空中交通流量管理現(xiàn)狀與對策分析

王榕

（民航新疆空管局，新疆 烏魯木齊 830000）

0 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人民生活水平的提高，航空業(yè)在過去幾十年中取得了巨大的成就，與此同時，航空交通的日益繁忙和航班數(shù)量的增加，給空中交通流量管理工作也帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

1 空中交通流量管理的發(fā)展

空中交通流量管理（Air Traffic Flow Management，簡稱ATFM）是重要的空中交通管理策略，旨在優(yōu)化和調(diào)節(jié)空中交通流量，確保航空系統(tǒng)的安全性、高效性和可持續(xù)性。隨著航空業(yè)的快速發(fā)展和航班數(shù)量的增加，ATFM 在過去幾十年中得到了廣泛的關(guān)注和發(fā)展。ATFM 的發(fā)展可以追溯到20 世紀(jì)60 年代，當(dāng)時歐洲各國開始研究如何管理不斷增長的航空流量。

最初，ATFM 主要依靠人工方法進(jìn)行空中交通管理，但這需要大量的人力資源和復(fù)雜的協(xié)調(diào)工作。隨著計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，自動化系統(tǒng)開始應(yīng)用于ATFM領(lǐng)域，提供了更高效和精確的流量管理模式。在ATFM 系統(tǒng)中，航空公司和航空管制部門共享信息，并使用預(yù)測模型和算法實時監(jiān)測和分析航班數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以識別潛在的交通擁堵和瓶頸，并提供建議和決策支持，以優(yōu)化航班計劃和航空資源利用。例如，ATFM 系統(tǒng)可以根據(jù)氣象條件、機(jī)場狀況和空中交通需求，自動調(diào)整航班起降時間和航路，以避免出現(xiàn)擁堵和延誤。

隨著時間的推移，ATFM 系統(tǒng)越來越智能化和自適應(yīng)?，F(xiàn)代的ATFM 系統(tǒng)可以根據(jù)實時的航空數(shù)據(jù)和預(yù)測模型進(jìn)行智能調(diào)整，以適應(yīng)突發(fā)情況和意外事件，如天氣惡化、機(jī)械故障等。該系統(tǒng)還可以與其他相關(guān)系統(tǒng)集成，如航空公司的運(yùn)營管理系統(tǒng)和機(jī)場地面交通流量管理系統(tǒng)，實現(xiàn)全方位的協(xié)調(diào)和優(yōu)化[1]。

2 我國空中交通流量管理現(xiàn)狀

2.1 管理體制

我國空中交通流量管理體制主要由民航局和空管局組成。民航局負(fù)責(zé)對民航運(yùn)輸進(jìn)行監(jiān)管和管理，空管局負(fù)責(zé)具體的空中交通管制工作，以實現(xiàn)行業(yè)監(jiān)管與運(yùn)行管理的分離，確保管理的公正和專業(yè)性。然而，在實踐中還存在一些問題，如部門之間的協(xié)調(diào)和合作不夠緊密，導(dǎo)致信息交流和決策效率不高[2]。

2.2 技術(shù)手段

隨著航空通信、導(dǎo)航和監(jiān)視系統(tǒng)的不斷升級和改進(jìn)，我國空中交通流量管理手段逐步向現(xiàn)代化和智能化發(fā)展，提高了航空器的導(dǎo)航精度和通信效率。自動化的空中交通管制系統(tǒng)和航班調(diào)度系統(tǒng)，提高了管理的準(zhǔn)確性和效率。然而，我國在技術(shù)手段方面仍有發(fā)展空間，特別是在航空器的自動化水平和空中交通數(shù)據(jù)的整合和分析能力方面，需要進(jìn)一步加強(qiáng)[3]。

2.3 挑戰(zhàn)和問題

我國空中交通流量管理面臨著一系列挑戰(zhàn)和問題，隨著航空業(yè)的高速發(fā)展，航空容量壓力不斷增大，這是首要的挑戰(zhàn)之一，特別是在一些繁忙的航空樞紐城市，航班數(shù)量龐大，導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)空中交通擁堵和航班延誤的問題。為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，需要加強(qiáng)空域規(guī)劃和資源管理，優(yōu)化空域結(jié)構(gòu)，合理劃分和利用空域資源，提高空域容量和效率。

