交通运输空中交通管理探讨

杨棹铭

摘要：21世纪以来，我国科学技术水平不断提升，各行各业发展迅速，GDP总额不断上涨迎来繁荣景象，航空业也随之不断做出改善以满足社会需求，尤其是在航空业改革方面。

关键词：中国民航；空中交通；管理制度

中图分类号：V355.1 文献标识码：A 文章编号：1672-9129（2017）09-258-02

Abstract：Sincethe21stcentury，thelevelofscienceandtechnologyinourcountryhasbeenimproved，variousindustrieshavedevelopedrapidly，thetotalamount of GDP has been rising and ushered in a prosperous scene， and the aviation industry has been improving constantly to meet the needs of the society， especially in the aspect of aviation industryreform.

Keywords： CAAC； Air Traffic； Management system

世界经济的快速发展，推动着各行业领域不断创新，人类社会转变为信息时代，计算机 、微电子技术与信息科学技术的不断完善与发展，尤其是信息化技术与计算机网络技术的应用基本涵盖了所有的事业领域，很 大程度上促进了我国通用航空业的科学管理的发展。

另一方面，随着我国居民生活水平的不断提升，在选择旅行、出差或 者国际贸易往来的方式上也逐渐向首先考虑航空运输。但是由于我国航空领域资源具有一定的局限性，民航的空中交通管理方面也有待完善，这就导致我国空中运输呈现出需求大于供给的状况发生。

1 我国民航空中交通管理现状

简而言之，空中交通管理是在先进的高新科学技术对飞机进行实时的跟踪、管理以及控制，从而保障飞机在飞行中能够有效避免风险，保证 飞行安全。空中交通管理的主要工作内容为有效的维护和促进空中交通秩序与安全，保证空中飞行的畅通和安全，大致可以分为三部分，即空中

交通服务、空中交通流量、管理和空域管理。

我国航空业近年来虽然取得了突破性的进展，飞机场、航空港的建立速度很快，有关管理部门将工作重点放在建设航空相关基础设施上，却忽略了空中管理体制的完善，存在管理技术手段不成熟、空中交通的评估机制不完善等问题。所以，我国空中交通管理部门借鉴了国外空中交通管理 机制的成功经验，从而有助于我国民航航空业的发展[1]。

由于国外发达国家的经济发展较快，航空业的发展相对我国来说起步要早得多，相关技术也比较完善，因此借鉴国外空中交通管理机制可以很好的帮助我国航空业的空中管理体制的发展与完善。目前我国空中交通管理机制中空中交通流量统计方法借鉴的是美国 ETMS 空中流量管理系统、欧洲 CFMU 中央流量空中交通系统的管理模式以及其他国家先进的科学管理技术与方法，将其综合起来以适应我国经济社会发展特点与航空业发展现状，从而保证空中管理工作的有效性与安全性[2]。

函數。

xij0，

式中：F（x）为敌方目标威胁的损伤程度；G（x）为我方资源的保存程度；H

（x）为优化目标；a+b=1，a≥0，b≥0。

模型中，我方武器集合用矩阵 Om=[Oi]mxl 表示，其中 Oi 表示我方第 i 个武器平台拥有武器的数量，m表示我方武器平台的种类数量，我方拥有的武器总数为o i 。在进行武器目标分配中，使用同一种武器对目标打击的数量总和不能超过该武器平台的数量上限，由此建立分配的容量约束：

x i j o i

j 1

敌方目标集合用矩阵 En=[ej]nxl 表示，其中 ej 表示摧毁目标 j 需要的我方武器的最大数量，n是目标数量。建立模型的战略约束：xijej，表示保证可以分配足够的武器打击敌方目标而又没有武器的浪费。

我方资源值用矩阵V=[Vi]l×1表示，Vi表示我方第i个资源的价值，l表示我方资源的总数；敌方目标威胁值用矩阵W=[Wj]n×1表示，Wj表示敌方第 j 个目标的威胁值。

模型中对于武器状态建立状态矩阵S=[Si]m×1，其中Si表示我方第i个

（2）约束条件。对于约束条件，在优化函数的基础上引入惩罚函数 P

（O，E），以对不符合约束条件的个体进行淘汰。因此使用公式（4）作为遗传算法的适应度函数。

Fi（tx）=aF（x）+bG（x）+P（O，E）（4）

（3）遗传操作

1）选择。在解决 WTA 优化问题上，若使用传统的比例选择的方法，有些适应性较高的个体将占据下一代的绝大多数，这样会导致算法过早收敛。所以选择算子采用比例选择配合最优保存策略方法。

