空中交通協(xié)同流量管理工作模式的分析

蔡杰翱

（中國(guó)民用航空華東地區(qū)空中交通管理局，中國(guó) 上海200335）

隨著近年來，我國(guó)飛行流量的急劇增長(zhǎng)，空域資源日趨緊張。2013年，飛機(jī)起降架次達(dá)到731.5 萬架次，比2008 年增長(zhǎng)73.4%。 在高峰期，大型機(jī)場(chǎng)起降架次達(dá)到飽和。 管制員通常會(huì)對(duì)空中交通實(shí)施流量控制，保證區(qū)域內(nèi)的飛機(jī)數(shù)目小于或等于區(qū)域的容量，這便造成了航班延誤。 目前世界上應(yīng)用較好的流量管理系統(tǒng)分別屬于美國(guó)、歐洲和日本，它們的產(chǎn)生和發(fā)展是流量管理系統(tǒng)的典型代表。而在我國(guó)，隨著七大區(qū)管中心的逐步建立、縮小垂直間隔的實(shí)施、新導(dǎo)航方式的使用，雖極大地對(duì)推動(dòng)了流量管理工作，但目前單方面的流量控制依然顯得被動(dòng)，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求，建立一個(gè)主動(dòng)高效可靠完善的空中交通流量管理系統(tǒng)成為解決近遠(yuǎn)期飛行流量與飛行容量矛盾的迫切要求。于是，協(xié)同決策（Collaborative Decision Making,CDM）的概念被引入到空中交通流量管理中來。

協(xié)同決策就是讓管制部門、流量管理部門、航空公司、機(jī)場(chǎng)和地面代理機(jī)構(gòu)等都加入到了空中交通流量管理的決策中來，通過構(gòu)建統(tǒng)一的信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行協(xié)調(diào)和實(shí)時(shí)信息共享，使民航系統(tǒng)在運(yùn)營(yíng)高峰期或惡劣天氣等特殊情況下，最大限度地減少航班延誤，達(dá)到資源配置的最優(yōu)化，充分保證空中交通流量管理決策的經(jīng)濟(jì)性、公平性、合理性和有效性。協(xié)同流量管理的工作模式是各協(xié)同部門間相關(guān)信息數(shù)據(jù)傳遞、處理、反饋的方法，是協(xié)同流量管理工作暢通高效地完成既定目標(biāo)的保證，同時(shí)它也明確了各參與部門的職能與指責(zé)。 但是如何制定有效的工作模式支持各方的協(xié)同工作是一個(gè)難點(diǎn)。

目前， 新的基于CDM 的空中交通管理模式正在歐美一些國(guó)家獲得應(yīng)用，并取得了很好的效果。 通過協(xié)同決策，科學(xué)靈活地配置容量、分配流量， 通過與多個(gè)航空公司的需求協(xié)調(diào)合理公平解決航班擁堵，通過多方的信息協(xié)調(diào)和共享避免航班在航路上發(fā)生擁堵，通過加入優(yōu)先級(jí)隊(duì)列使具有優(yōu)先權(quán)的航班免遭延誤，考慮了航空公司的利益。

我國(guó)的空中交通流量存在著“東密西疏”的地區(qū)分布不均衡的特點(diǎn)，尤其在惡劣天氣或遇緊急事件下，空域流量的壓力顯得尤為突出。未能充分有效使用相對(duì)稀缺的空域資源，空管基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上的不完善且地區(qū)發(fā)展不平衡，缺乏一個(gè)高級(jí)程度的協(xié)作平臺(tái)，協(xié)同處理能力薄弱，科研水平和人才水平還不強(qiáng)，很大程度上缺乏自主研發(fā)能力等，成為我國(guó)現(xiàn)階段民航空管系統(tǒng)與未來飛行流量發(fā)展之間的矛盾。

總結(jié)了歐美國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)和運(yùn)行實(shí)踐，參考空管系統(tǒng)管理體制和設(shè)施建設(shè)，建立以全國(guó)流量管理中心為中心，根據(jù)全國(guó)機(jī)場(chǎng)及空域的容量，協(xié)調(diào)航空公司運(yùn)營(yíng)人的需求，制定科學(xué)的航班時(shí)刻表，在提前1 天時(shí)預(yù)測(cè)全國(guó)的空域容量與飛行流量，安排全國(guó)范圍的飛行計(jì)劃，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)全國(guó)的飛行流量和空域容量變化， 計(jì)算和預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的擁擠，提出相應(yīng)建議，并協(xié)調(diào)下一級(jí)部門實(shí)施。批準(zhǔn)航班延誤申請(qǐng)，發(fā)布空中交通狀況及其相關(guān)信息，處理突發(fā)事件。 依托區(qū)域管制中心的流量管理室，并在區(qū)域管制中心、終端管制中心和重點(diǎn)機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)增設(shè)流量管理席位單位增設(shè)的流量管理席位， 形成基于工作地點(diǎn)的3 級(jí)結(jié)構(gòu)，溝通流暢的組織體系。

