空中交通管理中的交通行为复杂性研究

2014-09-28王金

中国科技纵横 2014年16期

关键词：空中交通交通管理复杂性

王金

(中国民用航空西南地区空中交通管理局云南分局,云南昆明 650200)

空中交通管理中的交通行为复杂性研究

王金

(中国民用航空西南地区空中交通管理局云南分局,云南昆明 650200)

随着我国社会经济与科学技术的发展，我国的交通运输事业也获得了十分迅速的发展，尤其是空中交通运输事业的发展在近年来十分显著。然而航空飞机数量的增多以及航空班次的密集，使得航空运输事业安全运行的难度也进一步增加。在这样的背景下，自动化空中交通管理系统应运而生，这一系统的应用在很大程度上缓解了空中交通运输事业安全堪忧的现状。为此，本文将对空中交通管理中的交通行为复杂性进行细致的分析与研究。

空中交通管理交通行为复杂性研究

航空运输作为一种快速、便捷的交通运输模式，对我国国民经济的增长具有十分重要的作用与意义。然而航空运输事业的快速发展，使得我国的航空交通运输安全保障系统面临着严峻的挑战，为了避免航空交通运输事故的发生、提高航空交通运输的顺畅性与安全性，人们研制出了空中交通自动化管理系统。而本文将主要对空中交通行为的复杂性进行研究。

1 静态空中交通行为复杂性分析

1.1 划分聚类分析方法的评分函数和算法描述

本节主要是为了利用自动化空管系统来实现对空中交通管理中的交通行为的重构与精炼指标体系的划分聚类，并希望藉此来帮助空中交通行为管理者更好的对空中交通行为的指标差异进行辨识，从而提高空中交通系统静态交通行为的综合描述与刻画水平。由于在对空中交通管理中交通行为指标体系的指标进行归类和划分时，不能将之前各个操作环节的交通信息丢弃，而需要保留那些相关数据信息，因此，在后期对静态空中交通行为进行分析与研究时能够较为容易的获得成体系的知识线索，从而为静态空中交通行为不同层次的数据处理与决策应用提供预留的数据接口。

聚类分析方法是统计学中最为基础的研究范畴，其主要原理是将目标对象集合划分或分解为不同的簇，并且每一个簇中的各个对象具有着相似的特征，并且不同簇之间的对象不存在完全一致的情况。根据这一原理，笔者将根据空中交通管理中交通行为框架模型属性的不同来将其分为两个差异簇，并且将交通构成性指标分别划分为数量为m的聚类C={C

1、C2、L、Ci、L、Cm}，任意挑选出一个交通构成性指标分配给唯一聚类Ci（1≤i≤m）。通过一系类的相关运算后，人们就可以得出静态空中交通行为的评分函数[1]。

1.2 静态空中交通行为的特征分析

通过对空中交通管理中静态空中交通行为的指标体系进行划分聚类，人们能够实现对空中交通形势双层特征信息的感知，而根据此，人们则可以实现对空中静态交通行为模式的透视分析，从而对空中静态交通行为的变化情况进行全面的刻画，为空中交通管理者各种决策的下达提供真实可靠的数据依据。

在宏观层次上，对静态空中交通行为指标进行聚类划分，从而最终得出的聚类数量m、聚类间差异bc与聚类内差异wc[2]。通过对这些量值的分析与处理，我们能够最终实现对该聚类浓缩成像的勾画，从而得出静态空中交通行为指标体系中所有指标的总体关系。而这十分有利于空中交通管理决策者得出真实可靠的静态空中交通行为的系统交通总体情势图像，概要的掌握静态空中交通行为在不同时间片内的差异及其形成的简要过程。由于这一过程并不涉及到静态空中交通行为的具体细节信息情况，因此所得的所有聚类量值都具有着较强的普遍性特征，可以对多维度空中交通行为进行最为系统概括的描述。

2 动态空中交通行为复杂性分析

2.1 差异函数和多维特征量

要想有效的实现对动态空中交通行为特征的刻画，最基本需要做的就是要对不同时间阶段内的静态空中交通行为的差异与共同点进行描述与区分。这是做好静态空中交通行为特征刻画工作的前提条件。我们知道，空中交通行为的指标体系能够很好的实现对某一时间片内静态空中交通行为的全面刻画。其中，聚类数量M与聚类间差异bc两者能够对不涉及细节信息的静态空中交通行为在不同时间片中交通行为的总体异同关系进行记录与勾画，并将得到的结果当作交通行为的一般特征量，并根据此实现对不同时间片内静态空中交通行为的对比。而划分聚类则能够得出静态空中交通行为的具体指标框架，并利用这些相关的信息对空中交通行为模式的细节特征进行推衍，得出有价值的信息数据[3]。

2.2 动态空中交通行为的复杂性分析

在缺少相关具体信息的情况下，人们很难得出某一客观对象的复杂性特征与信息，所以，当人们更多的以主观的猜测来对空中交通管理的动态空中交通行为的复杂性进行定义时，这一工作就缺少了其根本的意义。然而在能够对动态空中交通行为的多指标体系的多组时间片的划分聚类集合数据进行掌握的情况下，对独立的研究对象在不同时间片内的动态空中交通行为进行比较分析也具有重要的意义与作用。数以我们说，动态空中交通行为具有着一定实质性的复杂内涵。

通常来说，有六个特征变量能够对动态空中变化交通行为在不同层次上的多维度概观进行表现，所以我们认为动态空中交通行为至少拥有六个层面的复杂性涵义。动态空中交通行为的基底层次复杂性——CF能够通过这六个特征变量来对其客观层面进行反应。鉴于人的处理对象关系能力十分有限，因此可以借助信息自动化系统来对这六种特征变量进行提炼和深度精炼[4]。并根据自动化系统对这六种特征变量动力学相似性在动态空中交通行为信息层中的相互关系与反应，来对动态空中交通行为的同调复杂性（CS）进行构建。