探究空中交通流量管理的關鍵技術

程湲清

(中國民航華北地區空中交通管理局空管中心，北京)

探究空中交通流量管理的關鍵技術

程湲清

(中國民航華北地區空中交通管理局空管中心，北京)

隨著祖國的騰飛，經濟的增長，航空事業的發展越來越快，航班越來越多，我國的空中交通擁擠的情況越來越多，造成的經濟損失也就越來越大，因此空中交通流量的管理也就越來越顯得重要。應該如何科學有效的利用空中交通流量管理所使用的系統和技術？本文就著重對此進行探究和分析。

空中交通;流量管理

1 空域結構

近年來，我國的航空運輸發展和增長的速度位居世界前列，隨著人們對民航的需求越來越大，國內航班的迅猛增加，而配套的空中交通流量管理體系沒有立刻跟上，導致航班延誤問題已經成為一個較為普遍的現象，而新型戰斗機的研發、配備導致對空域的需求越來越大。在空管委和各個相關部門的共同努力下，目前空域環境已有較大改善，但是個別區域內的空域布局并未得到質變，軍民空域相互交織，導致“空中堵車”。導致航空質量和效率低下，并存在較多的安全隱患。如何解決軍民航之間的資源合資利用分配，提高使用空域的靈活度，成為現在一個重要而關鍵的問題。因為航班的不斷增加，管制員需要經常面臨在某一時刻內，航班急劇增加，而空域的資源利用率不高，導致需要使用航班延誤來解決大流量的的突發狀況。因此，發展空管流量控制最直接的意義就在于在空中交通緊張的時段進行必要的流量控制，以保障航班的飛行安全。目前我國大部分空域由空軍掌握，發展流量控制能夠有效保障航班安全，并能合理安排航班架次，提升空域使用效率。

2 我國空域流量的系統和監控尚存不足

一是流量控制的部門不明確。在飛行流量較小的地區，為節約成本，不設置專門的流量控制機構，常規的流量控制工作一般由各個管制部門自己控制并發布，基本滿足實際運行的需求。但隨著我國民航事業飛速穩固的發展，我國幾大機場的流量已經位于世界前列，這時各地區急切的需要設置專門的流量控制部門。由專門的部門來負責流量控制，解放了管制的力量，同時更好的協調各個單位的流量控制工作，能夠在統一的規劃的指揮下，做好流量控制工作。二是流量控制的綜合管理有著較大的不足。我國尚處于發展階段，各地區發展水平有較大差異，資金預算不同，各部門的設備存在不統一，也就存在相當多不兼容、不完全兼容的的情況，信息不能及時傳達，很大程度上制約了民航的發展。例如處理航班的動態信息，各地區使用的系統“各自為陣”，沒用一個通用的綜合管理系統，兼容性差，綜合利用率低，造成無法做到全國統一流量監控。

隨著改革的深入，空管的管理工作取得了很大發展，開辟了多條國際航路、航線，優化相對擁擠的航路，對重要航路、航線的結構進行了大刀闊斧的調整和改進，之前存在的一些沖突點、矛盾點被有效地緩解，航班延誤有明顯改善。并且通過改革飛行高度層，增加了近一倍的飛行高度層，大大緩解了空域的容量不足，提高了航班的流量。

我國民航有統一化管理系統，可以覆蓋全國所有的管制部門，從中央的全國空中交通流量管理中心，到各個地方的空中交通流量室，以及塔臺、區域、終端管制室等空管部門。考慮到我國特殊的國情，在保證數據的機密性、安全性的前提下，協助空軍記錄軍航的航空流量統計工作。同時使用的系統具有先進性和遠瞻性,不僅能夠滿足現在，還能保證未來數十年在民航飛速發展的情況下依然能滿足需求。