流量管理單位在CDM 通信協(xié)調(diào)結(jié)構(gòu)中將為所有決策參與者提供同樣的顯示系統(tǒng)狀態(tài)的環(huán)境，使決策參與者在充分透明的環(huán)境中協(xié)同處理問題，并為所有參與者提供監(jiān)視決策所產(chǎn)生效果的平臺(tái)，及時(shí)、適當(dāng)?shù)卣{(diào)整方案，美國(guó)專家提出過兩種結(jié)構(gòu)模式。 集中式通信協(xié)調(diào)是通過流量管理中心集合的， 通常涉及國(guó)家交通管理問題影響的多個(gè)部門。 分散式通信協(xié)調(diào)并不直接涉及流量管理中心，為單一中心的空域或相鄰中心的空域解決本地交通管理。協(xié)同決策的集中式是通過使用串行（即葡萄型）通信網(wǎng)絡(luò)，需要通信的數(shù)量被降到最低限度，內(nèi)容也被減少到不可再少的片段，有效地減少了交通管理專家的溝通任務(wù)負(fù)荷。 通常情況下，流量管理中心打電話給區(qū)域中心告知新的或修訂的空域運(yùn)行限制， 然后把信息錄入一般信息信息系統(tǒng)和中心聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)站。通知終端中心和塔臺(tái)這一新的信息，由戰(zhàn)術(shù)管制員實(shí)施戰(zhàn)術(shù)飛行流量管理。 而分散型（網(wǎng)絡(luò)狀）需求的通信量將大大增加！ 如果在遇惡劣天氣下改航等情況是， 各方面的信息會(huì)以一種爆發(fā)的態(tài)勢(shì)實(shí)時(shí)更新，勢(shì)必造成一些小容量小負(fù)荷的單位信息飽和，或響應(yīng)緩慢。 但在涉及地區(qū)級(jí)的流量管理協(xié)調(diào)問題上， 一些部門又有了解其他單位的信息，以掌握相關(guān)單位的情況、限制或需求，更好的提出自己的需求、意見、策略。 美國(guó)在協(xié)同流量管理工作中，專門在各運(yùn)行部門設(shè)立交通管理協(xié)調(diào)員，以作為流量信息接受傳遞和中轉(zhuǎn)者，他雖然不是最主要的決策者，但他們起到了樞紐作用，并可以綜合了來自各部門的信息提交和信息反饋，又不增加指揮中心的工作負(fù)荷。

以往的流量管理工作， 僅僅是考慮空域管理者之間的協(xié)調(diào)通信。而引入了CDM 后，各參與者，尤其是空域使用者，他們將通過建立起一個(gè)協(xié)調(diào)的機(jī)構(gòu)直接參與到?jīng)Q策活動(dòng)中來，在空域管理者的直接對(duì)接中實(shí)現(xiàn)其利益。歐洲中央流量管理中心通過電文（AFTN 網(wǎng)、SITA 網(wǎng)）、E-MAIL 和電話等手段，采用協(xié)同決策的形式與空中交通管制單位和航空公司進(jìn)行協(xié)調(diào)，以促進(jìn)空中交通管制單位適時(shí)地改善容量，促進(jìn)航空公司接受時(shí)隙或?qū)π薷臅r(shí)隙提出建議，如改變飛行高度層或航路等。

目前，我國(guó)建立的CDM 系統(tǒng)正是以控制東部地區(qū)流量為切入點(diǎn)，通過京滬穗三大區(qū)管中心建立流量管理部門，引入機(jī)場(chǎng)、航空公司共同參與流量管理的決策，適當(dāng)調(diào)整軍民航協(xié)調(diào)機(jī)制，逐步滿足全行業(yè)系統(tǒng)需求。 從戰(zhàn)略到戰(zhàn)術(shù)層面，實(shí)現(xiàn)能夠抵御外來因素對(duì)全國(guó)空域系統(tǒng)的沖擊，加強(qiáng)運(yùn)行部門協(xié)調(diào)，調(diào)解航空公司之間的分歧意見。 CDM決策系統(tǒng)已經(jīng)在多個(gè)地區(qū)鋪開，并將隨著空管運(yùn)行結(jié)構(gòu)和模式的升級(jí)而逐步完善，未來將建全機(jī)場(chǎng)空域容量、航路數(shù)據(jù)等等靜態(tài)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的飛行計(jì)劃信息處理，進(jìn)行早期的流量預(yù)測(cè)，并通過實(shí)時(shí)的飛機(jī)起降數(shù)據(jù)、位置更新、航跡數(shù)據(jù)、氣象等動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)流量。

縱觀我國(guó)民航的發(fā)展，只有充分依靠自主研發(fā)，適當(dāng)借鑒歐美的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和概念，重在確立發(fā)展思路，引進(jìn)成熟的技術(shù)手段，結(jié)合中國(guó)民航發(fā)展的實(shí)際需要，建立起一套完善的工作模式及流程，以支持協(xié)同流量管理系統(tǒng)的更高水平運(yùn)作能，盡力滿足各方的利益，并促使流量工作的優(yōu)化。 在新的全國(guó)流量管理系統(tǒng)建設(shè)中，隨著組織機(jī)構(gòu)的建立與重組，協(xié)同決策平臺(tái)也應(yīng)該能夠不斷的擴(kuò)展，滿足我國(guó)由民航大國(guó)向民航強(qiáng)國(guó)發(fā)展的需要。

［1］呂小平.空中交通管理協(xié)同決策[J].空中交通管理，2005(4).

［2］趙嶷飛，任新惠.中國(guó)空中交通流量管理系統(tǒng)的組織設(shè)計(jì)：以工作地點(diǎn)為基礎(chǔ)的多層次人機(jī)組織設(shè)計(jì)的應(yīng)用[J].中國(guó)民航學(xué)院學(xué)報(bào)，2002(2).