空中交通流量管理關(guān)鍵技術(shù)探討

趙知鑫

【摘要】本文分析了我國空域結(jié)構(gòu)，并就我國空域流淚的系統(tǒng)和監(jiān)控的問題做了簡要概述，最后提出了3點(diǎn)空中流量管理辦法。

【關(guān)鍵詞】控制交通流量；空域資源；問題與關(guān)鍵技術(shù)

1、空域結(jié)構(gòu)

隨著國家經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，航空運(yùn)輸業(yè)的需求量也日益增長，迄今儼然成為了不可或缺的運(yùn)輸方式之一，值得驕傲的是我國的交通運(yùn)輸業(yè)增長態(tài)勢躋身于世界榜先列。但是，發(fā)展隨之而來的問題，就是配套的空中交通流量管理系統(tǒng)沒有跟上人們對民航巨大的需求量，國內(nèi)航班量迅速膨脹，導(dǎo)致如航班不同程度延誤等現(xiàn)象?？哲姷陌l(fā)展也因研發(fā)新型戰(zhàn)斗機(jī)及配備等，需要拓寬更大范圍的空域。意識到諸如此類的問題，空管委和各個(gè)相關(guān)部門也盡過很大努力，雖然空域環(huán)境大體得到改善，但是完善的空域劃分及布局仍未制定出來，空中擁堵現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生，軍民空域錯綜交互，安全隱患日益突出，也導(dǎo)致航空效率和質(zhì)量普遍低下。如何保證航班安全飛行？如何提高空域的靈活度？如何將空域資源的利用率提高到最大？如何合理調(diào)配軍民航空領(lǐng)域的資源？當(dāng)航班急劇增加，管制員如何避免在某一時(shí)刻用犧牲航班延誤的代價(jià)來換取大流量的航班次數(shù)？所有的問題，解決的根源就在于如何在空中交通緊張時(shí)段進(jìn)行有效的流量控制。

2、我國空域流量的系統(tǒng)和監(jiān)控尚存不足

監(jiān)控空域流量系統(tǒng)的不足體現(xiàn)在兩方面：一是流量區(qū)域未具體劃分，控制部門不明確；二是流量控制的綜合管理仍存缺陷。雖然飛行流量小的區(qū)域通過常規(guī)的流量控制工作基本可以滿足運(yùn)行需求，沒有專門設(shè)置流量控制部門是為了節(jié)約成本，僅由各管制部門自己控制和發(fā)布。但這種自給自足的流量控制方式不適用于我國大流量機(jī)場，民航事業(yè)的更高水平發(fā)展迫切需要設(shè)置專門的流量控制部門。綜上所述，流量控制工作關(guān)鍵點(diǎn)之一，在于設(shè)置專門的部門，在統(tǒng)一規(guī)劃部署下，來協(xié)調(diào)各個(gè)單位的流量控制工作，解放管制的力量。而關(guān)鍵點(diǎn)之二，在于如何改變?nèi)珖鴽]有統(tǒng)一的流量監(jiān)控和綜合管理系統(tǒng)，各地民航發(fā)展?fàn)顩r參差不齊的狀況。我國仍然是發(fā)展中國家，雖然經(jīng)濟(jì)已飛速增長，但是因地域和資源等的差異，各地發(fā)展?fàn)顩r各不相同，因此各個(gè)地方對流量管控的資金投入力度，信息化設(shè)備的水平也就各不相同，存在相當(dāng)多的兼容性問題，航班動態(tài)信息因信息的滯后性，無法及時(shí)互相傳達(dá)共享，因此資源的綜合利用率低。統(tǒng)一各部門的流量綜合管理，打破各地區(qū)的“各自為營”的局面，及時(shí)共享航班動態(tài)等信息，才可以真正使全國流量監(jiān)控的統(tǒng)一成為現(xiàn)實(shí)。

3、空中流量管理的關(guān)鍵技術(shù)

