空中交通流量管理中地面等待策略问题的研究
探析空中交通管理优化策略

探析空中交通管理优化策略摘要:空中交通已经逐渐成为了人们生活之中的重要组成部分,它与铁路交通、航路交通相同,都呈现网状的线路结构。
从现阶段来看,空中交通的问题具有一定的多样性,本篇文章通过对管制员在空中交通中的职责和作用进行阐述,分析空中交通管理中人为因素的原因,从而探讨空中交通管理的优化措施。
关键词:管制员;人为因素;空中交通;引言空中交通管制从现阶段来说有着非常中重要的作用,它是对空中流量、情报以及情况进行控制和管理的过程,它的目的就是避免意外问题的发生,保卫空中安全,维护飞行秩序,提高空域的使用效率。
空中交通管制具有一定的计划性,需要实时掌握空中动态,有效的利用各方提供的信息和数据做好规划工作,加强空中管制的协同,保障空中运输畅通,现阶段来说,空中管制的方法更加先进和多样,可以利用通信、导航技术以及监控等设备实现对飞行活动的管控和指挥,保证线路的有序性,可以形成相应的空中管理系统,而管制员在其中也有着一定的重要意义。
1、管制员在空中交通中的职责和作用1.1管制员的职责一般来说,在空中交通管制中,管制员分为塔台管制、进近管制以及区调管制三种不同的类型,他们承担着不同的责任和义务。
塔台管制室主要负责管辖范围内的航空器的起飞、滑行以及着陆等相关操作,它是对各类情报信息掌控的平台,进行相关信息的传递和接收。
进近管制则是机场内部进场离场的管制工作。
区域管制室负责向本管制区内受管制的航空器提供空中交通管制服务。
无论是对于哪个平台的管制员来说,在工作的过程中都要承担一定的岗位菏泽,需要维护和促进空中交通安全,保障交通秩序。
首先,需要有关人员进行周密的计划安排,积极主动的进行监督工作,并且通过排班的方式保证它的不间断性,协调空中交通与机场地面活动上的安排。
另外,还需要空中管制员可以及时提供有关的信息和情况,从多个角度上提高空中交通管理的效率和质量。
1.2管制员的作用实际上,在空中交通管制中,随着科学技术的发展,管制工作已经形成了相应的系统,但是仍然需要管制员去进行统一的调度工作,每天有成千上万架飞机在航路上穿梭往返,上升下降,为了保证飞机不发生相撞,管制员需要在它们之间配备一定的间隔,只有在大于规定的间隔时,两架飞机才被认为是安全的。
探析国内空中交通流量管理存在的问题

探析国内空中交通流量管理存在的问题发布时间:2023-05-06T07:20:46.091Z 来源:《科技新时代》2023年4期作者:刘彤[导读] 疫情后民航运输业的逐渐恢复,我们需要采取流量控制等手段以疏散空中交通流量,为航空运输业恢复做好充足准备。
民航华北地区空中交通管理局邮编:1000202020年至2023年疫情期间,我国国际航班运行数量大幅降低,但是国内航班运行数量并未明显降低,整体来说,我国空中交通流量趋于稳定且处于较高水平,但是我国在尖端管制技术更新方面还是较国外一些发达国家迟缓一些,雷达管制覆盖率也不高,再加上一些飞行繁忙区域的空域规划不够合理,疫情前,在我国东部地区和北京、上海、广州等国际机场及一些繁忙航线上往往会出现飞机在某一时间和地段过于集中的情况,疫情后民航运输业的逐渐恢复,我们需要采取流量控制等手段以疏散空中交通流量,为航空运输业恢复做好充足准备。
根据分析,我国空中交通流量管理还存在诸多以下问题。
一全国空中交通流量管理系统需优化专门负责空中流量管理的部门已计划在全国布局,但是在流量较小的某些地区并没有流量控制部门,目前现状是,国内外很多飞行量不大的地区的流量管理职责由空中交通管制部门兼顾管理,但是随着我国民航事业飞速发展,航班量增加,设立专门的空中交通流量管理机构就显得十分必要,特别是对于我国飞行较繁忙的东部沿海地区和一些航线更是如此。
