空中交通流量管理技术浅析

赵天一

中国民用航空华东地区空中交通管理局

空中交通流量管理技术浅析

赵天一

中国民用航空华东地区空中交通管理局

空中交通流量的科学管理有利于飞机安全可靠地运行，同时提升航线的利用效率。本文通过对空中交通流量的管理现状分析，对协同式空中交通流量管理技术（CDM）进行了探究，旨在为现代飞机调度提供思路。

空中交通流量管理；协同式决策；调度

1 空中交通管理概述

1.1 空中交通现状

目前，全国有14个机场空域饱和，北京、广州、上海、深圳、重庆、西安、昆明等地区，高峰时都出现了空中堵塞。现在我国这些大中型机场及其航路，都会由于各种原因导致出新一些不良的现象，由于种种原因造成的流量控制会给我国的民航带来不好的影响，空域、气象、流量等客观因素引起的流量控制。我国的空中交通管制确实还存在一定的弱势，比如空域、气象、流量等客观因素引起的流量控制都必须要引起重视，任何原因引起的流量控制都必须要解决，有了问题都要解决，而解决问题最原始最有效的方法莫过于大禹治水的疏通方法，无论多少问题，无论问题有多复杂，都必须一个一个解决，而值得注意的是人为因素引起的流量控制。

1.2 交通流量管理的原因

因为只有一架飞机在给定的时间可以着陆或离开跑道，由于飞机必须分开一定的距离或时间以避免碰撞，所以每个机场需要强大的处理能力来安全地处理每小时大量飞机起飞与降落。这个能力取决于许多因素，例如可用的跑道数量、飞机轨道的布局、空中交通管制的可用性以及当前或预期的天气。天气可能会造成很大的容量变化，强风可能限制可用的跑道数量，可见性差可能需要增加飞机之间的距离。当控制飞行的空中交通管制单位达到能力时，到达的飞机将朝向保持轮廓的方向，直到它们转向着陆。然而，飞机在空中停滞是一种效率低下且成本高昂的延迟飞行的方式，因此最好将它们保留在出发地的地面上，称为地面延时程序。这样，延时可以在发动机关闭的地面上等待，节省大量的燃料。每个航班和交通流量整体的路线时间的仔细计算，旨在最大限度地减少空中交通系统的总体延迟，这主要取决于计算机的能力。

因此通过确保交通密度安全的流动和最小化交通汇聚以改进空中交通管理系统的安全性；通过平衡容量和流量需求确保飞行各阶段最佳的交通流动；有利于所有利益相关方协同配合以实现在出现空中交通容量限制时有效的、灵活的流动，向空域使用者提供最佳的选择；平衡所有空域用户的合法需求和矛盾，促进对所有空域用户的公平；考虑空中交通管理资源限制以及经济和环境利益；通过所有利益相关方的协同配合促进对限制的管理，对效率的管理和不可预见事件的管理，将影响系统容量的突发事件和改变尽量减少；便于促进无缝隙的、协同的空中交通管理系统的实现，确保与国际接轨和兼容性。

1.3 空中交通流量管理的基本原则

（1）在确保安全的前提下，优化机场和空域可用容量；

（2）在保持安全水平的前提下，最大化运行效率；

（3）促进同所有受影响的参与者及时有效的协同配合；

（4）促进国际合作实现最优的、无缝的空中交通环境；

（5）空域是一种资源除考虑安全和国防需求外，应确保对所有用户公平和透明；

（6）支持采用新技术和程序，提高系统容量和效率；

（7）增强系统的可预见性，帮助航空用户实现经济效率和回报最大化，支持其他的经济行业，如商业、旅游和货物运输；

（8）不断改进以适应航空运输环境的日新月异。

2 协同式空中交通流量管理技术分析

2.1 技术概述

协同决策（CDM）技术是一个软件应用程序或模块，有助于协调和传播数据，并在工作组之间达成共识。空中交通流量竞争的加剧使得合理的管制显得尤为重要，需要处理在分布式环境中工作的空中佳通流量管理，从不确定的情况和不断变化的信息中作出正确的决策，使协同技术发展。CDM技术协调及时制定集体决策所需的功能和特征，使所有相关利益攸关方能够参与此过程。CDM技术的核心原则是，对个人的想法或单独的数据作出回应，从而做出更好的决定，这个过程需要共享知识和分析不同信息的组合。早期形式的计算机中介通信（CMC）工具也可以有效促进沟通和发展工作关系，但全球化的需求和采取最佳决策的压力已经增加。沟通工具的选择对于高端协作工作非常重要。在线协作工具是非常不同的，有些使用旧的基于互联网的技术，而其他的则使用Web 2.0。任何交通流量管制最重要的因素是决策与调度，所有的交通流量管制必须通过持续的运算、分析，才能找到问题的解决方案。如今，空中交通流量管制采用了CDM技术，以便调度部门可以根据实际运行信息做出更好的决策。

2.2 技术要点

协同决策技术（CDM）具有在一个阶段获得多个信息源并进行分析的潜力，并对所显示的数据进行协作和进行解释。协同决策技术不关心系统内单个数据的分析，其将获取的信息提交给一组决策者，因为其认为系统的相互作用具有很大的潜力和能力，可以用创造性的方式产生更多创新的想法，并根据数据的结果采取行动。CDM系统具有数据自动分析和预测的能力，这意味着不需要记录所有的信息，就可以通过收集需要注册的信息自动保存工作。参与决策过程的所有系统都将负责任，这样可以避免在作出决定后可能发生的意外。实施协同决策的基本原则是利用团队中每个节点的知识充分发挥潜力。

3 总结与展望

我国各层次的开发研究人员正不断地改善当前CDM协同决策技术的应用环境，为了充分利用CDM协同决策系统的价值，在当前社会生活中，各方面应用人员应加强自身的学习与探究，在合理的体系中力求CDM协同决策系统价值的利用最大化。大量用户的使用同时对其发展也有促进作用，CDM协同决策技术对于空中交通流量管理的发展将起着越来越重要的作用。空中交通流量管理系统建设是一条光明而曲折的路，在这条路上会出现很多难题与挑战，这个任务长期而又艰巨，需要结合实际生产经验，不断地进行总结归纳。为实现自身的长远发展而进行大胆革新，利用创新思维进行现代化建设，大踏步地实现空中交通流量管理系统的智能化高速发展。

[1]段志远.协同式空中交通流量管理关键技术探讨[J].科技风，2015（23）

[2]尹佳艺.协同流量管理工作程序研究探析[J].无线互联科技，2014（11）

[3]何光勤,张淼,范峥.基于ArcGIS的飞行程序扇区划分实现研究[J].现代计算机（专业版），2015（09）

赵天一（1986-），男，江苏人，职务：员工，当前职称：助理工程师，学历：本科。