과 비용이 소요되나 항공기의 운항을 미시적 수준으로 구현함으로서 다양한 상황에 대한 보다 현실적인 분석이 가능하다는 장점이 있다. 본 논문에서는 시뮬레이션 모형 가운데 하나인 TAAM (Total Airspace and Airport Modeller)을 활용한 미시적 방법에 의한 공역 수용량 산정 과정과 우리나라 북부섹터에 적용한 분석결과를 제시하고자 한다.
Abstract
The capacity of the airspace is defined as the maximum number of aircraft the air traffic controller can safely control during a given time and is most influenced by the task-load of the controller. The method of estimating the capacity of the airspace can be classified into macroscopic and microscopic methods. The macroscopic method is a method using an calculating formula. It can express the controller's workload as a formula composed of traffic congestion, traffic volume, etc., so that the capacity can be calculated relatively easily because it is easily understood and formulated. However, It is difficult to formulate all the characteristics of complex air traffic. The microscopic method is a simulation-based method. The cost of introducing the simulation is high and it takes a lot of time to analyze. However, it is possible to carry out the most realistic analysis by implementing the flight of the aircraft at a microscopic level. In this study, we propose a new method of estimating the capacity of airspace by estimating the task-load of the air traffic controller using the TAAM simulation model. The model provide us with a tool that can analyze both flight trajectories and controllers’ time spent for securing the separation among flights. Based on the simulation results, the research estimate task-load of the controller in terms of time.
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