空中交通管理协同决策

空中交通管理协同决策

焦博伟

华北地区空中交通管理局内蒙古分局  内蒙古呼和浩特市 010000

摘要：随着世界经济的迅猛发展，民航运输量迅速增长。中国民航亦随着中国经济的发展，其运输能力、综合实力和国际地位显著提高，国内航空运输生产发展局势良好，运输总周转量、旅客运输量和货邮运输量都呈递增趋势。目前，在空管系统中，传统的数据传输模式是采用专用网络进行信息传输和处理。这种模式需要专门的网络设备和专用通信设备来连接、交换信息和处理数据，不仅操作复杂而且成本高、效率低。为了实现空中交通流量管理业务数据的有效传输和处理，提高空管系统管理效率。

关键词：协同决策；空中交通；流量管理

目前，中国航空业发展迅速，航班数量逐年增加，而交通量的增加不可避免地导致拥堵或推迟飞行。近年来，中国民航业发展迅速，航班快速增加与空中交通管制能力极限之间的矛盾日益突出。空中交通管制能力正在逐步阻碍中国民航的发展。技术与制度的创新发展和实施，空中交通管制功能的优化和使用，以及现代交通管制员的培养，是解决相关空中问题的重点和机遇。将协同决策与空中交通管制航空公司和机场管理相结合，通过信息交换和数据交流优化空中交通管制，改善空中交通管理制度，加快空中交通管理的速度。空中交通管理随着飞行数量的增加和共轭资源的限制，解决问题和消除障碍成为空中交通管制当局的真正问题。

一、协同决策理论

1、飞行数据。主要是指各个飞行部门之间通过空中交通管制系统获取的飞行数据信息。第二种是气象信息，主要包括气象部门对天气状况进行分析、计算所得出的一些相关结果。第三种是管制服务信息，主要是指对管制员提供的一些基本服务情况进行分析。所谓的管理数据源，就是指根据各个领域所存在的特点以及系统中存在的实际情况，建立起相应的管理规则，并利用这些规则对各个领域所发生的一些变化进行及时反映。在空中交通流量管理中，管理数据源主要包括以下几种：第一种是历史数据源，主要是指从各个部门获取到的历史记录信息；第二种是实时数据库，主要是指将实时数据库中获取到的一些实时数据进行实时处理；第三种是管制服务信息数据库，主要是指对管制服务信息进行搜集和整理所形成的相关数据库。

2、信息服务系统。信息服务系统是空中交通流量管理工作中的重要组成部分，其核心功能包括以下几种：一是流量预测功能。信息服务系统根据空中交通流量数据，对未来一段时间内的空中交通流量进行预测，并将预测结果提供给各个相关部门和工作人员；二是预警功能。信息服务系统能够及时将各种空中交通流量变化情况上报给相关部门，从而及时采取有效措施对这种变化进行应对，减少空中交通流量带来的影响；三是分析功能。信息服务系统能够根据收集到的数据进行深入分析，将结果反馈给各个部门和工作人员，从而达到对空中交通流量变化进行科学分析的目的。

3、信息中心。（1）充分考虑到空中交通流量管理系统中存在的一些问题，保证信息中心能够对这些问题进行有效解决。（2）信息中心需要对流量管理系统的设计功能、使用功能以及发展功能进行全面考虑和分析，从而保证信息中心能够满足系统运行要求。（3）数据库管理系统。在空中交通流量管理中，数据库管理系统主要由两种不同类型的数据库构成，即关系型数据库和非关系型数据库。建立一个数据库管理系统需要进行多方面考虑。首先，应该确定数据库的功能。要想实现对整个系统功能进行科学设置，就必须要明确用户需求。另外，用户需求也应该纳入到整个系统中进行考虑。

二、协同决策在空中交通流量管理应用

1、推动协同决策管理的完善。为了在空中交通管制中发挥联合决策的应用效果，最好将联合决策的实际应用与当前的航空管理水平相结合，以改进联合决策。为了改进协作决策管理，需要结合新的相关业务模型来引导创新并改进协作决策模型。