3 空中流量管理方法

從整體角度來看，管理方法主要分為空域容量管理和空中交通流量管理。前者是“大而廣”：研究飛機類型和飛機所有經過的地方，例如機場和跑道以及空中飛行區域結構和管制程序等，并對此進行長期的改進、完善，實現對空中交通流量完善化的管理。但此方法涉及多方面事物，如何協調、怎樣協調在實際應用上都存在問題，并且實現周期長；由于是大局觀思維，因此不能夠完全套用在承擔空中交通流量管理相關任務中。后者則是“小而精”，通過單個飛機的起飛降落的時間和飛行航線等進行精細化整理與管理微調，從而提高精度進而提高空中流量的管理，該方法相對較易，可行性較高且應用廣泛。我國空中交通流量管理起步較早，但就目前情況及其發展而言，仍有非常大的發展空間。以下是目前主要的幾類管理系統和關鍵技術：

1）增強型交通管理系統：美國曾使用的空中交通流量管理系統，主要建立在專家的分析和研究的基礎上二次開發，在全國范圍內都可對飛行流量和空域容量進行自動化調整，在突發狀況下的空域優化。主要的組件有數據交換、流量分析、協同決策等。

數據交換：支持管理部門與航空公司進行數據交流，實現空中交通流量狀態的實時知曉；

流量分析：可定期評估一定管理空域范圍內的飛行狀態；

協同決策：支持多個單位和部門對具體的某一流量管理方案和內容進行協商。

2）終端雷達管制自動化控制技術：評估當前空中交通狀況，并建立模型。通過模型對空中交通進行決策和管理，同時還可對飛行時隙和航路等任務進行人機交流，輔助航路的協調與管制。

3）全空域和機場建模：與終端雷達管制自動化控制技術有些類似，不過建模的目標是機場而不是空中交通。可以對機場的整體容量（跑道、滑行道、停機位、航路的容量）以及路徑分配、沖突預測等進行計算建模，并給出解決方案。管理部門可用此對管理效能進行改進、優化，設計出能空域、底面容量更大的方案，協助優化空中交通流量決策。

4）協同航路技術：通過過去和現在的監控數據以及飛行計劃等，規劃和預測出未來空域的擁擠度，容量大小，再根據各個飛行計劃中可能存在的狀況和隱患進行備選航路與改航以及其造成的影響進行分析，最終得出各個規避策略，協助各個部門和管制員完成流量管理的工作。

5）定期航班規劃與數據管理：以數據庫為基礎，對航班計劃文件，管理區域、扇區等相關設施的數據和實時運行狀況進行存儲管理，為其他的系統提供數據。

6）計算機輔助時隙分配：通過高精度的時間管理，對飛機的起飛時間進行計算，得到合理的時隙分配和調控，提高空域容量利用率。降低飛行沖突狀況概率。

4 結語

空中交通流量管理是全球航空單位都遇到的難題，設計因素多，涉及因素廣，細節瑣碎。如何提高管理的合理性和科學性是幾代航空人為之奮斗的目標。我國充分考慮了自身的特殊國情，最大限度利用各種資源和各方面積極溝通努力朝著和諧空域和諧飛行的目標努力著。

[1] 何光勤，張進，胡明華.美國新一代航空運輸系統及其對中國的借鑒意義[J].科技經濟市場，2011（05）：2012-2014.

[2] 田文.基于不確定需求預測的概率空域擁擠管理方法研究[D]. 南京航空航天大學 2012

[3] 張洪海.機場終端區協同流量管理關鍵技術研究[D]. 南京航空航天大學 2009

Key technology of air traffic flow management

Cheng Yuanqing
(air traffic control center,Beijing,China)

With the rapid development of the motherland,economic growth,increasingly rapid development of aviation,flight number is increasing,China's air traffic congestion becomes more and more,resulting in economic losses is more and more big,so the air traffic flow management also appears more and more important.Should be how scientific and effective use of air traffic flow management system and technology? This article focuses on the exploration and analysis of this.

air traffic;traffic management