交通流量增加环境下的空中管制风险与预警技术分析

王杰

摘 要：随著空中交通行业的快速发展，国内空中交通流量呈现逐年增长的态势，空中交通环境日益复杂，这给空中管制埋下许多安全风险，使人们对空中交通管制提出了更高的要求。通过创建完善的空中管制风险模型以及采用科学的预检技术，能够将空中交通管制从传统的“事后处理”转变成“事前预防”，对于保证空中交通的安全以及人们的生命财产安全具有非常重要的作用。因此，文章针对交通流量增加环境下的空中管制风险模型与预警技术进行了探析，旨在为空中交通管制部门提供一定的参考。

关键词：交通流量增加环境；空中管制风险；预警技术

前言

近年来，我国航空运输行业得到前所未有的发展，民用航空运输量以递增的趋势逐渐的增加，空中交通流量不断的增加。在交通流量增加的环境下，空中交通管制面对的安全风险压力不断的增加，如果空中交通部门缺乏完善的空中管制风险机制，不能够及时、准确地预测可能存在的安全风险，同时不能采用有效的技术措施进行处理，将会导致严重的安全事故，轻则影响空中交通行业的正常运行，重则造成严重的安全事故，威胁人们的生命与财产安全，这对于空中交通事业的发展是非常不利的。

1 基于系统动力学的空中管制风险研究

1.1 交通流量增加环境下，空中管制风险预警模型构建中系统动力学的优势

系统动力学的原理表现为：构建整个系统的功能、结构因果关系模型，并采用控制、调剂以及反馈原理，制作反映系统行为的反馈回路，这样能够有效的解决时变、非线性以及高阶等复杂的问题。通过利用系统动力学软件进行模拟仿真，能够获得复杂系统中各种变量的变化规律。由此可见，利用系统动力学进行空中交通管制风险预警模型的研究，是传统的空中管制风险预警方法所不能比的。交通流量增加环境下，系统动力学在构件空中交通风险预警模型的优势具体表现在以下几个方面：（1）基于系统动力学构建的空中管制风险预警模型，能够构建各种构件、因果关系的流程图，并直观的描述在交通流量增加的环境下各种管制风险因素的特点、规律、作用、变化趋势等，在实践应用中还具有很好的扩展性；（2）系统动力学中存在灵活的函数关系，通过利用模拟、统计、合计以及综合评价等方式，在系统内部确定各种函数的关系；（3）交通流量增加环境下，在构建空中管制风险预警模型是需要的信息量非常巨大，但是目前空中管制安全系统存在信息匮乏的问题，特别是安全管制领域，尚未创建完善的数据库，采用系统动力学方法，即使信息数据匮乏，依然能够进行系统的分析。

1.2 基于系统动力学的空中管制风险预警模型的构建

在空中交通流量增加的背景下，想要构建基于系统动力学的空中管制风险预警模型，应该从以下几个方面入手：（1）深入调查研究，采集有效的数据信息和资料，分析空中交通流量增加可能对空中管制造成的安全风险，并获得各种安全隐患的所处状态，通过专家分析之后提出科学的假设，选取主要安全风险为主要研究对象，确定空中管制风险预警模型的边界；（2）对数据来源以及完善程度进行分析，并采用合适的函数关系创建动力学方程，并能够以此为基础创建空中管制安全风险预警模型；（3）当创建了空中管制风险预警模型之后，还应该对数据信息进行调试，并对调试结果进行处理，以此验证空中管制风险预警模型的实用性以及可操作性。

2 交通流量增加环境下的空中管制风险的预警技术

2.1 提出假设

为了对分析过程进行简化，应该确定系统内部存在的变量，并提出构建空中管制风险预警模型的假设，交通流量增加环境下，提出的假设主要包括以下几个方面：（1）在空中交通流量增长的状况下，空中交通管制是否会出现不同程度的延迟；（2）不需要将管理子系统的相关变量以及环境相关变量作为状态变量进行计量，而是将其作为辅助性变量进行计量；（3）考虑到系统要素中风险流状况可能发生变化，空中管制风险预警模型需要把整体存在的风险转变成非量刚性变量，不考虑系统的风险防范措施；（4）随着空中交通流量的增加，空中交通部门在进行空中交通流量管制的过程中，应该根据空中交通流量实际增长状况，适当地提高自身的空域管理能力以及空域利用率，保持该种增长性，能够有效地防范空中管制安全风险的发生。基于对环境、管理、人员以及机械等子系统存在的风险进行分析，提出了上述四种假设，想要确定空中管制风险预警模型的边界，还应该研究系统风险存在的演化、传导规律以及相关原则。通常状况，首先应该确定相关的状态变量，然后分析确定后的变量载体，并进行归类以及排列；然后根据系统中的所有变量最终确定，这样能够有效的判断出系统主要受到哪一种状态变量的控制。由于在认知方面具有一定的局限性，在确定交通管制风险预警模型边界时，应该对外生、内生以及其他不确定或者未知因素划分模型边界。

2.2 构建流程图

在构建空中管制风险预警模型时，应该绘制系统动力学模型，在绘制空中空中预警风险预警模型时，必须做好访谈与调研工作，对系统的实际运行状况进行认真、全面的分析，这样能够绘制各种风险要素之间的逻辑关系，基于此分析其中可能存在的变量，以此实现对系统行为的控制与反馈；同时，预警与监控可能对系统行为造成影响的因素；分析可能对模型边界点、风险特征以及空中管制风险类型造成影响的因素，绘制管理、机械、人员以及环境之间的流程图。

2.3 确定变量函数

通过对相关变量之间产生作用的关系进行分析，可以确定空中管制风险预警模型中的变量函数。交通流量增长环境下，主要采用以下两种方法确定变量函数：（1）主要表征为函数关系的变量，表函数指的是两个变量函数存在相互影响关系，特别是软变量之间，创建的两个变量函数之间的非线性关系，由于该种非线性关系确定的难度相对较高，需要采用文献总结、仿真调试以及专家经验等方法，因此在实际应用的过程中，应该先对两个变量进行规整以及归一，并根据相关经验绘制两者的关系图；（2）根据速率变量以及基本存量确定变量函数，水平方程是系统动力学的基本方程，由于存量和流量存在某种关系，可以采用积分公式进行表示；单位时间间隔内产生流量的方程式为速度方程，表示流量发生变化的内在规律，同时也是进行存量调整的重要依据。

3 结束语

总而言之，随着经济与社会的快速发展，国内空中交通流量不断的增加，空中管制存在的安全风险也在不断的增加，这给空中交通管制部门带来了很大的压力。基于系统动力学的空中管制风险预警模型，对于预警交通流量增加环境下的空中管制安全风险具有非常重要的作用，已经成为空中管制风险和预警技术研究的重点。因此，文章针对交通流量增加环境下空中管制风险与预警技术的研究具有非常重要的现实意义。

参考文献

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