CDM系统如何与空管系统融合

CDM系统如何与空管系统融合

龚启辰

摘要:协同决策（CDM）是一种技术手段，更是一种基于资源共享和信息交互的多主体（管制、机场、公司等）联合协作运行理念，用于创造透明、高效的运行环境。协同决策包含三级，第一级为国家级：主要负责全国级协同决策会商、特情及应急处置、航班时刻管理、交通态势监视、多机场协同放行等；第二级为地区级：主要负责地区级协同决策会商、特情及应急处置、空中交通服务、航班时刻监视、多机场协同放行等；第三级为机场或终端级：主要负责终端级协同决策会商、空中交通服务、协同进场排序、协同离场放行、协同场面管理等。

引言:近几十年来，全球航空运输发展势头迅猛，空中交通流量的上升造成了各国空中交通堵塞、航班延误。针对这种情况，各国政府都采取了相应的措施，如增加本国的空域范围与基础设施等。不可否认，这些举措缓解了现状，但随着各国国民经济的进一步发展，以上做法还不能从根本上解决空中交通的拥挤问题。各国逐步意识到航空运输一体化的重要性，提高相关部门之间的协同决策的能力，增强管制水平已成为了共识，而协同决策（简称CDM）正是一种在管制部门与航空公司之间进行协调的有效方法，现代空中交通管理被国际民航组织赋予了新的内涵，即包括空中交通管制服务、空中交通流量管理和空域管理三个方面。随着空中交通流量的快速增长，为了确保空中交通的有序和安全，一些先进的航空大国强化了空中交通管理，建立了空中交通流量管理中心。

一研究CDM的必要性

根据中国民航的统计，航空公司航班延误的主要原因有航空公司原因、空管原因、天气原因和军事活动，这四项的总和占到航班延一误总数的90%以上。表面上看，导致航班延误的最主要原因来源于航空公司，因为统计数据表明，其自身原因导致的航班延误占总量的将近40%，但由于航空运输的系统性，航班能否

正常准点起飞，很大程度上取决于民航系统中其他相关单位的配合与协作，如机场和空中交通管理部门。治理航班延误，需要解决的主要问题就是航空运输的系统性要求与民航各单位缺乏一协调配合之间的矛盾。

协调配合难成为航空运输的一大难题，并己成为航班延误的一大主因。虽然，民用机场管理条例已明确了机场管理机构的协调职责，但由于机场管理机构的企业身份等因素，很难协调驻场的各个运行主体。此外，航空公司、机场和空管部有着不同的目标追求。航空公司和机场是在确保安全的前提下追求企业效益最大化，空管部门的首要目标则是保证安全。因此，在缺乏协调机制和目标追求不同的情况下，航班运行效率大打折扣，航班延误在所难免。因此，要减少或避免航班延误的发生，建立有效的协调机制势在必行。

从国外经验看，建立推广航班运行协同决策系统(CDM)是解决这一问题的有效方法。CDM是一种基于信息交换及政府与企业之间联合协作的理念，用于创造更为安全和更为有效的系统环境。它通过所有参与方之间的信息交换，在整个系统和所有运作限制间达成一个公共的态势认知，并在此基础上使各参与方协调地做出更为安全有效的决策，同时也在最大程度上满足了各参与方的需求，使得航空公司和机场运营者参与流量管理的机会增多，使得所有参与者更加积极主动，使得整个航空运营达到一种最优化效果。

二机场协同决策CDM系统简述

机场协同决策CDM系统是一个开放性的信息采集、融合和共享平台，由以下六个核心元素构成：信息交换平台、关键事件触发、起飞预排序、可控地面滑行时间、不利情况下的协同决策、协同管理航行数据。

机场协同决策是通过更加透明的信息共享，实现各运行保障单位间更加高效的协同工作机制。机场协同决策的目标是，通过精确跟踪航班运行流程关键节点、实施起飞预排序等手段，提升单机场范围内各参与单位的整体运行效率。离港排序子系统通过信息交换平台获取更加精确的目标起飞时间（TargetTakeOffTime），计算并输出计算起飞时间（CalculatedTake-offTime），实现有计划的流量调配，减少关舱门后旅客长时间等待以及航空器开车后地面长时间等待，减少管制员工作负荷，提高安全运行效率，提升民航服务品质。随着更多机场协同决策系统接入管制网络，整体空域运行效率将会不断提高。

三CDM系统的主要需求

（1）从管制业务系统中获取航班计划、航班动态等数据；

（2）从航班排序子系统获取流量控制信息、航班计算起飞时间和次序，流控信息应包括限制原因、预计开始时间、预计结束时间、限制方向、限制的距离、时间、高度层等；

（3）从流量管理系统获得流量管理指令，为流量管理系统提交机场航班运行数据；

（4）从机场公司指挥调度系统中获得机场保障环节采集的数据；

（5）从航空公司AOC/FOC系统中获得航空公司保障环节采集的数据；

（6）从航行情报系统和气象数据库系统获取航行情报和气象数据，提供各种航行情报、气象信息查询；

（7）从其他航班运行保障单位获得航班运行保障环节采集的数据；

（8）实现对所采集数据的处理、分析和存储；

（9）为外部系统提供标准接口和发布接口服务，实现数据交换；

（10）以多种数据交换方式（标准数据交换接口方式、WEB方式），发布与航班相关的综合信息和决策指令，如航航班起飞次序、预计起飞时间、流量信息等给深圳安监局、航空公司、机场公司、油料公司、联检单位相关航班运行保障单位；

（11）提供协同决策平台工具，包括航班时刻交换协同工具、航班运行态势监控工具、航班延误预测协同决策工具、航班预计撤轮挡时间（EOBT）协同工具、停机位预测协同决策工具；

（12）提供机场流量预测和评估功能，通过对航班计划和动态的分析，对流量进行预测和评估，对机场运行态势进行监控和告警；

（13）实现对航班运行保障全过程的监控，包括航班从对方机场起飞、进区域、落地、地面保障到推出开车，起飞的监控。并给出异常航班运行保障关键节点告警提示。

四CDM系统如何与空管系统融合

协同决策CDM系统的开发是基于原有空管系统的基础上完成的，其中的大多数数据源来自于空管系统，包括雷达信号、过导航台信息、塔台电子进程单、雷达移交状态等管制系统作为空管指挥的生产主系统使用，协同决策CDM系统通过对空管系统的数据处理作为管制辅助系统并行运行，为空管指挥决策提供了参考依据。

协同决策CDM概念最早是美国提出的并成功运用，当时美国主要应用于空管保障能力大幅下降情况下（如航路或机场恶劣天气情况）提供协同决策，欧洲协同决策CDM系统起初为了提升机场运行的预测能力，避免机场保障能力下降成为空管系统运行的瓶颈。而民航华东协同决策CDM系统主要针对减少航班关舱门后的长时等待，同时提高航班信息共享，保障单位通过信息共享平台按照航班目标时间实施保障准备，最大限度的提高航班准点率。

协同决策CDM运行规程适用航班从EOBT（预计撤轮档时刻）之前2.5小时开始到起飞全过程，并且从FPL（领航计划报）进入协同决策CDM系统开始处理，到前站航班来本场落地，到该航班地面过站，直到起飞的整个过程。

参考文献

[1].中国航空运输发展报告（2007/2008）,中国民航航空局网站

[2].基于CDM的ATFM策略分析及资源分配机制研究，李泉，空航天大学2006，南京航

[3].钱博文，民航协调决策系统CDM运行中问题简述,2011