探究空中交通流量管理的关键技术

程湲清

(中国民航华北地区空中交通管理局空管中心，北京)

探究空中交通流量管理的关键技术

程湲清

(中国民航华北地区空中交通管理局空管中心，北京)

随着祖国的腾飞，经济的增长，航空事业的发展越来越快，航班越来越多，我国的空中交通拥挤的情况越来越多，造成的经济损失也就越来越大，因此空中交通流量的管理也就越来越显得重要。应该如何科学有效的利用空中交通流量管理所使用的系统和技术？本文就着重对此进行探究和分析。

空中交通;流量管理

1 空域结构

近年来，我国的航空运输发展和增长的速度位居世界前列，随着人们对民航的需求越来越大，国内航班的迅猛增加，而配套的空中交通流量管理体系没有立刻跟上，导致航班延误问题已经成为一个较为普遍的现象，而新型战斗机的研发、配备导致对空域的需求越来越大。在空管委和各个相关部门的共同努力下，目前空域环境已有较大改善，但是个别区域内的空域布局并未得到质变，军民空域相互交织，导致“空中堵车”。导致航空质量和效率低下，并存在较多的安全隐患。如何解决军民航之间的资源合资利用分配，提高使用空域的灵活度，成为现在一个重要而关键的问题。因为航班的不断增加，管制员需要经常面临在某一时刻内，航班急剧增加，而空域的资源利用率不高，导致需要使用航班延误来解决大流量的的突发状况。因此，发展空管流量控制最直接的意义就在于在空中交通紧张的时段进行必要的流量控制，以保障航班的飞行安全。目前我国大部分空域由空军掌握，发展流量控制能够有效保障航班安全，并能合理安排航班架次，提升空域使用效率。

2 我国空域流量的系统和监控尚存不足

一是流量控制的部门不明确。在飞行流量较小的地区，为节约成本，不设置专门的流量控制机构，常规的流量控制工作一般由各个管制部门自己控制并发布，基本满足实际运行的需求。但随着我国民航事业飞速稳固的发展，我国几大机场的流量已经位于世界前列，这时各地区急切的需要设置专门的流量控制部门。由专门的部门来负责流量控制，解放了管制的力量，同时更好的协调各个单位的流量控制工作，能够在统一的规划的指挥下，做好流量控制工作。二是流量控制的综合管理有着较大的不足。我国尚处于发展阶段，各地区发展水平有较大差异，资金预算不同，各部门的设备存在不统一，也就存在相当多不兼容、不完全兼容的的情况，信息不能及时传达，很大程度上制约了民航的发展。例如处理航班的动态信息，各地区使用的系统“各自为阵”，没用一个通用的综合管理系统，兼容性差，综合利用率低，造成无法做到全国统一流量监控。

随着改革的深入，空管的管理工作取得了很大发展，开辟了多条国际航路、航线，优化相对拥挤的航路，对重要航路、航线的结构进行了大刀阔斧的调整和改进，之前存在的一些冲突点、矛盾点被有效地缓解，航班延误有明显改善。并且通过改革飞行高度层，增加了近一倍的飞行高度层，大大缓解了空域的容量不足，提高了航班的流量。

我国民航有统一化管理系统，可以覆盖全国所有的管制部门，从中央的全国空中交通流量管理中心，到各个地方的空中交通流量室，以及塔台、区域、终端管制室等空管部门。考虑到我国特殊的国情，在保证数据的机密性、安全性的前提下，协助空军记录军航的航空流量统计工作。同时使用的系统具有先进性和远瞻性,不仅能够满足现在，还能保证未来数十年在民航飞速发展的情况下依然能满足需求。

3 空中流量管理方法

从整体角度来看，管理方法主要分为空域容量管理和空中交通流量管理。前者是“大而广”：研究飞机类型和飞机所有经过的地方，例如机场和跑道以及空中飞行区域结构和管制程序等，并对此进行长期的改进、完善，实现对空中交通流量完善化的管理。但此方法涉及多方面事物，如何协调、怎样协调在实际应用上都存在问题，并且实现周期长；由于是大局观思维，因此不能够完全套用在承担空中交通流量管理相关任务中。后者则是“小而精”，通过单个飞机的起飞降落的时间和飞行航线等进行精细化整理与管理微调，从而提高精度进而提高空中流量的管理，该方法相对较易，可行性较高且应用广泛。我国空中交通流量管理起步较早，但就目前情况及其发展而言，仍有非常大的发展空间。以下是目前主要的几类管理系统和关键技术：

1）增强型交通管理系统：美国曾使用的空中交通流量管理系统，主要建立在专家的分析和研究的基础上二次开发，在全国范围内都可对飞行流量和空域容量进行自动化调整，在突发状况下的空域优化。主要的组件有数据交换、流量分析、协同决策等。

数据交换：支持管理部门与航空公司进行数据交流，实现空中交通流量状态的实时知晓；

流量分析：可定期评估一定管理空域范围内的飞行状态；

协同决策：支持多个单位和部门对具体的某一流量管理方案和内容进行协商。

2）终端雷达管制自动化控制技术：评估当前空中交通状况，并建立模型。通过模型对空中交通进行决策和管理，同时还可对飞行时隙和航路等任务进行人机交流，辅助航路的协调与管制。

3）全空域和机场建模：与终端雷达管制自动化控制技术有些类似，不过建模的目标是机场而不是空中交通。可以对机场的整体容量（跑道、滑行道、停机位、航路的容量）以及路径分配、冲突预测等进行计算建模，并给出解决方案。管理部门可用此对管理效能进行改进、优化，设计出能空域、底面容量更大的方案，协助优化空中交通流量决策。

4）协同航路技术：通过过去和现在的监控数据以及飞行计划等，规划和预测出未来空域的拥挤度，容量大小，再根据各个飞行计划中可能存在的状况和隐患进行备选航路与改航以及其造成的影响进行分析，最终得出各个规避策略，协助各个部门和管制员完成流量管理的工作。

5）定期航班规划与数据管理：以数据库为基础，对航班计划文件，管理区域、扇区等相关设施的数据和实时运行状况进行存储管理，为其他的系统提供数据。

6）计算机辅助时隙分配：通过高精度的时间管理，对飞机的起飞时间进行计算，得到合理的时隙分配和调控，提高空域容量利用率。降低飞行冲突状况概率。

4 结语

空中交通流量管理是全球航空单位都遇到的难题，设计因素多，涉及因素广，细节琐碎。如何提高管理的合理性和科学性是几代航空人为之奋斗的目标。我国充分考虑了自身的特殊国情，最大限度利用各种资源和各方面积极沟通努力朝着和谐空域和谐飞行的目标努力着。

[1] 何光勤，张进，胡明华.美国新一代航空运输系统及其对中国的借鉴意义[J].科技经济市场，2011（05）：2012-2014.

[2] 田文.基于不确定需求预测的概率空域拥挤管理方法研究[D]. 南京航空航天大学 2012

[3] 张洪海.机场终端区协同流量管理关键技术研究[D]. 南京航空航天大学 2009

Key technology of air traffic flow management

Cheng Yuanqing
(air traffic control center,Beijing,China)

With the rapid development of the motherland,economic growth,increasingly rapid development of aviation,flight number is increasing,China's air traffic congestion becomes more and more,resulting in economic losses is more and more big,so the air traffic flow management also appears more and more important.Should be how scientific and effective use of air traffic flow management system and technology? This article focuses on the exploration and analysis of this.

air traffic;traffic management