交通運輸空中交通管理探討

楊棹銘

摘要：21世紀以來，我國科學技術水平不斷提升，各行各業發展迅速，GDP總額不斷上漲迎來繁榮景象，航空業也隨之不斷做出改善以滿足社會需求，尤其是在航空業改革方面。

關鍵詞：中國民航；空中交通；管理制度

中圖分類號：V355.1 文獻標識碼：A 文章編號：1672-9129（2017）09-258-02

Abstract：Sincethe21stcentury，thelevelofscienceandtechnologyinourcountryhasbeenimproved，variousindustrieshavedevelopedrapidly，thetotalamount of GDP has been rising and ushered in a prosperous scene， and the aviation industry has been improving constantly to meet the needs of the society， especially in the aspect of aviation industryreform.

Keywords： CAAC； Air Traffic； Management system

世界經濟的快速發展，推動著各行業領域不斷創新，人類社會轉變為信息時代，計算機 、微電子技術與信息科學技術的不斷完善與發展，尤其是信息化技術與計算機網絡技術的應用基本涵蓋了所有的事業領域，很 大程度上促進了我國通用航空業的科學管理的發展。

另一方面，隨著我國居民生活水平的不斷提升，在選擇旅行、出差或 者國際貿易往來的方式上也逐漸向首先考慮航空運輸。但是由于我國航空領域資源具有一定的局限性，民航的空中交通管理方面也有待完善，這就導致我國空中運輸呈現出需求大于供給的狀況發生。

1 我國民航空中交通管理現狀

簡而言之，空中交通管理是在先進的高新科學技術對飛機進行實時的跟蹤、管理以及控制，從而保障飛機在飛行中能夠有效避免風險，保證 飛行安全。空中交通管理的主要工作內容為有效的維護和促進空中交通秩序與安全，保證空中飛行的暢通和安全，大致可以分為三部分，即空中

交通服務、空中交通流量、管理和空域管理。

我國航空業近年來雖然取得了突破性的進展，飛機場、航空港的建立速度很快，有關管理部門將工作重點放在建設航空相關基礎設施上，卻忽略了空中管理體制的完善，存在管理技術手段不成熟、空中交通的評估機制不完善等問題。所以，我國空中交通管理部門借鑒了國外空中交通管理 機制的成功經驗，從而有助于我國民航航空業的發展[1]。

由于國外發達國家的經濟發展較快，航空業的發展相對我國來說起步要早得多，相關技術也比較完善，因此借鑒國外空中交通管理機制可以很好的幫助我國航空業的空中管理體制的發展與完善。目前我國空中交通管理機制中空中交通流量統計方法借鑒的是美國 ETMS 空中流量管理系統、歐洲 CFMU 中央流量空中交通系統的管理模式以及其他國家先進的科學管理技術與方法，將其綜合起來以適應我國經濟社會發展特點與航空業發展現狀，從而保證空中管理工作的有效性與安全性[2]。

函數。

xij0，

式中：F（x）為敵方目標威脅的損傷程度；G（x）為我方資源的保存程度；H

（x）為優化目標；a+b=1，a≥0，b≥0。

模型中，我方武器集合用矩陣 Om=[Oi]mxl 表示，其中 Oi 表示我方第 i 個武器平臺擁有武器的數量，m表示我方武器平臺的種類數量，我方擁有的武器總數為o i 。在進行武器目標分配中，使用同一種武器對目標打擊的數量總和不能超過該武器平臺的數量上限，由此建立分配的容量約束：

x i j o i

j 1

敵方目標集合用矩陣 En=[ej]nxl 表示，其中 ej 表示摧毀目標 j 需要的我方武器的最大數量，n是目標數量。建立模型的戰略約束：xijej，表示保證可以分配足夠的武器打擊敵方目標而又沒有武器的浪費。

我方資源值用矩陣V=[Vi]l×1表示，Vi表示我方第i個資源的價值，l表示我方資源的總數；敵方目標威脅值用矩陣W=[Wj]n×1表示，Wj表示敵方第 j 個目標的威脅值。

模型中對于武器狀態建立狀態矩陣S=[Si]m×1，其中Si表示我方第i個

（2）約束條件。對于約束條件，在優化函數的基礎上引入懲罰函數 P

（O，E），以對不符合約束條件的個體進行淘汰。因此使用公式（4）作為遺傳算法的適應度函數。

Fi（tx）=aF（x）+bG（x）+P（O，E）（4）

（3）遺傳操作

1）選擇。在解決 WTA 優化問題上，若使用傳統的比例選擇的方法，有些適應性較高的個體將占據下一代的絕大多數，這樣會導致算法過早收斂。所以選擇算子采用比例選擇配合最優保存策略方法。

