浅谈进港排序管理系统AMAN在管制运行中的应用

张笑寒，曹敦波，杨洪儒，王 楠

（民航新疆空中交通管理局，新疆 乌鲁木齐 830016）

浅谈进港排序管理系统AMAN在管制运行中的应用

张笑寒，曹敦波，杨洪儒，王 楠

（民航新疆空中交通管理局，新疆 乌鲁木齐 830016）

随着航空运输量的高速增长，航班延误情况日益严重，而对飞机进行进港排序管理和跑道调度，能有效提高机场吞吐量，减少飞机燃油花费，从而缓解航班延误的情况，提高经济效益。简要介绍了南京莱斯空管自动化系统引用了比利时Barco Orthogon公司开发的进港排序管理系统（AMAN系统）的相关情况，该系统在投入乌鲁木齐区管中心运行后，能够更好地发挥其技术支持作用，提高空中交通管制综合保障能力。

进港排序管理系统；空中交通管制；航班延误；短航线

随着“一带一路”的提出和新疆民航业的凌空腾飞，新疆空管局迎来了跨越式发展。驶入快车道的新疆空管局面临着巨大的压力，而现行进港排序都是依靠人工排序来制订指挥预案。随着航班量的日益增多，管制员的工作负荷也随之增大，如何高效保证航班运行，进港排序管理AMAN（ARRIVALMANAGER）系统为我们指明了一个新的方向。

1 概述

1.1 进港排序管理系统

进港排序管理系统（AMAN），是一种辅助管制员进场排序决策系统，它能提供一个高效、安全的机场降落顺畅航班流。AMAN旨在减轻繁忙终端区管制负担，提高安全系数。系统在区管阶段提前计算所有进港航班，以此来构建一个优化的进港队列。使用该系统的用户包括塔台、进近、区管实时指挥人员和流量管理人员，利用它，可以在很大程度上减轻繁忙终端区的管制负担，实现区管与进近之间的无缝隙协调。

AMAN系统属于战术流量管理范畴，作为航班进港排序辅助决策系统，为管制员提供一个决策支持工具，用来帮助其实施对落地航班的管理，并实现进港排序建议、最小化的航班延误、提高机场流量水平和降低航空器油耗等目标。作为一个计划工具，管制员可以参照AMAN系统的建议制订指挥预案，并将预案与其他管制员共享。AMAN系统将管制员的输入、自动化系统数据和进一步的配置数据整合在一起，形成了AMAN的系统排序。

1.2 AMAN系统的排序功能

1.2.1 基础原理

AMAN系统从自动化系统中接收飞行计划数据、航迹数据和气象数据，依此计算每一个落地航迹的轨迹。轨迹预测包含航路分配、初始跑道和计算出的合理飞行高度。依据轨迹预测，AMAN系统计算出每个航班在航路上的预计过点时间（ETO）、预计落地时间（ETA）。根据尾流种类和跑道容量等因素，ETA进一步反应了相应飞机优化的落地序列。同时，AMAN系统会提供相应的建议（比如消耗时间、追及时间、盘旋等待、调速等）给不同部门（比如区域、终端）的管制员。AMAN系统从自动化系统获取的数据包括从飞行数据管理系统中获取的飞行计划，从雷达数据系统中获取航迹、高空风数据、网络协议时间（NTP）。AMAN系统向自动化系统发送的数据包括飞行计划排序。

1.2.2 排序方式

AMAN系统提供的排序建议有2种方式，即到达跑道的排序和指定报告点的排序。管制员不仅可以看到飞机到达跑道的先后顺序，也可以看到不同进港方向指定报告点的排序情况。例如，管制员通过选择功能窗口可以查看R/W25的进港排序建议，也可以查看经AGOXA方向进港航班的进港顺序，而进近管制员可以根据系统提供的排序建议制订调配预案。在任何情况下，管制员可以人工干预AMAN系统的排序方案，这些干预包括变更系统计算序列的条件参数（比如落地间隔），设置使用跑道，直接修改预定序列顺序。AMAN系统持续监控流量的变化和主系统中数据的修改，并根据参数配置情况，适应性地动态调整序列顺序。AMAN系统显示的到达顺序反映的只是系统建议的计划进港顺序，而不是真正显示在雷达屏幕上的航班顺序。

