摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷的迅猛發(fā)展，國(guó)民收入不斷增加，人們外出公干旅游較之以往飛速增長(zhǎng)，而選擇乘坐飛機(jī)作為交通工具的人群也日益增多。因此我國(guó)各大航空公司的飛機(jī)、航線數(shù)量都突飛猛進(jìn)，但由于空中交通還有很多區(qū)域并沒有開放，這也客觀上導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)航班延誤，是繼除天氣影響第二大航班延誤的重要原因。正因?yàn)槿绱耍瑸榫徑夂桨嘌诱`問(wèn)題，本文制作了一套空中交通流量管理模型。這套模型的原理是如果機(jī)場(chǎng)會(huì)因?yàn)樘鞖獾脑蚨鴮?dǎo)致航班的延誤，這種情況是無(wú)法避免的。將各個(gè)機(jī)場(chǎng)的出發(fā)航班以及到達(dá)航班進(jìn)行有效的管理，合理分配各個(gè)航班，這個(gè)模型可以有效的緩解航班延誤的問(wèn)題。這個(gè)系統(tǒng)將國(guó)內(nèi)5個(gè)最重要的樞紐機(jī)場(chǎng)的航班流通量的數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái)對(duì)模型進(jìn)行了仿真計(jì)算。我們可以通過(guò)模擬得知，該模型會(huì)為航班提供調(diào)整策略，也會(huì)幫助航空部門制定相應(yīng)的航班計(jì)劃，使策略更安全更有效，也因此能大幅度降低航班延誤的可能。

關(guān)鍵詞：空中交通流量 地面等待策略 探討

中圖分類號(hào)：V355.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）04（c）-0209-02

隨著我國(guó)目前的經(jīng)濟(jì)騰飛和旅游業(yè)的蒸蒸日上，越來(lái)越多的人選擇了乘坐飛機(jī)出門，但往往經(jīng)常遇到航班延誤，在2003年1月初，剛投入使用半年多的云南昆明長(zhǎng)水機(jī)場(chǎng)就因?yàn)槭軔毫犹鞖庠颍瑢?dǎo)致約450架次航班被迫取消，約7600名旅客滯留。這也是目前航班經(jīng)常出現(xiàn)延誤的一個(gè)明顯縮影。也正因?yàn)槿绱耍w機(jī)航班的延時(shí)會(huì)給乘客造成不同程度的影響與不便利與此同時(shí)，給航空公司的經(jīng)濟(jì)帶來(lái)了極大的影響。甚至?xí)p害了航空公司和機(jī)場(chǎng)的聲譽(yù)。更為重要的是，因?yàn)楹桨嘌诱`帶來(lái)的安全隱患，也為機(jī)場(chǎng)及飛行領(lǐng)域造成很多不確定因素。正因如此，空中交通流量的管理對(duì)于民航管理有一定的保證，也給航空公司的管理帶提供了基本的保障。

本文使用一種新型的地面等待管理的模型來(lái)試圖降低航班延誤縮出現(xiàn)的問(wèn)題。這種方案采用不同于現(xiàn)今的技術(shù)，使地方等待、合理規(guī)范時(shí)間、優(yōu)化了航班的原始方案，使效率有了很大程度的提高。

1 等待策略

在無(wú)法擴(kuò)建機(jī)場(chǎng)跑道或無(wú)法更新空管設(shè)備等增加機(jī)場(chǎng)承載量的手段下，那么就需要研究有效的空中交通流量管理（ATFM）的方案來(lái)試圖降低延誤損失。目前空中交通流量管理（ATFM）主要采用減少空中交通堵塞方法是采取地面等待策略也就是在機(jī)場(chǎng)營(yíng)運(yùn)高峰時(shí)期有目的讓部分的乘客在機(jī)場(chǎng)進(jìn)行等候，這樣的延遲可以簡(jiǎn)單的避免空中的堵塞。有很大的原因是因?yàn)橹篮桨喑霈F(xiàn)了不能改變的延遲。那就讓航班在地面延遲，這樣相比在空中延遲要安全的多，同時(shí)也更經(jīng)濟(jì)。不能只考慮一個(gè)機(jī)場(chǎng)，而是要考慮整個(gè)機(jī)場(chǎng)的網(wǎng)絡(luò)，在通過(guò)如通信、天氣預(yù)報(bào)等方面了解到機(jī)場(chǎng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的承載量情況，在航班起飛之前就可以協(xié)調(diào)航班在機(jī)場(chǎng)的起降，這樣能大大的有效減緩堵塞情況的發(fā)生，從而將航班的調(diào)度進(jìn)行最大限度的優(yōu)化。這種地面等待策略已經(jīng)在國(guó)外實(shí)行很多年了。

2 關(guān)于等待模型的具體特點(diǎn)

2.1 模型實(shí)施的基本保證

（1）本模型不考慮隨機(jī)因素的影響，默認(rèn)航班在執(zhí)行飛行過(guò)程中所花費(fèi)的時(shí)間確定。至于現(xiàn)實(shí)中因?yàn)闄C(jī)械、人員、天氣等原因造成的飛行時(shí)間不確定不在本模型考慮范圍之內(nèi)。

