终端管制空域扇区规划及运行管理关键问题研究

陈帅

摘要：终端管制空域是航空交通管制系统中至关重要的一环，其扇区规划及运行管理直接关系到空中交通的安全、高效运行。随着航空业的不断发展和技术的进步，优化终端管制区的扇区划分成为提高管制效能的重要任务。本文旨在深入研究终端管制空域扇区规划及运行管理中的关键问题，探讨优化措施，以提升空中交通管制系统的整体性能。

关键词：民航管制；终端区空域规划；空域扇区划分；管制优化

引言

我国空域日益繁忙，航班数量逐年增加，机场运行负荷不断上升，因此需要对空域进行合理划分，以确保航空交通的安全、有序运行。而终端管制空域的高效规划和运行管理直接关系到航班的安全、准时和经济运行。通过合理的扇区规划，可以有效减轻空中交通压力，提高空中交通的流畅性。因此，终端管制空域的扇区规划及运行管理成为航空领域中亟待解决的重要问题。

1终端管制空域扇区规划的重要性

终端管制空域是飞机从高空进入机场降落的过渡区域，航班在这一段空域内的飞行状态直接关系到航空安全。终端管制空域的合理规划能够有效分流空中交通，减轻空中交通压力。通过科学划分扇区，可以优化飞机航迹，避免航线交叉和交叉点拥堵，提高空中交通的流畅性。这有助于减少飞机等待时间，提高飞行效率，使航班能够按计划准时到达目的地。其次，通过合理划分空域，能够充分考虑机场容量、气象条件、飞机性能等多方面因素，实现航空资源的合理配置。这有助于提高机场的运行效率，减少拥堵，降低航空运输成本，促进航空产业的可持续发展。

2民航管制空域扇区的划分

2.1划分原则

民航管制空域扇区的划分是航空管理领域中的重要环节，直接关系到空中交通的安全、高效运行。而民航管制空域扇区的划分是基于一定的原则的。（一）空中交通流量分析原则；空中交通流量分析是划分民航管制空域扇区的基础。根据不同地区的交通密度和航班流量，可以划分相对疏密的扇区，以便更好地进行流量管制。繁忙的航线和机场周边区域可划分为高密度扇区，而偏远地区可划分为低密度扇区，以更好地适应不同地区的交通需求。（二）地理因素考虑原则；地理因素是影响空域划分的重要因素之一。自然地形、地貌、气象条件等都会对航空器飞行产生影响。因此，在划分扇区时，需要考虑这些地理因素，确保扇区的划分不受自然地理条件的制约，提高空中交通的灵活性和安全性。（三）航空器性能和技术因素原则；不同类型的航空器具有不同的性能和技术水平，对管制空域的要求也各异。在划分扇区时，需要考虑航空器的巡航速度、最小垂直间隔、通信设备等技术因素，确保扇区的划分能够适应各类航空器的运行需求，提高整体运输效率。（四）机场管制和航路网络整合原则；扇区的划分需要与机场管制和航路网络相互整合。机场周边的扇区应该更为细化，以满足起降流量的需要，而航路交汇点和交叉口附近的扇区应该更为宽泛，以适应不同航线的交汇需求。整合机场管制和航路网络，有助于提高整个空中交通系统的协调性和流畅性。（五）国际协调和标准符合原则；在国际空域中，不同国家之间需要进行协调，以确保空中交通的顺畅和安全。因此，划分扇区时需要考虑国际标准和协调机制，以保证不同国家的管制空域能够协同运行，减少交叉影响，提高全球航空系统的效率[1]。