1.2.3 航路处理

AMAN系统内部使用预先设定好的AMAN系统航路，命名为AMAN STAR，当AMAN系统收到一份FPL电报时，计划中航路将会与AMAN STAR中航路比时，然后选择出最匹配的AMAN STAR。为了能够找到AMAN STAR，要求FPL电报航路中选项至少有AMAN STAR的最后航路点（起始进近定位点IAF尤为重要）。此外，人工输入的点应该是可匹配的。如果AMAN系统无法从FPL电报中匹配出航路选项中相应的AMAN STAR，系统将无法为该航班排序。如果一个航班已经通过了AMAN STAR中制定的点，AMAN系统将不会更新飞行计划航路。由此可见，AMAN STAR是系统建立航班轨迹计算的基础，预先设定的AMAN STAR的质量将决定系统航路处理的结果，并直接影响系统排序建议的可实施性。在现有区管自动化系统中，乌鲁木齐进近管制室根据最新的进离场程序，预先设置了多条AMAN STAR进场程序，共计33条，分别对应跑道25/07.同时，结合进近范围内的RNAV进场程序和现行的“双三边”引导方法，相关部门又制订了相关的AMAN STAR航路。

1.2.4 等待区划设和短航线定义

1.2.4.1 等待区划设

等待区划设的意义是，当AMAN排序系统给出延误信息建议时，当延误时间超过一定参数设定值，前期规划好的等待点AMAN系统就会给出航班进行相应调整的等待时间建议数值。同时，当发生跑道被占用、跑道暂时不可用的情况时，这些等待点也可以被管制员利用起来作为盘旋等待的参照点，通过对跑道不可用时间的设定，AMAN也会自行计算预计下次进近时间，从而为相关情报服务提供更准确、直接的依据。当然，所有的功能都是在AMAN STAR航路设定准确无误的情况下实现的。

等待点的划设减轻了管制员的工作负荷，减少了雷达引导量，为机组提供了最简单、有效的管制意图。

1.2.4.2 短程航线定义

短程航线的定义在情报区内有十分重要的作用，在疆内放行的流量控制方面，AMAN系统在优化且准确的AMAN STAR航路设定下，可以给出较精准的放行建议，这在流量管理的战略性意义上有着至关重要的作用，直观且可行度高。图1为短航线起飞时刻参考图。

图1 短航线起飞时刻参考图

从图1中可以看出，对于CSN6849、GCR7556、CSN6885、GCR7486，AMAN均给出了系统综合处理后较合理的起飞时间。对于夜航时段，本场集中进港，疆内放行的可参考性较好。例如，GCR7486，预计库尔勒起飞时刻0434.

1.2.5 全模式排序

AMAN系统计算出的排序依据是通过轨迹计算得出的ETA。为了找到最优化序列，AMAN系统围绕其最佳位置的飞行比较了不同的序列位置，并评价了每个实验位置的优化功能。此优化函数总结了该序列的总延迟为惩罚值，并就飞行的优选位置增加了一个额外的适应性的惩罚值。当惩罚值最小时，AMAN系统会将该航班放在相应的序列里。这个序列位置表述了计划落地时间（STA）。这个优化过程适用于航班的重排序，在这个优化过程中，AMAN系统只会将要重排序的航班进行排序，其他航班在序列中位置保持不变。

1.2.6 落地航班的重排序与重新计划

给定顺序航班的自动顺序更改（称之为“重排序”）和自动更改计划时间而不改变顺序（称之为“重计划”），是由一系列外部事件触发的。对于重排序而言，额外的区分是通过全局和部分重排序实现的。重排序包括序列的重计划。全局重排序是一种会影响好几个航班顺序的操作，它是不断变化全局顺序参数的结果。全局重排序将通过改变跑道的方向实现。跑道方向改变后，所有的航班将被重新排序，时间间隔将会增长。部分重排序是只改变一个航班序列的操作，如果发生以下事件，将会触发该程序：①飞行航路改变。如果新的航路还是能到达原跑道，那么，重排序只有在|STA-ETA|的绝对值（比如延误）增大的时候才会增强。②航班得到了优先权。③新航班插入序列。④手动提交了自动重排序的请求（触发新的最佳排序搜索）。⑤该航班的预计到达时间变化超过一个阈值，并且飞行仍处于自由排序的一部分，并且|STA-ETA|（即延迟）呈增加趋势。⑥航班飞过了最终进近定位点。最初的排序和自动重排序，例如，ETA发生了重大的变化，包括优化航班排序位置。重计划不会改变航班排序位置，而只是修改计划时间的一种操作。

