空中交通管理中的交通行為復(fù)雜性研究

摘 要：作為空中交通管理當(dāng)中最為主要的應(yīng)用對(duì)象，空中交通系統(tǒng)本身同時(shí)也是ATM自身不斷實(shí)踐的產(chǎn)物?？罩薪煌ㄏ到y(tǒng)也可以被認(rèn)為是一種可觀測(cè)的交通行為。其同時(shí)也是對(duì)空中交通行為以及相關(guān)產(chǎn)品的實(shí)在反應(yīng)。在加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)代ATM系統(tǒng)進(jìn)行客觀估計(jì)和判斷的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)對(duì)空中交通行為以及相關(guān)的機(jī)理特性進(jìn)行全面的剖析。本文正是基于上述的情況進(jìn)行開(kāi)創(chuàng)性的思考，以形成建立在ATM上的交通行為復(fù)雜性系統(tǒng)研究的框架問(wèn)題。深入探究空中交通行為的相關(guān)問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：空中交通管理；ATM；復(fù)雜性

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展，經(jīng)歷長(zhǎng)期的技術(shù)創(chuàng)新與研究，自動(dòng)化的空中交通管制已經(jīng)具備十分成熟的技術(shù)功能。通常而言，所謂的自動(dòng)化空中管制的核心概念與內(nèi)涵主要就是通過(guò)利用自動(dòng)化的空中交通管制系統(tǒng)對(duì)飛行任務(wù)進(jìn)行有效的保障與管控。隨著空中飛行管制方面的逐漸發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步，行業(yè)內(nèi)部對(duì)其自動(dòng)化空管工作進(jìn)行了重新定位，中國(guó)空管工作也逐漸與世界接軌。整體上看，空管的發(fā)展具有重要意義。

1 復(fù)雜空中交通行為機(jī)理

作為一項(xiàng)十分復(fù)雜的系統(tǒng)工作內(nèi)容，針對(duì)空中交通系統(tǒng)研究方向主要是其復(fù)雜性超還原說(shuō)以及跨學(xué)科的相關(guān)內(nèi)容為主要對(duì)象。

1.1 空中交通系統(tǒng)中最為常見(jiàn)的一種現(xiàn)象應(yīng)當(dāng)是空中排隊(duì)，其引起的延誤問(wèn)題已經(jīng)成為當(dāng)前業(yè)界內(nèi)試圖著力解決和全力避免的一項(xiàng)重要課題。究其原因，排隊(duì)造成的延誤傳播會(huì)極大的增加空中交通系統(tǒng)的無(wú)序性以及復(fù)雜程度。這正是構(gòu)成空中交通行為復(fù)雜性的一種重要方式。除此之外，在空中交通系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中還存在一種交通現(xiàn)象，就是飛行沖突，這是一種并不常見(jiàn)的微觀空中交通現(xiàn)象。雖然，飛行沖突并不常見(jiàn)，但是潛在的飛行沖突也是一種經(jīng)常會(huì)發(fā)生的現(xiàn)象。ATM系統(tǒng)正是一種能夠?qū)ζ溥M(jìn)行自動(dòng)檢索識(shí)別的十分重要的系統(tǒng)，這種識(shí)別能力會(huì)對(duì)是否存在潛在飛行沖突進(jìn)行提示。換個(gè)角度看，從空中交通管制的任務(wù)目標(biāo)方面以及關(guān)鍵程度看，飛行沖突具有空中交通管制十分關(guān)注的一種能力與屬性。

1.2 在進(jìn)行自動(dòng)化的空中交通管制建立時(shí)，應(yīng)當(dāng)形成以人為核心的管制體系。DMS系統(tǒng)雖然能夠在空中交通管制的過(guò)程中發(fā)揮其重要性，但是仍然不能成為代替人來(lái)進(jìn)行相關(guān)問(wèn)題的決策。它只能是一種人們?cè)谶M(jìn)行交通管制的過(guò)程功能發(fā)揮的延伸。因此，在進(jìn)行空中交通管制的過(guò)程中除了需要將客觀研究對(duì)象進(jìn)行充分的認(rèn)定之外，還需要將人的因素以及在此基礎(chǔ)上人對(duì)復(fù)雜性的空中交通管理中的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行成因吉利的分析。

2 復(fù)雜空中交通行為度量指標(biāo)