在我看来,在我们国家也可以学习并且实践国外发达国家成熟的流量管理经验和技术,全国流量管理中心应该更加普遍的布局全国范围内的流量管理工作,流量管理中心以下应该继续设置下属机构和部门一起统筹管理空中交通流量,力求做到全国流量管理一盘棋,落实各环节保证流量管理指令更加迅速的向下传递,从而实现高效率的流量管理。
二实施流量管理的自动化程度不高日益增长的民用航空事业必然要求空中交通管制系统是一个技术密集、高度自动化的系统。
只有这样,才能稳步发展。
我国近十年来空管自动化运行方面投入了大量的人力和物力,但是我国空中交通管制系统的建设较国外先进技术还存在较大的差距,难以满足民航高速发展所提出的要求。
空中交通流量管理

一、概念 1、空中交通流量管理:是当某区域空中交通流量超出或即将超出该区域空中交通管制系统的可用能力时,预先采取适当措施,保证空中交通流量最佳地流入或通过相应的区域。
2、空管系统的容量及表达式:就是空管系统能够处理的交通量, C=[N(T)/T] 。
3、FMP理想网络模型: FMP 可以描述为一个 ATC 系统的理想网络模型。
该网络由 4 种元素构成:机场:网络中“流” 的源头和汇聚点;航路:运输流所走的弧形路线;航路点:网络的节点,航路在此相交、合并或者分离;扇区:一系列航路点和连续航路段的集合。
4、空中交通服务的概念:空中交通服务是飞行情报服务、告警服务、空中交通咨询服务、空中交通管制服务(区域管制服务、进近管制服务或机场管制服务)等不同含义名词的通称。
二、填空1、空中交通流量管理分为(战略)流量管理、(预战术)流量管理、(战术)流量管理。
2、针对空中交通拥塞问题,传统的解决方法可分(硬件设施建设)、(空中交通管制)和(空中交通服务) 3 大类,现代的解决方法可分为空中(交通流量管理)、(空域管理)、(空中交通服务)。
3、空中交通服务是(飞行情报服务)、(告警服务)、(空中交通咨询服务)、(空中交通管制服务)等不同含义名词的通称。
主要目的是防止(航空器之间)、(航空器与障碍物之间 )发生碰撞,使空中交通活动保持(有序和高效)进行。
4、流量管理的核心任务是(保证流量与容量的平衡),防止出现(饱和)。
5、航空管制体制模式大体可分为()、()、()三种模式。
6、空中交通服务安全管理大体可分为(安全水平监控)、(安全审查)、(安全评估)、(加强安全的措施)几方面的工作。
7、空中交通服务系统容量管理可分为(容量评估)、(空中交通管制容量和交通量的调节)、(空中交通管制容量的增强)、(灵活使用空域)几方面的工作。
8、在(飞行前一天以上)时间完成的规划均称战略规划。
在(飞行前一天)所完成的规划称为前期策略规划,在(飞行当天)所采取的措施称为策略运行。
空中交通流量管理理论与方法综述

原理是调配处于拥挤时段的飞机, 利用空域的闲置容量, 使得空中交 通安全、 高效、 有序、 提高空间和 时间的利用率, 同时尽量满足用户 需求, 实现航空运输系统稳定运 行。 经过流量限制区域的航班不会 总处于高峰状态, 流量管理就是利 用某些时段闲置的容量, 将其他时 段不能容纳的航班置于其中, 同时 使航班的延误总量损失最小。
huhhot_site
sql huhhot_site
update subsystem_config SET mode
=3 where subsystem_id = 39 \g
update subsystem_config SET
中跟在它后面的所有飞机会减少大 致相同的延误, 同时也减少了相邻 的二组飞机链之间的间隔。
