时间度量指导下的空中交通流量管理策略研究
时间：2021-05-11 08:00:23 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
【摘 要】伴随我国民航交通流量的增长，实施高效的空中交通流量管理成为了解决空中拥堵现象的重要手段。本文针对基于时间度量的空中交通流量管理策略展开了研究，系统地阐述了基于时间度量的空中交通流量管理的运行方法，希望能够为我国民航空中交通流量管理提供一种新的方法与思路。
【关键词】时间度量；空中交通流量管理；民航
0 前言
随着我国民航业的飞速发展，民航空中交通拥堵的现象出现的频率越来越多。传统的空中交通管理方法已经不能充分满足我国民航业发展的需求。在这种情况下，只有实施更加科学与高效的空中交通流量管理方法才能够有效地解决当前空中交通管理中存在问题。在时间度量指导下的空中交通流量管理方法是目前最新提出的流量管理方法，根据目前的研究显示，该方法可以有效地改善空中交通管理，保障我国民航空中交通安全、有序的运行。
1 空中交通流量管理概念
国际民航组织（International CivilAviation Organizations，ICAO）给出了空中交通流量管理的明确定义（Air Traffic Flow Management，ATFM），即空中交通流量管理能够有效的保证空中交通的安全于秩序，并且有助于加快空中交通流量的速度，将空中交通管制能力最大限度的发挥出来，并使空中交通服务机构所公布的控制交通容量服务的极限能力得以发挥。根据以上定义看以看出，空中交通流量管理的主要任务是在空中交通流量在接近甚至达到空中交通管制所能达到的能力极限的情况下，通过采取相关措施，使得空中交通流量能够最大效率的使用有关机场以及空域的空间。
目前，由于各个国家航空发展的历程存在差异性，不同的国家与地区对于空中交通流量管理的定义与分类有所不同。在欧洲，空中交通流量管理从宏观角度划分为战略、战术以及预战术三个不同的层次与阶段，在不同的阶段通常采取不同的空中交通流量管理管理方法。
而在我国，则将空中交通流量管理划分为先期流量管理、飞行前的管理以及实时的管理。根据我国空中交通流量管理的种类划分，先期流量管理的工作主要是指在飞行任务执行的若干天之前甚至若干个月之前就对我国全国以及地区的航线结构进行合理的挑战、制定航班的时刻表与并对非定期的航班的飞行时刻进行调整，从而避免处在某一地区或者机场打的空中交通出现过于集中甚至流量超过最大允许负荷的情况产生，保证航空飞行器的飞行安全与航班正常的飞行。飞行前空中交通流量管理通常是指在起飞前的一到两个小时之内，通过系统的有计划的将飞机起飞时刻与航路等进行调整，从而保证空中交通的顺畅。飞行前空中交通流量管理通常有以下几种方法：地面延误程序、改变计划航路、通知放行、地面停止等方法。实时空中交通流量管理是指在航空飞行器飞行过程中，相关空中交通管理部门通过改变航空飞行器的飞行高度、飞行速度以及航空路线等飞行元素，避免出现空中交通的拥堵现象。实时空中交通流量管理具体的实施方法是通过尾随间隔控制、空中等待、改变飞行高度层、改变航路等实现。
2 时间度量指导下的流量管理概念
时间度量指导下的流量管理是指在充分考虑航空飞行器性能以及监视、运行能力、自动化程度基础之上的战术流量管理方法与策略。时间度量指导下的流量管理拥有取代尾随间隔流量控制策略。时间度量指导下的流量管理并不会发布简单的统一间隔要求，而是通过向每一架航空飞行器通常关键节点的时间，不但提高空中交通流量管理的整体效率，并且能够通过更加细致的交通流量控制策略以满足下游航空空域的资源需求。
通常时间度量指导下的流量管理分成两大种类，分别为分流式管理与中心式管理。分流式管理主要应用在重要航线与关键节点上，将重要航线与关键节点作为管理目标，结合上游航空空域的资源限制，求解出空中交通管理流量的最优解，并在交叉航路与区域交接位置进行流量的设置。中心式管理的应用范围非常广，特别是在扇形区域或者整个领域。中心式管理可以获得整个空域的全局最优解，根据中心式管理方法中的相关规定制定流量分配方案，从而确定各个航班的序列。
3 时间度量指导下的空中交通流量管理策略实施
时间度量指导下的空中交通流量管理主要考虑的影响因素为冻结区、机场与空域的容量、交通管理范围之内交通流的差异、相邻机场的相互影响、优先级的确定以及最小间隔标准等等。时间度量指导下的空中交通流量管理主要是通过调整航班的时间，并监视目标区域与节点的交通流量。当目标区域与节点的交通流量达到或者超过目标区域的最大承受能力时，通过调整进入该区域的航班时间，将该空域的航班数目控制在该空域的承受能力之内。
时间度量指导下的空中交通流量管理首先应该需要将控制空域的范围、控制节点进行定义。实际管理的流程如图1所示。其中dt为时间段，PA是时间段内，目标区域可以接收航班的数量。PAs是指时间段内，预计到达区域的航班数量。HAC上一时段等待进入区域的航空器的数量。Fi在时间段内，预计到达区域边界阶段i的航班数量。FRi为边界节点i所分配的可通过航班比例。Mind是指航班通过Flow node是的时间间隔。时间度量指导下的空中交通流量管理中设定一定时间间隔并不断的循环更新，在每一个时间间隔中，首先计算在这一时间间隔进入空域之内的飞行器数量，在计算这一时间间隔之内允许进入目标区域中的航班时间间隔的飞行器综述。根据分别通过各个节点的航班数目，计算通过各个边界点的分配数量。若预期计算通过各个边界节点的航班时隙数超过允许通过的航班时隙数，则将剩余航班滚入下一个时段，继续分配时隙，以达到限制流量的目的。
【参考文献】
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[责任编辑：陈双芹]
