空中交通流量管理中的地面等待策略解析

趙楠

（中國民航西北地區(qū)空中交通管理局, 陜西 西安 710000）

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異，推動了人類社會交通事業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步，尤其是我國的民航領(lǐng)域，在改革開放以后發(fā)展迅速。時(shí)至今日，空中交通流量以成倍的速度猛增。但是擺在我們面前的一個(gè)現(xiàn)實(shí)問題是，民航事業(yè)的發(fā)展并不是均衡的，大多集中在東部沿海地區(qū)，西部地區(qū)的民航發(fā)展還比較欠缺，地區(qū)分布不合理。另外就是空中交通流量管理還不夠完善，空中的交通擁堵沒有得到有效的緩解。尤其是航班比較密集的區(qū)域，比如北京地區(qū)，因?yàn)榭罩薪煌髁抗芾矶鴮?dǎo)致的航班延誤狀況時(shí)有發(fā)生。在這種環(huán)境下，空中交通流量管理得到了越來越多的關(guān)注，主要探討的問題是如何利用有限的空間實(shí)現(xiàn)秩序化管理。從相關(guān)調(diào)查工作來看，基于航班時(shí)刻表這種形式的管理模式仍然是主要采用的模式。隨著民航事業(yè)的持續(xù)發(fā)展，人們對于出行需求的提升，這種管理模式也逐漸顯現(xiàn)出一定的不適應(yīng)性。筆者認(rèn)為，通過對控制交通流量管理模式的探究，進(jìn)行有針對性的分析，能夠緩解空中的擁堵現(xiàn)象，更有效的減少航班延誤狀況，還能夠提高空中飛行的安全指數(shù)。

本文將把空中交通流量管理中的多元受限地面等待策略作為主要的探究內(nèi)容，從模式管理等角度進(jìn)行分析與總結(jié)，尤其針對當(dāng)前我國民航事業(yè)發(fā)展的特點(diǎn)，對于機(jī)場和航線等不同數(shù)據(jù)進(jìn)行討論，進(jìn)一步協(xié)助相關(guān)人員調(diào)節(jié)空中交通流量。

一、研究背景概述

在展開分析與探究之前，先對空中交通流量管理進(jìn)行相關(guān)的了解。空中交通流量管理指的是從技術(shù)角度和管理角度出發(fā)，保證空中交通能夠安全、秩序的進(jìn)行，最大程度上利用一些管理手段，保證空中交通最佳地流或者通過特定的區(qū)域。另外，還可以幫助各大航空公司和飛機(jī)的運(yùn)營人士提供最新、最準(zhǔn)確的空中交通信息，保證航線的正確規(guī)劃，降低航運(yùn)的成本，減少因?yàn)榭罩薪煌髁繂栴}而導(dǎo)致的航班延誤。

關(guān)于航班如何避免進(jìn)入機(jī)場和航線比較擁擠的區(qū)域，比較有效的方法就是及時(shí)更改飛機(jī)的航線，在空中進(jìn)行一段時(shí)間的等待，或者在地面進(jìn)行等待。在這幾種方式中，選擇在地面等待也就是在機(jī)場等待是比較經(jīng)濟(jì)也比較安全的手段選擇在地面等待主要意義是減少當(dāng)時(shí)空中擁堵的狀況，保證航班的安全。如果選擇在空中等待，會耗費(fèi)更多的能源，成本更高，而且空中等待的不確定因素會更多，風(fēng)險(xiǎn)加大。所以說，多元受限地面等待就是為了穩(wěn)定空中交通的流量問題，將航班調(diào)配問題放到地面上來進(jìn)行解決，在最合適的時(shí)間內(nèi)再安排航行。實(shí)際上，多元受限地面等待的主要任務(wù)就是在某個(gè)時(shí)間段之內(nèi)，地面機(jī)場有很多航班需要一定的管理與調(diào)度，能夠充分掌握的信息就是不同航班的操作服務(wù)申請時(shí)間以及航班等級的先后次序等其他因素。在這種情況之下，相關(guān)管理人員如何才能通過一定的策略調(diào)整來實(shí)現(xiàn)航班優(yōu)化，合理的安排不同航次起飛的時(shí)間，能夠保證飛機(jī)順利完成飛行任務(wù)，這就是多元首先地面等待策略問題的內(nèi)核。

