基于空域靈活使用的終端空域規(guī)劃設(shè)計(jì)方法

余浩然

摘要：就我國(guó)實(shí)際情況而言，民航與軍航的不斷發(fā)展使得空域緊張問(wèn)題變得越來(lái)越明顯。在這種情況下，航班延誤等問(wèn)題的出現(xiàn)使得人們對(duì)民航產(chǎn)生了不良影響。因此，需要通過(guò)空域靈活使用的方式，提高人們對(duì)民航的滿意程度。本文從空域的靈活使用方式入手，對(duì)基于空域靈活使用的終端空域規(guī)劃設(shè)計(jì)方法進(jìn)行分析和研究。

關(guān)鍵詞：空域靈活使用；終端空域規(guī)劃設(shè)計(jì)；方法

前言：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，選擇乘坐飛機(jī)出行的人數(shù)變得越來(lái)越多。這種變化為空域的使用帶來(lái)了一定的壓力。為了改善這種現(xiàn)象，可以按照空域靈活使用原則，針對(duì)終端空域設(shè)計(jì)出具有靈活性特點(diǎn)的使用方式，有效滿足民眾的出行需求。

一、基于空域靈活使用的終端空域規(guī)劃設(shè)計(jì)方法

這里主要從以下幾方面入手，對(duì)基于空域靈活使用的終端空域規(guī)劃設(shè)計(jì)方法進(jìn)行分析：

（一）空域的靈活使用方式

在空域靈活使用中，可以用于解決我國(guó)當(dāng)前空域緊張問(wèn)題的靈活性空域使用方式主要包含以下幾種：

第一，臨時(shí)隔離區(qū)域方式。這種方式的靈活使用原理為：將部分空域由原本的單一所屬狀態(tài)轉(zhuǎn)化為民航和軍航公用狀態(tài)。第二，條件航路方式。這種方式是指，在原本航路的基礎(chǔ)上，增設(shè)一些需要滿足特定條件才能應(yīng)用的航線。條件航線在滿足空中交通需求的同時(shí)，條件的限制有效規(guī)避了交通擁堵問(wèn)題的出現(xiàn)。

（二）基于空域靈活使用的終端空域規(guī)劃設(shè)計(jì)

基于空域靈活使用的終端空域規(guī)劃設(shè)計(jì)流程為：

第一，交通需求預(yù)測(cè)步驟。在正式開(kāi)始規(guī)劃設(shè)計(jì)工作之前，首先需要結(jié)合終端區(qū)域民航、軍航對(duì)空域的需求情況、機(jī)場(chǎng)擴(kuò)建調(diào)整信息等得出空中交通需求的合理預(yù)測(cè)結(jié)果。

第二，當(dāng)?shù)贸鲂枨箢A(yù)測(cè)結(jié)果之后，需要結(jié)合這一結(jié)果將空中交通中存在的問(wèn)題、后續(xù)空管中可能出現(xiàn)的問(wèn)題確定出來(lái)。為了簡(jiǎn)化問(wèn)題分析流程，縮短該過(guò)程所需的時(shí)間，應(yīng)該利用計(jì)算機(jī)技術(shù)研發(fā)出一個(gè)具有良好仿真功能的終端空中交通仿真應(yīng)用程序。除此之外，確定問(wèn)題的過(guò)程可能會(huì)出現(xiàn)誤差情況，為了改善這種情況，可以將終端空域空中交通及管理方法的專家聚集在一起，利用這些專家的知識(shí)和建議集成一個(gè)專家系統(tǒng)，以此提升最終分析結(jié)果的正確性水平。

第三，結(jié)合所得問(wèn)題分析結(jié)果確定出有針對(duì)性的終端空域規(guī)劃設(shè)計(jì)方案。在這個(gè)過(guò)程中，需要加以重視的因素主要包含以下幾種：第一，航線網(wǎng)絡(luò)布設(shè)問(wèn)題。在空域靈活使用狀態(tài)下，影響空中交通的因素?cái)?shù)量發(fā)生相應(yīng)增加。為了保證終端空域規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量，需要對(duì)航線網(wǎng)絡(luò)布設(shè)的合理性加以重視。第二，空中交通導(dǎo)航設(shè)備優(yōu)化問(wèn)題。為了避免導(dǎo)航設(shè)備影響終端空域規(guī)劃設(shè)計(jì)的實(shí)效性，應(yīng)該結(jié)合實(shí)際空域布局等因素對(duì)設(shè)備進(jìn)行合理的優(yōu)化配置。

第四，當(dāng)?shù)贸鲎罱K方案之后，需要通過(guò)仿真分析的方式，驗(yàn)證這種方案的效果。具體的仿真分析指標(biāo)主要包含空域管制員負(fù)荷水平、空域容量等。

二、基于空域靈活使用的終端空域規(guī)劃設(shè)計(jì)方法的實(shí)踐應(yīng)用

這里以上海終端空域?yàn)槔瑢?duì)基于空域靈活使用的終端空域規(guī)劃設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用進(jìn)行分析：

