空中交通流量管理現狀與對策分析

王榕

（民航新疆空管局，新疆 烏魯木齊 830000）

0 引言

隨著我國經濟的高速發展和人民生活水平的提高，航空業在過去幾十年中取得了巨大的成就，與此同時，航空交通的日益繁忙和航班數量的增加，給空中交通流量管理工作也帶來了巨大的挑戰。

1 空中交通流量管理的發展

空中交通流量管理（Air Traffic Flow Management，簡稱ATFM）是重要的空中交通管理策略，旨在優化和調節空中交通流量，確保航空系統的安全性、高效性和可持續性。隨著航空業的快速發展和航班數量的增加，ATFM 在過去幾十年中得到了廣泛的關注和發展。ATFM 的發展可以追溯到20 世紀60 年代，當時歐洲各國開始研究如何管理不斷增長的航空流量。

最初，ATFM 主要依靠人工方法進行空中交通管理，但這需要大量的人力資源和復雜的協調工作。隨著計算機技術的進步，自動化系統開始應用于ATFM領域，提供了更高效和精確的流量管理模式。在ATFM 系統中，航空公司和航空管制部門共享信息，并使用預測模型和算法實時監測和分析航班數據，這些數據可以識別潛在的交通擁堵和瓶頸，并提供建議和決策支持，以優化航班計劃和航空資源利用。例如，ATFM 系統可以根據氣象條件、機場狀況和空中交通需求，自動調整航班起降時間和航路，以避免出現擁堵和延誤。

隨著時間的推移，ATFM 系統越來越智能化和自適應。現代的ATFM 系統可以根據實時的航空數據和預測模型進行智能調整，以適應突發情況和意外事件，如天氣惡化、機械故障等。該系統還可以與其他相關系統集成，如航空公司的運營管理系統和機場地面交通流量管理系統，實現全方位的協調和優化[1]。

2 我國空中交通流量管理現狀

2.1 管理體制

我國空中交通流量管理體制主要由民航局和空管局組成。民航局負責對民航運輸進行監管和管理，空管局負責具體的空中交通管制工作，以實現行業監管與運行管理的分離，確保管理的公正和專業性。然而，在實踐中還存在一些問題，如部門之間的協調和合作不夠緊密，導致信息交流和決策效率不高[2]。

2.2 技術手段

隨著航空通信、導航和監視系統的不斷升級和改進，我國空中交通流量管理手段逐步向現代化和智能化發展，提高了航空器的導航精度和通信效率。自動化的空中交通管制系統和航班調度系統，提高了管理的準確性和效率。然而，我國在技術手段方面仍有發展空間，特別是在航空器的自動化水平和空中交通數據的整合和分析能力方面，需要進一步加強[3]。

2.3 挑戰和問題

我國空中交通流量管理面臨著一系列挑戰和問題，隨著航空業的高速發展，航空容量壓力不斷增大，這是首要的挑戰之一，特別是在一些繁忙的航空樞紐城市，航班數量龐大，導致經常出現空中交通擁堵和航班延誤的問題。為了應對這一挑戰，需要加強空域規劃和資源管理，優化空域結構，合理劃分和利用空域資源，提高空域容量和效率。

此外，我國空域資源有限，隨著航班數量的增加，空域利用變得更加緊張，面臨著空域資源短缺的問題。一些航線和航空公司難以獲得理想的航線，影響了航空運輸的效率。為了解決這一問題，需要引入先進技術和系統，加快空中交通管制系統和航班調度系統的升級和改進，提高管理的智能化和自動化水平，充分利用航空數據和大數據分析技術，優化航班調度和流量控制。

同時，隨著航班數量的增加和交通情況越來越復雜，空中交通安全性管理難度越來越大，需要加強管理人員的專業素養，通過培訓和提升管理人員的科學性和專業性，加強對空中交通的監督和安全控制。

總之，我國空中交通流量管理面臨著航空容量壓力、空域資源短缺和安全風險等一系列挑戰和問題[4]。

3 空中交通流量管理策略

3.1 集中式管理

集中式管理是指由中央管理機構負責規劃和調度整個空域的航班流量，機構可以集中協調和控制空中交通流量，確保航空系統的安全性和效率。集中式管理通常適用于航班數量相對較少，流量管理相對簡單的情況。在該模式下，航空公司和機場需要與中央管理機構密切合作，提供準確的航班信息和運行數據。該模式的主要特點如下：

