論協(xié)同式空中交通流量管理關(guān)鍵技術(shù)

丁鯤

摘要：隨著國家科技水平的不斷地提升，我國民航交通技術(shù)也獲得了長足的發(fā)展與進(jìn)步，并推動了社會經(jīng)濟(jì)有效增長。在這一情況之下，保證民航運(yùn)輸?shù)陌踩跃妥兊弥陵P(guān)重要起來，因此需要空管單位優(yōu)化空中交通流量管理，并不斷引用先進(jìn)的管理模式來提高航班調(diào)度的合理性，保證空中交通和地面機(jī)場公司的協(xié)同配合，為空中交通的安全性與高效性提供了更大的保障?；诖?，本文對協(xié)同式空中交通流量管理的關(guān)鍵技術(shù)展開了研究。

關(guān)鍵詞：協(xié)同式;空中交通;流量管理;關(guān)鍵技術(shù)

引言：所謂“協(xié)同式空中交通流量管理”，即指將地面機(jī)場、空管部門、通航班次、航空公司等獨立個體統(tǒng)一起來，并通過實時數(shù)據(jù)共享，來實現(xiàn)有序調(diào)度航空飛行的目的。而開展協(xié)同式流量管理工作的基礎(chǔ)，首先便是需要為各方空域管理人員提供暢通的信息交流平臺，從而確保能夠支持多方人員共同參與到航空管理調(diào)度當(dāng)中，使得提出的管理決策更加可靠，進(jìn)而確?？罩薪煌髁抗芾硭降玫教嵘?/p>

一、協(xié)同式交通流量管理的應(yīng)用分析

通常而言，協(xié)同式交通流量管理技術(shù)主要分為兩種模式，其一是常規(guī)情況下的疏通管理;其二則是啟動緊急特殊程序系統(tǒng)。具體應(yīng)用主要可以提現(xiàn)與以下兩個方面：

（一）常規(guī)應(yīng)用管理模式

具體而言，這一應(yīng)用模式主要是指包括協(xié)同式場面管理、地面等待以及航路改變技術(shù)在內(nèi)的交通流量管理模式。在實踐工作過程中，以地面空管運(yùn)行單位為核心，協(xié)調(diào)多個部門之間進(jìn)行共同決策。其決策依據(jù)主要來源于空中流量監(jiān)測部門所提供的數(shù)據(jù)信息，根據(jù)航班運(yùn)行的實際情況二進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，力求在保證空中交通安全的前提做到協(xié)調(diào)空中交通流量的安全運(yùn)行。例如在航班運(yùn)行的過程中，由于臨時增加航班導(dǎo)致地面交通情況擁堵，空管運(yùn)行單位會緊急做出反應(yīng)，協(xié)調(diào)各個班次航班的的起飛降落順序，確保能夠保證安全的前提下疏通機(jī)場航班正常起飛。

（二）緊急特殊程序系統(tǒng)

隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐加快，空中交通流量出現(xiàn)了迅猛增長的形式。伴隨這一情況的出現(xiàn)，也是得我國空中交通壓力與日劇增，并且稍有管理不慎便會釀成嚴(yán)重后果。為了避免這一情況的出現(xiàn)，人們針對不同的空中交通問題制定了緊急特殊程序，旨在發(fā)生意外情況時能夠及時作出應(yīng)對措施，確保客機(jī)在空中的運(yùn)行安全能夠得到萬無一失的保障。例如在航班運(yùn)行的過程中，由于極端天氣因素導(dǎo)致地面航航無法起飛，為了避免地面機(jī)場被占據(jù)而引發(fā)安全事故的出現(xiàn)，空管運(yùn)行單位會緊急向空中客機(jī)發(fā)出預(yù)警，在裝載燃油條件允許的情況下轉(zhuǎn)移到附近機(jī)場降落，并確保在此期間能夠保證實施觀察客機(jī)運(yùn)行情況，使得地面空管運(yùn)行單位能夠隨時獲得航班的最新消息，進(jìn)而以此為據(jù)擬定后續(xù)運(yùn)行決策，確保信息及時性。在這一模式下，不僅能夠在最大限度上改善傳統(tǒng)的管理程序，還能夠正確預(yù)報飛行的實際情況，確保空中交通安全。

