基于流畅度的空中交通流量管理分析

基于流畅度的空中交通流量管理分析

崔科峰

中国民用航空西北地区空中交通管理局  陕西西安  710000

摘要：通过对空中交通流进行有效的调控，实现对空中交通流的有效调控，是当前航空运输宏观管理体系的一个重要组成部分。然而，由于航空交通流管理往往会引起航空运输活动方案的改变，是造成航空运输延迟的一个主要原因，因而在实际应用过程中，航空交通流管理技术往往会受到误解和批评。考虑到加快航路速度的责任，以及航路管理所带来的负效应，航空航路管理必须慎重对待；在航空交通控制系统中，交通管理技术在城市交通中起着举足轻重的作用。首先，阐述了我国机场的等级划分情况，并对目前国内机场的机场性能评价技术进行了评价，并对不同机场的机场进行了优化，以此来解决机场交通流量和机场管理的矛盾，并提出了相应的对策。

关键词：空中交通管制；流量管理；空域管理；问题；对策

引言

随着社会科学技术的发展和人民生活水平的提高，航空运输也随之蓬勃发展起来。当前，我国的机场覆盖面在不断扩大，新机场的数量在不断增加，但大量的飞机的出现，也让本来就有限的空域资源变得更加紧张。虽然许多有关空管机构都对其管辖区内的空域及空管流量进行了调查与评价，但是结果并不令人满意。因此，若能构建一种统一合理的交通管理机制，实现信息共享，并设计一种高效的动态调度算法，将极大地提升飞机运营效率，提升空域资源利用率。

一、基于流畅度对空域的科学管理技术

（一）基于流畅度空域安全性评估技术

迄今为止，根据长期的实际工作和多年运用科学的数学模型评价空域情况，根据这些理论和实践， ICAO认为 REICH模型是评价空域安全性的一种重要方法。在我国，也可以采用此法 REICH模型，根据不同情况，将航空器的碰撞危险率分为纵向碰撞危险率、侧向碰撞危险率和垂直碰撞危险率，但是，如果总碰撞危险率与以上三类碰撞危险率相加，就可以得出总碰撞危险率，这样就可以计算出单位时间内的碰撞危险数量，并将碰撞危险数量与安全目标等级相比较，就可以对空域安全性进行评定。

（二）基于流畅度空域容量评估技术

一般地，在进行空域容量评价时，都是使用模型来进行分析，常见的有评价模型的数学模型和模拟模型。在数学模型方面，利用时空分析方法将空域划分为多个空间单元，并对每个空间单元进行数学建模，对每个空间单元的最大容量进行估计，对数据进行融合，得出空间的整体容量。最近几年，人们经常使用数学模式来进行一些简单的交通能力评价，例如机场或跑道。在模拟模型方面，常见的模拟模型有解析模拟模型、蒙特卡洛模拟模型、连续模拟模型和离散事件模拟模型三种，分别针对具体的评价内容，比如实际的空域容量，延误程度，冲突等，有针对性的进行评价。

二、基于流畅度空中交通流量管理中存在的问题

虽然在空域内已取得了一些成绩，但与欧洲等发达国家相比，仍有很大的差距，其交通控制技术也相对滞后，其现状表现为：

①目前，国内空域管理还没有一个专业的交通管制组织。在某些空域飞机场数量不多的地方和国家，没有设立专门的交通流量管理机构，而是由航空交通控制部门负责，这在许多国家都有，我国也有。但随着航班数量的增加，一个专业的交通控制机构就变得至关重要了。

②在交通管理执行中，缺乏有效的信息交流。近年来，国家对空管中心进行了大规模的投资，使空管系统的装备和设施得到了极大的提升，空管能力得到了极大的提升。然而，目前我国空中交通管制系统仍面临着诸多问题，如缺少对空中交通管制系统的管理和整合等。如雷达、飞行动力学和航班信息等都是各自独立的系统，由于不能对其进行有效的流量管理，因而没有形成一个完整的航空交通控制系统。