首先，集中式管理可以提供更精確和高效的流量分配。中央管理機構可以根據實時的航班信息和航空系統容量，動態調整航班的起降時間和航線，以免出現擁堵和沖突。

其次，通過集中式管理，不同的航空公司和機場可以實現統一的決策和協調。中央管理機構可以根據整體的航空系統需求，制訂統一的運行規則和標準，確保各方之間的協同和協作（見圖1）。

圖1 航班集中式管理中轉

再次，集中式管理可以實現對空中交通的全面監控和控制。中央管理機構可以通過先進的監測和通信技術，實時監測航空器的位置和運行狀態，及時發現并解決潛在的安全問題。

最后，集中式管理可以實現航空資源的優化配置和利用。通過對航班流量進行統一調度和分配，可以最大限度地利用航空系統的容量，提高整體效率和控制運營成本。

然而，隨著航空業的發展和航班數量的增加，集中式管理面臨著越來越復雜的管理挑戰。中央管理機構需要處理大量的航班信息和數據，需要具備高度的技術和管理能力。同時，不同的航空公司和機場可能存在利益沖突和信息保密等問題，會影響集中式管理的可行性和可操作性。

3.2 部分集中式管理

部分集中式管理是介于集中式管理和分散式管理之間的一種管理模式。在這種模式下，空域被劃分為多個區域或扇區，每個扇區由一個管理機構負責。各個扇區之間通過協調和合作來實現整體的空中交通流量管理。部分集中式管理較集中式管理更加靈活和個性化，較分散式管理更具統一性和協調性。

首先，部分集中式管理可以根據不同地區的需求和特點進行調整和優化。由于空域被劃分為多個扇區，各個扇區可以根據實際情況制訂適合自身的流量控制策略，提高靈活性和個性化。

其次，雖然空域被劃分為多個扇區，但部分集中式管理能夠提供一個統一的機制，確保各個扇區之間的流量控制協調一致，減少沖突和延誤。

最后，部分集中式管理可以實現資源的優化配置和利用。通過合理劃分空域和協調航班流量，可以最大限度地利用航空系統的容量，提高整體效率和控制運營成本。

然而，部分集中式管理需要各個扇區之間進行協調和溝通，以確保整體的流量控制，涉及信息共享、決策協調等方面的問題，可能會增加管理的復雜性和成本。同時，在實際操作中，由于地區差異和利益沖突，統一標準的制訂和實施可能面臨一定的挑戰。

3.3 一類分散式管理

一類分散式管理是一種相對分散的管理模式。在這種模式下，空域被劃分為多個獨立的區域，每個區域由各自的管理機構負責進行流量管理。每個管理機構負責管理和協調本地區的航班流量，包括起降時間、航線規劃等。一類分散式管理較集中式管理更注重地區性需求和特殊情況，較部分集中式管理更加分散和獨立。

首先，一類分散式管理可以更好地滿足地區性需求和特殊情況。由于空域被劃分為獨立的區域，各個管理機構可以根據本地區的特點和需求，制訂適合的流量管理策略，提供更加個性化和細致化的服務。

其次，一類分散式管理具有較高的靈活性和響應能力。每個管理機構獨立負責本地區的航班流量管理，可以根據實際情況靈活調整，及時應對突發事件和特殊情況，可提高管理的靈活性和應變能力。

最后，由于空域被劃分為多個獨立的區域，一類分散式管理能減少單點故障對整個空中交通系統的影響，如果某個區域的管理機構發生故障或失效，其他區域的管理仍然可以正常運作，減少系統的脆弱性。

但是，一類分散式管理需要各個區域的管理機構進行獨立的資源分配和協調，涉及信息共享、決策協調等方面的問題，可能增加管理的復雜性和成本。同時，由于每個區域獨立負責航班流量管理，各個區域之間的一致性和協調性可能面臨一定的挑戰。面對跨區域航班流動時，需要加強各個區域之間的協調與合作，確保整個空中交通系統的高效運行。

