CDM系統對空中交通流量管理的優勢淺析

朱小龍

摘 要：我國航空事業正處在黃金發展時期，傳統的空中交通流量管理方法限制了本場的運行效率，所以本文淺析CDM系統對空中交通流量管理的優勢，旨在為本場運行提供更好地空中交通服務。

關鍵詞：空中交通流量；CDM系統；運行效率

Although planes get faster，time gets more.（雖然飛機飛得越來越快，但是坐飛機花費的時間越來越多）?？罩薪煌髁吭谌蚍秶鷥鹊娜找嬖黾邮俏覀儾坏貌蝗ッ鎸Φ膯栴}。作為空中交通管制員的我們，面臨擁堵的空中交通已經是一件習以為常且非常頭疼的事情。這長期以來一直給各個航空公司、各地區空管部門，乃至對于整個國家來說都是巨大的經濟損失和時間損失，這其中還不失空中交通安全方面的問題。

在面對空中交通流量不斷增長的問題中，一開始大家都認為只要我們擴大空域、增加地區機場的數量、跑道數量、修改出更好的航路航線、增加臨時航線、增設更多的基礎導航設施設備就能很好的解決這個問題，但這些方法不能從根本上解決空域擁堵問題，它們只能為空管部門在其自動化以及管制方式方法上發揮一定的作用，而且在處理這些問題時需要涉及一系列的關鍵因素。

一、空中交通流量的管理

空中交通管制員的主要職責是防止空中航空器與航空器相撞、防止地面航空器與航空器相撞，防止航空器與障礙物相撞，使航空器在運行時能有序、順暢、安全、高效地進行。所以一個好的管理方法可以有效加快并且持續保障空中交通順暢、有序的進行，最大效率的發揮可用空域和地面容量并減少管制員的負荷。

（一）空中交通流量的管理意義與目的

管制員為了保障航空安全，必須使用一系列的間隔標準，他們需要對未來的流量進行預測，經過周密的計算和部署，對空中交通流量實施管理，當管制員預測到自己未來工作時段某空域內的流量即將飽和時，就必須啟用對應的方法了。目前常用的空中交通流量管理辦法就是使用流量控制。

所謂流量控制，就是說在某一時段或者某一空域內航空器運行的數量或者密度已經達到容量評估極限時所采取的用來保障航空器與航空器之間安全間隔的一種管制手段。由于我們國家在分配空域結構上存在一些不合理的因素，在各個航班實際運行時不僅受到多個機場容量評估值的限定，還受到空域結構分配的限制，如塔臺管制范圍內、進近管制范圍內、區域管制范圍內、航路航線的交叉點等。所以在確保安全的大前提下，管制員在實施針對某個時段的流量控制時，會造成這個時段中的某些航班的小面積延誤。

（二）空中交通流量的管理辦法

為了避免出現航空器在某一時段或者某一空域內太過集中而超出了當時容量評估所規定極值的局面，管制員必須針對這種現象采取適當的管制措施用來達到安全和平衡的目的。這其中包含三種管理方法：①前期流量預測及管理：指的是在飛行前制定航班時刻（向某一航班提供或分配的在某一機場的某一特定日期的到達或起飛時刻）時，對于不同性質的飛行，例如定期、非定期、加班、包機等進行的排班、調整和限制。②飛行前的流量控制與管理：指的是在航空器起飛之前，采用臨時修改或者調整航班起飛時刻的管理辦法，這種方法必須滿足航空器間隔管理規定。③實時流量控制與管理：指的是在航空器運行過程中，空中交通管理部門或者管制員所采取的調配這些航空器的方式，例如更改航空器飛行航路、航線，調整其飛行的速度，改變航空器航向以及要求航空器在某一空域內進行盤旋等待等，使航空器之間具有高度差、側向間隔、橫向間隔等，這些方法都在為航班安全、有序的運行提供有力的幫助。而實施流量控制與管理的原則是地面等待為主，空中等待為輔；前期流量預測及管理和飛行前的流量控制與管理為主，實時流量控制與管理為輔。