（2）本模型忽略不計(jì)航班飛行路線中的承載量限制，只對(duì)機(jī)場(chǎng)起飛以及降落的承載量進(jìn)行限制。在我國(guó)，仍然在航路管理體制上存在問(wèn)題，這也導(dǎo)致了在航路個(gè)管制區(qū)域中的承載量太過(guò)于復(fù)雜，這就將很多不確定因素帶入到了模型的求解當(dāng)中。在現(xiàn)實(shí)中，很多時(shí)候都是因?yàn)闄C(jī)場(chǎng)到原因造成了航班的延誤，而航線等因素的影響相對(duì)較小。

（3）空中等待問(wèn)題是在模型中默認(rèn)成為不存在的。在航空飛行中，地面等待的成本大大的低于空城等待所需要的成本。在將花費(fèi)最小化的函數(shù)作為目標(biāo)的模型中，空中延誤是不被考慮的。所以在本模型對(duì)空中等待這一參數(shù)是要進(jìn)行忽略的。

（4）這個(gè)模型假設(shè)所有的機(jī)場(chǎng)的承載量能夠完全的提供所有航班在合理的延遲的時(shí)間內(nèi)保證飛行。在一般情況下，在交通的高峰時(shí)期之后的機(jī)場(chǎng)擁有的承載量是要遠(yuǎn)遠(yuǎn)的大于飛行的需求量的。

2.2 模型的具體特點(diǎn)如下

在我們國(guó)家，有相當(dāng)多的一部分機(jī)場(chǎng)關(guān)于地面等待這方面問(wèn)題的研究中，通常會(huì)假設(shè)機(jī)場(chǎng)的起飛的承載量是無(wú)窮多的，所以就只是想了到達(dá)額承載量。但在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中，國(guó)內(nèi)多數(shù)機(jī)場(chǎng)往往只有一條跑道，所有客機(jī)的起飛和降落都使用這一條跑道，跑道承載的壓力十分巨大。但也有兩條跑道的機(jī)場(chǎng)時(shí)不多的，一些國(guó)際機(jī)場(chǎng)會(huì)擁有兩條跑道，也有少數(shù)機(jī)場(chǎng)會(huì)有雙跑道。但是這兩條跑道并不是單獨(dú)運(yùn)行的，所以起飛和到達(dá)的承載量必須要相互進(jìn)行制約。所以這個(gè)模型對(duì)機(jī)場(chǎng)的起飛承載量和到達(dá)承載量進(jìn)行了充分的考慮，在此之外，模型還對(duì)航班的連續(xù)航程對(duì)延誤帶來(lái)的累積效應(yīng)進(jìn)行了進(jìn)一步的考慮。

2.3 目標(biāo)函數(shù)

模型定義變量xf，t和yf，t，分別表示航班f在第t時(shí)間段之前到達(dá)或出發(fā)為1，否則值為0。其中f∈F，F(xiàn)為航班集合；t∈T為時(shí)間段集合。xf，t和yf，t都是步進(jìn)變量。

模型的目標(biāo)是機(jī)場(chǎng)地面等待時(shí)間最小化。

為了能更好的協(xié)調(diào)機(jī)場(chǎng)地面等待的時(shí)間，根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)機(jī)場(chǎng)集合Z中的機(jī)場(chǎng)z設(shè)定不同的優(yōu)先級(jí)別。因此，在模型的目標(biāo)函數(shù)里加入機(jī)場(chǎng)地面等待系數(shù)kz， kz∈[0，1]。kz的取值越接近1，那么機(jī)場(chǎng)的優(yōu)先級(jí)越高，因此就可以判斷出機(jī)場(chǎng)的延誤時(shí)間。

目標(biāo)函數(shù)因此變?yōu)椋簕kz[t（yt-y，t-1）-Df]} （2）

其中是z機(jī)場(chǎng)出發(fā)的航班集合。因此，當(dāng)kz取值為1時(shí)，式（2）與式（1）相同。

2.4 約束條件

步進(jìn)變量定義：

3 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)的航天航空的分布都不是特別的均勻，在一些比較發(fā)達(dá)的城市擁有了很大一部分的承載能力。本文結(jié)合了較發(fā)達(dá)的幾個(gè)城市的機(jī)場(chǎng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，并且運(yùn)用到模型中進(jìn)行了仿真的測(cè)試，但是由于對(duì)機(jī)場(chǎng)相關(guān)的節(jié)點(diǎn)并沒有一定的限制，所以檢驗(yàn)的結(jié)果有一定的片面性。

參考文獻(xiàn)

[1]程德光.空中交通流短期流量管理的模型[J].北京大學(xué)學(xué)報(bào)，2006（3）.

[2]王光.終端空中交通管理[D].科學(xué)探索雜志，2006（12）.

[3]陳知江.淺談空中交通流量管理一些列問(wèn)題[D].北京航空航天大學(xué)，2007.

[4]荀波，徐緒華.機(jī)場(chǎng)終端區(qū)著陸次序的規(guī)劃[J].南京航空航天大學(xué)，1999.