此外，我國空域資源有限，隨著航班數(shù)量的增加，空域利用變得更加緊張，面臨著空域資源短缺的問題。一些航線和航空公司難以獲得理想的航線，影響了航空運(yùn)輸?shù)男?。為了解決這一問題，需要引入先進(jìn)技術(shù)和系統(tǒng)，加快空中交通管制系統(tǒng)和航班調(diào)度系統(tǒng)的升級和改進(jìn)，提高管理的智能化和自動化水平，充分利用航空數(shù)據(jù)和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，優(yōu)化航班調(diào)度和流量控制。

同時，隨著航班數(shù)量的增加和交通情況越來越復(fù)雜，空中交通安全性管理難度越來越大，需要加強(qiáng)管理人員的專業(yè)素養(yǎng)，通過培訓(xùn)和提升管理人員的科學(xué)性和專業(yè)性，加強(qiáng)對空中交通的監(jiān)督和安全控制。

總之，我國空中交通流量管理面臨著航空容量壓力、空域資源短缺和安全風(fēng)險等一系列挑戰(zhàn)和問題[4]。

3 空中交通流量管理策略

3.1 集中式管理

集中式管理是指由中央管理機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)規(guī)劃和調(diào)度整個空域的航班流量，機(jī)構(gòu)可以集中協(xié)調(diào)和控制空中交通流量，確保航空系統(tǒng)的安全性和效率。集中式管理通常適用于航班數(shù)量相對較少，流量管理相對簡單的情況。在該模式下，航空公司和機(jī)場需要與中央管理機(jī)構(gòu)密切合作，提供準(zhǔn)確的航班信息和運(yùn)行數(shù)據(jù)。該模式的主要特點如下：

首先，集中式管理可以提供更精確和高效的流量分配。中央管理機(jī)構(gòu)可以根據(jù)實時的航班信息和航空系統(tǒng)容量，動態(tài)調(diào)整航班的起降時間和航線，以免出現(xiàn)擁堵和沖突。

其次，通過集中式管理，不同的航空公司和機(jī)場可以實現(xiàn)統(tǒng)一的決策和協(xié)調(diào)。中央管理機(jī)構(gòu)可以根據(jù)整體的航空系統(tǒng)需求，制訂統(tǒng)一的運(yùn)行規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)，確保各方之間的協(xié)同和協(xié)作（見圖1）。

圖1 航班集中式管理中轉(zhuǎn)

再次，集中式管理可以實現(xiàn)對空中交通的全面監(jiān)控和控制。中央管理機(jī)構(gòu)可以通過先進(jìn)的監(jiān)測和通信技術(shù)，實時監(jiān)測航空器的位置和運(yùn)行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)并解決潛在的安全問題。

最后，集中式管理可以實現(xiàn)航空資源的優(yōu)化配置和利用。通過對航班流量進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度和分配，可以最大限度地利用航空系統(tǒng)的容量，提高整體效率和控制運(yùn)營成本。

然而，隨著航空業(yè)的發(fā)展和航班數(shù)量的增加，集中式管理面臨著越來越復(fù)雜的管理挑戰(zhàn)。中央管理機(jī)構(gòu)需要處理大量的航班信息和數(shù)據(jù)，需要具備高度的技術(shù)和管理能力。同時，不同的航空公司和機(jī)場可能存在利益沖突和信息保密等問題，會影響集中式管理的可行性和可操作性。

3.2 部分集中式管理

部分集中式管理是介于集中式管理和分散式管理之間的一種管理模式。在這種模式下，空域被劃分為多個區(qū)域或扇區(qū)，每個扇區(qū)由一個管理機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)。各個扇區(qū)之間通過協(xié)調(diào)和合作來實現(xiàn)整體的空中交通流量管理。部分集中式管理較集中式管理更加靈活和個性化，較分散式管理更具統(tǒng)一性和協(xié)調(diào)性。

首先，部分集中式管理可以根據(jù)不同地區(qū)的需求和特點進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。由于空域被劃分為多個扇區(qū)，各個扇區(qū)可以根據(jù)實際情況制訂適合自身的流量控制策略，提高靈活性和個性化。

其次，雖然空域被劃分為多個扇區(qū)，但部分集中式管理能夠提供一個統(tǒng)一的機(jī)制，確保各個扇區(qū)之間的流量控制協(xié)調(diào)一致，減少沖突和延誤。

