协同决策在空中交通流量管理中的应用探讨

李舒洋

摘 要：协同决策在空中交通流量管理中的应用，能显著提高航空运输容量、安全和效率，保障我国民航业的长期稳定、繁荣与和谐发展。本文分析了协同决策在空中交通流量管理中的应用。

关键词：协同决策;空中交通;流量管理

中图分类号：V355.1 文献标识码：A

0 引言

协同决策对所有空管运营工作都十分重要，特别是在交通流量高、恶劣天气条件和流量管制延迟的情况下，可减少航班延误及延迟频率，减轻空管人员的工作量，提高工作效率;改善空域和机场资源利用率，增强民航部门的支持力度，确保我国民航业快速发展。

1 空中交通流量管理含义

空中交通流量管理作为空中交通管理的主要内容，其承担着保证空中交通安全的责任，它主要是借助飞行时间和顺序及相关影响因素的调整，以此促进空域容量满足流量的需求，从而使空中交通保持长期、有序的流通。

对空中交通流量管理而言，在实际工作中，主要是对某一特定的空域情况展开监管与疏导，通过分析采取适合的对策，以此保证空中交通服务的高效性与通畅性，同时也能防止飞行事故的出现。根据管理实践可分为两个时期，即战略、战术流量管理，第一时期又称先期流量管理，它主要是管理、协调与分析长时期的飞行活动，通常情况时间超过7天，在对空中交通需求展开全面评估后，以此明确飞行任务，通过全方位的协调与分析，制定适合的飞行方案，以此防止飞行问题的出现，具体的规划有空中交通容量、航路分配等方案。第二时期还可细化为预先、实时管理，前者是指在飞行活动开展前，明确与调整飞行计划及相关活动，以此保证空域资源的优化配置与合理利用，并促进空域容量满足飞行需求，进而使空中交流流量达到最优状态，在实际管理中，主要是借助平台发布飞行、管理等信息实现;后者是指在飞行活动中，进一步细化与调整空域容量及空中交通情况，同时为飞机提供具体的路径与时隙等。

2 协同决策的意义

机场运行管理的核心任务之一是旅客与货物能按航班计划时刻顺利便捷进出港，尽最大可能保证机场运行的所有航班安全、正点、高效。而伴随着空管、航空公司等从机场分离，有较多关键机场部门拥有的航班信息资源却因种种原因独自分散在各自的“孤岛”上。而分散的机场航班信息数据，直接导致机场运行管理中不同部门间相互协作的效率，对全场航班数据资源整合造成不利影响，也增加了空中交通流量管理难度。而协同决策（CDM）经欧洲多年研究与实践，运用航空管理中的相关数据作为依据，结合相关管理规定，以实现合理安排航空航班相关信息。其设计思想及实现思路均较务实、可行，对国内信息化建设有极大的参考意义。通过在空中交通流量管理中运用协同决策，可提高机场和航空公司等公司间的协调能力，提高航空公司各部门间的综合管理水平，促进各公司间、公司各部门间协调与沟通，进一步提升空中交通流量管理，對促进空中交通安全具有重要的作用。

3 空中交通流量管理方法

空中交通流量的管理方法通常分为两类，即空域容量管理和空中交通流量管理。空域容量管理侧重于地面，比如机场和跑道通过对地面的管理达到对空中飞行区域结构的控制和完善。但问题是这种方法涉及到的内容多，因此协调起来不仅周期长，而且难度大。后者因直接对飞机的起落时间和航线进行调整管理，因此可行性高，能较好的实现流量调整目的，后一种方法应用较为广泛。

4 空中交通流量管理的关键技术

（1）增强型交通管理系统。该系统是美国当前所使用的空中交通流量管理系统，主要是在流量控制专家的分析和研究基础上开发的。其可在全国范围内对飞行流量范围和空域系统容量进行调控和平衡。系统包括数据交换、协同决策、流量分析、动态监控与显示等几部分模块。数据交换功能可支持管理部门和具体执行飞行任务的航空公司之间进行数据交换与传输，可实现空中交通流量状态的实时共享;协同决策功能则是允许各单位或部门间对具体的流量管理方法和内容进行协商和联系;流量分析则是定期对管理空域范围内的飞行状态进行评估;其他功能还包括流量监控与显示、地面延误控制、调度执行等。

（2）协调管制技术。在空中交通流量管理过程中，应用终端雷达管制自动化控制技术，构建了关于空中交通情况的模型，并为实际工作提供了最优的决策方案，同时还实现了对飞行间隔、飞行航路及飞机降落等内容的咨询，进而利于飞行航路协调管制工作的开展;在管理过程中，借助协同航路调节技术，此技术在历史数据、现有监控数据的支持下，结合飞行计划信息，有效处理了空域航路中的各种问题，如航路拥挤度、备选航路及改航影响等，从而使空域容量满足空中交通流量需求。

（3）全空域及机场建模。与终端雷达管制自动化控制技术有些类似，不过建模的目标是机场而不是空中交通。可对机场的整体容量（跑道、滑行道、停机位、航路的容量）及路径分配、冲突预测等进行计算建模，并给出解决方案。管理部门可用此对管理效能进行改进、优化，设计出能使空域、底面容量更大的方案，协助优化空中交通流量决策。