2）交叉與變異。針對 WTA 優化問題的染色體編碼結構特點，采用單點隨機定位的兩點間算數交叉運算，采用單點隨機定位的變異運算。

3 實驗研究

根據上文遺傳算法的流程，本文設計了一個簡單的實驗場景，將模型中的參數進行人為給定，主要對作戰規模即武器的種類和目標的數量進行設定，其他參數如武器對目標的打擊概率、目標的威脅值都是通過程序

武器平臺的狀態向量，表示為： s

[ s ， s

， ， s

]T，S

表示第 i 個武器平

產生的隨機數。

2 我國民航空中交通管理存在的問題

2.1 投資效益不高。我國航空業的發展，絕大部分的資金支持是由國家財政撥款的，這種比較固化的投資方式，無法保證能夠快速獲取投資效益。據相關調查顯示：我國空中管理的基礎設施建設資金有超過 90%是來源于民航的發展基金。眾所周知，民航的發展基金是在國家財政資金管理 范圍內，其審批程序極其嚴格；另一方面，地區空管局有權利在地區管理 局的審批權范圍內向其申報項目，這樣就會在投資管理上造成因為人為因素打破了一體化的格局，極易導致多級多頭的管理現象頻頻發生[3]。

2.2 運行效率不高。空中運輸在中長短距離的范圍內具備一定的優 勢，相對陸地運輸、海洋運輸來講，可以節省很多時間成本，對于一些在時 間上要求比較嚴格的客戶是最好的選擇，但是我國航空公司的運行普遍存在航班延誤的情況，而且航班誤點率呈現出不斷上漲的現象，這很大程度上造成了客戶的不滿情緒的產生。

造成航班延誤的原因很多，其中主要有四方面：第一個方面是受自然條 件的影響，氣候變化屬于不可控因素，所以當惡劣天氣或不利于飛機安全飛 行的自然因素產生時，航班只能推遲甚至取消；第二方面是受航空公司自身 管理不善的影響，在飛機起飛前對飛機進行安全監測時，若飛機被檢測出機 械故障、機組成員安排、飛機調度調配等問題時，航空公司不能及時有效的 解決故障，造成航班延誤；第三方面是受空域航路或終端區空中交通流量飽 和，空中管制中心開始控制飛機的起降時間的影響；第四方面是受軍方對空 域的控制的影響，目前我國 20%的空域是對民航開放的，其他空域都是軍用或者是歸屬于軍方控制范圍內的，這就導致了民航空域范圍過于小，同時現 在運營中的運輸機場中，將近三分之一是軍民合用機場。這些都造成了一系 列如航空器飛行沖突、空中及機場擁堵、航班延誤等問題[4]。

3 我國民航空中交通管理改革

3.1 完善空中管理制度。我國目前實行的空中交通管理體制是借鑒于 國外先進的管理經驗，雖然有助于我過航空業的穩定發展，但是由于我國社會經濟與國外有所差異。所以我國空中運輸管理機制需要結合社會經濟發展現狀，將國內民航空中管理的實際管理情況適當的提取國外空中管理體制的經驗，從而有效規避因空中交通管理調控不當而引起的飛機飛行安全風險，建立與健全符合中國民航實際運營情況的管理制度。此外，空中交通管制中最主要的責任劃分還在于空域的劃分，要明確規定管制和非管制空域才能做到出現問題時能夠快速找到責任方，采取積極有效的措施解決問題，保證飛行安全[5]。

3.2 采用先進的科學技術。由于空中運輸是在空中，不便于在出現問

題時能夠像陸地運輸一樣隨時隨地停下，所以航空業必須要采用先進的設備與科學技術，保證地面指揮中心能夠實時關注與檢測飛機在飛行過程中所有數據能夠保持在安全范圍內。完善的硬件設備如通信設備、近 程、遠程與進場著陸導航設備、覆蓋整個空域的雷達監視設備等，能夠最 大程度上保證飛機與地面指揮中心時刻保持著良好的信息傳遞，是保障航運交通運輸安全可靠的首要條件[6]。

參考文獻：

[1]畢心安.民用航空空中交通管理的變革[J].中國民用航空，2002（02）.

[2] 王偉.民航空中交通管制區域重組戰略研究[D].清華大學，2004.

[3] 戴軍.空中交通管制服務與航班延誤[J].中國民用航空，2004（08）.

[4]許少斌.關于我國空中交通管制體制改革焦點問題分析及對策研究

[J].南京航空航天大學學報（社會科學版），2003（03）.

[5]李延.中國民航空中交通管理問題研究[D].首都經濟貿易大學，2013.

[6]方敏.我國空中交通服務的問題及對策分析[D].同濟大學，2006.