基于空中交通管制運(yùn)行品質(zhì)的扇區(qū)容量評(píng)估

李赟杰

（云南空管分局 650200）

摘 要：扇區(qū)容量作為一項(xiàng)衡量標(biāo)準(zhǔn)，能夠?qū)罩薪煌ü苤七\(yùn)行品質(zhì)等進(jìn)行全面、系統(tǒng)地評(píng)估。文章將從空中交通管制運(yùn)行品質(zhì)概念及其影響因素入手，并結(jié)合具體研究對(duì)象進(jìn)行扇區(qū)容量評(píng)估，判斷該機(jī)場(chǎng)具備良好的運(yùn)行品質(zhì)，希望能夠?yàn)槲覈?guó)其他空中交通管制提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：空中交通管制；運(yùn)行品質(zhì)；扇區(qū)容量評(píng)估

前言：近年來，隨著經(jīng)濟(jì)與技術(shù)快速發(fā)展，我國(guó)航空運(yùn)輸業(yè)獲得了長(zhǎng)足發(fā)展，但隨著業(yè)務(wù)量的增加，面臨著巨大的挑戰(zhàn)。特別是空域資源與交通流量之間的矛盾日漸突出，在很大程度上加劇了空中交通擁擠現(xiàn)象，降低了飛行安全系數(shù)。而扇區(qū)容量評(píng)估作為一種嶄新的評(píng)估方式和方法，能夠?qū)Ξ?dāng)前交通管制運(yùn)行品質(zhì)進(jìn)行判斷和預(yù)測(cè)，幫助管制員決策提供科學(xué)依據(jù)，進(jìn)而確保空中交通安全。因此加強(qiáng)對(duì)空中交通管制運(yùn)行品質(zhì)扇區(qū)容量評(píng)估的研究具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1、空中交通管制運(yùn)行品質(zhì)概述

空中交通管制運(yùn)行品質(zhì)，是指管制運(yùn)行特性的具體表現(xiàn)形式。隨著世界航空運(yùn)輸業(yè)不斷發(fā)展，為了確保各類飛行活動(dòng)能夠安全、可靠運(yùn)行，空中交通管制服務(wù)應(yīng)運(yùn)而生。因此在實(shí)踐中，在復(fù)雜的系統(tǒng)基礎(chǔ)之上，針對(duì)空域、機(jī)場(chǎng)扇區(qū)范圍內(nèi)的航空設(shè)備進(jìn)行管理和控制，最終實(shí)現(xiàn)各個(gè)航空器穩(wěn)定運(yùn)行的目標(biāo)，維護(hù)空中交通始終保持在有序流動(dòng)過程當(dāng)中。

與公路、鐵路運(yùn)輸不同，空中交通管制運(yùn)行具有較強(qiáng)的特殊性。如自適應(yīng)能力，由于航空器是一個(gè)復(fù)雜、且巨大的系統(tǒng)，管制系統(tǒng)涉及多方面元素，且內(nèi)部形成層次具有差異性，對(duì)此在實(shí)際運(yùn)行中，會(huì)根據(jù)外部實(shí)際情況作出針對(duì)性調(diào)整，以此來達(dá)到局部自適應(yīng)目標(biāo)。另外，系統(tǒng)內(nèi)部各個(gè)子系統(tǒng)之間互相影響、互相制約，但是要想實(shí)現(xiàn)良好的運(yùn)行，各個(gè)部分需要互相協(xié)同和配合，才能夠達(dá)到安全運(yùn)行目標(biāo)。

2、扇區(qū)容量評(píng)估策略實(shí)施

2.1評(píng)估步驟

結(jié)合現(xiàn)有研究成果來看，針對(duì)扇區(qū)管制運(yùn)行品質(zhì)的評(píng)估，主要考慮交通流密度、管制運(yùn)行安全性能等因素。在實(shí)踐中，將指標(biāo)綜合程度、典型程度等作為基礎(chǔ)，并運(yùn)用專家調(diào)查法，最終確定能夠判斷出管制運(yùn)行品質(zhì)的具體標(biāo)準(zhǔn)[1]。然后對(duì)現(xiàn)有扇區(qū)流量進(jìn)行收集，并構(gòu)建原始數(shù)據(jù)庫，形成數(shù)據(jù)集合，為后續(xù)研究做好準(zhǔn)備。對(duì)具體的指標(biāo)樣本及逆行分析，獲得評(píng)價(jià)結(jié)果。最后將流量數(shù)據(jù)與綜合評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行擬合分析，形成準(zhǔn)確的結(jié)果，為交通管制提供相應(yīng)支持。

