試論空中交通進近排序及優(yōu)化調(diào)度

摘要：近年來隨著人們生活水平的不斷提高，飛機成為了當下人們出行的主要交通工具，有效的節(jié)約了人們出行的時間成本，提升了人們的生活質(zhì)量。由于飛機的使用率與日俱增，空中交通流量逐漸繁忙，常常會造成飛機晚點、機場限流等情況，長期下去，威脅了空中交通的安全。針對空中交通過于繁忙的現(xiàn)狀，相關(guān)部門制定了進近排序等方案，保證了空中交通的有序進行，同時又提高了安全指數(shù)。本文根據(jù)空中交通進近排序及優(yōu)化調(diào)度進行研究，供參考。

關(guān)鍵詞：空中交通;進近排序;優(yōu)化調(diào)度

引言

飛機改善了人們的出行模式，使人們的出行更具有效率，但是隨著近年人們生活水平的不斷提高，人們交通出行的需求也日益增加，機場的大量使用，極容易產(chǎn)生擁堵現(xiàn)象，為人們的出行帶來了很大的阻礙，同時也加重空中管制員的工作負擔。在這個背景下，進近管制排序和優(yōu)化調(diào)度方案的提出具有十分重要的意義，能有效的保證機場的安全運營，減輕了機場人員的負擔，方便了人們的出行，并且優(yōu)化了我國的航空管理水平。

1進近排序的設計與實現(xiàn)

空中行駛也必須要遵守一定的交通規(guī)則，需要接受專門的指揮與調(diào)度，保證飛機在自己的航道上順利飛行，同時也需要專門機構(gòu)的指揮與調(diào)度，加大空中交通管制的力度。進近排序的提出滿足了當下相關(guān)部門機構(gòu)對于飛機空中管制的要求，保證飛行安全和有秩序飛行。將在飛行航線的空域劃分不同的管理空域，包括航路、飛行情報管理區(qū)、進近管理區(qū)、塔臺管理區(qū)、等待空域管理區(qū)等進行管理。當前我國機場的管制地區(qū)大多由很多的走廊構(gòu)成，這些走廊通往機場的各個地方，走廊的周圍通常是負責航班導航的導航臺，在制定航班飛行計劃時，航班需要嚴格按照規(guī)定的航線通過走廊口，并經(jīng)由導航臺引導飛機進行飛行。因此，在制定空中交通的進近排序時，除了根據(jù)機場的實際建設情況，還需要主要考慮飛機在起飛及其他時候能否通過規(guī)定的走廊口及對接問題。

1.1判斷飛機是否可以通過走廊口

機場的建設通常要遵循嚴格的要求，通常都是在一個特定的走廊口的周圍有一些負責導航的導航臺，對于飛機起飛及降落的航線進行引導。因此如果要判斷相關(guān)航班是否能通過走廊口時，需要明確航班是否為降落航班并且是否能夠通過這些導航臺中的一個。相關(guān)工作人員可以通過觀察航班的飛行高度或者與航班上的人員進行及時的聯(lián)系，得知飛機是否即將降落等重要信息，根據(jù)信息進行評估，確定與哪個導航臺之間的距離最短等，進行對比，最終指揮飛機降落。通常來說在進行估算時，如果小于規(guī)定的半徑則可以判斷該航班將要通過這一導航臺，為飛機的降落提供了保障。在具體的實施過程中要建立完成的信息體系，包括導航臺規(guī)定的范圍等一系列數(shù)據(jù)，相關(guān)人員通過飛機的位置、飛行速度、飛行距離等因素計算出飛機到達目標區(qū)域的時間，同時借助先進的雷達設備獲取實時的信息，使降落具備準確性，提高飛行過程中的安全指數(shù)。

1.2進近排序

當飛機在起飛或者著陸的時候，相關(guān)工作人員要根據(jù)飛機的起飛情況進行觀察，當飛機即將到達指定的航站樓或者走廊口時，需要相關(guān)工作人員及時的根據(jù)實際情況進行飛機到達時間的預估，根據(jù)預計到達時間對飛機進行進近排序，保證飛機的有序起飛及降落。進近排序是我國航天為了保證航空安全而制定的方針，在實施的過程中需要相關(guān)人員按照嚴格的流程進行操作，在進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計的時候，必須按照時間的順序?qū)⒑桨噙M行排序，隨后進行先后順序的調(diào)整，保證每個航班能夠按照順序降落及起飛。

2優(yōu)化調(diào)度

在早期階段我國航空事業(yè)的起步發(fā)展過程中，由于技術(shù)及設備有限，我國飛機數(shù)量較少，空中交通需求量較少，因此對于相關(guān)工作人員的水平?jīng)]有過高的要求，在進行安全進近排序時往往依賴自己的判斷，長期以來具備了一些經(jīng)驗，基本可以滿足當時的空中飛行需求。但是他們的工作方式已經(jīng)完全無法滿足當下空中交通的要求，如飛機之間的安全間隔等，已經(jīng)完全不是靠人力可以估量的，容易造成了航線的紊亂。因此為了滿足當下航空事業(yè)的需求，應當加強優(yōu)化調(diào)度水平，避免資源浪費。

