民航空中交通量長期預測技術分析

田瑛潔

民航西北地區空中交通管理局寧夏分局 寧夏 銀川 750001

引言

通常來講,長期預測的時限為一年以上,利用準確的空中交通流量來進行長期預測,能夠更好的幫助空中管理部門來制定計劃和目標。對于空中領域的布局和結構要進行適度的調整,來促使民航公司的發展。當前進行預測的方式主要有趨勢法和時間序列法,但是這些方法在預測的過程中,還是會有一些問題和不足,會影響到預測結果的準確度。而灰色預測法能夠有效避免這些狀況。接下來就以灰色預測為核心來分析空中交通量長期預測技術的具體模式。

一、空中交通流量管理的具體概念

空中交通流量主要就是指在規定的時間內飛過一條航線的具體航班的數量。而管理工作的實質是為了確保飛機在空中飛行時的安全,使航班能夠有序進行流通,從而更好的去開展空中交通服務,使航班的流量盡可能的流向既定的地方。要想有效降低飛機撞到障礙物的機率,就需要為駕駛員和管理人員提供準確有效的數據信息,再根據這些信息來制定飛行計劃,最大程度減少出現航班延誤的情況。這一概念的提出時間是在九十年代之后,這個時期整個世界的航空業都處于繁榮發展的階段,而以往的管制模式已經難以滿足航空領域的需求,為了有效減輕航空運輸的堵塞,當時的發達國家提出全新的理念,發展到現在成為航空業中重要的一部分。而我國的空中交流量管理工作也在不斷探索,長期預測你的進度和創新,為航空業帶來更多的便利[1]。

二、民航空中交通量應用長期預測技術有效措施

(一)建立灰色數列預測模型。對于民航航班在飛行過程中的效率和具體的流量分布平衡都是要通過良好的管理方式來進行有效調節。通過灰色系統理論真是數列預測的時候,一般來講預測的范圍越大,其預測結果受到主觀因素的影響就越小,這一特點使得灰色數列預測擁有更加精確的準度。模型的建立,其依賴的是時間序列,即為對未來的預測。而灰色數列預測其建立的模型特點是指數型,預測的同時,個體的量所受到的影響是來自多方面的,針對這些多方面的因素,通常在預測過程中大多數處于最佳狀態,其預測的數值一般略小于灰色量的實際值,但也應看到全部數值都處于理想狀態,這些因素也會出現好壞中等之分,因此,灰色數列預測得到的數值與實際結果仍是相對接近的,我們在得到結果之后可以預估出正確的數值,從而得到最終的答案。

(二)應用殘差修正的預測模型。在以往的預測方法中,樣本數值較小以及信息不確定的問題較為突出,灰色系統理論的不斷發展使得這兩個問題迎刃而解。其預測模型的建立過程中,最大的優勢在于數據建模較少。利用灰色系統理論開展建模時,起步階段應建立灰色微分方程,同時利用最小二乘法,求出其所需的各項參數數值,然后利用累減還原。建模過程中采用的灰色微分方程通常就被記為GM(1,1),但其所得到的數值仍然與真實數值存在一定偏差,故而仍然要對其結果采用殘差修正,采用殘差修正的過程中,也應建立相應的模型,其憑借的基礎即為殘差序列[2]。這類預測模型已經在華東地區的空中交通流量預測中不斷深化應用,取得了較為理想的效果。

(三)利用殘差修正的灰色馬爾柯夫模型。在采用具體的模型進行數列預測的過程中,所求出的預測圖形通常為平滑曲線,根據這一特點,此模型所預測的結果數值一般波動較小,但同時一旦出現波動較大的曲線時,這類模型所預測的數值與真實值的偏差就會較大,此時馬爾柯夫模型的預測則較好的化解了這一難題。總而言之,通過馬爾柯夫建模過程的優勢運用到GM(1,1)的特點中,以此為基礎建立起灰色馬爾柯夫模型,并且通過該模型采取預測時,一方面可以最大限度利用好歷史數據所傳遞的信息,另一方面也最大程度提升了數列預測的精準度[3]。

(四)采用模型的灰色區間進行預測。在現實空中交通流量的數值受到多方面的因素影響,不只是僅僅一種因素影響,我國的國家經濟總值數據、鐵路交通運輸流量等等都作為一種影響因素,在諸多影響因素中,其產生影響較大的則為國家經濟總值,對此,在預測的過程中,應積極利用國家經濟總值提升其精準度。針對這一需求,在建立預測模型的過程中,就要采用以GM(1,1)模型為基礎,設立相應的模型群,最大程度上提升長期預測所得到的數值精準性,以此對未來發展趨勢做出更加準確的判斷。要看到飛行流量與國家經濟總值有著較高的相關系數,針對這一特點,亟需建立國家經濟總值預測模型,在模型建立時,應將實際的經濟發展趨勢作為基礎,同時通過灰色預測模型以有關數據序列和相關參數計算出預測值。當前首都機場已經對灰色區間預測模型進行仿真驗證,其所取得的結果準確性與真實值較為接近,其模型預測的準確度也會隨著時間的增長越來越高。

結束語

綜上所述,空中交通量管理是一項需要長期堅持的工作,其具有一定的復雜性,相關負責人要引起高度重視。我國民用航空業在現階段的發展速度比較快,各個部門之間的聯系變得更加緊密,如果大家只是對各自的流量來進行管理的話,很難從根本上對交通流量進行強化。因此在未來的工作中,相關部門也要從整體出發,去制定合理的空中流量管理辦法,利用長期預測技術進行分析,提高空中交通運行的效率。同時還要多去借其他成功的經驗和先進的管理體制,吸納更多的內容來作為己用,進而推動我國民航空中交通量管理工作的進程。