华东交通大学学报
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浅谈空中交通流量管理技术

  [摘 要]空中交通管制中的流量管理技术有着非常重要的地位。本文首先介绍了我国空域的分类情况,对目前我国的空域性能评估技术进行评估,优化管理不同的空域,以解决交通流量和空域管理之间的矛盾,得出目前我国空域交通管理(ATM)中存在的问题,并给出了相应的对策。

  [关键词]空中交通管制 流量管理 空域管理 问题 对策

  中图分类号:TD224 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)13-0073-01

  引言

  社会科技的不断进步发展,人们生活水平的不断提高,民航事业也适应社会的需要而不断茁壮发展。目前我国的机场覆盖面越来越大,新建机场的数目不断增多,但是大量航空器的涌现也使得原本有限的空域资源越发紧张。尽管目前已经有很多的空中交通管制相关部门对其管辖的地区的空域及其交通流量进行研究和评估,但取得的效果不容乐观。因此若能制定统一健全的交通管理机制以实现信息的共享及研究出高效的动态排序算法,将极大的加快航空器运行的效率并使空域资源的利用率得到提升。

  一、空域的分类情况

  目前我国的空域分类可分为以下四类管制区:A类(高空)、B类(中低空)、C(终端进近)和D(机场塔台)等四类管制区。

  (1)空域划分的优化

  目前我国还没有设置非管制区域,低空飞行时我国的空管部门也未提供空管服务。建议适当增设非管制区域,如增设上限为海拔1000米下限为地表的G类区域,这区域的范围划分可根据实际情况进行适当调整。并建议在中低空的管制区(B类)下再增加设置E类区域,定义其下限为地表上限为B类的底部,实际范围为从地表到海拔3000米,也就是ABCDG以外的空域范围。

  (2)民航、军协商模式的应用

  民航、军为我国常见的空域使用者,为了解决我国民航、军之间的飞行矛盾。目前世界各国都已经建立了比较完善的空管机制,主流的解决军、民航之间飞行矛盾的模式有:1)一体化模式,也就是不考虑空中航空器的所有者的民航、军性质而由单一机构对全部航空器进行管理。2)不完全一体化模式,也就是建设一个民航、军用的职员联合管理、共同参加的管理机构。3)程序化的协商模式,民航、军分别独自提供管理,并根据预设的协商程序来进行合作。这种模式较适用于密度和交通流量比较小的一些国家。

  (3)学习美国先进的空域管理系统和自由飞行

  目前我国的空域管理存在许多冲突,如地面控制航空器飞行的管制方式、更高效的空域利用率和飞行机动特性的增加这三者之间的冲突。欧洲发达国家的空域系统还能使管制员和飞行员能够始终明确对方的意图和位置,以在管制、自由飞行之间做合适的切换来改善这种冲突。

  二、空域评估技术

  对空域管理进行评估主要有以下两方面:

  (1)空域的安全性评估,也就是选择合适的安全目标等级来对空域的安全性进行综合评估。目前我国的研究主要在于航空器的碰撞危险方面,需量化航空器的遭遇碰撞危险的次数(飞行中每小时的碰撞危险的次数),并通过与可接受的一个安全目标等级对比以判断目前空域是否安全。

  (2)空域的容量评估, 也就是详细评估各个情况下的空域容量值。空域的容量评估的评价模型常用仿真模型和数学模型来表示。仿真模型一般分为离散事件、连续事件、蒙特卡洛、分析型等仿真模型,这种模型能够对空域的冲突数量、冲突点、延误水平及实际容量进行评估。数学模型常通过时空分析法来进行空域单元的建模,用来评估空域的最大容量,但仅在跑道、机场等较为简单的系统评估已经有应用成熟的数学模型。

  三、空中交通流量管理中存在的问题

  尽管我国空域的流量管理已经有了一定的进展,但是与欧洲先进航空大国还存在一定的差距,交通管制的技术也较为落后,交通流量管理中存在的问题主要有以下几个方面:

  (1)我国的空域管理缺乏专门的流量管理机构。在一些空域飞行量较小的地区和国家,未设置专门的交通流量的管理机构而由空中交通管制部门来负责,很多国家都是这样设置的,我国也是如此。然而飞行量不断增大的今天,专门的流量管理机构便显得十分必要了。

  (2)流量管理的实施过程中信息沟通不够。目前我国已经在空中交通管制机构的建设中投入了大量资金,大大改善了管制系统的设备设施的现代化程度,显著提高了我国的交通管制能力。尽管如此,还是存在许多问题,如缺乏对空管信息的管理与集成。如雷达系统、飞行动态系统、航班信息都是独立系统,而未建立综合的空中交通管制系统,因为无法有效进行流量管理。

  (3)空中交通管理的规章不够完善。因为我国的空中流量管理实际应用的时间还较短,尽管已经制定了许多飞行规则,但缺少具体规定,尤其是流量管理的实施单位、工作程序、职责、权限这些方面都没有具体的规范,不利于实施流量管理。

  四、空中交通流量管理中存在的问题的对策

  目前我国航空运输管理中存在许多问题,交通流量管理也一样,其中航班延误便是最常见的问题也是一大难题,有航班延误引起的社会影响和经济损失非常巨大。目前航班延误在我国还刚刚凸显,随着我国经济的健康、快速发展,航空运输又开始了新一轮的迅速发展。若不及时采取有效的应对措施,航班延误问题将对高校运行和航班安全造成极大影响,对提高人们的生活质量也造成了一定的恶劣影响。因此,建立适合中国民航现状的交通流量管理系统非常必要。

  结合西方发达国家的交通流量管理系统的先进建设经验与我国民航的发展现状和趋势来看,空中交通管理系统的建立也是必然的。理由有以下三点:(1)空域容量的提高这项措施难以全面解决交通延误的问题;(2)交通流量管理系统的建设为高效发挥空中管理系统的自动化运转的必然趋势。(3)也是最终均衡和优化交通流量管理的唯一方式。

  民航系统的空中交通流量管理的建设能够高效利用空域资源,实现其价值,也是民航事业发展的内在需要。当然,也是对ATM的全球一体化,提高整个亚太地区的空中交通管理的服务竞争力的发展需要,也是完善其服务的内在要求。

  从现象来看,空域的管制能力、管理政策、监视、导航和通信等因素对航空交通容量都有直接的影响,完善或改进以上因素,可在某种程度上起到缓解航班延误和交通拥挤的。但是在非常高密度的空中交通容量的情况下,这些因素的完善或者改进无法代替交通流量管理系统的独特作用,因为只有它才能在空中交通容量超过预计值得情况下,起到全面均衡的作用,优化ATM分布,以做大限度的减少航班延误,在高密度交通流量的情况下最大程度的提高ATM的经济性和安全性。任何局部原因的完善和改进都无法替代空中交通流量管理系统在空域管理中的作用,因此我国空中流量管理系统的建设不仅显得非常必要,也是ATM系统的必然发展趋势。

  总结

  目前空中交通流量不断增大的同时,也使得空中交通流量管理出现了许多问题。本文介绍了我国空域的分类情况,分析出目前ATM中存在的问题,并给出了相应的处理对策。

  参考文献

  [1] 吕人力,空域管理中的军_民航协商机制[J].航务CAET(No.184)1997.4.

  [2] 王伟,逐步实现空域的科学管理[J].民航经济与技术(No.228)2000.12.

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  [4] 赵维田,《国际航空法》。社会科学文献出版社,2000年版。

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