最后，部分集中式管理可以實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置和利用。通過合理劃分空域和協(xié)調(diào)航班流量，可以最大限度地利用航空系統(tǒng)的容量，提高整體效率和控制運(yùn)營成本。

然而，部分集中式管理需要各個扇區(qū)之間進(jìn)行協(xié)調(diào)和溝通，以確保整體的流量控制，涉及信息共享、決策協(xié)調(diào)等方面的問題，可能會增加管理的復(fù)雜性和成本。同時，在實際操作中，由于地區(qū)差異和利益沖突，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的制訂和實施可能面臨一定的挑戰(zhàn)。

3.3 一類分散式管理

一類分散式管理是一種相對分散的管理模式。在這種模式下，空域被劃分為多個獨立的區(qū)域，每個區(qū)域由各自的管理機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)進(jìn)行流量管理。每個管理機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)管理和協(xié)調(diào)本地區(qū)的航班流量，包括起降時間、航線規(guī)劃等。一類分散式管理較集中式管理更注重地區(qū)性需求和特殊情況，較部分集中式管理更加分散和獨立。

首先，一類分散式管理可以更好地滿足地區(qū)性需求和特殊情況。由于空域被劃分為獨立的區(qū)域，各個管理機(jī)構(gòu)可以根據(jù)本地區(qū)的特點和需求，制訂適合的流量管理策略，提供更加個性化和細(xì)致化的服務(wù)。

其次，一類分散式管理具有較高的靈活性和響應(yīng)能力。每個管理機(jī)構(gòu)獨立負(fù)責(zé)本地區(qū)的航班流量管理，可以根據(jù)實際情況靈活調(diào)整，及時應(yīng)對突發(fā)事件和特殊情況，可提高管理的靈活性和應(yīng)變能力。

最后，由于空域被劃分為多個獨立的區(qū)域，一類分散式管理能減少單點故障對整個空中交通系統(tǒng)的影響，如果某個區(qū)域的管理機(jī)構(gòu)發(fā)生故障或失效，其他區(qū)域的管理仍然可以正常運(yùn)作，減少系統(tǒng)的脆弱性。

但是，一類分散式管理需要各個區(qū)域的管理機(jī)構(gòu)進(jìn)行獨立的資源分配和協(xié)調(diào)，涉及信息共享、決策協(xié)調(diào)等方面的問題，可能增加管理的復(fù)雜性和成本。同時，由于每個區(qū)域獨立負(fù)責(zé)航班流量管理，各個區(qū)域之間的一致性和協(xié)調(diào)性可能面臨一定的挑戰(zhàn)。面對跨區(qū)域航班流動時，需要加強(qiáng)各個區(qū)域之間的協(xié)調(diào)與合作，確保整個空中交通系統(tǒng)的高效運(yùn)行。

4 空中交通流量管理工作改進(jìn)方向

4.1 加強(qiáng)空域規(guī)劃和資源管理

首先，優(yōu)化空域結(jié)構(gòu)是加強(qiáng)空域規(guī)劃的重要方向之一。我國空域資源有限，需要進(jìn)行科學(xué)的劃分和規(guī)劃。通過合理劃定不同類型的空域，如低空、高空、終端區(qū)等，可以更好地滿足不同航班的需求。此外，根據(jù)航班密度和流量分布等因素，適當(dāng)調(diào)整空域的劃分方式，優(yōu)化空域結(jié)構(gòu)，提高空域容量和效率。

其次，合理劃分和利用空域資源是確?？罩薪煌髁抗芾眄槙尺\(yùn)行的關(guān)鍵。通過科學(xué)的資源管理，合理分配空域容量，能夠有效緩解航空容量壓力。例如，針對高流量的航線，增加其在特定時間段的使用權(quán)限；對于低流量的航線，可以靈活調(diào)整其航班時間以充分利用空域資源。

再次，加強(qiáng)與相關(guān)部門的協(xié)調(diào)是提升空域規(guī)劃和資源管理的重要措施之一?？罩薪煌髁抗芾砩婕岸鄠€部門和機(jī)構(gòu)，如民航局、空管局、軍事部門等。加強(qiáng)部門之間的協(xié)調(diào)和合作，建立起有效的溝通機(jī)制和協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)，有助于共同解決航空運(yùn)輸中的瓶頸問題。例如，在高峰時段，通過協(xié)調(diào)航班起降時間和航線選擇，合理分配空域資源，減少擁堵和延誤。

