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)展和廣泛應用，研究有其相關課題著重要意義。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ǎ⒔Y合相關實踐經(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)的空域使用情況進行監(jiān)控和疏導，以最佳的決策來維護空中交通服務的暢通高效，同時避免因管理不當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)的飛行活動進行管理、分析與協(xié)調(diào)，提前性地對空中交通需求進行評估，確認和調(diào)整各飛行任務之間的協(xié)調(diào)性，制定適當?shù)慕鉀Q方案避免飛機飛行過程中出現(xiàn)問題。該階段也負責制定年度空中交通容量計劃、航路分配計劃等內(nèi)容[1]。后者又分為預戰(zhàn)術流量管理和戰(zhàn)術流量管理兩部分。預戰(zhàn)術流量管理，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行確認和調(diào)整，依照當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)行飛行任務當日所開展的管理活動為戰(zhàn)術流量管理，即實時流量管理，該過程主要是對當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行更新或細微調(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兩位學者在1991年的時候?qū)τ诖_定型單機場地面等待問題進行了研究分析。在研究過程中發(fā)現(xiàn)，天氣情況所進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)對于空中流量進行管理。在保證安全性能的基礎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)飛機達到時間次序來決定飛機著陸順序的方式。當飛機進入到終端區(qū)進入點范圍內(nèi)，中心系統(tǒng)會根據(jù)飛機的性能數(shù)據(jù)、初始狀態(tài)等對于飛機到達目標點的ETA進行計算。（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)劃的基礎上實現(xiàn)的，會對于一組飛機的位置進行全部的給定的情況下，對其進行徹底的優(yōu)化。也可能對于所有的飛機排列樹進行尋優(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。其中一架飛機進行加速之后，就會先于原本正常估計時間達到目標點，這樣的情況下，飛機隊伍中所有的飛機都能減少相應的時間延誤。

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螅擒浖囊环N開發(fā)方法。超越了程序設計以及軟件開發(fā)拓展到了人工智能等領域，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系，從而形成一個層次結構。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)方法的軟件結構，依賴于功能，當功能發(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)建模基本過程是，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)系進行確定[4]。然后在時間角度，構成對象的控制結構動態(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行處理，依照時間管理的角度，流量管理系統(tǒng)中對象進行考慮。

5 結語

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，有關人員應該從其應用的客觀實際出發(fā)，研究制定最為符合實際的管理方法實施方案。

參考文獻：

[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，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)設計研究[J].中國民航飛行學院學報，2012（05）：67-69.