基于空中交通復(fù)雜性的空域容量評估

摘 要 當(dāng)今正處于航空運輸領(lǐng)域高速發(fā)展的時期，然而與10年前相比，空中交通環(huán)境的復(fù)雜情況卻與日俱增。如何準(zhǔn)確、合理、有效地評估空域資源服務(wù)能力將成為實施空域管理和空中交通流量管理、均衡空域系統(tǒng)之間的供需矛盾、提高航班準(zhǔn)點率的重要依據(jù)。有必要將交通復(fù)雜性考慮到空域容量評估中來，代替以往僅以航空器數(shù)量作為依據(jù)的容量評估方法，更加客觀真實的反應(yīng)空域資源的實際服務(wù)能力。文章通過對空中交通復(fù)雜性與管制員工作負(fù)荷之間的關(guān)系進行分析，提出了基于空中交通復(fù)雜性的扇區(qū)容量評估方法。

關(guān)鍵詞 空中交通；復(fù)雜性；空域；容量評估

中圖分類號：V355 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）10-0176-01

近年來，隨著我國國民經(jīng)濟水平的不斷提高，人們出行已經(jīng)開始習(xí)慣使用航空交通工具，并帶動民航運輸業(yè)的迅速升溫。根據(jù)2012年民航統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示：2012年，全行業(yè)完成運輸總周轉(zhuǎn)量610.32億噸公里，比上年增加32.88億噸公里，增長5.7%，其中旅客周轉(zhuǎn)量446.43億噸公里，比上年增加42.90億噸公里，增長10.6%；貨郵周轉(zhuǎn)量163.89億噸公里，比上年減少10.02億噸公里，減少5.8%。據(jù)統(tǒng)計，上海終端范圍架次數(shù)已從2000年的400架次提升到如今超過2000架次，同比增長5倍。

正當(dāng)我國由世界民用航空大國向民用航空強國不斷發(fā)展前進過程中，快速增加的航班量導(dǎo)致空域壓力處于飽和狀態(tài)，空域擁擠繁忙、管制員工作負(fù)荷加大使得管制員壓力增大、同時造成航班大面積積壓延誤等顯著問題，這些問題將極大影響了空中交通安全、有序、高效的運行。因此，實行空中交通流量管理將被提到現(xiàn)實工作中，也是最有效的解決方法，俗稱：“流控”。空中交通流量管理的重點就是最大程度地合理運用空域內(nèi)系統(tǒng)資源。響應(yīng)民航總局的要求，需要我們對空域容量做出正確評估，切實推行排堵保暢工作，合理發(fā)布流量管制決策都將使得空域管理更科學(xué)，更高效。

隨著管制員工作負(fù)荷不斷增加，在我國的某些繁忙機場和空域，比如上海兩大機場，虹橋機場日均架次高達(dá)750架次，浦東機場達(dá)到1200架次，管制工作量之大時常會超出管制員的能力范圍以外，極大底影響了保障飛行安全的能力。這需要我們深入研究分析空域復(fù)雜性因素與管制員工作負(fù)荷之間的關(guān)系，正確評估管制員的工作負(fù)荷與能力，來合理安排航班流量；根據(jù)實際航路航線來優(yōu)化空域結(jié)構(gòu)；從而平衡矛盾關(guān)系，盡可能減少由于空中交通流量增加而導(dǎo)致的空域承受壓力大的問題，切實保障空中交通運輸業(yè)的安全性和穩(wěn)定性。

空中交通流量是指單位時間內(nèi)通通過航線某一點或者某條航線的飛機數(shù)量（不分方向）。我國空中交通流量有以下兩個特點。

1）空中交通流量快速增長。近年來，我國的空中交通流量增長很快，對軍航、民航空管系統(tǒng)都造成了極大的壓力，空中交通流量的狀況取決于航線條數(shù)及長短、機場和飛機數(shù)量、起降架次等。

2）空中交通流量分布不均衡?？罩薪煌髁吭鲩L速度快，分布很不均衡，其流量主要集中在少數(shù)政治、經(jīng)濟、旅游中心城市的機場，尤其我國東部較發(fā)達(dá)地區(qū)。