（一）空域的靈活使用方式

結(jié)合對(duì)該空域2012年度全年時(shí)間范圍內(nèi)實(shí)際運(yùn)行航班數(shù)量及空域現(xiàn)狀的分析，可以預(yù)測(cè)出，該終端空域在2013年度時(shí)間范圍內(nèi)的交通流量總數(shù)約為80萬(wàn)架次。針對(duì)上述情況，可以將整個(gè)終端空域劃分出三個(gè)不同的臨時(shí)隔離空域，并在整個(gè)終端空域范圍中重現(xiàn)選出3條新的條件航線。如果該終端空域中存在軍航活動(dòng)，且臨時(shí)隔離區(qū)域處于釋放狀態(tài)時(shí)，民航不能使用新選出的條件航線；如果該終端空域中沒(méi)有軍航活動(dòng)，且劃分出的臨時(shí)隔離區(qū)域處于釋放狀態(tài)時(shí)，所選條件航線可以用來(lái)滿足民航的空中交通需求。

（二）基于空域靈活使用的終端空域規(guī)劃設(shè)計(jì)的仿真分析

針對(duì)該終端空域的規(guī)劃設(shè)計(jì)方案，這里分別從以下幾方面規(guī)劃方案的實(shí)效性進(jìn)行仿真分析：

1.負(fù)荷參數(shù)方面

未應(yīng)用終端空域規(guī)劃設(shè)計(jì)方案之前，該終端區(qū)域中的扇區(qū)數(shù)量為6個(gè)，其中1扇區(qū)、3扇區(qū)、5扇區(qū)的負(fù)荷參數(shù)分別為2751s、2972s以及2667s。經(jīng)過(guò)仿真分析可知：應(yīng)用基于空域靈活使用的終端空域規(guī)劃設(shè)計(jì)方案之后，這三個(gè)扇區(qū)的負(fù)荷參數(shù)分別變?yōu)椋?312s、2456s以及2208s。由此可知，基于空域靈活使用的終端空域規(guī)劃設(shè)計(jì)方案具有良好的優(yōu)化效果H。

2.安全方面

為了更好地分析該終端空域在安全性能方面的變化，這里以飛機(jī)之間的間隔和每小時(shí)飛機(jī)飛行次數(shù)作為量化指標(biāo)，對(duì)整個(gè)終端空域進(jìn)行量化處理。就間隔方面而言，該終端空域的間隔參數(shù)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；而每小時(shí)飛機(jī)飛行次數(shù)相對(duì)較高，為19.259X10-9次/h；應(yīng)用基于空域靈活使用的終端空域規(guī)劃設(shè)計(jì)方案之后，該終端空域的每小時(shí)飛機(jī)飛行次數(shù)參數(shù)被調(diào)整為：3.731X10-9次/h。

3.經(jīng)濟(jì)方面

為了判斷該終端空域應(yīng)用規(guī)劃設(shè)計(jì)方案前后經(jīng)濟(jì)效益的變化，這里利用數(shù)學(xué)模型對(duì)該終端空域的飛行成本總數(shù)進(jìn)行合理分析，分析結(jié)果表明：在應(yīng)用規(guī)劃方案之前：該終端空域的飛行成本總數(shù)為145.18億元；應(yīng)用空域靈活使用規(guī)劃方案之后：這一參數(shù)降低為134.89億元。從這個(gè)角度來(lái)講，基于空域靈活使用的終端空域規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的應(yīng)用，能夠?yàn)樯虾＝K端空域帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)效益。

4.航班延誤方面

與我國(guó)其他地區(qū)的終端空域相比，上海終端空域的空中交通壓力相對(duì)較大。在未應(yīng)用基于空域靈活使用終端空域規(guī)劃設(shè)計(jì)方案之前，該終端空域在虹橋機(jī)場(chǎng)及浦東機(jī)場(chǎng)進(jìn)場(chǎng)方面的平均延誤時(shí)間分別為10.85min、10.66min；應(yīng)用終端空域規(guī)劃設(shè)計(jì)方案之后，該終端空域在上述兩機(jī)場(chǎng)進(jìn)場(chǎng)方面的平均延誤時(shí)間被縮短為：10.03min和9.84min。結(jié)合相關(guān)規(guī)定中對(duì)航班延誤時(shí)間的要求可以判斷，基于空域靈活使用的終端空域規(guī)劃設(shè)計(jì)方案滿足規(guī)定要求，并且能夠?qū)υ镜慕K端空域的航班延誤問(wèn)題產(chǎn)生一定的優(yōu)化作用。

結(jié)論：空域靈活使用是解決我國(guó)當(dāng)前空域緊張問(wèn)題的重要方法。在實(shí)際的終端空域中，可以在合理劃定臨時(shí)隔離區(qū)域的基礎(chǔ)上，選出與之對(duì)應(yīng)的條件航線，以緩解空中交通壓力。