基于空域容量的航班計劃評估

摘要：目前，我國的空域流量不斷增加，空域容量之間的矛盾越來越尖銳。但是我國航班計劃安排的不合理，增大了航班的延誤率，所以，我們要正確、科學(xué)地評估基于空域容量的航班計劃。

關(guān)鍵詞：空域容量；航班計劃；評估方法

一、航班計劃的定義

航班計劃指的是航空營運人為了達到飛行活動的目的，提前制定的包含運行安排和有關(guān)飛機、空域、航路、航線、時刻、機場等內(nèi)容的飛行活動方案，飛行管制部門對飛機進行調(diào)配都是依據(jù)航班計劃，從而掌握飛機的動態(tài)，監(jiān)督飛機的活動，保證飛機的安全。航班計劃一般都是由組織飛行的單位制定的，然后按照規(guī)定的時間向飛行管制部門提出，經(jīng)過批準(zhǔn)后再實施。但是要改變航班計劃的時候，還要經(jīng)過該次飛行的機關(guān)的批準(zhǔn)。

航班計劃還包括定期航班飛行，包機、加班飛行、公務(wù)，調(diào)機等不定期的飛行。定期航班是按時間更新航班計劃表的，每年分為夏秋季和冬春季兩個航季[1]。冬春季為每年10月份最后一個周日至次年3月份最后一個周日之前的周六，夏秋季為每年3月份最后一個周日至當(dāng)年10月份最后一個周日之前的周六。

航班計劃的內(nèi)容通常包括：機型、運營人、航班號、架數(shù)、尾流等級、機載設(shè)備、飛行規(guī)則種類、起飛時間、起飛機場、航路、落地機場、預(yù)計飛行總時間、巡航高度、備降機場以及相關(guān)補充信息。其中，落地機場和起飛機場和以及航路一旦確定就很難更改，所以預(yù)計飛行總時間的相對穩(wěn)定性就會使得落地的時間完全取決于起飛的時間。

二、 容量評估方法分析

空域的容量評估方法主要分為主觀評估與客觀評估兩種方法。主觀評估方法，主要通過積累一些經(jīng)驗數(shù)據(jù)，對空中交通管制員的工作量進行評估[2]?？陀^評估方法指的是建立數(shù)學(xué)仿真的模型，再根據(jù)這些模擬仿真的數(shù)據(jù)來研究空域容量的大小，得出的結(jié)果比較客觀。

我們在此進行研究運用的是主觀評估，首先，飛機的數(shù)量和空中交通管制員的工作負(fù)荷之間的關(guān)系是相對一致的，運用回歸分析的方法，我們能夠準(zhǔn)確的計算出它們兩者之間的關(guān)系，從而進一步把空域的容量值計算出來。因此，主觀評估方法適用于這種航行環(huán)境。再者，對兩種評估方法進行比較，客觀評估建立仿真模型的依據(jù)是那些現(xiàn)有的、固定的甚至規(guī)劃中的航路結(jié)構(gòu)特點，評估出來的數(shù)據(jù)在特定的時間段內(nèi)，是比較準(zhǔn)確的。但是仿真系統(tǒng)的實際效果會受到很多因素的影響，比如軍方活動的不穩(wěn)定性、管制員自身能力的高低，從長遠(yuǎn)來看，最后的結(jié)果是不太可靠的。因此，比較適用的還是主觀評估方法。

三、航班計劃合理性判斷

我國的民航航班的時刻表一般分為兩季，春冬季和夏秋季，在同一季的時間范圍內(nèi)，航班計劃的一個周期就是一周[3]。航班時刻的優(yōu)化屬于先期流量管理問題的范疇，它是在航班時刻頒布之前執(zhí)行的，所以我們可以調(diào)整一些航班的起降時間。根據(jù)航班時刻能夠看出一個機場的一個時間段內(nèi)的航班數(shù)量，然后分析航班數(shù)量是否超過了該機場的容量值，進而我們可以調(diào)整某些航班的時刻計劃，讓那些超出機場容量值的飛機提前或延后起降，這樣，我們就能夠有效的利用現(xiàn)有的空域容量與機場容量。

