蔡杰翱
(中國民用航空華東地區(qū)空中交通管理局,中國 上海200335)
隨著近年來,我國飛行流量的急劇增長,空域資源日趨緊張。2013年,飛機起降架次達到731.5 萬架次,比2008 年增長73.4%。 在高峰期,大型機場起降架次達到飽和。 管制員通常會對空中交通實施流量控制,保證區(qū)域內(nèi)的飛機數(shù)目小于或等于區(qū)域的容量,這便造成了航班延誤。 目前世界上應(yīng)用較好的流量管理系統(tǒng)分別屬于美國、歐洲和日本,它們的產(chǎn)生和發(fā)展是流量管理系統(tǒng)的典型代表。而在我國,隨著七大區(qū)管中心的逐步建立、縮小垂直間隔的實施、新導(dǎo)航方式的使用,雖極大地對推動了流量管理工作,但目前單方面的流量控制依然顯得被動,已經(jīng)遠遠不能滿足需求,建立一個主動高效可靠完善的空中交通流量管理系統(tǒng)成為解決近遠期飛行流量與飛行容量矛盾的迫切要求。于是,協(xié)同決策(Collaborative Decision Making,CDM)的概念被引入到空中交通流量管理中來。
協(xié)同決策就是讓管制部門、流量管理部門、航空公司、機場和地面代理機構(gòu)等都加入到了空中交通流量管理的決策中來,通過構(gòu)建統(tǒng)一的信息網(wǎng)絡(luò)平臺,實現(xiàn)運行協(xié)調(diào)和實時信息共享,使民航系統(tǒng)在運營高峰期或惡劣天氣等特殊情況下,最大限度地減少航班延誤,達到資源配置的最優(yōu)化,充分保證空中交通流量管理決策的經(jīng)濟性、公平性、合理性和有效性。協(xié)同流量管理的工作模式是各協(xié)同部門間相關(guān)信息數(shù)據(jù)傳遞、處理、反饋的方法,是協(xié)同流量管理工作暢通高效地完成既定目標(biāo)的保證,同時它也明確了各參與部門的職能與指責(zé)。 但是如何制定有效的工作模式支持各方的協(xié)同工作是一個難點。
目前, 新的基于CDM 的空中交通管理模式正在歐美一些國家獲得應(yīng)用,并取得了很好的效果。 通過協(xié)同決策,科學(xué)靈活地配置容量、分配流量, 通過與多個航空公司的需求協(xié)調(diào)合理公平解決航班擁堵,通過多方的信息協(xié)調(diào)和共享避免航班在航路上發(fā)生擁堵,通過加入優(yōu)先級隊列使具有優(yōu)先權(quán)的航班免遭延誤,考慮了航空公司的利益。
我國的空中交通流量存在著“東密西疏”的地區(qū)分布不均衡的特點,尤其在惡劣天氣或遇緊急事件下,空域流量的壓力顯得尤為突出。未能充分有效使用相對稀缺的空域資源,空管基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上的不完善且地區(qū)發(fā)展不平衡,缺乏一個高級程度的協(xié)作平臺,協(xié)同處理能力薄弱,科研水平和人才水平還不強,很大程度上缺乏自主研發(fā)能力等,成為我國現(xiàn)階段民航空管系統(tǒng)與未來飛行流量發(fā)展之間的矛盾。
總結(jié)了歐美國家的經(jīng)驗和運行實踐,參考空管系統(tǒng)管理體制和設(shè)施建設(shè),建立以全國流量管理中心為中心,根據(jù)全國機場及空域的容量,協(xié)調(diào)航空公司運營人的需求,制定科學(xué)的航班時刻表,在提前1 天時預(yù)測全國的空域容量與飛行流量,安排全國范圍的飛行計劃,實時監(jiān)測全國的飛行流量和空域容量變化, 計算和預(yù)測可能出現(xiàn)的擁擠,提出相應(yīng)建議,并協(xié)調(diào)下一級部門實施。批準(zhǔn)航班延誤申請,發(fā)布空中交通狀況及其相關(guān)信息,處理突發(fā)事件。 依托區(qū)域管制中心的流量管理室,并在區(qū)域管制中心、終端管制中心和重點機場塔臺增設(shè)流量管理席位單位增設(shè)的流量管理席位, 形成基于工作地點的3 級結(jié)構(gòu),溝通流暢的組織體系。