(5) 延误交换算法 延误交换是一种基于公平原则 的排序方法。 在机场运行高峰时, 等待着陆的大量飞机需要延迟处 理, 这种方法会接受某个航空公司 提出对其公司在等待队列中的某架 飞机实施提前着陆的请求, 同时对 此公司在等待队列中的另一架飞机 实施延误处理。 (6) 动态尾流间隔算法 它通过预测多种气流条件下涡 流的衰减和转移情况来实现。 通过 把天气和尾流长度作为输入, 对尾 迹涡流的衰减和转移情况进行建 模。 尾迹涡流模型用来确定在考虑 尾流效应影响情况下, 前后飞机的 飞行间隔。 2. 地面等待算法 在空中交通拥挤发生时, 空中 延迟等待既增加了飞行费用, 也增 加了不安全因素, 因此一般把空中 等待转移到地面等待。 根据机场容 量是否已知和确定, 地面等待问题 可分为确定型和随机型; 根据系统 驱动模式的不同, 地面等待问题可 分为时间驱动型和事件驱动型; 根 据决策制定时间的早晚, 地面等待 问题可分为静态和动态两种类型; 根据流量管理网络中机场的多少, 我们可以将地面等待分为单机场地 面等待和多机场地面等待。 ( 四) 根据实施管理的地点不 同 ( 空间划分) 对流量管理分类 1. 终端区流量管理 终端区流量管理考虑的对象是 在一定距离范围内一个或多个具有 单条跑道或多条跑道的机场, 根据 跑道的接收率在可调空域范围内对 进近飞机进行排队。 主要涉及到达 终端区、 进近飞行和到达机场三个
我国民航流量控制到流量管理过程分析

我国民航流量控制到流量管理过程分析摘要:根据2022年年初民航局发布信息看出,2021年我国民航运输量保持在百分之5的增长率,在疫情出现的这两年我国航空运输水平依然处于增长状态,飞行流量的迅速增长造成了空域的严重挤压,我国空域繁忙程度已经在世界排在前列,管制员的工作负荷也随之增加。
民航运输的重中之重是保障飞行安全,然而在有限的空域内流量的迅速增加势必会导致一些不安全事件的发生,为了确保我国民航运输的高效有序运行,在运输繁忙阶段,管制部门不得不强制采取流量控制手段来限制空域流量来保障飞行安全,因此研究如何更加合理的使用流量控制手段一直以来都是民航比较关切的重要问题。
关键词:流量控制;流量管理引言空中交通管制部门的主要工作是保障飞行安全,在保障飞行安全的过程中,管制员必须了解所管制区域内所能容纳的最大航班量也要对未来航班量有所了解,当预测到未来管制空域内的航班即将超过空域最大容量时,管制员应该采取流量控制手段来人为降低未来空域内航班量,在民航初步发展阶段,由于航班总量并不大,航班时刻规划也并不科学,管制员在日常管制工作中很少会碰到超负荷运行的超出最大区域容量运行情况,此阶段管制员可以使用流量控制手段来缓解未来压力,但是随着我国航班总量的不断增加,如果某一区域采取同样的流量手段会导致其他区域流量压力加大,因此目前的流量控制已经发展到流量管理阶段,流量管理需要整体布局、统一实施。
一、加强对生产运行部门的组织管理,明确管理权限,促进流量控制规范化在我国航班量并不大的运行环境下,地区空管局站的流量控制权限一般都是区调或者进近领班主任归口管理,区调、进近、塔台领班主任可以根据自己实际运行情况或者天气情况随时发布流量控制,这类流量控制具有较大的随意性和差异性,这样会导致航班延误情况越发严重。
2015年以来,民航局对于各空管局站发布的流量控制要求越来越严格,各地如果发布了一定的流控,需要向上级部门汇报留空理由,当流控程度达到一定的程度甚至会启动调查程序,经过多年运行,空管单位目前发布流量控制的方式和程度已经越来越规范。
针对机场拥堵的流量管理控制方案研究

针对机场拥堵的流量管理控制方案研究作者:王萌来源:《中国科技博览》2015年第17期[摘要]随着我国航空运输高速发展,空中交通流量持续增加,产生了严重的空中交通拥塞。
从欧美等国的发展经验来看,空中交通流量管理是解决空中交通拥塞最有效方法。
因此,本文选择空中交通流量管理方法开展研究。