二、現(xiàn)階段空中交通流量管理工作的主要困難

首先是航空飛行過程中始終沒有得到徹底解決的問題——氣象因素。眾所周知，飛機(jī)在航行過程中需要具有良好的穩(wěn)定性，而極端天氣（如暴雨、冰雹、大雪、臺風(fēng)）條件下不僅會打破飛機(jī)在空中的平衡狀態(tài)，同時還會造成機(jī)組導(dǎo)航設(shè)備的失靈，導(dǎo)致飛機(jī)在缺乏參照物的不利條件下迷失航向，從而引發(fā)惡性空難事故，雖然近年來科技水平也在不斷發(fā)展，但是始終無法研制出新型設(shè)備徹底克服這一現(xiàn)象，并且航空氣象預(yù)報的實時性、精準(zhǔn)性也有待進(jìn)一步提高，因此限制了我國航空運(yùn)輸水平的提升[1]。

其次，我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長，為人民群眾創(chuàng)造了更好的生活條件。在這一社會背景之下，航空交通已經(jīng)逐漸成為了一種平民化的出行方式，因此當(dāng)前我國的空中交流量開始變得越來越密集，不僅造成了機(jī)場地面調(diào)度工作量的增加，就連空中航線的負(fù)荷能力也屢屢瀕臨超載邊緣。面對這一情況，雖然多個城市政府積極擴(kuò)建機(jī)場，并增設(shè)新的機(jī)場跑道，但是卻比沒有從根本上緩解交通壓力與日劇增的問題，反而還導(dǎo)致我國城市群多機(jī)場布局結(jié)構(gòu)日趨龐雜，造成了空中交通流量管理的參考因素復(fù)雜化。因此繼續(xù)沿用傳統(tǒng)的空中交通流量管理模式，已經(jīng)開始無法滿足當(dāng)前的發(fā)展現(xiàn)狀，人們亟待進(jìn)一步加強(qiáng)空中交通運(yùn)輸管理水平。

三、協(xié)同式空中交通流量管理關(guān)鍵技術(shù)

（一）協(xié)同式交通流量管理應(yīng)用

協(xié)同式管理是多部門聯(lián)合下的工作管理機(jī)制，在傳統(tǒng)模式中，由于航空管理調(diào)度常常涉及到多方管理機(jī)構(gòu)共同參與，因此難免導(dǎo)致工作交流上存在著一定的延滯性，是以導(dǎo)致航空交通壓力始終無法得到有效緩解。協(xié)同式交管模式則是聯(lián)合了機(jī)場、空域管理部門、航空器營運(yùn)部門、空中交通管制部門等相關(guān)部門，在專屬的局域網(wǎng)絡(luò)下實現(xiàn)協(xié)同互助，共同分享航班在運(yùn)行狀態(tài)下產(chǎn)生的飛行數(shù)據(jù)與交通信息，從而確保信息分散規(guī)劃的有效性，并提高對地面機(jī)場與空中航線資源的使用效率。在這一模式下，工作人員的數(shù)據(jù)采集工作變得更加快捷與準(zhǔn)確，并且在遭遇突發(fā)事故需要快速制定解決方案時，往往能夠有效整合關(guān)于航班的歷史數(shù)據(jù)及現(xiàn)有信息，從而提出準(zhǔn)確的參考依據(jù)，減少決策失誤的現(xiàn)象發(fā)生[2]。

（二）協(xié)同式SMS管理技術(shù)

協(xié)同式SMS管理技術(shù)主要是針對于機(jī)場容量的協(xié)調(diào)與管理。由于機(jī)場容量有限，能夠容納的飛機(jī)數(shù)量有著極為嚴(yán)格的限制，因此必須要合理的規(guī)劃其空間使用效率，并科學(xué)的控制飛機(jī)?？颗c起飛時間，如此才能夠在保證安全的前提下，確保機(jī)場各項功能得以正常發(fā)揮。因此SMS管理系統(tǒng)的工作內(nèi)容主要包含以下幾個方面：1.計算機(jī)場的實際容量，合理安排客機(jī)的?？繒r間與起飛時間，避免班次運(yùn)行發(fā)生沖突;2.根據(jù)機(jī)場當(dāng)前的容量情況，設(shè)置最為合理的跑道路線，確保飛機(jī)在起飛/?？康倪^程中擁有足夠的加速/緩沖距離，避免出現(xiàn)障礙導(dǎo)致安全事故的發(fā)生;3.實現(xiàn)與空管系統(tǒng)對接，實時匯報機(jī)場的容量狀況，從而輔助人工制定飛行計劃[3]。為了確保系統(tǒng)能夠正常發(fā)揮功效，工作人員可以從以下三個部分來對系統(tǒng)進(jìn)行管理：