4 空中交通流量管理工作改進方向

4.1 加強空域規劃和資源管理

首先，優化空域結構是加強空域規劃的重要方向之一。我國空域資源有限，需要進行科學的劃分和規劃。通過合理劃定不同類型的空域，如低空、高空、終端區等，可以更好地滿足不同航班的需求。此外，根據航班密度和流量分布等因素，適當調整空域的劃分方式，優化空域結構，提高空域容量和效率。

其次，合理劃分和利用空域資源是確保空中交通流量管理順暢運行的關鍵。通過科學的資源管理，合理分配空域容量，能夠有效緩解航空容量壓力。例如，針對高流量的航線，增加其在特定時間段的使用權限；對于低流量的航線，可以靈活調整其航班時間以充分利用空域資源。

再次，加強與相關部門的協調是提升空域規劃和資源管理的重要措施之一。空中交通流量管理涉及多個部門和機構，如民航局、空管局、軍事部門等。加強部門之間的協調和合作，建立起有效的溝通機制和協調機構，有助于共同解決航空運輸中的瓶頸問題。例如，在高峰時段，通過協調航班起降時間和航線選擇，合理分配空域資源，減少擁堵和延誤。

最后，利用先進技術手段支持空域規劃和資源管理是提升效能的重要途徑。隨著航空技術的不斷進步，航空通信、導航和監視系統等先進技術的應用可以提高空中交通的安全性和效率。引入智能化的空中交通管制系統和航班調度系統，能夠實現更精確的流量控制和航班調度，減少人為因素對空中交通的影響。

4.2 引入先進技術和系統

首先，空中交通管制系統是空中交通管理的核心。為了提升智能化和自動化水平，空中交通管制系統需要進行升級和改進。引入先進的通信、導航和監視技術，如自動相關監視（ADS-B）和衛星導航系統（GNSS），可以實現更準確和實時的航空數據采集和傳輸。此外，利用人工智能和機器學習技術，對航班數據進行實時分析和預測，可幫助空中交通管制員作出更準確的決策。

其次，航班調度系統也是提升空中交通管理智能化和效能的關鍵。引入先進的航班調度系統，能夠實現航班資源的優化配置和流量的合理控制。借助大數據分析技術，系統可以對航班數據、機場情況和氣象信息等進行綜合分析，從而實現更精準的航班調度。同時，系統可以根據航班需求和空域資源情況，進行智能化的航班分配和路徑規劃優化，有助于提高航班的準點率和運行效率。

最后，充分利用航空數據和大數據分析技術是優化航班調度和流量控制的重要手段。航空數據包括航班計劃、實時位置、運行狀況等信息，對這些數據的收集和分析可以幫助管理者全面了解航空運輸的狀態和趨勢。通過運用大數據分析技術，挖掘出隱藏在海量數據中的規律和關聯性，能夠為航班調度和流量控制提供科學依據，進而提高各個環節之間的協同效應，優化整個航空運輸系統的效能。

4.3 提高管理人員的專業素養

首先，建立專業的培訓機構和培訓計劃是提高管理人員素養的重要步驟。培訓機構應為管理人員提供系統、全面的培訓課程，涵蓋空中交通管理的各個方面，如空域規劃、航班調度、流量控制等。培訓計劃應根據管理人員的職位和職責，量身定制培訓內容，使其能夠全面掌握相關知識和技能。

其次，相關部門可通過設立專業學科、推動科研項目和加強產學研合作等方式，培養更多的專業管理人才。同時，應鼓勵管理人員參與國際交流和學術會議，與國內外同行交流經驗，學習先進的管理理念和技術，從而不斷提升管理人員的專業素養，使其具備應對復雜環境和挑戰的能力。

最后，管理人員應積極參與實際工作，親身體驗和解決實際問題，從成功案例中吸取經驗，從失敗案例中吸取教訓，以不斷完善自身管理能力。

5 結語

在經濟和航空業蓬勃發展的背景下，我國空中交通流量管理面臨著一系列挑戰和問題。通過加強管理體制、改進技術手段，解決航空容量壓力和空域資源短缺等問題，能夠提升我國空中交通流量管理效能和安全性，為航空運輸的發展提供有力支撐。