總體看來，空中流量管理方法主要從兩方面著手：空域容量和空域流量管理?？沼蛉萘渴菑暮暧^角度出發(fā)：航空運(yùn)輸莫過于運(yùn)輸工具和運(yùn)輸途徑，即飛機(jī)機(jī)型和飛機(jī)所有能經(jīng)過的路徑都是研究重點(diǎn)。飛機(jī)類型決定了飛行高度；飛行途徑?jīng)Q定機(jī)場、跑道及空中飛行區(qū)域的結(jié)構(gòu)和管制流程等。要制定完善的空中交通秩序管理系統(tǒng)，需要長期不斷地努力，可謂任重道遠(yuǎn)：此方法涉及范圍廣，各方面協(xié)調(diào)難度大，實(shí)現(xiàn)周期長，不能局限在承擔(dān)空中交通流量管理相關(guān)任務(wù)中。空域流量是從微觀角度出發(fā)：單個(gè)飛機(jī)可以進(jìn)行極其精細(xì)化的管理和調(diào)整，如起飛降落時(shí)間，飛行航線等，從而可以較容易管理空中流量了，此方法使用較為廣泛。我國交通管理起步早，而且發(fā)展空間廣闊，以下介紹幾類關(guān)鍵技術(shù)和管理系統(tǒng)：

1）增強(qiáng)型交通管理系統(tǒng)：此系統(tǒng)主要組件有數(shù)據(jù)交換、流量分析、協(xié)同決策等。數(shù)據(jù)交換是指空中交通流量狀態(tài)的實(shí)時(shí)共享，航空公司和管理部門均可共同享有此流量信息。流量分析是指通過之前得到的一定的數(shù)據(jù)對某一管理范圍內(nèi)的空域進(jìn)行飛行狀態(tài)的分析。協(xié)同決策是指某一流量管理方案可由多個(gè)部門，單位來進(jìn)行具體協(xié)商，具體內(nèi)容具體分析。此系統(tǒng)曾經(jīng)被美國使用，由專家進(jìn)行分析和研究，再由具體實(shí)施部門進(jìn)行二次開發(fā)，全國范圍都可以自行自主調(diào)整飛行流量和空域容量。突發(fā)狀況下也可自主對空域進(jìn)行優(yōu)化。

2）終端雷達(dá)管制自動化技術(shù)：運(yùn)用雷達(dá)實(shí)時(shí)監(jiān)測空中交通狀況，運(yùn)用自動化技術(shù)建立系統(tǒng)模型，通過模型模擬出空中交通的最優(yōu)管理方法和決策決斷，通過人機(jī)交互技術(shù)對飛行時(shí)隙和航線、航路進(jìn)行協(xié)調(diào)和管制等。

3）全空域和機(jī)場建模：同樣通過建模的方法，對機(jī)場整體進(jìn)行建模。機(jī)場的容納指數(shù)、路徑的分配、沖突預(yù)算等都是建模的要素，容納指數(shù)由跑道、滑行道、停機(jī)位及航路容量等構(gòu)成。模型構(gòu)建好后，設(shè)計(jì)出最優(yōu)解決方案，使得地面容量與配合空中交通容量配合更好，因而流量決策更及時(shí)，完善，整體管理更井井有條。

4）定期航班規(guī)劃和數(shù)據(jù)管理：可以互通共享的龐大的數(shù)據(jù)庫包含所有的數(shù)據(jù)，如航班計(jì)劃、運(yùn)行狀況、所有相關(guān)文件、管理區(qū)域、扇區(qū)等數(shù)據(jù)，及時(shí)存儲，及時(shí)和相關(guān)部門共享。

5）計(jì)算機(jī)輔助時(shí)隙分配：和空域流量對應(yīng)，單個(gè)飛機(jī)的精細(xì)化管理，從飛機(jī)起飛開始計(jì)算，到飛機(jī)降落，進(jìn)行高精度的時(shí)間管理，對飛行時(shí)隙進(jìn)行合理規(guī)劃和調(diào)控，減少飛行沖突狀況，從而提高空域容量。

4、結(jié)語

空中交通流量管理不單單是中國遇到的問題，這是全球性的關(guān)注難題。它涉及范圍之廣，相關(guān)因素之多，包含細(xì)節(jié)之零碎，都是亟待解決的關(guān)鍵。國內(nèi)外幾代航空人的奮斗目標(biāo)就是如何科學(xué)地制定合理的流量管理系統(tǒng)，我國也不例外，盡所有可能，最有效地利用所有資源，最大限度地和各個(gè)相關(guān)部門進(jìn)行溝通，不過，和諧空域、和諧飛行應(yīng)該是指日可待了。

參考文獻(xiàn)

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