協同決策在空中交通流量管理中的應用探討

李舒洋

摘 要：協同決策在空中交通流量管理中的應用，能顯著提高航空運輸容量、安全和效率，保障我國民航業的長期穩定、繁榮與和諧發展。本文分析了協同決策在空中交通流量管理中的應用。

關鍵詞：協同決策;空中交通;流量管理

中圖分類號：V355.1 文獻標識碼：A

0 引言

協同決策對所有空管運營工作都十分重要，特別是在交通流量高、惡劣天氣條件和流量管制延遲的情況下，可減少航班延誤及延遲頻率，減輕空管人員的工作量，提高工作效率;改善空域和機場資源利用率，增強民航部門的支持力度，確保我國民航業快速發展。

1 空中交通流量管理含義

空中交通流量管理作為空中交通管理的主要內容，其承擔著保證空中交通安全的責任，它主要是借助飛行時間和順序及相關影響因素的調整，以此促進空域容量滿足流量的需求，從而使空中交通保持長期、有序的流通。

對空中交通流量管理而言，在實際工作中，主要是對某一特定的空域情況展開監管與疏導，通過分析采取適合的對策，以此保證空中交通服務的高效性與通暢性，同時也能防止飛行事故的出現。根據管理實踐可分為兩個時期，即戰略、戰術流量管理，第一時期又稱先期流量管理，它主要是管理、協調與分析長時期的飛行活動，通常情況時間超過7天，在對空中交通需求展開全面評估后，以此明確飛行任務，通過全方位的協調與分析，制定適合的飛行方案，以此防止飛行問題的出現，具體的規劃有空中交通容量、航路分配等方案。第二時期還可細化為預先、實時管理，前者是指在飛行活動開展前，明確與調整飛行計劃及相關活動，以此保證空域資源的優化配置與合理利用，并促進空域容量滿足飛行需求，進而使空中交流流量達到最優狀態，在實際管理中，主要是借助平臺發布飛行、管理等信息實現;后者是指在飛行活動中，進一步細化與調整空域容量及空中交通情況，同時為飛機提供具體的路徑與時隙等。

2 協同決策的意義

機場運行管理的核心任務之一是旅客與貨物能按航班計劃時刻順利便捷進出港，盡最大可能保證機場運行的所有航班安全、正點、高效。而伴隨著空管、航空公司等從機場分離，有較多關鍵機場部門擁有的航班信息資源卻因種種原因獨自分散在各自的“孤島”上。而分散的機場航班信息數據，直接導致機場運行管理中不同部門間相互協作的效率，對全場航班數據資源整合造成不利影響，也增加了空中交通流量管理難度。而協同決策（CDM）經歐洲多年研究與實踐，運用航空管理中的相關數據作為依據，結合相關管理規定，以實現合理安排航空航班相關信息。其設計思想及實現思路均較務實、可行，對國內信息化建設有極大的參考意義。通過在空中交通流量管理中運用協同決策，可提高機場和航空公司等公司間的協調能力，提高航空公司各部門間的綜合管理水平，促進各公司間、公司各部門間協調與溝通，進一步提升空中交通流量管理，對促進空中交通安全具有重要的作用。

3 空中交通流量管理方法

空中交通流量的管理方法通常分為兩類，即空域容量管理和空中交通流量管理。空域容量管理側重于地面，比如機場和跑道通過對地面的管理達到對空中飛行區域結構的控制和完善。但問題是這種方法涉及到的內容多，因此協調起來不僅周期長，而且難度大。后者因直接對飛機的起落時間和航線進行調整管理，因此可行性高，能較好的實現流量調整目的，后一種方法應用較為廣泛。

4 空中交通流量管理的關鍵技術

（1）增強型交通管理系統。該系統是美國當前所使用的空中交通流量管理系統，主要是在流量控制專家的分析和研究基礎上開發的。其可在全國范圍內對飛行流量范圍和空域系統容量進行調控和平衡。系統包括數據交換、協同決策、流量分析、動態監控與顯示等幾部分模塊。數據交換功能可支持管理部門和具體執行飛行任務的航空公司之間進行數據交換與傳輸，可實現空中交通流量狀態的實時共享;協同決策功能則是允許各單位或部門間對具體的流量管理方法和內容進行協商和聯系;流量分析則是定期對管理空域范圍內的飛行狀態進行評估;其他功能還包括流量監控與顯示、地面延誤控制、調度執行等。

（2）協調管制技術。在空中交通流量管理過程中，應用終端雷達管制自動化控制技術，構建了關于空中交通情況的模型，并為實際工作提供了最優的決策方案，同時還實現了對飛行間隔、飛行航路及飛機降落等內容的咨詢，進而利于飛行航路協調管制工作的開展;在管理過程中，借助協同航路調節技術，此技術在歷史數據、現有監控數據的支持下，結合飛行計劃信息，有效處理了空域航路中的各種問題，如航路擁擠度、備選航路及改航影響等，從而使空域容量滿足空中交通流量需求。

（3）全空域及機場建模。與終端雷達管制自動化控制技術有些類似，不過建模的目標是機場而不是空中交通。可對機場的整體容量（跑道、滑行道、停機位、航路的容量）及路徑分配、沖突預測等進行計算建模，并給出解決方案。管理部門可用此對管理效能進行改進、優化，設計出能使空域、底面容量更大的方案，協助優化空中交通流量決策。