二、探究空中交通流量管理中的多元受限地面等待策略問題

空中交通流量的控制和管理是非常重要的，因?yàn)樗軌蚧夂芏嗫罩薪煌▎栴}，提供更多的空間給飛機(jī)的戰(zhàn)術(shù)動態(tài)管理。本文主要探究的環(huán)境是在多種條件集合之下的多元首先地面等待策略問題，所以可以將其歸結(jié)為復(fù)雜條件下的管理策略模式。下面筆者將從不同的角度進(jìn)行分析，為空中交通流量管理問題提供新的解決思路。

（一）基于時(shí)間間隔分配的地面等待策略

將整個(gè)機(jī)場空中的流量當(dāng)做已知的容量，將某個(gè)時(shí)間段中已知時(shí)間間隔按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整和分配。這里我們要先做一個(gè)假設(shè)條件，就是航班要按照安排的時(shí)間表執(zhí)行飛行任務(wù)，沒有安排時(shí)間的航班不得提前或者延誤到達(dá)。將飛機(jī)不同機(jī)型等因素排除在外，將航班延遲的成本與地面延遲時(shí)間這一變量掛鉤。如果考量一個(gè)航班在空中延遲等待的各種成本和時(shí)間問題不能夠保證整個(gè)航班的操作，就要實(shí)現(xiàn)地面等待的策略，也就是說后面的航班需要讓出足夠的時(shí)間來實(shí)現(xiàn)航班的操作。這基本就是按照時(shí)間分配方式的地面等待策略。

（二）基于事件和時(shí)間模型的地面等待策略

將時(shí)間和事件作為主要模式的地面等待策略，在這種策略中，主要的變量就是某個(gè)航班即時(shí)給出的時(shí)間節(jié)點(diǎn)和相關(guān)時(shí)間段的狀態(tài)，并根據(jù)以上兩個(gè)變量的狀態(tài)決定是否進(jìn)行相關(guān)地面等待的決策。決策參考的依據(jù)需要使用一些現(xiàn)行規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析。實(shí)踐和時(shí)間模式這種方式最大的特點(diǎn)就在于，這種模型將有效限制在某個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)或者時(shí)間段之內(nèi)航班的具體數(shù)量，前文提到的時(shí)間間隔模型策略對航班進(jìn)行調(diào)整和分配的方式，主要是時(shí)間間隔以內(nèi)飛機(jī)從出發(fā)機(jī)場到目的地機(jī)場。除了兩個(gè)區(qū)域之間的空中容量限制之外，在一些主要航線的交叉點(diǎn)，也有出現(xiàn)容量限制等相關(guān)情況。主要原因是，只要某航班遇到了空間擁堵的相關(guān)問題，就會造成飛機(jī)延誤的狀況。所以筆者認(rèn)為，對于空中流量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，采用數(shù)學(xué)模型等方式對航班起飛時(shí)間進(jìn)行最優(yōu)化決策，能夠盡可能的減少相關(guān)的等待時(shí)間。

結(jié)語

綜上所述，本文主要探討了空中交通流量管理的內(nèi)涵，并且用大量的筆墨來對多元首先地面等待策略展開相關(guān)的討論，并以此基礎(chǔ)提出了多種角度和意義上的解決辦法和管理模式，主要的是為了解決當(dāng)前空中交通擁堵和航班延誤導(dǎo)致的各種問題。民航事業(yè)的發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人們的想象，相關(guān)人員一定要做好設(shè)計(jì)與準(zhǔn)備，針對空間擁堵的問題，提出合理科學(xué)的解決措施與思路。