空中交通流量管理技術淺析

趙天一

中國民用航空華東地區空中交通管理局

空中交通流量管理技術淺析

趙天一

中國民用航空華東地區空中交通管理局

空中交通流量的科學管理有利于飛機安全可靠地運行，同時提升航線的利用效率。本文通過對空中交通流量的管理現狀分析，對協同式空中交通流量管理技術（CDM）進行了探究，旨在為現代飛機調度提供思路。

空中交通流量管理；協同式決策；調度

1 空中交通管理概述

1.1 空中交通現狀

目前，全國有14個機場空域飽和，北京、廣州、上海、深圳、重慶、西安、昆明等地區，高峰時都出現了空中堵塞。現在我國這些大中型機場及其航路，都會由于各種原因導致出新一些不良的現象，由于種種原因造成的流量控制會給我國的民航帶來不好的影響，空域、氣象、流量等客觀因素引起的流量控制。我國的空中交通管制確實還存在一定的弱勢，比如空域、氣象、流量等客觀因素引起的流量控制都必須要引起重視，任何原因引起的流量控制都必須要解決，有了問題都要解決，而解決問題最原始最有效的方法莫過于大禹治水的疏通方法，無論多少問題，無論問題有多復雜，都必須一個一個解決，而值得注意的是人為因素引起的流量控制。

1.2 交通流量管理的原因

因為只有一架飛機在給定的時間可以著陸或離開跑道，由于飛機必須分開一定的距離或時間以避免碰撞，所以每個機場需要強大的處理能力來安全地處理每小時大量飛機起飛與降落。這個能力取決于許多因素，例如可用的跑道數量、飛機軌道的布局、空中交通管制的可用性以及當前或預期的天氣。天氣可能會造成很大的容量變化，強風可能限制可用的跑道數量，可見性差可能需要增加飛機之間的距離。當控制飛行的空中交通管制單位達到能力時，到達的飛機將朝向保持輪廓的方向，直到它們轉向著陸。然而，飛機在空中停滯是一種效率低下且成本高昂的延遲飛行的方式，因此最好將它們保留在出發地的地面上，稱為地面延時程序。這樣，延時可以在發動機關閉的地面上等待，節省大量的燃料。每個航班和交通流量整體的路線時間的仔細計算，旨在最大限度地減少空中交通系統的總體延遲，這主要取決于計算機的能力。

因此通過確保交通密度安全的流動和最小化交通匯聚以改進空中交通管理系統的安全性；通過平衡容量和流量需求確保飛行各階段最佳的交通流動；有利于所有利益相關方協同配合以實現在出現空中交通容量限制時有效的、靈活的流動，向空域使用者提供最佳的選擇；平衡所有空域用戶的合法需求和矛盾，促進對所有空域用戶的公平；考慮空中交通管理資源限制以及經濟和環境利益；通過所有利益相關方的協同配合促進對限制的管理，對效率的管理和不可預見事件的管理，將影響系統容量的突發事件和改變盡量減少；便于促進無縫隙的、協同的空中交通管理系統的實現，確保與國際接軌和兼容性。

1.3 空中交通流量管理的基本原則

（1）在確保安全的前提下，優化機場和空域可用容量；

（2）在保持安全水平的前提下，最大化運行效率；

（3）促進同所有受影響的參與者及時有效的協同配合；

（4）促進國際合作實現最優的、無縫的空中交通環境；

（5）空域是一種資源除考慮安全和國防需求外，應確保對所有用戶公平和透明；

（6）支持采用新技術和程序，提高系統容量和效率；

（7）增強系統的可預見性，幫助航空用戶實現經濟效率和回報最大化，支持其他的經濟行業，如商業、旅游和貨物運輸；

（8）不斷改進以適應航空運輸環境的日新月異。

2 協同式空中交通流量管理技術分析

2.1 技術概述

協同決策（CDM）技術是一個軟件應用程序或模塊，有助于協調和傳播數據，并在工作組之間達成共識。空中交通流量競爭的加劇使得合理的管制顯得尤為重要，需要處理在分布式環境中工作的空中佳通流量管理，從不確定的情況和不斷變化的信息中作出正確的決策，使協同技術發展。CDM技術協調及時制定集體決策所需的功能和特征，使所有相關利益攸關方能夠參與此過程。CDM技術的核心原則是，對個人的想法或單獨的數據作出回應，從而做出更好的決定，這個過程需要共享知識和分析不同信息的組合。早期形式的計算機中介通信（CMC）工具也可以有效促進溝通和發展工作關系，但全球化的需求和采取最佳決策的壓力已經增加。溝通工具的選擇對于高端協作工作非常重要。在線協作工具是非常不同的，有些使用舊的基于互聯網的技術，而其他的則使用Web 2.0。任何交通流量管制最重要的因素是決策與調度，所有的交通流量管制必須通過持續的運算、分析，才能找到問題的解決方案。如今，空中交通流量管制采用了CDM技術，以便調度部門可以根據實際運行信息做出更好的決策。

2.2 技術要點

協同決策技術（CDM）具有在一個階段獲得多個信息源并進行分析的潛力，并對所顯示的數據進行協作和進行解釋。協同決策技術不關心系統內單個數據的分析，其將獲取的信息提交給一組決策者，因為其認為系統的相互作用具有很大的潛力和能力，可以用創造性的方式產生更多創新的想法，并根據數據的結果采取行動。CDM系統具有數據自動分析和預測的能力，這意味著不需要記錄所有的信息，就可以通過收集需要注冊的信息自動保存工作。參與決策過程的所有系統都將負責任，這樣可以避免在作出決定后可能發生的意外。實施協同決策的基本原則是利用團隊中每個節點的知識充分發揮潛力。

3 總結與展望

我國各層次的開發研究人員正不斷地改善當前CDM協同決策技術的應用環境，為了充分利用CDM協同決策系統的價值，在當前社會生活中，各方面應用人員應加強自身的學習與探究，在合理的體系中力求CDM協同決策系統價值的利用最大化。大量用戶的使用同時對其發展也有促進作用，CDM協同決策技術對于空中交通流量管理的發展將起著越來越重要的作用。空中交通流量管理系統建設是一條光明而曲折的路，在這條路上會出現很多難題與挑戰，這個任務長期而又艱巨，需要結合實際生產經驗，不斷地進行總結歸納。為實現自身的長遠發展而進行大膽革新，利用創新思維進行現代化建設，大踏步地實現空中交通流量管理系統的智能化高速發展。

[1]段志遠.協同式空中交通流量管理關鍵技術探討[J].科技風，2015（23）

[2]尹佳藝.協同流量管理工作程序研究探析[J].無線互聯科技，2014（11）

[3]何光勤,張淼,范崢.基于ArcGIS的飛行程序扇區劃分實現研究[J].現代計算機（專業版），2015（09）

趙天一（1986-），男，江蘇人，職務：員工，當前職稱：助理工程師，學歷：本科。