2、推动协同技术的完善发展。为了使协同决策能完全适用于空中交通管制，必须将其适当的传送给地面航空运输系统，以便为航空部门航线的安全运行提供保证，加强地面提示技术的和谐建设。在地面观测平台系统综合开发的情况下，连接交通信息科学评估的控制和交通管理系统，并保持可靠的处理，必须为实际的机场容量和地下处理制定适当的措施，以保证空中交通措施的实施，为协同决策的完美发展做出贡献，结合空中交通管理制度科学解决航空问题，结合该地区的天气因素、航空系统和相关数据处理，促进协同决策的发展，并建立管理措施，实现空中交通管理制度必要和科学的发展。

3、推动协同管理系统的完善。为了全面实施一般的空中交通管制决策过程，我们需要整合航空信息系统，以实现空中交通控制系统的优化设计和开发。为了建立一个理想的空中交通控制系统，必须结合空中交通信息，同时合理分析天气状况和其他相关信息，以便充分建立空中交通信息管理系统，适当降低影响空中交通管理的复杂性。其次，利用 FAA 的控制系统，结合航空信息管理系统和科学分析气象要素来确认航班的完整信息，妥善处理与地面行动和飞行运行有关的紧急问题，以确保空中交通安全。

4、协同决策在空中交通管制工作中应用。自CDM系统实施至今，它很大程度上描述了空中交通管制、航空公司与机场之间的信息交换以及航班时刻表时间是否准确等问题，可以减少飞机延迟对航空公司和乘客延误的影响，但 CDM 系统最初的期望目前还没有实现，也没有跟随上中国民航业的发展速度。现在的 CDM 忽略了飞行中航空器的运行状态，仅考虑了流量控制、机场放行和航空公司等可能发生的问题。航空器飞行时，可能受到两个主要的因素影响：航行路线的天气和空中管理员的管制指挥。天气是在大多数情况下影响航班航行的主要因素，特别是春夏两个季节，经常有大范围的雷电暴雨天气，这时候需要探索广阔的区域以避免不好的天气现象，因为天气不好绕行时的飞行距离可能有几十公里到几百公里之间，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的影响力相对较小，通常需要几分钟机动飞行时间来完善间隔调配。但是，无论飞机延迟时间的原因如何，都会影响空中交通，进而影响 CDM 放行时间的准确性。CDM 放行时间的原则是某些路点需要与发布的流量管理间隔一致。如果 CDM 放行的航班在道路上被延迟，则到达预定航点所需的时间会有误差，严重时可能有好几架飞机同时出发的情况。在这种情况下，必须命令飞机等待以达到预设间隔，这样会使空中交通管理人员的压力更大，有时还会出现拥堵的现象，CDM 的价值和重要性会被剥夺。因此，必须一直改进 CDM 的参数和功能，将实时飞行数据添加到CDM数据中，依据航班飞过每个航点的飞行时间来监控和管理飞行状态，再根据实时数据来调整未出发航班的预计出发时间。进而提高 CDM 放行时间的准确性，减少飞机的飞行延迟时间，这不但可以降低飞机的运行成本，还可以降低空中交通管制员的工作压力，提供有关安全余度和空间使用的利用率。

空中交通流量管理问题是一个复杂的、综合的动态问题，而且由于实际影响因素很多，造成建模上的困难。在 CDM 的基础上探讨了流量管理的问题，但是还有很多的问题有待研究。如果此系统结合实际情况，通过不断引进新技术、新设备、新管制手段，不断深入挖掘空中交通管制的潜力，充分利用科学的方法降低管制员的劳动强度，缩小个体间的技能差异，优化区域、终端和塔台等各管制部门之间的工作流程，就能减少延误，保证本区域内空中交通的安全畅通。

参考文献：

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[2] 黄和龙，空中交通航路容量的评估与分析［D］. 广州：华南理工大学，2019.

[3] 李雄 . 基于成本分析的空中交通流量地面等待算法研究［D］.天津：中国民用航空学院，2018.

[4] 李鹤，卢伟，范虹 . 借鉴国外解决航班延误的办法［J］. 国际航空，2019 （12）：34-36.