下列事件的发生将会触发重计划：①先前位置的航班计划时间改变；②同跑道连续航班的间隔被改变；③插入了起飞时间，或保留了起飞时间；④一个额外的间隔持续时间被改变；⑤航班的ETA被改变，但是，改变小于阈值；⑥航班ETA改变，且航班已经处在冻结状态。对于处在有限状态的航班是可以例外的，它们可以在自由部分改变序列位置，即便是上述情况也是可以的，这样做是为了保证它们零延误。

图2 系统给定延误数值

1.2.7 延误建议

AMAN系统使用航路处理功能计算出航班的预计ETA，并根据系统设置的排序规则得出计划的STA。STA即为系统提供的计划到达时间。系统计算出航班的延误建议为：延误＝STA－ETA。延误可以是正值（需要追及时间）或是负值（需要消耗时间），延误建议会通过人机界面提供给管制员。同时，AMAN系统持续监控轨迹位置，并且会根据ETA和STA的变化做出相应延误的更新。系统会根据延误值的多少提出延误建议，其支持5种不同的延误吸收程序，即：①建议航班更改航路，小范围机动飞行；②建议航班盘旋等待（适用于大范围延误）；③建议航班调速；④建议航空器地面等待（适用于情报区内起飞到本场落地的短航线航班）；⑤建议地面等待时间。系统给定延误数值如图2所示，图2白框中的数字即为延误建议数值。

1.2.8 预演What-if

乌鲁木齐区管中心所运行的AMAN支持排序推演功能，即在预演重要的场景调整结果，以便管制员能有效评估调整效果。启用What-if功能时，基于当前时刻的真实数据进行推演，修改What-if推演的序列不会影响真实的运行序列。What-if推演支持以下人工操作方式：①在线更改跑道的运行模式；②设定跑道的临时关闭时段；③修改某一航班的降落跑道；④为航班分配无延迟的优先级；⑤对某个航班重新排序；⑥对某个航班去排序；⑦修改跑道的到达间隔；⑧方式调整航班的降落时间；⑨分派额外的到达间隔；⑩修改航班的优先级；⑪修改航班的STAR；⑫修改航班的等待区。

2 功能需求及优化项

2.1 计量点间隔MIT应设置为在线可调参数

在具体工作中，建议将计量点间隔MIT参数划设为跑道策略中的在线可调整参数，以便各管制单位间因协议变更在移交间隔期可以随时在线进行相关调整。

2.2 相关信号源应包涵ADS-B信号

在新疆区域内有ADS-B信号相关，在今后几年内会大范围覆盖，因此，ADS-B相关应作为可靠的监视源信号，应将ADS-B和雷达信号相关做等效处理。

2.3 人工干预做权限区分

对于人工干预的AMAN排序，优先级别高的干预，较低级别的干预是不可操作或无效的，以避免人为干预引发不必要的问题出现。对于操作权限，建议后期优化可划分为4类不同的权限，即总主任、流量室主任和终端管制主任、区域主任和塔台主任、一般管制员。

3 结束语

AMAN系统作为航班进港排序辅助决策系统，能有效降低管制员的疲劳强度，缩小管制员个体间的技能差异。负责调配进港排序的进近管制员参照AMAN系统的排序建议，能尽早制订调配预案，集中精力进行五边间隔精细化，提高综合保障能力。同时，要将AMAN系统应用到实际生产运行中还需要一个探索磨合的过程，一方面，需要管制单位调整工作模式，加强管制员对系统的熟悉度和掌握度；另一方面，需要深入开发系统功能，使之满足不断发展的管制需求。

［1］陈闽哲，孔令罡.沈阳进港排序管理系统功能浅析［J］.空中交通，2015（3）：3-5.

V355

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.02.009

2095－6835（2018）02－0009－03

本文部分参考文献因著录项目不全被删除。

张笑寒（1990—），男，江苏南通人，管制员。

白洁〕