[关键词]空中交通管理;机场容量;空中交通流量管理中图分类号:V355 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)17-0319-010 引言近几年来,随着我国民航事业迅猛的发展,空中交通流量增长较快,现有的空域结构、网络布局、通信导航设备等难以适应空中交通流量的快速增长,拥挤现象不断产生。
为了解决空中交通流量持续增加而引发的空中交通拥挤和大面积的航班延误问题,国内建立新的流量管理控制方案来缓解不断加剧的机场拥堵问题已经成为当务之急。
空中交通流量管理主要是研究如何有效地利用有限的机场和空域资源,使其发挥最大效用。
1 空中交通流量管理概念如果管制发现某地点或者区域流量大于容量,即“流量饱和”时,为保证空中交通安全,需要采取各种措施限制减少通过这一空域单元的流量,或是增加该空域流量的容量,即是实施流量管理。
可见,流量管理的核心任务就是保证流量于容量的平衡,防止出现饱和,这就是空中交通流量管理的概念。
流量管理的概念是在流量控制的概念基础上发展起来的,两者基本目标是相同,即保证流量始终小于容量,但是两者在实现手法上已经有了比较大的区别:(1)流量控制在航空器起飞后才发挥作用,主要采用空中调速、等待等方法;流量管理在航空器起飞之前就发挥作用,例如,用点面等待吸收航空器的延误,这也是流量控制和流量管理的最大区别。
(2)流量控制主要通过限制流量来避免空中交通拥挤;而流量管理在调整流量的同时,也利用调整程序、增开扇区、调整航路等方法增加拥挤空域的容量,以实现流量管理的目的。
2 机场容量概念按机场的规划来说,容量定义可以细分为实际容量和最大容量。
空运航班的机场排队和流量控制

空运航班的机场排队和流量控制空运航班的机场排队和流量控制是在航空运输中至关重要的一个环节。
随着空运业务的不断发展,机场排队和流量控制的管理变得愈发复杂和关键。
本文将就空运航班的机场排队和流量控制这一主题进行讨论,并探讨一些相关的问题和解决方案。
一、机场排队管理机场排队管理是指对进出港航班进行有序排队,以确保航班按时起降。
在繁忙的机场,航班的排队问题需要进行合理的安排和调度,以减少航班延误和提高航班的运行效率。
在机场排队管理中,需要考虑以下因素:1. 航班类型和优先级:不同类型的航班具有不同的优先级,比如紧急救援航班、VIP航班和货运航班等。
对于这些特殊航班,应当给予相应的优先排队权,以确保其安全和效率。
2. 排队队列长度:机场地面资源有限,排队队列长度需要根据机场设施和空域情况进行合理估算,以避免冲突和拥堵。
3. 飞机地面服务时间:飞机在机位上的停留时间会影响排队的顺序。
需要考虑到不同类型的服务,比如加油、清洁、维护等,以便准确评估飞机停留时间并进行排队调度。
机场排队管理是一个复杂的系统工程,需要航空公司、机场运营方和相关监管部门的协作和合作。
有效的排队管理可以提高航班的准点率和航班运营效率。
二、流量控制流量控制是指对进出港航班流量进行控制和调度,以确保空中交通的安全和有序。
流量控制主要通过航班起降间隔、航线选择和空中交通管制等方式进行管理。
在流量控制中,需要考虑以下因素:1. 飞机间隔时间:飞机起降间隔时间的合理规划和控制对于保障航班运行的安全性和有效性至关重要。
不同类型的飞机和天气条件会对飞机间隔时间产生影响,因此需要根据实际情况进行灵活调整。
2. 航线选择:航班的航线选择也是流量控制的一部分。
根据空域情况和航班密度,可以合理规划航线,避免拥堵和冲突。
3. 空中交通管制:空中交通管制是流量控制的关键环节,通过空中交通管制员的指导和调度,可以确保航班的安全和有序。
空中交通管制需要与机场排队管理密切配合,以实现整个航班运行的协调性。
多机场地面等待策略数学模型的研究