空中交通流量包括實際運行容量和最大容量，兩者都是通過評估機場能接受的航班延誤程度來取得的，航班的延誤程度又和服務(wù)需求密切相關(guān)，存在著供求關(guān)系，如果在某個時間段內(nèi)多架航空器同時請求服務(wù)，超出最大容量時就會造成延誤，在地面交通就如同堵車；例如在上海虹橋機場高峰時段起降架次高達(dá)60多架次，相當(dāng)于每分鐘都有飛機在起落，為了符合民航相關(guān)起飛落地間隔規(guī)定，此時，我們就要實施空中交通流量管理，并且落地飛機在空中需要盤旋等待，這種情況下航班將會有所延誤。而如果這些航班陸續(xù)請求服務(wù)，在很大程度上就能緩解延誤的情況。通過研究分析得出，影響空域容量的原因有很多，主要包括相關(guān)管制員的工作負(fù)荷的主觀能動性和相對空域結(jié)構(gòu)、空中交通流量、相關(guān)民航管制規(guī)定等各方面的客觀因素。在保證安全穩(wěn)定運行的前提下，將空域系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、管制規(guī)則和安全等級，隨機因素（飛機因素、人為因素、氣象因素）都考慮在內(nèi)，作出一個特定空域單元在單位時間內(nèi)所能提供管制服務(wù)的航空器的最大數(shù)量的評估。

通過對管制員工作負(fù)荷進行容量評估，這一方法是目前國內(nèi)較為成熟并應(yīng)用廣泛的容量評估方法，是對扇區(qū)容量評估較為主觀的評估方法，通過分析管制員的實際工作，基本可以概括為：接收并識別相鄰管制區(qū)移交的航空器；發(fā)布航空器高度指令；發(fā)布航空器速度指令；雷達(dá)引導(dǎo)航空器；監(jiān)視航空器的飛行動態(tài)；調(diào)配航空器飛行沖突；為空中機組提供實時氣象信息、航行情報及其他航空器動態(tài)；將航空器移交給下一個相鄰管制區(qū)；計算航空器的航行數(shù)據(jù)并整理填寫相關(guān)飛行進程單；與相鄰管制區(qū)做好溝通協(xié)調(diào)工作。

而在管制員平時工作中，空管規(guī)章對管制員指揮的飛機數(shù)目即工作負(fù)荷也有著嚴(yán)格的規(guī)定，這也就對管制員的工作量進行了限制，進而影響了空域系統(tǒng)的容量。根據(jù)民航總局86號令即《中國民用航空空中交通管制規(guī)則》的規(guī)定，在雷達(dá)管制的條件下，充分考慮航路、航線結(jié)構(gòu)所造成的復(fù)雜局面；雷達(dá)設(shè)備的配備及覆蓋范圍；管制員的工作能力及扇區(qū)評估；雷達(dá)通訊系統(tǒng)的功能；遇到特殊情況需要更換應(yīng)急備份系統(tǒng)的情況下，進近管制區(qū)域內(nèi)提供雷達(dá)服務(wù)的航空器最多為8架，區(qū)域管制區(qū)域內(nèi)提供雷達(dá)服務(wù)的航空器最多為12架。當(dāng)然這些規(guī)定的制定也是為了保障飛行安全，調(diào)節(jié)飛行容量的矛盾。

由上述管制員工作負(fù)荷介紹可以看出，給管制工作負(fù)荷權(quán)值劃分繁忙等級對計算管制員工作負(fù)荷的準(zhǔn)確性，起著重要作用，會影響到容量評估的結(jié)果的準(zhǔn)確性。由分析中可以看出空中交通復(fù)雜性與管制員工作負(fù)荷有密切聯(lián)系，因此可根據(jù)空中交通復(fù)雜性值對管制員在扇區(qū)工作負(fù)荷權(quán)值繁忙等級進行劃分，建立優(yōu)化管制員工作負(fù)荷的模型。綜上所述，無論復(fù)雜性還是空域容量評估都還有許多方面需要被考慮和完善，還需要進一步研究交通復(fù)雜性與工作負(fù)荷之間的關(guān)系，客觀的反應(yīng)空域單元的容量，為合理有效的分配空中交通管制資源提供支持。

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作者簡介

王冬?。?985-），男，上海人，助理工程師，本科，研究方向：民用航空空中交通管理。endprint