空中交通管理中的交通行为复杂性研究

摘 要：作为空中交通管理当中最为主要的应用对象，空中交通系统本身同时也是ATM自身不断实践的产物。空中交通系统也可以被认为是一种可观测的交通行为。其同时也是对空中交通行为以及相关产品的实在反应。在加强对现代ATM系统进行客观估计和判断的过程中应当对空中交通行为以及相关的机理特性进行全面的剖析。本文正是基于上述的情况进行开创性的思考，以形成建立在ATM上的交通行为复杂性系统研究的框架问题。深入探究空中交通行为的相关问题。

关键词：空中交通管理；ATM；复杂性

随着社会经济的全面发展，经历长期的技术创新与研究，自动化的空中交通管制已经具备十分成熟的技术功能。通常而言，所谓的自动化空中管制的核心概念与内涵主要就是通过利用自动化的空中交通管制系统对飞行任务进行有效的保障与管控。随着空中飞行管制方面的逐渐发展与技术进步，行业内部对其自动化空管工作进行了重新定位，中国空管工作也逐渐与世界接轨。整体上看，空管的发展具有重要意义。

1 复杂空中交通行为机理

作为一项十分复杂的系统工作内容，针对空中交通系统研究方向主要是其复杂性超还原说以及跨学科的相关内容为主要对象。

1.1 空中交通系统中最为常见的一种现象应当是空中排队，其引起的延误问题已经成为当前业界内试图着力解决和全力避免的一项重要课题。究其原因，排队造成的延误传播会极大的增加空中交通系统的无序性以及复杂程度。这正是构成空中交通行为复杂性的一种重要方式。除此之外，在空中交通系统运转的过程中还存在一种交通现象，就是飞行冲突，这是一种并不常见的微观空中交通现象。虽然，飞行冲突并不常见，但是潜在的飞行冲突也是一种经常会发生的现象。ATM系统正是一种能够对其进行自动检索识别的十分重要的系统，这种识别能力会对是否存在潜在飞行冲突进行提示。换个角度看，从空中交通管制的任务目标方面以及关键程度看，飞行冲突具有空中交通管制十分关注的一种能力与属性。

1.2 在进行自动化的空中交通管制建立时，应当形成以人为核心的管制体系。DMS系统虽然能够在空中交通管制的过程中发挥其重要性，但是仍然不能成为代替人来进行相关问题的决策。它只能是一种人们在进行交通管制的过程功能发挥的延伸。因此，在进行空中交通管制的过程中除了需要将客观研究对象进行充分的认定之外，还需要将人的因素以及在此基础上人对复杂性的空中交通管理中的相关问题进行成因吉利的分析。

2 复杂空中交通行为度量指标

在飞行中以及在机场机动区域内的航空器形成的交通行为都会被认为是一种空中交通行为，而类型的航空器为了在这种空中环境中能够最大限度的减小内部冲突发生以及对外部形成的干扰信心进行排除，需要形成一种可观测的交通状态，也即我们通常所说的空中交通行为。空中交通行为本身具有多基原特征，在对空中交通行为进行研究的过程中需要从多维度对其复杂性进行考虑。

复杂空中交通行为的问题分析，针对自动化的空管领域的复杂性问题进行的研究与分析逐渐深入，但是近些年仍然不能取得更大的进展。不少的研究成果也只是将现有的一些研究结论进行延伸，或者变形，结合在复杂性的研究内容上。这种研究现状很难使空中交通系统的运行规律以及实质问题得到解决。综合来看，目前，这方面的研究主要存在三个方面的问题。

技术层面：研究焦点只侧重工效评估的技术方面。在对空中交通行为本身的相关概念以及意义并没有深入的展开探讨。复杂性的认识缺少科学的理论基础作为背景，使得相关的认识也只能是一种流于表面的一种形而上。

度量方式：由于不同的空中领域之间存在着不同的管制机制与体系，基于此，空中管制理论与复杂性的研究指标就不具有概括性。通过上述条件得到的结论也只能是一种分离的或者局部性的研究结论。

应用层面：在对交通行为进行复杂性度量指标的构建过程中，其系统的构建应当以运行人员可发掘和利用该系统为主要目的和方向。使其具有应用性，之后这样才能真正确保该系统的效能评估能够真正提供更加有力的内容。

3 空中交通行为复杂性特征分析

国际上并未对复杂空中交通行为的本职生成机理进行全面的和系统的描述。其他的相关领域在这方面的研究也明显不足。究其原因是针对空中管制缺乏复杂性的科学理论作为基础。

3.1 飞行排队行为数学模式

该类型的转移概率矩阵为：

3.2 任意航空器在区间航段上的调速，不同的航空器对相应的虚拟店表现并不一致。其区间内的最小距离往往可以表示为：

4 结束语

综上所述，本文对空中交通行为的复杂性问题进行了简要的分析与讨论，对其既有的一些方法中存在的问题进行指出。并使得其相关的各个指标与数据的基本内容达到统一。本文还对上述的问题进行矩阵定义函数解析，对建立在对象框架模型基础上的相关问题，进行了对象的框架特征向量提取。由此，实现空中交通行为度量指标体系的精确内容，并未更加系统恶化综合的层次上的分析指标发掘和提供有力的手段和工作，其具有十分重要的意义和作用。

参考文献

[1]高翼，聂润兔.基于几何算法的空中交通冲突探测与解决模型[J].中国交通研究于探索.第六届全国交通运输领域青年学术会议论文集，2010.

[2]徐肖豪，杨国庆，刘建国.空管中轨迹预测的一种变结构IMM算法[J].交通运输工程与信息学报，2003，1（1）.

作者简介：李晓凯（1985-），女，汉族，江苏徐州华东空中交通管理局，助理工程师，主要研究方向或从事工作：飞机指挥。