（4）航班規劃及數據管理。在空中交通流量管理過程中，為保證管理質量，需制定適合的航班規劃，尤其面對復雜環境的空域，其管理難度大，此時需對航班規劃進行及時校正與微調，從而保證各項數據的準確性與完整性。在數據管理過程中，主要應用的技術有數據庫技術、數據處理技術與信息管理技術等，在各技術作用下，航班規劃將獲得可靠的數據，進而利于其存儲與更新。

5 空中交通流量管理現狀

（1）空中交通流量管理在交通運輸業中的應用。空中交通管制在交通運輸領域的應用，主要著眼于航空領域人們的需求，有利于航空運輸業的發展，也可促使客機客觀上改善航空管理，促進航空運輸業的發展。由于受空中交通管理的影響，航空及空中交通管理還不足以阻礙航空業的有效發展。針對航空部門現狀，傳統的管理方式已不能滿足航空部門有效發展的需求。

（2）空中交通流量管理受天氣因素的影響。近年來，科技的發展為各個先進設備的產生提供了可能與技術支撐，越來越多像現代導航儀器這樣的新設備被廣泛應用到空中交通領域中，為人們的生活和物質產生活動提供便利與服務。然而，該類新設備的運行極易受如臺風、暴雷等天氣因素的影響，進而對航班的時刻分布產生嚴重干擾，從而加劇了空中交通流量管理的難度。

（3）空中交通流量管理結構的發展。隨著航空部門的發展，空中交通管制結構的發展受到阻礙，交通管理結構的發展也不夠完善。因此，缺乏合理有效的空中交通管理措施，不利于空管工作的科學發展，也制約了航空業的穩定運行。

6 協同決策在空中交通流量管理的應用

（1）促進協同決策管理的完善。為了充分發揮聯合決策在空中交通管制中的應用效果，最好將聯合決策的實際應用與當前航空管理水平相結合，提高聯合決策水平。為了改進協同決策管理水平，有必要結合新的業務模型來引導創新，完善協同決策模型。

（2）促進協同技術的完善發展。為了使協同決策充分適用于空中交通管制，必須將其正確地傳遞到地面航空運輸系統中，為航線的安全運行提供保障，加強地面提示技術的和諧建設。在地面觀測平臺系統的綜合開發下，連接交通信息科學評估控制及交通管理系統，保持可靠的處理，必須制定機場實際容量及地下處理的適當措施，確保空中交通措施的實施，為協同決策的完美發展作出貢獻，結合空中交通管理制度科學解決航空問題，結合區域內天氣因素、航空系統及相關數據處理，推動協同決策的發展，并制定管理措施，實現空中交通管理體系的必要性與科學性發展。

（3）推動協同管理體系的完善。為了全面實施通用空管決策過程，需對航空信息系統進行集成，實現空管系統的優化設計與開發。為了建立一個理想的空中交通管制系統，必須結合空中交通信息，合理分析天氣狀況等相關信息，全面建立空中交通信息管理系統，適當降低空中交通管理的復雜性。此外，利用FAA管制系統，結合航空信息管理系統，科學分析氣象要素，確認航班的完整信息，妥善處理與地面行動與飛行運行有關的突發事件，確保空中交通安全。

7 協同決策在空中交通管制工作中應用的進一步探索

CDM系統實施以來，在很大程度上解決了空中交通管制、航空公司與機場之間的信息交換、航班時刻表的準確性等問題，減少了飛機延遲對航空公司與旅客的影響。然而，CDM系統的最初期望并未實現，也未跟上中國民航業的發展速度。現行的CDM忽略了飛機在飛行中的運行狀態，只考慮了可能出現的流量控制、機場放行、航空公司等問題。當飛機飛行時，它可能受到兩個主要因素的影響：航線的天氣與空中管制員的管制指揮。在大多數情況下，天氣是影響航班航行的主要因素，特別是春夏兩季，經常出現大范圍的雷電暴雨天氣，此時，需探索廣闊的區域，避免出現惡劣天氣現象，因天氣惡劣時飛行距離可能在幾十公里到幾百公里之間，這會造成飛機延遲幾分鐘或幾十分鐘。空中交通管理員的空中交通指揮影響力相對較小，通常需幾分鐘的機動飛行時間來改善間隔調配。然而，無論飛機延遲時間的原因如何，都會影響空中交通和CDM放行時間的準確性。CDM放行時間的原則是某些路點需與發布的流量管理間隔保持一致。若CDM放行的航班在路上被延遲，在到達預定航點所需的時間將出現誤差，在嚴重情況下，可能存在幾架飛機同時出發的現象。在這種情況下，必須命令飛機等待以達到預設間隔，這將增加空中交通管理人員的壓力，有時會導致擁堵現象，并剝奪CDM的價值與重要性。因此，必須不斷完善CDM的參數與功能，在CDM數據中加入實時飛行數據，根據航班飛過每個航點的飛行時間對飛行狀態進行監控管理，然后根據實時數據調整未出發航班的預計起飛時間，以提高CDM放行時間的準確性，減少飛機的飛行延遲時間，不僅可降低飛機的運行成本，還可降低空管人員的工作壓力，提供安全余度及空間使用利用率。

8 結語

綜上所述，隨著經濟的發展，空中交通流量也隨之不斷增加，空中交通管理的難度也不斷遞增。而將協同決策應用于空中交通流量管理，不僅能提高空中交通安全性和時效性，而且對協調空中交通的運輸量具有積極作用。

參考文獻：

[1]廖穎馨.協同決策在空中交通流量管理中的應用探討[J].科技經濟導刊，2018（16）：226.

[2]李敬原.協同決策在空中交通流量管理中的應用探討[J].信息通信，2019（7）：261-262.