2.1優(yōu)化調(diào)度數(shù)學模型的建立

空中交通具有復雜性，飛機飛到天空中之后，具有極強的不確定性，同時難以有效的掌握，因此相對于地面的交通，空中交通需要極強的計算性，在進行優(yōu)化調(diào)度的時候需要相關(guān)工作人員具有極高的責任意識，將飛機的調(diào)度工作做到最好。通常來說想要完成空中交通的優(yōu)化調(diào)度就需要建立起科學、合理的數(shù)學模型，將所有的參數(shù)進行輸入，通過數(shù)學模型進行測算，結(jié)合時間的測量結(jié)果得出優(yōu)化調(diào)度的方案。如設定一個特定的方程，設定時間t，當t為1、2、3…時，相應的距離s不斷的變換。St的值必須要滿足當前我國規(guī)定的安全間隔的要求，因此需要根據(jù)實際情況不斷的調(diào)控并調(diào)整，想要完成優(yōu)化調(diào)度就需要讓飛機在合適的時間內(nèi)進入到飛機的排序隊列中，并且形成的新時間序列St也能滿足安全間隔的要求。由于每次插入新的飛機都要滿足安全間隔，因此需要對于飛機起飛時間、距離、速度、高度等因素嚴謹記錄，保證St數(shù)值的正確。

2.2優(yōu)化調(diào)度

從當前空中調(diào)度的優(yōu)化的數(shù)學模型中可以得知，在進行航班優(yōu)化調(diào)度的過程中，主要需要考慮兩個重點情況。首先，可以通過調(diào)整原有的飛機隊列，準確預算飛機即將達到目標地點的時間，相關(guān)人員進行時間排序，為各個航班提供出足夠的時間讓飛機完成隊列的插入。主要調(diào)整的是原有飛機的飛行速度。但是這種方式存在一些弊端，如飛機的速度難以有效的進行掌控，在調(diào)整飛機的飛行速度的過程中可能會引發(fā)一系列的反映，容易出現(xiàn)變數(shù)，加重了相關(guān)人員的操作難度，不利于工作人員的實際操作。其次可以從要插入隊列的飛機入手，將速度設為不變量，通過調(diào)整飛機達到預計地點的時間，制定合適的方案，將飛機插入到原有的隊列當中。這種方法在操作上具備簡便性，只需要針對一架飛機做出調(diào)整，不需要改變整體的序列，因此比較受當前機場的歡迎。但是它的弊端是考需要考慮是否有合適的位置供飛機插入。因此在進行優(yōu)化調(diào)度的過程中，主要應當根據(jù)機場的實際情況進行方案的制定及實施，不能將飛機的時間及速度看作是一成不變的。在進行計算的過程中，可以為每一架飛機設定提前系數(shù)和延后系數(shù)，這樣空中管制人員就能夠通過調(diào)整飛行時間控制飛機到達目標區(qū)域的時間，如果飛機出現(xiàn)提前達到的情況時，可以通過讓飛機在空中原地盤旋來延緩時間，保證飛機的準時性，也為其它航班的順利出發(fā)及降落提供保障，減輕空中交通的壓力。

結(jié)語

近年來，飛機已經(jīng)逐漸的成為了人們重要的出行工具，拉近了人和人之間的距離，起到了溝通地域的重要作用，飛機的需求量也不斷的增加。隨著空中交通被應用的頻率越來越高，對于機場人員的水平、機場的調(diào)控能力等也提出了更高的要求。為了保障人們的正常出行和飛行安全，避免機場資源的過度浪費，緩解當前我國日益加重的空中交通壓力，相關(guān)部門需要對空中交通進近排序及優(yōu)化調(diào)度工作提高重視，優(yōu)化調(diào)度方案，引進優(yōu)秀經(jīng)驗，帶動我國航天事業(yè)的發(fā)展。

參考文獻：

[1]唐衛(wèi)貞，肖偉，石建虎.空中交通管制進近程序間隔安全性評估模型[J].中國安全科學學報，2007（06）：25-28+179.

[2]馬正平，崔德光，陳晨.空中交通進近排序及優(yōu)化調(diào)度[J].清華大學學報（自然科學版），2004（01）：122-125.

[3]何秋釗.空中交通管制對穩(wěn)定進近的影響[J].國際航空，1997（08）：60-61.

作者簡介：王旭（1990-），男，漢族，江蘇徐州人，工學學士，任職于中國民航西北空管局管制員，研究方向：進近雷達管制.