航班計劃的評估主要包括公平性評估、合理性評估、效率評估等。本文評估的是航班計劃的合理性。在指定的時間范圍內(nèi)，如果航班計劃所導(dǎo)致的航班流量小于這個時間段內(nèi)的空域容量，那么這個航班計劃就是合理的；如果航班計劃所導(dǎo)致的航班流量大于這個時間段內(nèi)的空域容量，那就判定這個時間段內(nèi)的航班計劃的安排是不合理的，需要優(yōu)化。航班流量的增長速度很快，季節(jié)性的分配不夠均勻，航班計劃分配，一般情況下無法滿足在所有的時間段內(nèi)符合容量限制的要求，這就是符合實際的分配情況[4]。在航班計劃優(yōu)化的過程中，全天時間范圍內(nèi)，無論是不符合容量限制的時間段數(shù)量最小，還是符合空域容量限制的時間段數(shù)最大，就意味著超過容量數(shù)航班的總量是最小的。

航班在實際的運行中，空中交通管制部門會依據(jù)實際的航班流量做一些調(diào)整，通常主要有以下方案：

（1）增加一些經(jīng)驗豐富的管制員；

（2）增加扇區(qū)的數(shù)量；

（3）向空軍申請一些能夠用的新空域

（4）向空軍申請啟用臨時的航線 并依據(jù)空域特征的變化確定新的空域容量值。

四 基于空域容量的航班計劃評估

基于空域容量的航班計劃評估能夠促進流量管理員和空中交通管制員了解空域運行的具體情況，對某些地區(qū)空中交通流量進行統(tǒng)計和預(yù)測；分區(qū)域、按時段對流量分布與空域狀態(tài)進行統(tǒng)計和預(yù)測，分析交通流量的變化趨勢，保證航班計劃的科學(xué)性與準(zhǔn)確性[5]?；诳沼蛉萘康暮桨嘤媱澰u估的流程如下：

第一步 選擇指定要評估的空域；

第二步 設(shè)定需要評估的時間段；

第三步 測算空域的空中交通管制員的工作負(fù)荷，進行分析和擬合，從而把該空域的空中交通管制員的工作負(fù)荷峰值計算出來；

第四步 通過系統(tǒng)輸入已有的容量數(shù)據(jù)，或者是根據(jù)空中交通管制員的工作負(fù)荷峰值計算出該空域的容量；

第五步 分析固定時間段的飛行計劃；

第六步 統(tǒng)計指定時間段內(nèi)空域的飛行流量值；

第七步 比較指定時間段內(nèi)空域的流量與容量，如果流量沒有超過容量，那么相對于該空域狀態(tài)來說這段時間內(nèi)的航班計劃是合理的， 還要把流量與容量的差值計算出來[6]；如果流量超過了容量，那么相對于該空域狀態(tài)來說這段時間內(nèi)的航班計劃是不合理的，還要計算出流量與容量的差值；

第八步 把評估的結(jié)果輸入航班計劃的評估系統(tǒng)，并優(yōu)化航班計劃的安排。

第九步 輸出優(yōu)化后和優(yōu)化前航班評估指標(biāo)，并對此進行對比。

結(jié)論：目前，我國的航班計劃有了很大的進步，但是還是不夠完善。

基于空域流量的航班計劃評估，還需要進一步的完善。因此，要提高空中管制人員的能力和素質(zhì)，使我國的航班計劃更加合理。

參考文獻

[1]鄭氧.論中國民航空中交通管制飛行數(shù)據(jù)自動化處理系統(tǒng)建設(shè).航務(wù)，1998年第2期.

[2]段和明，討論我國空中交通管理流量問題，民航經(jīng)濟與技術(shù)，1997（3）.

[3]樊瑋，付職忠，崔振新.計算機飛行計劃系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).中國民航學(xué)院學(xué)報，2002，20（4）： 31-34

[4]張立慶，王冰.淺析 Thales 自動化系統(tǒng)雷達航跡與飛行計劃的相關(guān)功能.空中交通管理2009（9），19-21

[5]林琳.空管自動化系統(tǒng)軟件可靠性建模分析及評估[J].空中交通管理.2008，（07）：10-12.

[6]韓弘.空管系統(tǒng)信息安全保障體系初探[J].中國民用航空.2012，（01）：15-16.

孫建坤（1986.12.28-），男，浙江紹興人，本科，中國民用航空華東地區(qū)空中交通管理局，助理工程師，研究方向：空中交通管制，復(fù)雜天氣（例如：臺風(fēng)、大面積雷雨）對航班運行的影響等等。

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