2.2管制運(yùn)行品質(zhì)影響因素分析

管制系統(tǒng)作為維護(hù)飛行秩序的重要環(huán)節(jié)，其工作水平高低直接影響航空飛行安全性。一般來說，我們需要通過管制運(yùn)行品質(zhì)來衡量該項(xiàng)工作。在具體工作中，對(duì)于管制運(yùn)行品質(zhì)的影響因素很多，如空域使用率，由于空域具有有限性，如果交通流量過密，將會(huì)增加空域容量飽和度，使得管制運(yùn)行效率下降，導(dǎo)致航班延誤等一系列問題。再如安全性能。隨著人們安全意識(shí)的提升，人們對(duì)于飛機(jī)安全性提出了更高要求。而安全指標(biāo)也因此成為了衡量空中交通管制運(yùn)行品質(zhì)的主要因素之一。此外，管制員工作負(fù)荷等因素也會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響。

2.3主成分分析法

主成分分析法，是指一種降維技術(shù)，在計(jì)算過程中，人員需要多個(gè)變量轉(zhuǎn)變?yōu)樯贁?shù)主成分進(jìn)行多元統(tǒng)計(jì)，以囊括所有影響因素。在實(shí)際應(yīng)用中，這些成分能夠真實(shí)、具體地反映出原始變量信息，然后對(duì)信息進(jìn)行線性處理[2]。當(dāng)處于不損失有效信息情況下，能夠?qū)⑵渲卸酁橹笜?biāo)內(nèi)容充分反映出來，并獲得更加科學(xué)的研究結(jié)果。在實(shí)踐中，主要根據(jù)如下公式進(jìn)行計(jì)算：

3、實(shí)際案例分析

為了提高文章研究針對(duì)性、實(shí)用性，在具體分析中，本文選取昆明機(jī)場(chǎng)進(jìn)場(chǎng)終端數(shù)據(jù)作為研究對(duì)象。由于較為繁忙，將此作為實(shí)例具有較強(qiáng)的代表性。

3.1運(yùn)行品質(zhì)指標(biāo)

結(jié)合專家意見來看，選取扇區(qū)飽和度、跑道跟進(jìn)到達(dá)時(shí)間等原始指標(biāo)作為衡量標(biāo)準(zhǔn)。本文采集了2015年7月1日至9日200個(gè)時(shí)段的扇區(qū)管制數(shù)據(jù)作為樣本進(jìn)行分析。其中樣本數(shù)據(jù)為表1。

3.2扇區(qū)管制運(yùn)行品質(zhì)評(píng)價(jià)

由于數(shù)據(jù)采集存在一定的普遍性，且無序，為了提高評(píng)估效果，應(yīng)對(duì)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，對(duì)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并計(jì)算出樣本的綜合得分，其中分值較高的證明扇區(qū)管制運(yùn)行品質(zhì)較好，航空運(yùn)輸流量安排合理，能夠減少運(yùn)行矛盾，且在很大程度上確保了航空運(yùn)輸安全[3]。

3.3扇區(qū)容量評(píng)估

利用MATLAB軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合處理后，能夠得到相應(yīng)的函數(shù)，最終判斷出昆明機(jī)場(chǎng)南扇流量處于30架/h，得分處于高位。該計(jì)算結(jié)果能夠?yàn)榻煌ü苤铺峁┛茖W(xué)依據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)容流合理配置。

結(jié)論：根據(jù)上文所述，隨著航空事業(yè)不斷發(fā)展，安全性、可靠性受到了全社會(huì)的廣泛關(guān)注。因此針對(duì)空中交通管制來說，現(xiàn)如今對(duì)于扇區(qū)容量影響因素較多，如果單純將管制員工作負(fù)荷視為扇區(qū)容量，將違背全面性原則。對(duì)此，在具體實(shí)踐中，還應(yīng)充分考慮時(shí)間等因素，實(shí)現(xiàn)對(duì)管制運(yùn)行品質(zhì)的高效評(píng)價(jià)，獲得準(zhǔn)確的結(jié)果，為管制員工作提供科學(xué)依據(jù)，從而促進(jìn)我國(guó)航空事業(yè)實(shí)現(xiàn)持續(xù)健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]張建平，劉丹，程延松，胡明華.基于空中交通管制運(yùn)行品質(zhì)的扇區(qū)容量評(píng)估[J].航空計(jì)算技術(shù)，2014，（03）：1-3.

[2]王紅勇，劉文，趙嶷飛.一種基于交通流模式的扇區(qū)運(yùn)行容量計(jì)算方法[J].交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息，2014，（06）：188-193.

[3]張建平，胡明華，吳振亞，張瑞平.基于BP網(wǎng)絡(luò)的空中交通管制運(yùn)行品質(zhì)評(píng)價(jià)[J].西南交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，（03）：553-558.