This paper proposes to enhance the current tromboning paradigm with a four dimensional trajectory negotiation and synchronization process with the aim to maximise the number of neutral Continuous descent operations (CDOs, descents with idle thrust and no speed-brakes usage) achieved by the arriving traffic in terminal maneuvering areas (TMAs). An optimal control problem has been formulated and solved in order to generate a set of candidate CDO trajectories per aircraft, while a mixed-integer-linear programming model has been built in order to optimally assign routes of the arrival procedure and required times of arrival (RTAs) to the arriving traffic when still in cruise. The assessment has been performed for Frankfurt am Main airport (Germany), by using arrival traffic gathered from historical data. Results show that, after assigning an RTA and a route to every arriving aircraft, it is possible to maximize the number of aircraft performing CDOs while ensuring a safe time separation throughout the arrival procedure. For low traffic scenarios, the totality of traffic can be successfully scheduled, while for high traffic scenarios this is not the case and not all aircraft can be scheduled if neutral CDOs are flown. However, by assuming different arbitrarily defined arrival times to the TMA or by considering more additional shortcuts in the trombone procedure it is possible to increase the number of aircraft scheduled. Besides improving current operations in the short-mid term, the methodology presented in this paper could become a technical enabler towards a fully deployed trajectory based operations (TBO) environment.

本文提出了通过四个轨迹协商和同步过程来增强当前的颤音范式，目的是最大化到达的空中交通所实现的中性连续下降操作（CDOs，具有空推力且没有减速制动的下降）的数量。终端操纵区（TMA）。为了产生每架飞机的一组候选CDO轨迹，已经制定并解决了最优控制问题，同时建立了混合整数线性规划模型以优化分配到达程序的路线和所需的到达时间（仍在巡航中的到达交通）。通过使用从历史数据中收集的到达流量，已经对美因河畔法兰克福机场（德国）进行了评估。结果表明，在为每个到达的飞机分配RTA和路线后，可以在确保整个到达过程的安全时间间隔的同时最大化执行CDO的飞机数量。对于低流量场景，可以成功地调度全部流量，而对于高流量场景，情况并非如此，并且如果飞行中性CDO，则不是所有飞机都可以被调度。但是，通过假定到达TMA的时间是任意定义的，或者通过在长号过程中考虑更多的快捷方式，可以增加预定飞机的数量。除了在短期内改善当前的运营，本文介绍的方法还可以成为朝着完全部署基于轨迹的运营（TBO）环境的技术推动力。在确保整个到达过程的安全时间间隔的同时，可以最大化执行CDO的飞机数量。对于低流量场景，可以成功地调度全部流量，而对于高流量场景，情况并非如此，并且如果飞行中性CDO，则不是所有飞机都可以被调度。但是，通过假定到达TMA的时间是任意定义的，或者通过在长号过程中考虑更多其他快捷方式，可以增加预定飞机的数量。除了在短期内改善当前的运营，本文介绍的方法还可以成为朝着完全部署基于轨迹的运营（TBO）环境的技术推动力。在确保整个到达过程的安全时间间隔的同时，可以最大化执行CDO的飞机数量。对于低流量场景，可以成功地调度全部流量，而对于高流量场景，情况并非如此，并且如果飞行中性CDO，则不是所有飞机都可以被调度。但是，通过假定到达TMA的时间是任意定义的，或者通过在长号过程中考虑更多其他快捷方式，可以增加预定飞机的数量。除了在短期内改善当前的运营，本文介绍的方法还可以成为朝着完全部署基于轨迹的运营（TBO）环境的技术推动力。