有效的空中交通流量管理方法離不開先進的空中交通流量管理系統。所以本文引入CDM系統在空中交通流量管理中發揮的巨大作用。

二、CDM系統對空中交通流量管理的作用

在解決空中交通流量管理的問題中，國際上有很多方式方法，其中應用最為廣泛的要數CDM（Collaborative Decision Making，協同決策制定）了。該技術最早是美國提出并加以應用的，并且一直被應用于管理空中交通流量，它是通過大數據融合，再通過設置好的算法將航空公司提供的數據、航空器發送的航空器動態、空中交通管理部門上傳的報文等進行一系列的整合、交換，最后將結果應用到管理空中交通流量中去，從而優化航空器的放行，將空域資源的有效性發揮到極致。目前來說，CDM系統已經被應用于我們國家很多和流量控制有關的地方：各個空管部門、一些機場集團、各大航空公司等等，他們都可以通過CDM系統查看到航空器運行的實時數據，可以一起參與其中的流量控制與管理，達到共同決策的目的，這可以使得各個地區的航班延誤狀態減輕到最小，可以為航空公司節省下最多的燃油，排放量降到最低，可以為管制員們減輕相當大的工作負荷，這種共贏的結果是我們每個人都希望看到的。

之前提到我們國家目前所采用的空中交通流量管理方法，換句話講，這只是我們國家的管制員所采取的主動措施手段來保證順暢的空中交通服務和空中交通安全。但這種做法的弊端就是管制員們是根據自己的能力或者經驗來實施流量控制，嚴重缺乏流控的科學性和有效性，與相鄰管制單位之間缺少了一些全面的、整體的布控與協調，各管制單位在實施流量控制時往往具有很明顯的隨意性，幾乎都是以經驗為根本，各自為政，使得這些流量限制在相鄰管制單位之間進行的不是太合理，而且隨之增加了不少管制工作負荷。

三、本場實際運行

以西寧機場來說，目前還未能使用CDM系統，一架航空器的離場需要通過機組向塔臺管制員報告準備好，塔臺管制員向進近管制員申請該航班的起飛時刻，進近管制員再向區域管制員申請，區域管制員根據他們當前空域內的航空器流量和未來預計流量計算出該航班的起飛時刻后將該時刻告訴進近管制員。進近管制員再通知塔臺管制員，塔臺管制員再將起飛時刻告知機組，機組最終按該時刻起飛。不難看出，僅僅一個航班的起飛時刻信息在各單位之間傳遞了六次之多，一個五分鐘的間隔很可能就增加到了十分鐘、二十分鐘，信息就這樣在傳遞時層層失真，一點一點疊加；同一管制單位的不同的管制員在處理相同運行態勢時，極有可能因為個人經驗不同、能承受的工作負荷不同而導致產生不同的運行結果，如張三認為航空器從推出開車到滑跑起飛需要15分鐘，李四可能認為10分鐘足以，而且航班起飛時刻的時效性還受到機組配合的制約，這樣就因為個體之間存在的差異導致了人為造成許多不必要的延誤。如果本場擁有一套CDM系統，那么航空器的離場時刻就能在短時間內被給出，避免了上述各種存在的問題，可以極大的提高放行效率。

四、結語

一個完善的空中交通流量管理系統并非是一蹴而就就能完成的，我們應該結合當前實際與長期發展的原則，使用CDM共享信息來實現共同決策的先進概念，研究出符合本場實際情況的算法和空中流量管理的大框架，再通過運行中產生的數據進行流量管理后的決策評估，用評估數據加以完善之前的算法，使得整套系統的決策更加趨于高效、公平和公正，再加強系統中數據傳輸之間的安全，配合穩定的備份、應急手段，最終建成適合西寧機場的空中交通流量管理體系。

參考文獻：

[1]段虎珍，胡明華. CDM理念對我國空中交通流量管理系統建設的啟示[J].空中交通管理，2010（1）.

[2]田剛. 對空中交通流量管理方法的分析[J]. 空中交通管理，2010（8）.