2）交叉与变异。针对 WTA 优化问题的染色体编码结构特点，采用单点随机定位的两点间算数交叉运算，采用单点随机定位的变异运算。

3 实验研究

根据上文遗传算法的流程，本文设计了一个简单的实验场景，将模型中的参数进行人为给定，主要对作战规模即武器的种类和目标的数量进行设定，其他参数如武器对目标的打击概率、目标的威胁值都是通过程序

武器平台的状态向量，表示为： s

[ s ， s

， ， s

]T，S

表示第 i 个武器平

产生的随机数。

2 我国民航空中交通管理存在的问题

2.1 投资效益不高。我国航空业的发展，绝大部分的资金支持是由国家财政拨款的，這种比较固化的投资方式，无法保证能够快速获取投资效益。据相关调查显示：我国空中管理的基础设施建设资金有超过 90%是来源于民航的发展基金。众所周知，民航的发展基金是在国家财政资金管理 范围内，其审批程序极其严格；另一方面，地区空管局有权利在地区管理 局的审批权范围内向其申报项目，这样就会在投资管理上造成因为人为因素打破了一体化的格局，极易导致多级多头的管理现象频频发生[3]。

2.2 运行效率不高。空中运输在中长短距离的范围内具备一定的优 势，相对陆地运输、海洋运输来讲，可以节省很多时间成本，对于一些在时 间上要求比较严格的客户是最好的选择，但是我国航空公司的运行普遍存在航班延误的情况，而且航班误点率呈现出不断上涨的现象，这很大程度上造成了客户的不满情绪的产生。

造成航班延误的原因很多，其中主要有四方面：第一个方面是受自然条 件的影响，气候变化属于不可控因素，所以当恶劣天气或不利于飞机安全飞 行的自然因素产生时，航班只能推迟甚至取消；第二方面是受航空公司自身 管理不善的影响，在飞机起飞前对飞机进行安全监测时，若飞机被检测出机 械故障、机组成员安排、飞机调度调配等问题时，航空公司不能及时有效的 解决故障，造成航班延误；第三方面是受空域航路或终端区空中交通流量饱 和，空中管制中心开始控制飞机的起降时间的影响；第四方面是受军方对空 域的控制的影响，目前我国 20%的空域是对民航开放的，其他空域都是军用或者是归属于军方控制范围内的，这就导致了民航空域范围过于小，同时现 在运营中的运输机场中，将近三分之一是军民合用机场。这些都造成了一系 列如航空器飞行冲突、空中及机场拥堵、航班延误等问题[4]。

3 我国民航空中交通管理改革

3.1 完善空中管理制度。我国目前实行的空中交通管理体制是借鉴于 国外先进的管理经验，虽然有助于我过航空业的稳定发展，但是由于我国社会经济与国外有所差异。所以我国空中运输管理机制需要结合社会经济发展现状，将国内民航空中管理的实际管理情况适当的提取国外空中管理体制的经验，从而有效规避因空中交通管理调控不当而引起的飞机飞行安全风险，建立与健全符合中国民航实际运营情况的管理制度。此外，空中交通管制中最主要的责任划分还在于空域的划分，要明确规定管制和非管制空域才能做到出现问题时能够快速找到责任方，采取积极有效的措施解决问题，保证飞行安全[5]。

3.2 采用先进的科学技术。由于空中运输是在空中，不便于在出现问

题时能够像陆地运输一样随时随地停下，所以航空业必须要采用先进的设备与科学技术，保证地面指挥中心能够实时关注与检测飞机在飞行过程中所有数据能够保持在安全范围内。完善的硬件设备如通信设备、近 程、远程与进场着陆导航设备、覆盖整个空域的雷达监视设备等，能够最 大程度上保证飞机与地面指挥中心时刻保持着良好的信息传递，是保障航运交通运输安全可靠的首要条件[6]。

参考文献：

[1]毕心安.民用航空空中交通管理的变革[J].中国民用航空，2002（02）.

[2] 王伟.民航空中交通管制区域重组战略研究[D].清华大学，2004.

[3] 戴军.空中交通管制服务与航班延误[J].中国民用航空，2004（08）.

[4]许少斌.关于我国空中交通管制体制改革焦点问题分析及对策研究

[J].南京航空航天大学学报（社会科学版），2003（03）.

[5]李延.中国民航空中交通管理问题研究[D].首都经济贸易大学，2013.

[6]方敏.我国空中交通服务的问题及对策分析[D].同济大学，2006.