空中交通流量管理方法研究

(整期优先)网络出版时间:2018-03-13
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空中交通流量管理方法研究

廖翔

引言:随着我国经济多年高速稳定的增长,全社会所积累的财富和人民的生活水平有了显著的进步。以此为基础,我国民航业在国民经济中的地位也与日俱增。伴随着我国民航运输业的迅猛发展,航空器的数量也呈现出较快速度的发展趋势。因此,对空中交通流量的管理也就变得越来越重要。空中交通流量管理是在空中交通流量接近或达到空中交通管制可用能力时,预先或适时采取适当措施,保证空中交通量最优地流入或通过相应区域尽可能地提高机场、空域可用容量的利用率。而空中交通流量预测又是空中交通流量管理的前提与基础。空中交通流量管理的主要目的是为了安全而有效的使用现有空域、空中交通管理的服务和机场设施,并且为飞机运作者提供及时、精确的信息,从而规划和实施一种经济的空中运输,以尽可能准确地预报飞行情报而使延误减至最小。

一空中交通流量管理的意义

空中交通管理在人类有组织的飞行活动之初便应运而生。随着航空运输的飞速发展,现在空中交通管理已经被赋予了新的内涵,即主要包括空中交通服务、空中交通流量管理和空域管理三个方面,任务是有效地维护和促进空中交通安全,维护空中交通秩序,保障空中交通畅通。

国际民航组织对空中交通流量管理定义为:为有助于空中交通安全,有序和快捷的流通,以确保最大限度的利用空中交通管制服务的容量并符合有关空中交通服务当局公布的标准和容量而设置的服务。它的目的主要是为空中交通安全、有序和流量的加速提供服务,确保最大限度地利用ATC容量,为飞机运营者提供及时精确的信息以规划和实施一种经济的空中运输,以尽可能准确地预报飞行情报而减少延误。

空中交通流量管理的任务是在空中交通流量接近或达到空中交通管制可用能力时,适时地进行调整,保证空中交通量最佳地流入或通过相应区域,尽可能提高机场、空域可用容量的利用率。空中交通服务包括空中交通管制服务、飞行情报服务和告警服务。空中交通管制服务的任务是防止航空器与航空器相撞及在机动区内航空器与障碍物相撞,维护和加快空中交通的有序流动。飞行情报服务的任务是向飞行中的航空器提供有助于安全和高效地实施飞行的建议和情报。告警服务的任务是向有关组织发出需要搜寻援救航空器的通知,并根据需要协助该组织或协调该项工作的进行。空域管理的任务是依据既定空域结构条件,实现对空域的充分利用,尽可能满足经营人对空域的需求。

空中交通流量管理与空中交通服务、空域管理既有区别,又有联系。空中交通流量管理侧重于从总体上把握一个大范围内空中交通流量的状况,提出疏导空中交通、加速空中交通流量和有效利用空域的决策措施,发出流量管理的指令和咨询建议,以便提供更加高效、安全的空中交通服务;空中交通服务侧重于在一个局部区域内为航空器配备安全间隔,防止航空器与航空器、航空器与地面障碍物相撞;空域管理强调平衡各空域用户的使用需求,提供各用户可接受的空域规划、调整及使用方案,在空中交通管理系统中处于先导地位。三者分工和目的不同,具有不可替代性和互补性。

二空中交通管理实施程序

空中交通流量管理的实施程序通常分为若干阶段。如国际民航组织推荐分为战略流量管理和战术流量管理两个阶段,美国的空中交通流量管理分为战略、预战术、战术和后期操作四个阶段,欧洲的空中交通流量管理分战略、预战术、战术三个阶段,我国分为先期流量管理、飞行前流量管理和实时流量管理三个阶段。可见各国(或组织)对阶段的数量、各阶段的名称和具体定义略有差异,但通常包含战略、预战术和战术流量管理阶段。

(1)战略流量管理

通常在飞行活动日期前数月到7日之间进行,主要包括研究分析、计划和协调空中交通流量管理活动,在该阶段必须分析和预报空中交通需求的变化和发展情况,确认潜在的问题,并评估可行的解决方案。确定下一年度的空中交通容量计划、航路分配计划和一系列在预战术性中必需考虑的其它计划(如意外事件等)。

(2)预战术流量管理

通常用于飞行活动日期前1日至7日间,主要包括飞行计划和空中交通管理协调活动,在这一阶段将分析并决定利用可用空域资源的最佳方法和实现空中交通流量调整的需要,并提供空中交通流量管理日计划,通过空中交通流量管理通报和网络发布有关信息。

(3)战术流量管理

通常应用于飞行活动当日,在这一阶段根据实际空中交通流量和空中交通系统容量来更新日飞行计划,具体通过时隙分配或特定重复路径来实现。

终端区流量管理考虑的对象是在一定距离范围内一个或多个具有单条跑道或多条跑道的机场,根据跑道的接收率在可调空域范围内对进近飞机进行排队。主要涉及到达终端区、进近飞行和到达机场三个阶段。终端区流量管理主要研究终端区飞机到达流的排序规划问题,在不违反飞行安全间隔的情况下,为保证空中交通流的快速、有序流动,合理安排飞机着陆次序,根据不同的原则给出相应的算法。

(4)机场流量管理

机场流量管理是最大限度的利用现有资源的原则下,充分的利用机场的容量,尽可能减少预测到的空中和地面的延迟等待,同时尽可能将预测到的空中盘旋等待推前到该航班起飞前,从而将必要的空中延迟转化为地面等待。

(5)航路流量管理

航路流量管理保证交汇点处、航路、扇区不会在某些时段发生严重拥挤,到达这一目标的前提是飞机起飞之前流量的整体分布进行统筹规划,立足全局,所采取的每项措施都必须考虑它对其他区域载荷造成的影响,否则会造成顾此失彼的后果。

三流量管理方法

各种流量管理方法可以分为增加空域容量和调整空中交通流量两大类。增加空域容量的方法含新建、扩建机场和跑道,优化空域结构,改进管制程序,研制大型客机等方法。用此类方法的难点是涉及范围广、协调困难、周期长,而且这些发展往往是滞后于空中交通的实际增长速度。调整空中交通流量是目前见效最快、使用最普遍的空中交通流量管理方法,含优化定期、非定期航班时刻,调整起飞时刻和飞行航线,增开管制扇区,地面等待,改航,终端区排序等。为了达到调整流量的目标,欧美等都建立了相应的组织机构,研发了专门的软、硬件系统,形成了由国家级(欧洲级)空中交通流量管理系统统一实施空中交通流量管理的工作方式。

四小结

研究先进实用的空中交通流量管理方法,并建立相应的管理实施系统,主动、系统地优化空中交通流量,已成为空中交通系统亟待研究解决的重要课题。空中交通流量管理系统的建设和完善是一个庞大的系统工程,涉及组织体系建设、人员培训、设施设备建设、技术更新、功能完善等大量的工作,需要较长的时间。

参考文献

[1]王殿海.交通流理论[M].北京:人民交通出版社.2002年8月

[2]何军辉.中国民航货运总量的两种预测方法[J].