流量管理單位在CDM 通信協(xié)調(diào)結(jié)構(gòu)中將為所有決策參與者提供同樣的顯示系統(tǒng)狀態(tài)的環(huán)境,使決策參與者在充分透明的環(huán)境中協(xié)同處理問題,并為所有參與者提供監(jiān)視決策所產(chǎn)生效果的平臺,及時、適當(dāng)?shù)卣{(diào)整方案,美國專家提出過兩種結(jié)構(gòu)模式。 集中式通信協(xié)調(diào)是通過流量管理中心集合的, 通常涉及國家交通管理問題影響的多個部門。 分散式通信協(xié)調(diào)并不直接涉及流量管理中心,為單一中心的空域或相鄰中心的空域解決本地交通管理。協(xié)同決策的集中式是通過使用串行(即葡萄型)通信網(wǎng)絡(luò),需要通信的數(shù)量被降到最低限度,內(nèi)容也被減少到不可再少的片段,有效地減少了交通管理專家的溝通任務(wù)負荷。 通常情況下,流量管理中心打電話給區(qū)域中心告知新的或修訂的空域運行限制, 然后把信息錄入一般信息信息系統(tǒng)和中心聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)站。通知終端中心和塔臺這一新的信息,由戰(zhàn)術(shù)管制員實施戰(zhàn)術(shù)飛行流量管理。 而分散型(網(wǎng)絡(luò)狀)需求的通信量將大大增加! 如果在遇惡劣天氣下改航等情況是, 各方面的信息會以一種爆發(fā)的態(tài)勢實時更新,勢必造成一些小容量小負荷的單位信息飽和,或響應(yīng)緩慢。 但在涉及地區(qū)級的流量管理協(xié)調(diào)問題上, 一些部門又有了解其他單位的信息,以掌握相關(guān)單位的情況、限制或需求,更好的提出自己的需求、意見、策略。 美國在協(xié)同流量管理工作中,專門在各運行部門設(shè)立交通管理協(xié)調(diào)員,以作為流量信息接受傳遞和中轉(zhuǎn)者,他雖然不是最主要的決策者,但他們起到了樞紐作用,并可以綜合了來自各部門的信息提交和信息反饋,又不增加指揮中心的工作負荷。
以往的流量管理工作, 僅僅是考慮空域管理者之間的協(xié)調(diào)通信。而引入了CDM 后,各參與者,尤其是空域使用者,他們將通過建立起一個協(xié)調(diào)的機構(gòu)直接參與到?jīng)Q策活動中來,在空域管理者的直接對接中實現(xiàn)其利益。歐洲中央流量管理中心通過電文(AFTN 網(wǎng)、SITA 網(wǎng))、E-MAIL 和電話等手段,采用協(xié)同決策的形式與空中交通管制單位和航空公司進行協(xié)調(diào),以促進空中交通管制單位適時地改善容量,促進航空公司接受時隙或?qū)π薷臅r隙提出建議,如改變飛行高度層或航路等。
目前,我國建立的CDM 系統(tǒng)正是以控制東部地區(qū)流量為切入點,通過京滬穗三大區(qū)管中心建立流量管理部門,引入機場、航空公司共同參與流量管理的決策,適當(dāng)調(diào)整軍民航協(xié)調(diào)機制,逐步滿足全行業(yè)系統(tǒng)需求。 從戰(zhàn)略到戰(zhàn)術(shù)層面,實現(xiàn)能夠抵御外來因素對全國空域系統(tǒng)的沖擊,加強運行部門協(xié)調(diào),調(diào)解航空公司之間的分歧意見。 CDM決策系統(tǒng)已經(jīng)在多個地區(qū)鋪開,并將隨著空管運行結(jié)構(gòu)和模式的升級而逐步完善,未來將建全機場空域容量、航路數(shù)據(jù)等等靜態(tài)信息數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)統(tǒng)一的飛行計劃信息處理,進行早期的流量預(yù)測,并通過實時的飛機起降數(shù)據(jù)、位置更新、航跡數(shù)據(jù)、氣象等動態(tài)信息進行更準(zhǔn)確地預(yù)測流量。
縱觀我國民航的發(fā)展,只有充分依靠自主研發(fā),適當(dāng)借鑒歐美的先進經(jīng)驗和概念,重在確立發(fā)展思路,引進成熟的技術(shù)手段,結(jié)合中國民航發(fā)展的實際需要,建立起一套完善的工作模式及流程,以支持協(xié)同流量管理系統(tǒng)的更高水平運作能,盡力滿足各方的利益,并促使流量工作的優(yōu)化。 在新的全國流量管理系統(tǒng)建設(shè)中,隨著組織機構(gòu)的建立與重組,協(xié)同決策平臺也應(yīng)該能夠不斷的擴展,滿足我國由民航大國向民航強國發(fā)展的需要。
[1]呂小平.空中交通管理協(xié)同決策[J].空中交通管理,2005(4).
[2]趙嶷飛,任新惠.中國空中交通流量管理系統(tǒng)的組織設(shè)計:以工作地點為基礎(chǔ)的多層次人機組織設(shè)計的應(yīng)用[J].中國民航學(xué)院學(xué)報,2002(2).