首先是數(shù)據(jù)采集的TM部分，也就是實時記錄機(jī)場的跑道使用情況、剩余停機(jī)坪數(shù)量等等工作數(shù)據(jù)，來對機(jī)場的使用狀態(tài)進(jìn)行評估，并進(jìn)行相應(yīng)的容量模擬，來確定機(jī)場是否已經(jīng)達(dá)到飽和狀態(tài)，從而輔助人工制定管理決策。

其次是人工操作的CT部分，主要是針對管理人員進(jìn)行現(xiàn)場交流及戰(zhàn)術(shù)指導(dǎo)，以保障即時針對機(jī)場狀況作出調(diào)整，應(yīng)對各類復(fù)雜的經(jīng)濟(jì)狀況。其中包含了多種應(yīng)急預(yù)案以及不同情況下的管理模式，以確保現(xiàn)場管理工作的有序開展。

最后是TFM部分，是對于機(jī)場數(shù)據(jù)的實時共享，將不同航班情況快速發(fā)送到不同部門手中，包括航班延遲、緊急迫降、班次調(diào)整以及飛行計劃等等，確保相關(guān)部門能夠及時了解機(jī)場動態(tài)，從而實現(xiàn)機(jī)場的自動化管理。

（三）協(xié)同式地面等待技術(shù)

協(xié)同式地面等待技術(shù)的使用主要是針對空中航班的實際情況，來對地面班機(jī)進(jìn)行協(xié)調(diào)，通過對其等待時間進(jìn)行調(diào)整與監(jiān)測，來確保航班到達(dá)機(jī)場的時間不會延遲。在實際工作過程中，流量管理人員主要可以從以下幾個方面來開展工作：

首先，空管運(yùn)行單位需要結(jié)合空管系統(tǒng)中的飛行計劃來確定各道航線的使用情況，并結(jié)合FSM系統(tǒng)對空中航班的飛行數(shù)據(jù)保持監(jiān)測，從而對地面機(jī)場的容量狀況進(jìn)行預(yù)估與判斷;其次，整合地面即將起飛的航班信息，通過分析當(dāng)前空域內(nèi)的飛機(jī)通行狀況，來對地面機(jī)組提供飛行建議，從而確定最終的起飛時間;最后，根據(jù)地面等待技術(shù)發(fā)出的信號，航空公司指揮調(diào)度中心需要判斷當(dāng)前情況是否適合飛機(jī)航行。例如在此過程中天氣狀態(tài)也在不斷發(fā)生改變，此時便需要工作人員隨之調(diào)整具體的飛行參數(shù)，根據(jù)實際情況來對地面航班做出調(diào)整，以此確保飛機(jī)航行的有序進(jìn)行[4]。

（四）協(xié)同式航路改變技術(shù)

航路航線管理和空域使用管理是空中交通管理工作中的重點，靈活的航路航線使用管理，尤其是通過協(xié)同式空域使用技術(shù)從以下三個方面對空中航路航線和空中交通的有效管理，可以有效的減少空中和地面的延誤，并保證空中交通運(yùn)行順暢和安全。

協(xié)同式航路改變技術(shù)首先可以通過民航氣象預(yù)報，了解復(fù)雜天氣對目的地機(jī)場起降的影響的持續(xù)時間，影響機(jī)場起降的小時架次，進(jìn)行評估計算，提供給起飛機(jī)場，公司和空管單位民航交通沿線可地面和空中等待或者空中延誤的情況。

其次，協(xié)同式航路改變技術(shù)可以使得航空公司和民航管制單位提前了解因復(fù)雜天氣或者其他用戶占用空域，產(chǎn)生的空中交通流量擁擠，合理評估新舊航路航線造成的空域或者管制扇區(qū)的容量的變化。

最后，通過協(xié)同式航路改變技術(shù)依據(jù)具體的流量管理措施合理實施放行策略，必要時由更高層級的決策，整合各個管制單位的流量管理措施。

結(jié)語：綜上所述，協(xié)同式空中交通流量管理技術(shù)主要是通過協(xié)調(diào)航班沖突，來實現(xiàn)緩解空中交通壓力的目的。這種技術(shù)不僅僅需要依賴于人工的正確決斷，同時還需要擁有先進(jìn)設(shè)備來對機(jī)場與空域狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測，如此才能夠保證更方面交流暢通，及時應(yīng)對各類情況做出調(diào)整。

參考文獻(xiàn)：

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[3]劉海軍，胡伯彥.1909臺風(fēng)"利奇馬"期間上海兩場強(qiáng)風(fēng)暴雨成因及航空運(yùn)行影響分析[J].民航學(xué)報，2020，4（1）：43-50.

[4]張強(qiáng).協(xié)同式空中交通流量管理有關(guān)探討[J].中國新通信，2020，22（8）：129.