（4）航班规划及数据管理。在空中交通流量管理过程中，为保证管理质量，需制定适合的航班规划，尤其面对复杂环境的空域，其管理难度大，此时需对航班规划进行及时校正与微调，从而保证各项数据的准确性与完整性。在数据管理过程中，主要应用的技术有数据库技术、数据处理技术与信息管理技术等，在各技术作用下，航班规划将获得可靠的数据，进而利于其存储与更新。

5 空中交通流量管理现状

（1）空中交通流量管理在交通运输业中的应用。空中交通管制在交通运输领域的应用，主要着眼于航空领域人们的需求，有利于航空运输业的发展，也可促使客机客观上改善航空管理，促进航空运输业的发展。由于受空中交通管理的影响，航空及空中交通管理还不足以阻碍航空业的有效发展。针对航空部门现状，传统的管理方式已不能满足航空部门有效发展的需求。

（2）空中交通流量管理受天气因素的影响。近年来，科技的发展为各个先进设备的产生提供了可能与技术支撑，越来越多像现代导航仪器这样的新设备被广泛应用到空中交通领域中，为人们的生活和物质产生活动提供便利与服务。然而，该类新设备的运行极易受如台风、暴雷等天气因素的影响，进而对航班的时刻分布产生严重干扰，从而加剧了空中交通流量管理的难度。

（3）空中交通流量管理结构的发展。随着航空部门的发展，空中交通管制结构的发展受到阻碍，交通管理结构的发展也不够完善。因此，缺乏合理有效的空中交通管理措施，不利于空管工作的科学发展，也制约了航空业的稳定运行。

6 协同决策在空中交通流量管理的应用

（1）促进协同决策管理的完善。为了充分发挥联合决策在空中交通管制中的应用效果，最好将联合决策的实际应用与当前航空管理水平相结合，提高联合决策水平。为了改进协同决策管理水平，有必要结合新的业务模型来引导创新，完善协同决策模型。

（2）促进协同技术的完善发展。为了使协同决策充分适用于空中交通管制，必须将其正确地传递到地面航空运输系统中，为航线的安全运行提供保障，加强地面提示技术的和谐建设。在地面观测平台系统的综合开发下，连接交通信息科学评估控制及交通管理系统，保持可靠的处理，必须制定机场实际容量及地下处理的适当措施，确保空中交通措施的实施，为协同决策的完美发展作出贡献，结合空中交通管理制度科学解决航空问题，结合区域内天气因素、航空系统及相关数据处理，推动协同决策的发展，并制定管理措施，实现空中交通管理体系的必要性与科学性发展。

（3）推动协同管理体系的完善。为了全面实施通用空管决策过程，需对航空信息系统进行集成，实现空管系统的优化设计与开发。为了建立一个理想的空中交通管制系统，必须结合空中交通信息，合理分析天气状况等相关信息，全面建立空中交通信息管理系统，适当降低空中交通管理的复杂性。此外，利用FAA管制系统，结合航空信息管理系统，科学分析气象要素，确认航班的完整信息，妥善处理与地面行动与飞行运行有关的突发事件，确保空中交通安全。

7 协同决策在空中交通管制工作中应用的进一步探索

CDM系统实施以来，在很大程度上解决了空中交通管制、航空公司与机场之间的信息交换、航班时刻表的准确性等问题，减少了飞机延迟对航空公司与旅客的影响。然而，CDM系统的最初期望并未实现，也未跟上中国民航业的发展速度。现行的CDM忽略了飞机在飞行中的运行状态，只考虑了可能出现的流量控制、机场放行、航空公司等问题。当飞机飞行时，它可能受到两个主要因素的影响：航线的天气与空中管制员的管制指挥。在大多数情况下，天气是影响航班航行的主要因素，特别是春夏两季，经常出现大范围的雷电暴雨天气，此时，需探索广阔的区域，避免出现恶劣天气现象，因天气恶劣时飞行距离可能在几十公里到几百公里之间，這会造成飞机延迟几分钟或几十分钟。空中交通管理员的空中交通指挥影响力相对较小，通常需几分钟的机动飞行时间来改善间隔调配。然而，无论飞机延迟时间的原因如何，都会影响空中交通和CDM放行时间的准确性。CDM放行时间的原则是某些路点需与发布的流量管理间隔保持一致。若CDM放行的航班在路上被延迟，在到达预定航点所需的时间将出现误差，在严重情况下，可能存在几架飞机同时出发的现象。在这种情况下，必须命令飞机等待以达到预设间隔，这将增加空中交通管理人员的压力，有时会导致拥堵现象，并剥夺CDM的价值与重要性。因此，必须不断完善CDM的参数与功能，在CDM数据中加入实时飞行数据，根据航班飞过每个航点的飞行时间对飞行状态进行监控管理，然后根据实时数据调整未出发航班的预计起飞时间，以提高CDM放行时间的准确性，减少飞机的飞行延迟时间，不仅可降低飞机的运行成本，还可降低空管人员的工作压力，提供安全余度及空间使用利用率。

8 结语

综上所述，随着经济的发展，空中交通流量也随之不断增加，空中交通管理的难度也不断递增。而将协同决策应用于空中交通流量管理，不仅能提高空中交通安全性和时效性，而且对协调空中交通的运输量具有积极作用。

参考文献：

[1]廖颖馨.协同决策在空中交通流量管理中的应用探讨[J].科技经济导刊，2018（16）：226.

[2]李敬原.协同决策在空中交通流量管理中的应用探讨[J].信息通信，2019（7）：261-262.