空中交通流量管理技術(shù)探究.doc

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1、空中交通流量管理技術(shù)探究【摘要】提高空中交通流量管理技術(shù)乃完善現(xiàn)代宏觀空中交通管理系統(tǒng)的重要任務(wù)之一,其工作目的是疏導(dǎo)空中交通活動。但空中交通的流量管理常常導(dǎo)致空中交通活動計劃的變更,而成為導(dǎo)致空中交通延誤的重要因素,因此,實施空中交通流量管理技術(shù)容易遭到誤解或非議。鑒于加速空中交通流量的責(zé)任和實施流量管理的負(fù)面作用,在空中交通管理過程中需要謹(jǐn)慎地處理空中交通流量管理問題?!娟P(guān)鍵詞】交通管理;空域分析;流量管理【中圖分類號ID035.37【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1672-5158(2012)09-0032-01一、研究背景

2、隨著民航事業(yè)的發(fā)展和社會經(jīng)濟(jì)的需要,目前全國范圍內(nèi)新建機場不斷增多,航空器的數(shù)量日益龐大,這使得本來就受了很多限制的空域資源變得尤為緊湊。目前很多空中交通管制部門都在對所轄區(qū)的流量及空域進(jìn)行評估和研究,但收效甚微。當(dāng)研究出先進(jìn)的動態(tài)排序算法并建立統(tǒng)一空中交通管理系統(tǒng)實現(xiàn)信息共享經(jīng)過一定流程后,加快空中航空器的運行效率以及提升對空域資源的充分合理利用。如下圖所示為空域資源分配技術(shù)流程圖。二、對空域的科學(xué)管理技術(shù)目前,對我國現(xiàn)行空域所進(jìn)行的評估,主要是包括兩方面的內(nèi)容:一方,空域安全性評估,在選取合適合理的的安全目標(biāo)等級的基礎(chǔ)上對

3、空域安全性進(jìn)行評估;另一方面,空域容量評估,即在假設(shè)可能發(fā)生的各種條件下,對空域容量值進(jìn)行評估。(一)空域安全性評估技術(shù)直至目前空域安全性評估技術(shù)的研究來看,空域安全性評估的主要工作就在于研究航空器在空中碰撞的危險程度。具體而言,對空域中航空器在單位時間內(nèi)的危險碰撞次數(shù),通過對碰撞的量化處理,尋找出合理的安全目標(biāo)等級,從而用以衡量空域的安全性。國際民航組織經(jīng)過長期以來的實踐經(jīng)驗,以及多年來利用科學(xué)的數(shù)學(xué)模型運算評估空域狀況,建立在如此的理論及實踐的基礎(chǔ)上,國際民航組織確定評估空域安全的重要方法是REICH模型。我國建立空域安全

4、性評估也可采用此法。REICH模型依據(jù)各種情況的不同,將航空器的碰撞危險率分成三類:縱向碰撞危險率、側(cè)向碰撞危險率和垂直碰撞危險率,而對于總碰撞危險率等于以上三類碰撞危險率加總和。求得總碰撞危險率即便能夠計算單位時間內(nèi)的碰撞危險次數(shù),對比碰撞危險次數(shù)和安全目標(biāo)等級,即可評定空域安全性。(二)空域容量評估技術(shù)通常,在研究空域容量評估時都會運用模型進(jìn)行分析,常用的包括評估模型數(shù)學(xué)模型和仿真模型。對于數(shù)學(xué)模型來說,時空分析法將空域分成若干個空域單元,針對這些空域單元建立數(shù)學(xué)模型,用以評估這些空域單元的最大容量,整合數(shù)據(jù)并評估出空域的

5、總體容量。近些年來,數(shù)學(xué)模型常常用于評估機場和跑道等簡單的容量評估。對于仿真模型來說,常用的仿真模型包括分析仿真模型、蒙特卡洛仿真模型、連續(xù)仿真模型以及離散事件仿真模型,這些模型的運用分別針對特定的評估內(nèi)容,如空域單元的實際容量、延誤程度、沖突情況等,具有一定的針對性的進(jìn)行評估。三、空中交通流量管理技術(shù)的策略研究疏導(dǎo)是空中交通流量管理技術(shù)的關(guān)鍵之處??罩蓄I(lǐng)域是一定的,但是單位時間內(nèi)航空器的數(shù)量是可以通過人為梳理的,因此,提高空中交通流量管理技術(shù),必須建立在疏導(dǎo)空中交通流量的基礎(chǔ)之上。目前研究所得的合適的疏導(dǎo)空中交通流量途徑主要

6、有兩方面。第一,對一定區(qū)域內(nèi)的空中交通活動從數(shù)量上進(jìn)行約束控制,從而降低空中交通中的航空器的密度,提高空中交通的安全性,降低發(fā)生空中交通危險事故的幾率。第二,統(tǒng)籌建立全面性的合理性的空中交通活動計劃,如下圖所示,采用排隊理論優(yōu)化空中交通活動順序,實現(xiàn)空域資源的優(yōu)化配置,盡量降低個體空中交通活動對發(fā)揮群體空中交通活動效用的不良影響,保障空中交通的順暢,盡量避免出現(xiàn)空中交通阻塞,提高整個空中交通資源的使用效率。(一)空中交通流量的前期控制根據(jù)空中交通流量分布規(guī)律和空中交通活動計劃,評價空中交通活動個體對群體的影響,預(yù)先采取調(diào)整飛行

7、時刻、改變航線和巡航高度等流量管理措施。(二)實施前的流量控制定期對空中交通活動的密度進(jìn)行統(tǒng)計分析,對個人交通活動以及群體的交通活動進(jìn)行預(yù)測,并為日后交通活動的計劃做安排計劃,合理協(xié)調(diào)空中交通活動的進(jìn)行。(三)實施中的流量控制在空中交通活動過程中,根據(jù)空中交通密度實況,和對空中交通密度變化情況的短期預(yù)測,評價相關(guān)空中交通活動個體對群體運行的影響,必要時也可臨時調(diào)整相關(guān)空中交通活動計劃,對部分空中交通活動采取適當(dāng)?shù)目罩谢虻孛嫜诱`措施。四、空中交通流量管理技術(shù)趨勢及方向(一)不斷優(yōu)化群體空中交通活動傳統(tǒng)空中交通流量管理的技術(shù)手段和

8、政策都側(cè)重于對空中交通活動的限制。但隨著技術(shù)的發(fā)展,在拓展空中交通活動空間、改進(jìn)空中交通管理技術(shù)的基礎(chǔ)上,空中交通流量管理將實現(xiàn)從限制空中交通活動向優(yōu)化空中交通活動的群體、提髙其安全性以及經(jīng)濟(jì)效用。(二)建立空中交通流量管理的新型協(xié)商機制現(xiàn)有空中交通流量管理技術(shù)是空中交通管理

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