CDM系统对空中交通流量管理的优势浅析

朱小龙

摘 要：我国航空事业正处在黄金发展时期，传统的空中交通流量管理方法限制了本场的运行效率，所以本文浅析CDM系统对空中交通流量管理的优势，旨在为本场运行提供更好地空中交通服务。

关键词：空中交通流量；CDM系统；运行效率

Although planes get faster，time gets more.（虽然飞机飞得越来越快，但是坐飞机花费的时间越来越多）。空中交通流量在全球范围内的日益增加是我们不得不去面对的问题。作为空中交通管制员的我们，面临拥堵的空中交通已经是一件习以为常且非常头疼的事情。这长期以来一直给各个航空公司、各地区空管部门，乃至对于整个国家来说都是巨大的经济损失和时间损失，这其中还不失空中交通安全方面的问题。

在面对空中交通流量不断增长的问题中，一开始大家都认为只要我们扩大空域、增加地区机场的数量、跑道数量、修改出更好的航路航线、增加临时航线、增设更多的基础导航设施设备就能很好的解决这个问题，但这些方法不能从根本上解决空域拥堵问题，它们只能为空管部门在其自动化以及管制方式方法上发挥一定的作用，而且在处理这些问题时需要涉及一系列的关键因素。

一、空中交通流量的管理

空中交通管制员的主要职责是防止空中航空器与航空器相撞、防止地面航空器与航空器相撞，防止航空器与障碍物相撞，使航空器在运行时能有序、顺畅、安全、高效地进行。所以一个好的管理方法可以有效加快并且持续保障空中交通顺畅、有序的进行，最大效率的发挥可用空域和地面容量并减少管制员的负荷。

（一）空中交通流量的管理意义与目的

管制员为了保障航空安全，必须使用一系列的间隔标准，他们需要对未来的流量进行预测，经过周密的计算和部署，对空中交通流量实施管理，当管制员预测到自己未来工作时段某空域内的流量即将饱和时，就必须启用对应的方法了。目前常用的空中交通流量管理办法就是使用流量控制。

所谓流量控制，就是说在某一时段或者某一空域内航空器运行的数量或者密度已经达到容量评估极限时所采取的用来保障航空器与航空器之间安全间隔的一种管制手段。由于我们国家在分配空域结构上存在一些不合理的因素，在各个航班实际运行时不仅受到多个机场容量评估值的限定，还受到空域结构分配的限制，如塔台管制范围内、进近管制范围内、区域管制范围内、航路航线的交叉点等。所以在确保安全的大前提下，管制员在实施针对某个时段的流量控制时，会造成这个时段中的某些航班的小面积延误。

（二）空中交通流量的管理办法

为了避免出现航空器在某一时段或者某一空域内太过集中而超出了当时容量评估所规定极值的局面，管制员必须针对这种现象采取适当的管制措施用来达到安全和平衡的目的。这其中包含三种管理方法：①前期流量预测及管理：指的是在飞行前制定航班时刻（向某一航班提供或分配的在某一机场的某一特定日期的到达或起飞时刻）时，对于不同性质的飞行，例如定期、非定期、加班、包机等进行的排班、调整和限制。②飞行前的流量控制与管理：指的是在航空器起飞之前，采用临时修改或者调整航班起飞时刻的管理办法，这种方法必须满足航空器间隔管理规定。③实时流量控制与管理：指的是在航空器运行过程中，空中交通管理部门或者管制员所采取的调配这些航空器的方式，例如更改航空器飞行航路、航线，调整其飞行的速度，改变航空器航向以及要求航空器在某一空域内进行盘旋等待等，使航空器之间具有高度差、侧向间隔、横向间隔等，这些方法都在为航班安全、有序的运行提供有力的帮助。而实施流量控制与管理的原则是地面等待为主，空中等待为辅；前期流量預测及管理和飞行前的流量控制与管理为主，实时流量控制与管理为辅。