关键词 : 多 机场 ; 地 面等 待 ; 延 迟成本 ; 数学 模型 ; 仿 真 中图分 类号 : T t B 9 1 . 9 文献标 识码 : A 文章编 号 : 1 6 7 3 - 6 2 9 X( 2 0 1 4 ) 0 2 - 0 0 0 6 — 0 4
d e l a y c o s t a s he t o b j e c i t v e f u n c i t o n i s p op r o s e d , a n d a c o r r e s p o n in d g ma he t ma i t c a l mo d e l i s e s t a b l i s h e d , wh i c h p ov r i d e s a he t o r e i t c a l
l o s s e s , i mp r o v i n g a i r po r t nd a ir a s p a c e r e s o u r c e ut i l i z a t i o n . I n he t ma n y me ho t ds o f a i r t r a f ic f lo f w ma na g e me n t , he t g r o u n d- h o l in d g s t r a t e — g y i s mo r e e fe ct i v e me ho t d . Ai mi n g a t he t mu l i— t ir a p o r t g ou r n d— h o l d i n g p r o b l e m, a me ho t d wh i c h i s b a s e d o n g ou r n d- h o l d i n g C O S t a n d
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空中交通流量管理中地面等待策略问题的研究
作者:吕罡
来源:《科技资讯》2015年第03期
【摘要】地面等待是解决空中交通拥堵的主要方式,具有安全性和经济性高的优点。
本文就空中交通流量管理地面等待策略问题进行研究。
根据不同的分类标准,地面等待策略可以分为静态和动态、确定性和随机性、单机场地面等待和多机场地面等待、时间驱动和事件驱动几类;文章就单机场静态地面等待分析、多机场地面等待分析、基于事件驱动的地面等待策略及其模型的优缺点做简要分析。
【关键词】空中交通流量管理地面等待模型设计
中图分类号: V355 文献标识码:A文章编号:1672-3791(2015)01(c)0000-00
0.引言
经过几十年的发展,我国航空运输事业发展迅速,航空运输量快速增长。
尤其在航空运输商业化后,空中交通流量呈几何趋势增长。
但是,由于空域结构以及空中交通流量管理水平存在较大问题,空中交通管理拥堵一直成为制约我国航空运输事业发展的主要问题。
不仅造成飞机航班延误,影响乘客出行,损害了航公公司的声誉。
而且航班延误也带来诸多安全隐患,给机场和飞行领域带了许多不确定因素。
因此,还需进一步加强地面等待策略研究,优化空中交通流量管理。
1.地面等待策略
地面等待是指让飞机在地面等待的方式控制和管理空中交通流量的一种策略,通过地面等待达到航空流量与空域容量、地域容量相匹配的目的,从而实现提高航空资源的利用效率,尽可能减少发生航班延误情况,保证航空飞行安全[1]。
地面等待策略的本质在于用地面等待替代空中等待,及提高安全性,也更加经济可行。
根据不同的分类标准,地面等待有以下多种类型:
第一,以决策制定时间进行分类,地面等待可分为静态和动态两类。
静态是指在求解模型前已做好所有决策,例如当前内某时段计划航班数、起飞及降落时间都已事前确定;动态是指求解模型前未确定固定决策,而是根据情况不断更新决策。
