基于面向?qū)ο蟮目罩薪煌髁抗芾淼南到y(tǒng)研究

趙文

【摘 要】近年來，隨著我國航空事業(yè)的發(fā)展，空中交通流量變得越來越大，空中交通流量管理方法得到了快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，研究有其相關(guān)課題著重要意義。本文首先對空中交通流量管理做了概述，分析了面向?qū)ο蟮目罩薪煌髁抗芾矸椒?，并結(jié)合相關(guān)實踐經(jīng)驗，研究了面向?qū)ο蟮目罩薪煌髁康墓芾硐到y(tǒng)建模。

【關(guān)鍵詞】空中交通 流量 管理方法

1 前言

作為一項實踐性要求較高的管理工作，空中交通流量管理方法的重要性不言而喻。該項課題的研究，將會更好地提升對空中交通流量管理方法的實踐水平，從而有效優(yōu)化空中交通管理的整體效果。

2 空中交通流量管理概述

空中交通流量管理側(cè)重于對一定區(qū)域內(nèi)的空域使用情況進(jìn)行監(jiān)控和疏導(dǎo)，以最佳的決策來維護(hù)空中交通服務(wù)的暢通高效，同時避免因管理不當(dāng)所引起的事故情況的發(fā)生。該管理過程可以分為戰(zhàn)略流量管理和戰(zhàn)術(shù)流量管理兩個階段。前者又被稱為先期流量管理，主要是在長期范圍內(nèi)，如數(shù)月到七天之內(nèi)的飛行活動進(jìn)行管理、分析與協(xié)調(diào)，提前性地對空中交通需求進(jìn)行評估，確認(rèn)和調(diào)整各飛行任務(wù)之間的協(xié)調(diào)性，制定適當(dāng)?shù)慕鉀Q方案避免飛機飛行過程中出現(xiàn)問題。該階段也負(fù)責(zé)制定年度空中交通容量計劃、航路分配計劃等內(nèi)容[1]。后者又分為預(yù)戰(zhàn)術(shù)流量管理和戰(zhàn)術(shù)流量管理兩部分。預(yù)戰(zhàn)術(shù)流量管理，即飛行前流量管理，是在飛機執(zhí)行飛行活動前的一至七天內(nèi)對具體的飛行計劃和管理活動進(jìn)行確認(rèn)和調(diào)整，依照當(dāng)前的空域資源和飛行需求調(diào)整空中流量到最佳狀態(tài)。該階段會通過相關(guān)平臺發(fā)布具體的飛行與流量管理信息。在飛機執(zhí)行飛行任務(wù)當(dāng)日所開展的管理活動為戰(zhàn)術(shù)流量管理，即實時流量管理，該過程主要是對當(dāng)日實際的空中交通情況和空域可承載的容量對飛行計劃進(jìn)行更新或細(xì)微調(diào)整，并向飛機分配具體的路徑和時隙等。

3 面向?qū)ο蟮目罩薪煌髁抗芾矸椒ㄑ芯糠治?/p>

3.1 地面等待策略

短期空中交通擁擠是可以依靠地面等待策略進(jìn)行解決的。在實施這項方式的時候，需要保證的是地面延誤比空中延誤更具有安全性以及所產(chǎn)生的費用要低。地面延誤主要目的是為了防止空中等待飛機數(shù)量過多所出現(xiàn)的不能控制的情況出現(xiàn)。所以說，地面等待問題的目的就是將空中等待轉(zhuǎn)化為地面等待。地面等待問題所需要解決的是航班是不是延遲或者是延遲多長時間。根據(jù)機場的數(shù)量多少，將地面等待問題大致分為：單機場地面等待問題和多機場地面等待問題。根據(jù)所求的解是不是具有動態(tài)性，地面等待問題分為：靜態(tài)地面等待以及動態(tài)地面等待。Terrab以及Odoni兩位學(xué)者在1991年的時候?qū)τ诖_定型單機場地面等待問題進(jìn)行了研究分析。在研究過程中發(fā)現(xiàn)，天氣情況所進(jìn)行的確定值對于目的機場安全性有所影響[2]。

3.2 終端區(qū)流量管理

終端區(qū)流量管理所包含的內(nèi)容主要是在一定的范圍內(nèi)對于空中流量進(jìn)行管理。在保證安全性能的基礎(chǔ)上飛機所具備的飛行性能得到充分的發(fā)揮，這樣的情況下，飛機才不會因為相互之間的影響出現(xiàn)延誤，飛機的正點到達(dá)率也會提升上去。現(xiàn)在終端區(qū)有流量管理主要采取的措施為對于一定的區(qū)域內(nèi)的飛機進(jìn)行的排序，這樣才能保證合理性的安排飛機著陸次序。國內(nèi)外主要的所使用的排序方式有下面幾種：