最后，利用先進(jìn)技術(shù)手段支持空域規(guī)劃和資源管理是提升效能的重要途徑。隨著航空技術(shù)的不斷進(jìn)步，航空通信、導(dǎo)航和監(jiān)視系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用可以提高空中交通的安全性和效率。引入智能化的空中交通管制系統(tǒng)和航班調(diào)度系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)更精確的流量控制和航班調(diào)度，減少人為因素對空中交通的影響。

4.2 引入先進(jìn)技術(shù)和系統(tǒng)

首先，空中交通管制系統(tǒng)是空中交通管理的核心。為了提升智能化和自動化水平，空中交通管制系統(tǒng)需要進(jìn)行升級和改進(jìn)。引入先進(jìn)的通信、導(dǎo)航和監(jiān)視技術(shù)，如自動相關(guān)監(jiān)視（ADS-B）和衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GNSS），可以實現(xiàn)更準(zhǔn)確和實時的航空數(shù)據(jù)采集和傳輸。此外，利用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，對航班數(shù)據(jù)進(jìn)行實時分析和預(yù)測，可幫助空中交通管制員作出更準(zhǔn)確的決策。

其次，航班調(diào)度系統(tǒng)也是提升空中交通管理智能化和效能的關(guān)鍵。引入先進(jìn)的航班調(diào)度系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)航班資源的優(yōu)化配置和流量的合理控制。借助大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，系統(tǒng)可以對航班數(shù)據(jù)、機(jī)場情況和氣象信息等進(jìn)行綜合分析，從而實現(xiàn)更精準(zhǔn)的航班調(diào)度。同時，系統(tǒng)可以根據(jù)航班需求和空域資源情況，進(jìn)行智能化的航班分配和路徑規(guī)劃優(yōu)化，有助于提高航班的準(zhǔn)點率和運(yùn)行效率。

最后，充分利用航空數(shù)據(jù)和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)是優(yōu)化航班調(diào)度和流量控制的重要手段。航空數(shù)據(jù)包括航班計劃、實時位置、運(yùn)行狀況等信息，對這些數(shù)據(jù)的收集和分析可以幫助管理者全面了解航空運(yùn)輸?shù)臓顟B(tài)和趨勢。通過運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，挖掘出隱藏在海量數(shù)據(jù)中的規(guī)律和關(guān)聯(lián)性，能夠為航班調(diào)度和流量控制提供科學(xué)依據(jù)，進(jìn)而提高各個環(huán)節(jié)之間的協(xié)同效應(yīng)，優(yōu)化整個航空運(yùn)輸系統(tǒng)的效能。

4.3 提高管理人員的專業(yè)素養(yǎng)

首先，建立專業(yè)的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)和培訓(xùn)計劃是提高管理人員素養(yǎng)的重要步驟。培訓(xùn)機(jī)構(gòu)應(yīng)為管理人員提供系統(tǒng)、全面的培訓(xùn)課程，涵蓋空中交通管理的各個方面，如空域規(guī)劃、航班調(diào)度、流量控制等。培訓(xùn)計劃應(yīng)根據(jù)管理人員的職位和職責(zé)，量身定制培訓(xùn)內(nèi)容，使其能夠全面掌握相關(guān)知識和技能。

其次，相關(guān)部門可通過設(shè)立專業(yè)學(xué)科、推動科研項目和加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作等方式，培養(yǎng)更多的專業(yè)管理人才。同時，應(yīng)鼓勵管理人員參與國際交流和學(xué)術(shù)會議，與國內(nèi)外同行交流經(jīng)驗，學(xué)習(xí)先進(jìn)的管理理念和技術(shù)，從而不斷提升管理人員的專業(yè)素養(yǎng)，使其具備應(yīng)對復(fù)雜環(huán)境和挑戰(zhàn)的能力。

最后，管理人員應(yīng)積極參與實際工作，親身體驗和解決實際問題，從成功案例中吸取經(jīng)驗，從失敗案例中吸取教訓(xùn)，以不斷完善自身管理能力。

5 結(jié)語

在經(jīng)濟(jì)和航空業(yè)蓬勃發(fā)展的背景下，我國空中交通流量管理面臨著一系列挑戰(zhàn)和問題。通過加強(qiáng)管理體制、改進(jìn)技術(shù)手段，解決航空容量壓力和空域資源短缺等問題，能夠提升我國空中交通流量管理效能和安全性，為航空運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展提供有力支撐。