有效的空中交通流量管理方法离不开先进的空中交通流量管理系统。所以本文引入CDM系统在空中交通流量管理中发挥的巨大作用。

二、CDM系统对空中交通流量管理的作用

在解决空中交通流量管理的问题中，国际上有很多方式方法，其中应用最为广泛的要数CDM（Collaborative Decision Making，协同决策制定）了。该技术最早是美国提出并加以应用的，并且一直被应用于管理空中交通流量，它是通过大数据融合，再通过设置好的算法将航空公司提供的数据、航空器发送的航空器动态、空中交通管理部门上传的报文等进行一系列的整合、交换，最后将结果应用到管理空中交通流量中去，从而优化航空器的放行，将空域资源的有效性发挥到极致。目前来说，CDM系统已经被应用于我们国家很多和流量控制有关的地方：各个空管部门、一些机场集团、各大航空公司等等，他们都可以通过CDM系统查看到航空器运行的实时数据，可以一起参与其中的流量控制与管理，达到共同决策的目的，这可以使得各个地区的航班延误状态减轻到最小，可以为航空公司节省下最多的燃油，排放量降到最低，可以为管制员们减轻相当大的工作负荷，这种共赢的结果是我们每个人都希望看到的。

之前提到我们国家目前所采用的空中交通流量管理方法，换句话讲，这只是我们国家的管制员所采取的主动措施手段来保证顺畅的空中交通服务和空中交通安全。但这种做法的弊端就是管制员们是根据自己的能力或者经验来实施流量控制，严重缺乏流控的科学性和有效性，与相邻管制单位之间缺少了一些全面的、整体的布控与协调，各管制单位在实施流量控制时往往具有很明显的随意性，几乎都是以经验为根本，各自为政，使得这些流量限制在相邻管制单位之间进行的不是太合理，而且随之增加了不少管制工作负荷。

三、本场实际运行

以西宁机场来说，目前还未能使用CDM系统，一架航空器的离场需要通过机组向塔台管制员报告准备好，塔台管制员向进近管制员申请该航班的起飞时刻，进近管制员再向区域管制员申请，区域管制员根据他们当前空域内的航空器流量和未来预计流量计算出该航班的起飞时刻后将该时刻告诉进近管制员。进近管制员再通知塔台管制员，塔台管制员再将起飞时刻告知机组，机组最终按该时刻起飞。不难看出，仅仅一个航班的起飞时刻信息在各单位之间传递了六次之多，一个五分钟的间隔很可能就增加到了十分钟、二十分钟，信息就这样在传递时层层失真，一点一点叠加；同一管制单位的不同的管制员在处理相同运行态势时，极有可能因为个人经验不同、能承受的工作负荷不同而导致产生不同的运行结果，如张三认为航空器从推出开车到滑跑起飞需要15分钟，李四可能认为10分钟足以，而且航班起飞时刻的时效性还受到机组配合的制约，这样就因为个体之间存在的差异导致了人为造成许多不必要的延误。如果本场拥有一套CDM系统，那么航空器的离场时刻就能在短时间内被给出，避免了上述各种存在的问题，可以极大的提高放行效率。

四、结语

一个完善的空中交通流量管理系统并非是一蹴而就就能完成的，我们应该结合当前实际与长期发展的原则，使用CDM共享信息来实现共同决策的先进概念，研究出符合本场实际情况的算法和空中流量管理的大框架，再通过运行中产生的数据进行流量管理后的决策评估，用评估数据加以完善之前的算法，使得整套系统的决策更加趋于高效、公平和公正，再加强系统中数据传输之间的安全，配合稳定的备份、应急手段，最终建成适合西宁机场的空中交通流量管理体系。

参考文献：

[1]段虎珍，胡明华. CDM理念对我国空中交通流量管理系统建设的启示[J].空中交通管理，2010（1）.

[2]田刚. 对空中交通流量管理方法的分析[J]. 空中交通管理，2010（8）.