基于空域灵活使用的终端空域规划设计方法

李正宇

【摘要】 随着现代社会经济的快速发展，以及民用航空技术的成熟和发展，空域资源渐渐成为一种重要的资源，对空域资源的灵活使用成为现代航空领域的迫切需求，因此对基于空域灵活使用的中断空域规划设计方法成为现代航空领域研究的重要问题。本文将立足于现代空域资源使用的实际，从灵活应用的终端空域规划设计方法角度出发，对这一问题进行简要分析。

【关键词】 空域资源 灵活使用 终端空域规划设计

在航空交通需求的刺激下，现代航空也发展迅猛，“空中拥堵”的现象时有发生，大量班机的延误和取消不仅影响了乘客的行程，同时也造成了大量的經济损失，阻碍了现代航空业的发展。因此对基于空域灵活使用的终端空域规划设计方法的研究具有鲜明的现实意义。

一、基于灵活使用空域的中断空域规划设计和运行管理

1.1空域灵活使用的条件航路和临时隔离区域

针对当前航空领域出现的空域紧张、空中拥堵的现象，灵活的使用空域成为一个可操作性较强的解决办法，当前空域灵活使用的形式主要有两种，一种条件航路一种是临时隔离区域。从现代航空空域利用角度来看，条件航路是指存在一定使用限制的航路，这种航路只有在航路空域的特点状态下才能允许使用。而临时隔离区域是解决民用航空和军用航空之间空域之争的主要形式，具体而言就是军民协商从军用空域中划分出一定份额为双方共有，军用航空或者民用航空产生使用需求需向上级部门申请，如果使用需求发生冲突由双方协调解决，这种航路和空域的灵活使用方法极大的提升了空域的利用效率，降低了因为环境限制和军民航空争夺空域而造成的空域资源浪费。

1.2终端空域规划设计

中断空域规划设计是以基于一定范围内的民用航空空域需求和军用航空空域需求设计的，设计活动主要根据过去一段时间内的军、民航空的空域使用规模和使用数量进行。基于这些历史空域使用信息的梳理和分析，设计主体通过增加临时航路、修改现有航线、进离场分离，以及调整航线高度层等方法进行航路网络优化的方式，减少军、民航飞行冲突位置。并对民用飞机的导航系统进行重新设置，增设空域优化的系统切实保证终端空域灵活利用的效果。以民用机场终端区为圆心设置圆形的终端区范围，并以扇形分析的方式对终端区空域的灵活应用进行分析，同时针对不同扇区的管制工作负荷的较大差别，扇区功能的复杂等问题，通过扇区管制负荷均衡、动态扇区、进离场分离等方法，对终端空域内的空域资源进行优化利用，将飞行器进场占用的空域资源合理分配到各个扇形区域内，保证优化的扇区管制员工作负荷均衡[1]。

二、实例分析

以上上述空域灵活使用原则，对上海终端空域793945架次班机的航迹，涉及空域进行了分析，划定了如图1所示A、B、C三个临时隔离空域，并结合相应的临时空域使用规则，建立空域领域使用模型，其中条件航路和临时隔离区设计，扇形划分方案如图1所示。

1、安全性评估。飞行器的安全与飞行器之间的间隔有直接联系，为保证民用飞机的在终端空域内的安全，上海空管局将飞机的设置飞机的安全距离为纵向12km，垂直间隔300m，但是在实际运行中由于各进场航路的繁忙飞机之间的实际间隔始终得不到保障，安全性评估结果为19.259*10-9，在应用灵活空域使用方案后其安全性评估结果下降到3.731*10-9[2]。

2、延误时间分析。由于上海终端区的空中交通比较繁忙，每天进入上海机场的飞机数量众多，对飞机延误时间的计算存在一定困难，所以模型分析使用了SIMMOD对模型进行了全仿真建模研究，分析结果显示当前上海终端区的飞机延误时间为平均每架次8.67min，在使用灵活使用空域方案以后上海终端区的平均每架次班机的延误时间下降到7.84min[3]。

3、工作负荷分析。使用灵活使用空域方案以后，灵活使用方案的工作方案产生的工作负担是考察期实用性的重要参数，采用DORATASK模型计算方法对当前上海终端区的工作负荷和使用灵活使用空域方案后的工作负荷进行了模型分析，分析结果显示，上海终端区各扇形区的总体工作负荷为16381s，而使用灵活使用空域方案后个扇形区的工作负荷为16763s[4]。

三、结论与综述

根据模型分析结果得出结论，灵活使用空域方案的应用对终端空域飞行器的运行安全、准点率的提升具有积极作用，但是会加重终端空域空管系统的工作负担，从现代民用航空领域发展的整体来看，工作负担的微弱增加是不能掩盖灵活使用空域方案在飞行安全和准点率提升的优点的。在未来灵活使用空域方案的发展应该进一步立体化，即提升立体空域的利用效率以空域终端区为中心，进一步细化扇形区域的划分，摆脱现行东西分立的限制，将高低扇面和内外扇面综合利用可以进一步提升终端区域的空域的利用效率。

参 考 文 献

[1]张明. 终端空域扇区规划及运行管理关键问题研究[D].南京航空航天大学，2010.

[2]杨光. 基于重大事件的空域结构调整辅助决策系统研究[D].南京航空航天大学，2008.

[3]张慧丽. 空域灵活使用策略生成系统研究[D].南京航空航天大学，2008.

[4]俞文军，韩松臣. 对上海终端区空域优化方案的探讨[J]. 空中交通管理，2009，12：14-21+13.