（1）先到先服務(wù)算法。很多航空公司所使用的主要方式，也是現(xiàn)階段內(nèi)管制程序常用的方式，在機場不是相對繁忙的情況下這種方式很適合使用。主要是根據(jù)飛機達(dá)到時間次序來決定飛機著陸順序的方式。當(dāng)飛機進(jìn)入到終端區(qū)進(jìn)入點范圍內(nèi)，中心系統(tǒng)會根據(jù)飛機的性能數(shù)據(jù)、初始狀態(tài)等對于飛機到達(dá)目標(biāo)點的ETA進(jìn)行計算。（2）有約束性位置偏移算法。此項計算方式主要是在動態(tài)規(guī)劃的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的，會對于一組飛機的位置進(jìn)行全部的給定的情況下，對其進(jìn)行徹底的優(yōu)化。也可能對于所有的飛機排列樹進(jìn)行尋優(yōu)，這樣能夠找到一條飛機列隊中每兩架飛機之間時間間隔最小的方式，也就是這組飛機的最佳次序。（3）時間提前算法。這樣的算法對于飛機隊列中每一架飛機都需要實施控制，但是對于飛機原本的隊列順序是不會改變的。其中一架飛機進(jìn)行加速之后，就會先于原本正常估計時間達(dá)到目標(biāo)點，這樣的情況下，飛機隊伍中所有的飛機都能減少相應(yīng)的時間延誤。

4 面向?qū)ο蟮目罩薪煌髁康墓芾硐到y(tǒng)建模

4.1 面向?qū)ο笙到y(tǒng)模型

面向?qū)ο?，是軟件的一種開發(fā)方法。超越了程序設(shè)計以及軟件開發(fā)拓展到了人工智能等領(lǐng)域，是一種對現(xiàn)實世界理解以及抽象的方法。有著四個方面的特點。

（1）客觀世界由對象組成，復(fù)雜對象由簡單對象組合而成。面向?qū)ο筌浖到y(tǒng)全部由對象組成，取代了傳統(tǒng)方法的分解。（2）將所有對象劃分成類，每個類定義數(shù)據(jù)和方法。建立對象實例時，每個實例具有專用的數(shù)據(jù)，表示該對象的狀態(tài)屬性。所有對象所公用的類，具有所有對象所公用的數(shù)據(jù)。（3）類之間存在父類和派生類的關(guān)系，從而形成一個層次結(jié)構(gòu)。子類擁有上層類相同的屬性，子類可以對屬性重新描述，增加屬性。（4）對象直接通過消息互相聯(lián)系。對象的私有數(shù)據(jù)，外界不能直接處理，只能通過發(fā)送消息，由對象自身的操作來處理[3]。面向?qū)ο笥兄鄠€方面的優(yōu)點，最重要特點是穩(wěn)定性好，傳統(tǒng)方法的軟件結(jié)構(gòu)，依賴于功能，當(dāng)功能發(fā)生變化時，會引起軟件整體的修改。模擬的是現(xiàn)實世界，現(xiàn)實世界是穩(wěn)定的，故軟件系統(tǒng)也是穩(wěn)定的，功能的變化只是涉及少數(shù)的對象類。

4.2 空中交通流量管理系統(tǒng)建模

空中交通流量管理系統(tǒng)建?；具^程是，抽取流量管理系統(tǒng)中的有用對象，對象的屬性和行動還有對象之間的聯(lián)系進(jìn)行確定[4]。然后在時間角度，構(gòu)成對象的控制結(jié)構(gòu)動態(tài)按照不同時刻發(fā)生的時序，使用狀態(tài)圖展開描述。最后，將對象屬性值從輸入一直到輸出變化進(jìn)行處理，依照時間管理的角度，流量管理系統(tǒng)中對象進(jìn)行考慮。

5 結(jié)語

通過對空中交通流量管理方法的研究分析，我們可以發(fā)現(xiàn)，該項工作良好效果的取得，有賴于對其多項影響環(huán)節(jié)與要素的充分掌控，有關(guān)人員應(yīng)該從其應(yīng)用的客觀實際出發(fā)，研究制定最為符合實際的管理方法實施方案。

參考文獻(xiàn)：

[1] 杜豫新.空中交通流量管理[J].科技資訊，2012（09）：88-89.

[2] 何光勤，張進(jìn)，胡明華.美國新一代航空運輸系統(tǒng)及其對中國的借鑒意義[J].科技經(jīng)濟市場，2011（05）：212-214.

[3] 沈敏，薛立林，王衛(wèi)紅.中南地區(qū)協(xié)同流量管理系統(tǒng)設(shè)計研究[J].中國民航飛行學(xué)院學(xué)報，2012（05）：67-69.