大數據技術在民航空管戰術流量管理系統的應用

韓劍峰

摘? 要：隨著我國航空事業的快速發展，飛行流量與保障能力、空域容量之間的矛盾日漸突出。本文分析現狀并提出相應的解決方案，基于大數據技術實現一套用于民航空管戰術流量管理的信息系統。該系統能夠幫助空管決策者在流量管理戰術階段調整航班的起飛策略從而平衡空域的流量和容量，避免空中交通擁塞，減少航班地面等待的時間，實現空域資源的有效利用，最終提高空管單位的管制服務質量及航班旅客的出行體驗。

關鍵詞：數據挖掘;空管戰術流量;關聯存儲

中圖分類號：TP399? ? ?文獻標識碼：A

1? ?引言（Introduction）

Abstract：With the rapid development of China's aviation industry，the contradiction between flight flow，support capacity and airspace capacity has become increasingly prominent.This paper analyses the current situation and puts forward corresponding solutions，and realizes an information system for tactical traffic management of civil aviation air traffic control based on big data technology.The system can help air traffic control decision-makers adjust flight takeoff strategy in the tactical stage of traffic management so as to balance airspace traffic and capacity，to avoid air traffic congestion，to reduce flight ground waiting time，to realize effective utilization of airspace resources，and ultimately to improve the quality of air traffic control services as well as flight passenger travel experience.

Keywords：data mining;ATC tactical flow;associated storage

當前空中交通管制工作急需解決的問題是，改變目前以人工計算和管制經驗發布流量管制策略的方式，通過信息集成度高、智能化、適應復雜航空運行環境的系統工具分析海量航空運行數據，提出最符合實際運行情況的流量管制調整方案[1，2]。

本文研究構建一個基于大數據技術的空管戰術流量管理系統，通過采集、計算、歸類、挖掘等手段在海量數據中找到數據的價值，分析當前的航空運行態勢，預測未來一段時間內的區域航空流量，快速實時的為用戶提供決策依據。流量管理用戶通過系統可達到：平衡空域流量和容量，流量管理將從當前的單純調整航班流量轉變成為流量與容量協同調整;提供分析決策輔助工具，采用多種分析、預測、決策支持工具，輔助工作，避免空中交通擁塞，減少航班地面等待事件，實現空域資源的有效利用并提高航空旅客的出行滿意度[3，4]。

2? 戰術流量管理系統的構建（Construction of the tactical flow management system）

戰術流量管理要遵循發現問題-分析問題-解決問題的科學思路，首先從時間和空間上對已經或即將出現的容量與流量的不平衡問題進行定位，然后對產生問題的原因進行分析從而制定和實施相應的流量管理策略和措施。在實施過程中要根據環境變化和各方的反饋進行不斷的調整，管理過程結束后還要進行適當的數據分析與總結[5，6]。因此，空管戰術流量管理系統應具備以下功能：

（1）結合大數據技術，預測未來一定條件下的空域流量

預測空域流量是流量管理系統的核心難點，必須綜合考量各項影響航班飛行軌跡、速度、高度的因素，如航班計劃航路、航行情報、氣象、各管制單位發布的航路限制等。這些因素有的是可以通過固定算法進行計算，有些則無法預知確切影響范圍和數值，只能通過大量的數據經驗積累及數據挖掘算法得出最有可能接近實際量的預測數值，而這些預測數值對于戰術流量管制工作至關重要。

（2）能夠給出解決沖突的調整策略

戰術流量管理主要分為起飛前管理方法和飛行中管理方法，本文研究的系統主要是進行起飛前管理，其主要管理手段為：地面延誤程序、改變計劃航路、地面停止、用戶取消和代替航班。

在得到精確未來空域流量之后，系統就能準確地評估出空域流量與容量是否沖突，做出合理的戰術調整如改變計劃航路、取消航班等，并準確地給出地面航班的預計起飛時間。同時，明確地面航班起飛時間，減少航班關艙門等待時間。同時對于在預測計算中超長時間延誤的航班，給予相關航空公司取消或調換航班的建議。

如此，在解決空域沖突的同時，也給予航空公司和旅客明確的航班計劃安排。航空公司可以提前進行航班內部調整并及時與旅客溝通，旅客也能獲得最真實可靠的航班信息調整自己的出行安排。因此，系統在提高空管管制效率的同時，也能提高民航其他單位的工作效率，提高旅客的出行滿意度，最終達到多贏的運行效果。

（3） 通過大數據積累與挖掘，不斷自學習優化調整方案