空中交通协同流量管理工作模式的分析

蔡杰翱

（中国民用航空华东地区空中交通管理局，中国 上海200335）

随着近年来，我国飞行流量的急剧增长，空域资源日趋紧张。2013年，飞机起降架次达到731.5 万架次，比2008 年增长73.4%。 在高峰期，大型机场起降架次达到饱和。 管制员通常会对空中交通实施流量控制，保证区域内的飞机数目小于或等于区域的容量，这便造成了航班延误。 目前世界上应用较好的流量管理系统分别属于美国、欧洲和日本，它们的产生和发展是流量管理系统的典型代表。而在我国，随着七大区管中心的逐步建立、缩小垂直间隔的实施、新导航方式的使用，虽极大地对推动了流量管理工作，但目前单方面的流量控制依然显得被动，已经远远不能满足需求，建立一个主动高效可靠完善的空中交通流量管理系统成为解决近远期飞行流量与飞行容量矛盾的迫切要求。于是，协同决策（Collaborative Decision Making,CDM）的概念被引入到空中交通流量管理中来。

协同决策就是让管制部门、流量管理部门、航空公司、机场和地面代理机构等都加入到了空中交通流量管理的决策中来，通过构建统一的信息网络平台，实现运行协调和实时信息共享，使民航系统在运营高峰期或恶劣天气等特殊情况下，最大限度地减少航班延误，达到资源配置的最优化，充分保证空中交通流量管理决策的经济性、公平性、合理性和有效性。协同流量管理的工作模式是各协同部门间相关信息数据传递、处理、反馈的方法，是协同流量管理工作畅通高效地完成既定目标的保证，同时它也明确了各参与部门的职能与指责。 但是如何制定有效的工作模式支持各方的协同工作是一个难点。

目前， 新的基于CDM 的空中交通管理模式正在欧美一些国家获得应用，并取得了很好的效果。 通过协同决策，科学灵活地配置容量、分配流量， 通过与多个航空公司的需求协调合理公平解决航班拥堵，通过多方的信息协调和共享避免航班在航路上发生拥堵，通过加入优先级队列使具有优先权的航班免遭延误，考虑了航空公司的利益。

我国的空中交通流量存在着“东密西疏”的地区分布不均衡的特点，尤其在恶劣天气或遇紧急事件下，空域流量的压力显得尤为突出。未能充分有效使用相对稀缺的空域资源，空管基础设施建设上的不完善且地区发展不平衡，缺乏一个高级程度的协作平台，协同处理能力薄弱，科研水平和人才水平还不强，很大程度上缺乏自主研发能力等，成为我国现阶段民航空管系统与未来飞行流量发展之间的矛盾。

总结了欧美国家的经验和运行实践，参考空管系统管理体制和设施建设，建立以全国流量管理中心为中心，根据全国机场及空域的容量，协调航空公司运营人的需求，制定科学的航班时刻表，在提前1 天时预测全国的空域容量与飞行流量，安排全国范围的飞行计划，实时监测全国的飞行流量和空域容量变化， 计算和预测可能出现的拥挤，提出相应建议，并协调下一级部门实施。批准航班延误申请，发布空中交通状况及其相关信息，处理突发事件。 依托区域管制中心的流量管理室，并在区域管制中心、终端管制中心和重点机场塔台增设流量管理席位单位增设的流量管理席位， 形成基于工作地点的3 级结构，沟通流畅的组织体系。

流量管理单位在CDM 通信协调结构中将为所有决策参与者提供同样的显示系统状态的环境，使决策参与者在充分透明的环境中协同处理问题，并为所有参与者提供监视决策所产生效果的平台，及时、适当地调整方案，美国专家提出过两种结构模式。 集中式通信协调是通过流量管理中心集合的， 通常涉及国家交通管理问题影响的多个部门。 分散式通信协调并不直接涉及流量管理中心，为单一中心的空域或相邻中心的空域解决本地交通管理。协同决策的集中式是通过使用串行（即葡萄型）通信网络，需要通信的数量被降到最低限度，内容也被减少到不可再少的片段，有效地减少了交通管理专家的沟通任务负荷。 通常情况下，流量管理中心打电话给区域中心告知新的或修订的空域运行限制， 然后把信息录入一般信息信息系统和中心联网网站。通知终端中心和塔台这一新的信息，由战术管制员实施战术飞行流量管理。 而分散型（网络状）需求的通信量将大大增加！ 如果在遇恶劣天气下改航等情况是， 各方面的信息会以一种爆发的态势实时更新，势必造成一些小容量小负荷的单位信息饱和，或响应缓慢。 但在涉及地区级的流量管理协调问题上， 一些部门又有了解其他单位的信息，以掌握相关单位的情况、限制或需求，更好的提出自己的需求、意见、策略。 美国在协同流量管理工作中，专门在各运行部门设立交通管理协调员，以作为流量信息接受传递和中转者，他虽然不是最主要的决策者，但他们起到了枢纽作用，并可以综合了来自各部门的信息提交和信息反馈，又不增加指挥中心的工作负荷。

以往的流量管理工作， 仅仅是考虑空域管理者之间的协调通信。而引入了CDM 后，各参与者，尤其是空域使用者，他们将通过建立起一个协调的机构直接参与到决策活动中来，在空域管理者的直接对接中实现其利益。欧洲中央流量管理中心通过电文（AFTN 网、SITA 网）、E-MAIL 和电话等手段，采用协同决策的形式与空中交通管制单位和航空公司进行协调，以促进空中交通管制单位适时地改善容量，促进航空公司接受时隙或对修改时隙提出建议，如改变飞行高度层或航路等。

目前，我国建立的CDM 系统正是以控制东部地区流量为切入点，通过京沪穗三大区管中心建立流量管理部门，引入机场、航空公司共同参与流量管理的决策，适当调整军民航协调机制，逐步满足全行业系统需求。 从战略到战术层面，实现能够抵御外来因素对全国空域系统的冲击，加强运行部门协调，调解航空公司之间的分歧意见。 CDM决策系统已经在多个地区铺开，并将随着空管运行结构和模式的升级而逐步完善，未来将建全机场空域容量、航路数据等等静态信息数据库，实现统一的飞行计划信息处理，进行早期的流量预测，并通过实时的飞机起降数据、位置更新、航迹数据、气象等动态信息进行更准确地预测流量。

纵观我国民航的发展，只有充分依靠自主研发，适当借鉴欧美的先进经验和概念，重在确立发展思路，引进成熟的技术手段，结合中国民航发展的实际需要，建立起一套完善的工作模式及流程，以支持协同流量管理系统的更高水平运作能，尽力满足各方的利益，并促使流量工作的优化。 在新的全国流量管理系统建设中，随着组织机构的建立与重组，协同决策平台也应该能够不断的扩展，满足我国由民航大国向民航强国发展的需要。

［1］吕小平.空中交通管理协同决策[J].空中交通管理，2005(4).

［2］赵嶷飞，任新惠.中国空中交通流量管理系统的组织设计：以工作地点为基础的多层次人机组织设计的应用[J].中国民航学院学报，2002(2).