華東協同決策系統的運行使用分析

摘 要：在目前航班延誤情況嚴重的情況下，介紹CDM系統，一種基于多方合作、信息共享及協同決策，以達到減少航班延誤為目的的系統，分析實行該系統存在的優勢，以及進一步需要改善的內容。

關鍵詞：CDM系統；協同決策；航班延誤

1 協同決策原理

隨著國內航空交通的持續增長，航班延誤已經成為制約民航高速發展的主要原因。航班延誤的影響不僅是給旅客、機場及航空公司造成的經濟損失，更體現在對機場、航空公司形象、信譽等方面的負面效應。

為了應對日益繁忙的航空業發展需求，提高空中交通流量管理的效率，減少航班空中和地面的等待時間，美國在20世紀90年代首先提出協同決策（Collaborative Decision Making，CDM）的理念并開始推廣，隨后歐洲也引入該理念。目前，協同決策的理念和技術在美國和歐洲都發展的較為成熟。

空管、航空公司以及機場與航班的正常運行密切相關，但他們的信息系統是相互獨立的，信息溝通存在一定的障礙。協同決策的理念則是將空管、航空公司以及機場三方掌握的與航班運行相關的信息在同一個平臺上進行整合、運算，并將數據共享，促使空管、航空公司以及機場三方協調運行、共同決策，合理分配航班進離港時間及順序，合理調配空域資源、運營方資源，提高航班運行的效率和保障單位的服務品質。

根據民航局《民航航班正常統計辦法》中的定義，航班延誤原因包含十一個大類，分別是：天氣原因、航空公司原因、流量原因、軍事活動原因、空管原因、機場原因、聯檢原因、油料原因、旅客原因、公共安全原因以及離港系統原因。由此可見，航班延誤原因綜合了安全、經濟、環境和人力等因素，是一個龐大的復雜系統。根據2010年-2015年延誤原因的統計數據來看，這十一個原因中航空公司原因、天氣原因、流量控制原因、軍事活動原因，這四個原因造成的航班延誤占不正常航班總數的96%以上。

從上述延誤原因分析可以看出，除天氣、軍事活動等不可控制的客觀原因外，與航班保障相關的各方，包括空管、航空公司以及機場等都是航班延誤主要的責任方，其最大的原因是航班信息沒有共享，導致接受到的信息延遲，決策信息無法統一。建立在信息相互交換和共享的基礎上的協同決策系統，是目前情況下解決航班延誤的最佳方案。因此，推廣和實施協同決策可以在很大程度上改善航班延誤及優化空域中的流量情況。

2 華東協同決策（CDM）系統

在現階段，航班量的增加與飛行空域的矛盾，軍方活動與民航航班正常飛行的矛盾以及機場和航路上異常天氣與民航航班安全飛行的矛盾日益增長，這些都是導致航班的長時間等待的主要因素。在這種情況下，華東空管局設立協同決策小組，開發符合中國及華東實際情況的協同決策系統，通過協同決策系統的推廣和使用改善華東地區空中交通流量和航班延誤情況。

但是，相比美國75%以上是開放空域的情況，國內在空域以及航路、航線方面的情況要復雜很多。民航航班可以使用的空域僅不到40%，且空域情況復雜，可用資源受到了極大的限制，協同決策系統的開發研制十分困難。

華東的協同決策系統自2012年9月開始研發，同年12月17日試運行。初始只在A593、H104及B208航路進行試驗運行調試，并根據實際運行環境，不斷對CDM系統進行了算法調整、增加和修改了部分模塊，經過一年多試驗運行調試，CDM系統運行平穩。2013年12月26日實現華東地區全面CDM系統放行，自實行CDM系統放行以來，航班延誤率以及延誤時間明顯減少。

目前華東地區流量管理運行體系，通過CDM系統把華東40個機場，各個航空公司以及空管各地塔臺、進近、區調部門高效聯系起來，形成了一個網絡平臺。在此平臺上實現多方的信息的交互、共享，并進行協同決策。與以往的工作方式相比，空管、航空公司、機場之間第一次實現良性互動，是一種全新工作模式。

3 華東協同決策系統的優勢分析

最大限度合理使用空域資源。對民用航空來說，空域是一種有限且緊缺的重要資源。協同決策系統將華東空中交通管制空域視為一個整體，系統分析內部及外部航班延誤原因，延誤開始與結束時間，并綜合考慮天氣狀況、空域內的流量限制、跑道的流量限制、機場及航空公司的保障能力限制等原因，合理分配華東區域內40個機場所有航班的起落時間及順序，最大限度地合理運用空域資源。

優化管制流程，減輕空管工作負荷。傳統運行模式下，機組需要在旅客登機完成，航班所有準備工作完成后，向空管申請起飛時間。空管再聯系上海流量控制室，綜合考慮當前情況，最終給出合適的預計起飛時間。這個過程需要空管反復協調，耗費大量的精力。運行CDM系統之后，由CDM系統根據航班的執行情況，自動分配航班的預計起飛時間，節省了空管反復協調浪費的精力，同時，CDM系統能幫助空管合理優化航路安排，從而盡量減少由流量控制而造成的航班延誤。

減少乘客登機后的等待時間。傳統運行模式下，對航空公司而言，造成延誤的原因及延誤具體情況不清晰，航空公司及機組無法準確掌握合適的上客時間。旅客登機之后，會在飛機上長時間等待，甚至反復上下飛機。這也是目前旅客與航空公司之間最大的矛盾。運行CDM系統之后，機組可以通過系統主動掌握航班預計起飛時間，更準確地安排乘客的登機時間。

提高機場地面服務效率。運行CDM系統之后，進離港航班的先后順序清晰明確，有助于機場及航空公司合理安排停機位、加油車、除冰車、客梯車等有限的資源，避免由于地面保障不到位而造成額外的航班延誤。

4 華東協同決策系統運行需求

發布的延誤信息的統一化。延誤信息雖然是由不同的管制單位發出的，但仍需要使用同樣的延誤標準和發布格式，使延誤信息的整合更為精確。

延誤信息的透明化。所有延誤信息對外透明化發布，可以使航空公司簽派、機組成員以及機場地服人員能了解自己公司的信息，甚至是其他公司航班的信息；乘客也能了解到自己所乘坐航班的延誤信息。信息的透明化處理，可以使航班的相關人員減少了對航班延誤的疑惑，增加了對CDM系統的信任度。

發布信息的準確性。延誤信息，特別是天氣信息的預報是存在一定的誤差度的，為了使延誤信息發布得更加準確，要求航空相關人員努力增強自己的專業技能，減少預報的誤差度。

考慮引入航空公司信用和懲罰機制。在整個CDM系統中，時間是有限且珍貴的資源。引入航空公司信用和懲罰機制，對于航班由于種種原因浪費給定的起飛時間的行為，給予一定的信用懲罰。航空公司的信用等級可以作為安排航班起飛順序的考慮因素之一。

5 結束語

CDM系統使航班整個生命周期完整化、直觀化、透明化和可控化，從而精確定位延誤瓶頸，及時解決延誤原因，以提高航班總體服務品質。

CDM的優勢不僅僅局限于一個機場，或者是一個地區，隨著該理念在全國范圍內的不斷推廣，必定會使全國范圍內的空中流量管理效率有一個質的飛越，為旅客提供更優質的服務。

參考文獻

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