在飛行中以及在機(jī)場(chǎng)機(jī)動(dòng)區(qū)域內(nèi)的航空器形成的交通行為都會(huì)被認(rèn)為是一種空中交通行為，而類(lèi)型的航空器為了在這種空中環(huán)境中能夠最大限度的減小內(nèi)部沖突發(fā)生以及對(duì)外部形成的干擾信心進(jìn)行排除，需要形成一種可觀測(cè)的交通狀態(tài)，也即我們通常所說(shuō)的空中交通行為?？罩薪煌ㄐ袨楸旧砭哂卸嗷卣?，在對(duì)空中交通行為進(jìn)行研究的過(guò)程中需要從多維度對(duì)其復(fù)雜性進(jìn)行考慮。

復(fù)雜空中交通行為的問(wèn)題分析，針對(duì)自動(dòng)化的空管領(lǐng)域的復(fù)雜性問(wèn)題進(jìn)行的研究與分析逐漸深入，但是近些年仍然不能取得更大的進(jìn)展。不少的研究成果也只是將現(xiàn)有的一些研究結(jié)論進(jìn)行延伸，或者變形，結(jié)合在復(fù)雜性的研究?jī)?nèi)容上。這種研究現(xiàn)狀很難使空中交通系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律以及實(shí)質(zhì)問(wèn)題得到解決。綜合來(lái)看，目前，這方面的研究主要存在三個(gè)方面的問(wèn)題。

技術(shù)層面：研究焦點(diǎn)只側(cè)重工效評(píng)估的技術(shù)方面。在對(duì)空中交通行為本身的相關(guān)概念以及意義并沒(méi)有深入的展開(kāi)探討。復(fù)雜性的認(rèn)識(shí)缺少科學(xué)的理論基礎(chǔ)作為背景，使得相關(guān)的認(rèn)識(shí)也只能是一種流于表面的一種形而上。

度量方式：由于不同的空中領(lǐng)域之間存在著不同的管制機(jī)制與體系，基于此，空中管制理論與復(fù)雜性的研究指標(biāo)就不具有概括性。通過(guò)上述條件得到的結(jié)論也只能是一種分離的或者局部性的研究結(jié)論。

應(yīng)用層面：在對(duì)交通行為進(jìn)行復(fù)雜性度量指標(biāo)的構(gòu)建過(guò)程中，其系統(tǒng)的構(gòu)建應(yīng)當(dāng)以運(yùn)行人員可發(fā)掘和利用該系統(tǒng)為主要目的和方向。使其具有應(yīng)用性，之后這樣才能真正確保該系統(tǒng)的效能評(píng)估能夠真正提供更加有力的內(nèi)容。

3 空中交通行為復(fù)雜性特征分析

國(guó)際上并未對(duì)復(fù)雜空中交通行為的本職生成機(jī)理進(jìn)行全面的和系統(tǒng)的描述。其他的相關(guān)領(lǐng)域在這方面的研究也明顯不足。究其原因是針對(duì)空中管制缺乏復(fù)雜性的科學(xué)理論作為基礎(chǔ)。

3.1 飛行排隊(duì)行為數(shù)學(xué)模式

該類(lèi)型的轉(zhuǎn)移概率矩陣為：

3.2 任意航空器在區(qū)間航段上的調(diào)速，不同的航空器對(duì)相應(yīng)的虛擬店表現(xiàn)并不一致。其區(qū)間內(nèi)的最小距離往往可以表示為：

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文對(duì)空中交通行為的復(fù)雜性問(wèn)題進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析與討論，對(duì)其既有的一些方法中存在的問(wèn)題進(jìn)行指出。并使得其相關(guān)的各個(gè)指標(biāo)與數(shù)據(jù)的基本內(nèi)容達(dá)到統(tǒng)一。本文還對(duì)上述的問(wèn)題進(jìn)行矩陣定義函數(shù)解析，對(duì)建立在對(duì)象框架模型基礎(chǔ)上的相關(guān)問(wèn)題，進(jìn)行了對(duì)象的框架特征向量提取。由此，實(shí)現(xiàn)空中交通行為度量指標(biāo)體系的精確內(nèi)容，并未更加系統(tǒng)惡化綜合的層次上的分析指標(biāo)發(fā)掘和提供有力的手段和工作，其具有十分重要的意義和作用。

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作者簡(jiǎn)介：李曉凱（1985-），女，漢族，江蘇徐州華東空中交通管理局，助理工程師，主要研究方向或從事工作：飛機(jī)指揮。