淺談空中管制中動態扇區劃分及管制員指派優先

李佳君

摘 要：文章分析了動態空域扇區劃分管制員指派優化模型，探析了降低訓練成本的有效措施，以供參考。

關鍵詞：動態空域扇區劃分；管制員；優化

前言

近幾年，我國的航空事業得到前所未有的發展，并且保持持續增長的態勢，導致空中交通流量不斷的增加。但是，我國現有的基于通道設施、網絡布局以及空域結構的交通流量管制系統已經遠遠不能滿足現代空中管制的實際需求。通過設置動態空域扇區，能夠將空中交通科學的分配給多名空中交通管制人員，由各個空中交通管制員負責各自區域的責任，通過各個扇區之間的協調與配合，能夠有效的降低空中交通管制員的工作量，以此提高空中交通管制安全。然而，我國空域扇區劃分管理存在固定、靈活性不高的缺點，同時由于空中交通管制員不熟悉空域情景，給空中交通管制帶來許多安全風險，亟需對動態空域扇區劃分管制員指派進行優化，以此提高空中交通管制員的技術水平，加快動態變動效率，提高適應性。

1 動態空域扇區劃分管制員指派優化模型分析

1.1 問題表述

扇區沒有發生變動之前，存在n（我國采用雙崗制，因此總人數為2n）組管制員，管理扇區數量為n（總人數為2n），扇區發生變動之后，存在m組管制員，管理扇區數量為m，扇區數量變化主要包括以下幾種情況：（1）n=m，即扇區數量沒有發生變化，人力資源成本不會發生變化；（2）nm，即扇區數量減少，m個扇區的所有扇區都能夠找到足夠的管制人員進行管理，因此人力資源成本相對較少。為了降低情景意識失控風險發生的概率，空中交通管制員需要在邊界發生變動的扇區進行模擬訓練，邊界未發生變動時，第i組空中交通管制員管制的空域扇區表示為s（Vi）；邊界發生變動后，第i組空中交通管制員管制的空域扇區表示為s（Vj）。Vj中，第i組空中交通管制員熟悉的空域用Vj1表示，第i組空中管制員不熟悉的空域用Vj2表示，其中上標1、2不是平方，而是標識，當扇區發生變化時，將熟悉空域狀況的空中交通管制員分配到相應的空域中，這樣能夠有效的降低人力資源培訓成本。

1.2 指派數學模型標準化處理

在進行指派數學模型標準化處理時，通常包括以下三種情況：即n=m，不需要進行特殊的技術處理，對于nm時，需要采用MNTLNM軟件或者LINGO軟件進行特殊的技術處理，用X={x1，x2，…，xn，xn+1，…，xm}表示原來的扇區，（1）n=m，即表示平衡指派；（2）m>n時，xn+1-xm都為虛擬扇區，這些虛擬扇區不再空域目標中，并沒有與當前的原始扇區相重疊，其集合用Y（變動后的扇區）表示，Y={y1，y2，…，ym}；（3）當n>m時，yn+1-ym都為虛擬扇區，不包括在研究目標空域中，即變動后的扇區與原有扇區并沒有重疊，用Aij表示指派變量，其中當Aij=1時，指派原來負責原有扇區xi的空中交通管制員到變動后的扇區yj進行管制，每一個交通管制人員只能進行一次指派，變動之后的所有扇區交通管制工作必須由同一組交通管制人員負責；其中Cij為指派成本，目標函數表達公式為：

（1）

（2）

（3）

（4）

1.3 指派成本量化分析

不同位置關系訓練成本分析。空域扇區發生變動之后，Vi表示原有扇區空域的體積，Vj表示變動之后的扇區空域的體積，它們之間的位置關系主要包括以下幾種：（1）第1種位置關系，mn，xn+1-xm為虛擬扇區，并且這些虛擬扇區不包含在目標空域之中，原有扇區和變動后的扇區并不存在重疊的部分；（3）第3種位置關系，Vj=Vi，即Vj與Vi重合；（4）第4種位置關系，Vj>Vi，Vj包含Vi；（5）第5種位置關系，Vj

2 降低訓練成本的有效措施

動態空域扇區劃分管制員指派優化的最終目的在于降低人力資源成本以及保證空中交通安全，為了降低訓練成本，空中交通部門應該采取以下措施：

（1）采用扇區周期輪換管理制度，由于我國空中交通管制采用雙崗制，一個空中交通管制員保留在原來的扇區從事原有的管制工作，另一個進行交流互換，即動態扇區劃分的初期采用單人輪換，當空中交通管制人員熟練之后，再采用周期性的輪換管理制度。

（2）在平時培訓的過程中，應該對扇區周邊的空域狀況進行全面、仔細的觀察，更加準確、全面、及時地掌握自身管轄區域范圍的實際狀況，這樣能夠更加快速地掌握扇區變動訓練的全部內容，并投入到相關管制工作中。

（3）當空中交通管制員熟悉了相關的管制內容和要求之后，應該指派其到相應的空域進行實踐，這樣既能夠降低訓練成本，又能夠保證空域安全。

（4）針對天氣狀況制定專門的應急預案，天氣變化對空中交通的影響是巨大的，由于天氣變化具有不確定、不可預測的特點，因此，應該針對天氣變化狀況制定專門的變動預案。

（5）針對繁忙空域或者繁忙時段制定扇區變動預案，繁忙空域或者繁忙時段空域管理工作量較大，管理難度相對較高，對空中交通管制人員的要求相對較高，因此應該創建預案并提前訓練，盡可能的降低扇區變動所花費的前置時間，以此降低訓練費用。

3 結束語

總而言之，隨著空中交通流量的不斷增加，給空中交通管制工作帶來了很大的挑戰。通過動態空域扇區劃分管制員指派優化，不僅能夠提高空中交通管制效率，降低人力資源培訓費用，還能夠保證空中交通運行的安全性與穩定性。因此，文章針對動態空域扇區劃分管制員指派優化的研究具有非常重要的現實意義。

參考文獻

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