③我国航空运输管制制度还不健全。由于我国的航空流量管理的实践尚处于起步阶段，尽管目前的航空法规很多，但缺少具体的法规，尤其是对实施交通管理的单位、工作程序、职责和权限等方面的规定，对交通管理的实施产生了不利影响。

④航班数量的暴增带来的影响。最近几年，随着我国经济的飞速发展，人们对生活的要求也有了显著的提升，陆地交通已经无法满足人们的要求。为了满足人们的要求，最近几年，各个航空公司都在增加航班的数目。通过对数据的分析，我们可以看出，我国的航班数量以一年15%左右的速度增长，而且，这就使得我们的空中交通流量管理的工作量大大增加，而且，我们的空中交通管理环境相对落后，一旦发生突然增加的情况，仅靠我们的空中交通流量管理决策能力，是很难应的。

三、基于流畅度空中交通流量管理技术的策略研究

在航空交通流管理中，引导是一个非常重要的环节。由于空域是固定的，而飞机的数目却是可以人工调整的，所以，要想改进空域，就必须从空域出发，对空域进行合理的引导。目前，最好的方法有两种。第一，在某一特定地区，通过限制或限制飞行行为，减少飞行物体的密度，增加飞行安全，减少飞行危险事件的发生。第二，综合构建综合、合理的航空活动规划方案，利用队列理论对航空活动进行最优排序，最大限度地减少单个航空活动对整体航空活动效能的不利影响，以保证航空运输的通畅性，最大限度地减少航空运输的拥堵，从而提升整体航空运输资源的利用率。

（一）空中交通流量的前期控制

以航空交通流量分布规律为依据，同时，在此基础上，通过对单个航班对群体的影响进行评价，并在此基础上，通过调整航班时刻、变更航线和飞行高度等，实现对航班的有效控制。

（二）实施前的流量控制

定期地对航空交通活动的密度展开统计分析，预测出个人交通活动以及群体的交通活动，并为今后交通活动的计划做出安排，对航空交通活动的进行合理地协调。

（三）实施中的流量控制

在空运期间，通过实时监测空运密度，并结合空运密度变化趋势，评估各空运单位对空运集团运营的影响，并在必要时对相应空运方案进行临时性调整，对部分空运活动实施适当的空陆延误。

四、空中交通流量管理技术趋势及方向

（一）不断优化群体空中交通活动

在此基础上，本文从理论上分析了影响航空运输行为的主要因素。然而，随着科技的进步，通过扩大空中交通活动的空间，完善空中交通管理手段，将使空中交通活动从受限转向最优，从而提高其安全性和经济性。

（二）建立空中交通流量管理的新型协商机制

目前，目前，航路流量管理技术仅是航路管理者的一种单边工作，而在将来，由于 CNS/ATM的广泛应用，航路管理者的功能也会随之发生变化。空运运营商和空运活动个人将有能力也有需要通过使用空运流量管理协商机制来参与空运流量管理，充分利用空投技术。

（三）加强与空中交通经营者的合作

在空中交通管理者、空中交通活动参与者、空中交通运营者等三位一体的空中交通管理体系中，如何提升空中交通流的管理水平，仍是一个亟待解决的问题。而在空中交通管理技术系统逐步完善的过程中，一项重要的工作就是持续地推动空中交通管理者应该与空中交通经营者之间建立起更为紧密的空中交通管理合作关系。

结语

综上所述，随着航空运输业的发展，航空运输业也面临着越来越多的问题。文章通过对空域划分的阐述，对当前 ATM系统中出现的一些问题进行了分析，提出了解决这些问题的措施；为了确保我国的各个生产经营企业能够正常运作，让人民能够享受到方便的航空交通环境，我们一定要对空中交通的各种科学技术进行研究，运用航空领域中的交通流量控制和管理科学技术，来疏解航空设备在飞行过程中造成的拥塞，防止空中拥堵。

参考文献

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[2] 王伟，逐步实现空域的科学管理[J].民航经济与技术 (No.228)2020.12.

[3] 张颖，胡明华.多元受限空中交通流量管理决策支持系统[J].交通运输工程学报 2021.12.

[4] 赵维田，《国际航空法》.社会科学文献出版社，2020 年版.