第二,以机场容量是否确定进行分析,地面等待可分为确定性和随机性两类。
空中交通操作请求和机场容量之间的矛盾是地面等待问题的核心,但是只有操作请求才可以预测和确定,而机场容量受天气以及其它不确定因素的影响,机场容量处于不断变化和不可预测状态。
第三,以对象机场多少进行分类,地面等待可分为单机场地面等待和多机场地面等待两类。
单机场地面等待是指目标机场单一,它是地面等待问题研究初期重点研究方向;多机场等待是基于单机场地面等待中的问题产生的。
第四,以系统驱动模式进行分析,地面等待可分为时间驱动和事件驱动两类。
时间驱动是根据时间区间进行研究的地面等待模式,事件驱动是指把航班起飞、到场着陆视为输入事件,相应的时刻作为系统的服务时间[2]。
2.地面等待分析
2.1单机场静态地面等待分析
从上文对随机性地面等待策略分析可以看出,随机性的最大特点为目标机场容量的不确定性,国外研究学者Richetta和Odoni针对对单机场静态随机地面等待提出一个地面等待模型,即RICHETTA模型。
该模型最大的优点在于考虑目标机场到场容量的随机性,而且该模型可以整组处理到场飞机航班,忽略单个航班引起的复杂的约束条件。
但是,该模型存在的缺点也较多,例如决策变量数量多、模型规模大,增加求解难度,而且是否可用线形规划方法求解该模型仍有待证明。
2.2多机场地面等待分析
多机场地面等待最为明显的特点在于它需要考虑各个机场之间的相互联系和相互影响引起的网络效应。
多机场地面等待模型有BS、VBO等,以Bertsimas和Stock针对对机场地面等待提出 BS模型为例[3]。
BS模型为了简化操作,只考虑拥挤由目标机场到场容量限制造成的情形。
和单机场地面等待模型相比,该计算模型考虑了多个机场之间相互联系对地面等待的影响,因而多机场地面等待模型较单机场地面等待模型更贴近空管系统实际运行情况。
另外,BS模型相比于VBO以及其它多机场地面等待模型,BS模型还有更多的优点,例如形式间接、求解速度快、可利用对应松弛问题求得最优解等等。
但是BS模型设计作者并未明确指出BS模型与对应松弛问题之间的相互关系,更没有从理论上证明两者之间的关系,因而BS模型仍属于求解过程较为繁琐和费事的模型。
2.3基于事件驱动的地面等待策略
基于事件驱动的地面等待策略主要研究对象是有航班起降事件产生的样本路径,具体操作为利用有限扰动分析技术预测估计变动对系统性能和等待产生的延迟费用产生的影响。
国外研究人员Panayiotou和Cassandras借助某机场的情形设计出基于事件驱动的地面等待策略。
该模型具的优点较为明显[4]。
它属于分布式地面等待计算模型,可所占性强;模型计算简单,家
算计内存消耗小,易执行;可用于处理如同军用飞机等未知飞行物;同时该模型还无需进行优化离散处理,方便了计算处理。
但是,该模型也具有一些缺点,如没将机场间的网络效应纳入考虑范围,部分情况在多机场环境下不成立。
3.结语
随着我国航空事业不断发展,机场容量需求也会相应增。
而满足不断增长的容量需求,又必须要建设高效实用的地面等待策略,科学合理的对航空交通管理制度进行优化,提高空中、地面容量的利用率,改善航空交通环境。
【参考文献】
[1]杨光. 空中交通流量管理中地面等待策略问题的探讨[J]. 科技资讯,2013,(12).
[2]郭伟. 浅谈空中交通流量管理中的多元受限地面等待策略[J]. 科技创新导报,2013,(19).
[3]王来军,胡大伟,高扬,史忠科. 机场流量管理中地面等待问题优化模型[J]. 交通运输工程学报,2014,(03).
[4]林文. 空中交通流量管理中的多机场地面等待问题的研究[J]. 科技创新导报,2014,(20).。