2.2划分方法的优化

2.2.1基于空中流量密度的动态划分

传统的扇区划分常常是基于地理位置或者航路网络，这种划分方式在面对日益增长的航空交通量时可能显得刚性不足。而借助基于空中流量密度的动态划分方法，终端管制空域扇区规划可以更加灵活、高效地适应不同的交通情境。通过实时监测航空交通流量，根据飞机密度变化调整扇区边界，以实现动态平衡。其中主要是收集飞机的位置、高度、速度等数据，建立空中流量密度的实时模型。这种模型不仅可以反映当前的交通状况，还能预测未来的流量趋势，为动态划分提供依据。基于监测数据，生成终端管制空域的流量密度图。该图将不同空域内的飞机流量以直观的方式呈现，有助于管制员清晰地了解空中交通的分布情况。而动态划分方法的核心是采用自适应的扇区划分算法。根据流量密度图的信息，算法能够在不同时段和地域自动调整扇区的大小和形状。在高流量时段，扇区可以缩小，提高管制的精细度；而在低流量时段，扇区可以扩大，减轻管制负担。这种灵活性可以有效应对交通波峰和波谷，提高管制效率[2]。

2.2.2基于人工智能的算法划分

人工智能的算法优化始于对实时数据的高效收集和分析。通过监测飞机的位置、高度、速度等数据，算法能够迅速获取并分析当前的空中交通状况。这种实时数据的使用有助于更准确地了解终端管制空域的流量情况。基于实时数据，引入机器学习模型进行建模，从而学习和预测不同时段和地域的交通流量趋势。并且，通过对历史数据的深度学习，模型能够识别出一些潜在的规律，为终端管制空域的优化划分提供有力支持。而人工智能的算法优化的关键是智能扇区划分。通过深度学习，算法能够根据实时数据和机器学习模型的输出，智能地调整扇区的大小、形状和位置。在高流量时段，算法可以优化划分，提高管制的精度；而在低流量时段，算法可以自动调整，减轻管制的负担。基于人工智能的算法优化还包括实时调整与反馈机制。通过与监控系统的紧密结合，算法能够持续不断地优化划分，并在需要时进行即时调整。这种实时性的优势有助于终端管制空域更好地适应复杂多变的航空交通环境。考虑到不同地区和机场的特点，基于人工智能的算法优化也注重其适用性与灵活性。算法应该能够根据不同的地理环境和机场规模，调整优化的参数，以达到最佳的终端管制效果

[3]。

2.2.3采用多层次的扇区划分方式

首先，在多层次划分中采用低层次的划分方法，将整个终端管制空域划分成小块。目的是为了更精细地管理相对较小范围内的航空交通。每个小块可以被视为一个基本单元，有助于更灵活地应对不同区域的交通流量波动。在低层次划分的基础上，引入中层次的划分，通过智能算法进行流量分配和动态调整。通过实时监控航空交通流量和使用机器学习模型，系统可以智能地分配流量至各小块，并动态调整这些分配策略以适应变化的交通状况。这一层次的划分使得系统能够更加灵活地应对高峰时段和非高峰时段的不同需求。其次，在多层次划分的顶层，引入高层次的划分，将整个终端管制空域视为一个整体进行管控。这一层次的划分主要涉及全局性的决策支持系统，以便更好地协调各小块之间的流量，并确保整个终端管制空域的高效运行。高层次的划分通过全局性的数据分析和智能决策，使得系统能够作出更为战略性的调整，以应对长期和大范围的交通流量变化。

3结语

在终端管制空域扇区规划及运行管理中，通过科学研究和技术创新，可以不断优化现有的终端管制空域规划和运行管理模式，提高空中交通的安全性、效率性和经济性。同时，航空业、科研机构和政府部门应加强合作，共同致力于解决这些关键问题，推动终端管制空域的规划和运行管理不断迈向新的高度。只有通过综合性的研究和合作，才能建立更加安全、高效和可持续的终端管制空域管理体系。

参考文献

[1]李正宇.终端空域扇区规划及运行管理关键问题研究[J].大观, 2015.DOI:10.3969/j.issn.1003-5346.2015.08.225.

[2]尹文杰,张兆宁.基于整数规划的终端区空域扇区划分研究[J].航空计算技术, 2013, 43(5):5.DOI:10.3969/j.issn.1671-654X.2013.05.010.

[3]周遥.新环境下终端区空域规划中扇区的特点与划分分析[J].科技视界, 2014(6):1.DOI:10.3969/j.issn.2095-2457.2014.06.272.

作者简介：陈帅（1997）男，汉族，河南省郑州市人，本科学历，助理工程师，从事研究方向或职业：空中交通管制员。