趙文

【摘 要】隨著我國空中交通要求的不斷提高，研究空中流量管理的現(xiàn)狀與發(fā)展凸顯出重要意義。地面等待是解決空中交通擁堵的主要方式，具有安全性和經(jīng)濟(jì)性高的優(yōu)點(diǎn)，本文首先對(duì)相關(guān)內(nèi)容做了概述，分析了空中交通流量管理的地面等待策略，并以此為基礎(chǔ)，研究了空中交通流量管理中的地面等待分析，闡述了個(gè)人看法。

【關(guān)鍵詞】空中交通 流量管理 現(xiàn)狀 發(fā)展

1 前言

空中交通事業(yè)的不斷進(jìn)步發(fā)展，對(duì)空中交通流量的合理管理提出了新的要求。該項(xiàng)課題的研究，將會(huì)更好地提升空中交通流量管理現(xiàn)狀與發(fā)展的掌控力度，從而有效優(yōu)化空中交通流量管理的最終效果。

2 概述

在空中交通運(yùn)輸領(lǐng)域，航空延誤是比較常見的空中交通運(yùn)輸問題，往往會(huì)因?yàn)楹娇昭诱`問題造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。目前，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，各國間的經(jīng)濟(jì)貿(mào)易往來日益頻繁，空中交通運(yùn)輸流量不斷增加，致使部分航路出現(xiàn)流量過大，出現(xiàn)擁擠問題，加劇了空中交通流量同空域容量間的矛盾沖突，進(jìn)而出現(xiàn)航空延誤現(xiàn)象；為了能夠給空中交通運(yùn)輸提供良好的空域環(huán)境，提高交通運(yùn)輸?shù)膶?shí)效性，加強(qiáng)對(duì)控制交通流量管理技術(shù)分析具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

3 空中交通流量管理的地面等待策略

地面等待是指讓飛機(jī)在地面等待的方式控制和管理空中交通流量的一種策略，通過地面等待達(dá)到航空流量與空域容量、地域容量相匹配的目的，從而實(shí)現(xiàn)提高航空資源的利用效率，盡可能減少航班空中等待，保證航空飛行安全[1]。地面等待策略的本質(zhì)在于用地面等待替代空中等待，及提高安全性，也更加經(jīng)濟(jì)可行。根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，地面等待有以下多種類型：

（1）以決策制定時(shí)間進(jìn)行分類，地面等待可分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩類。靜態(tài)是指在求解模型前已做好所有決策，例如當(dāng)前某時(shí)段內(nèi)計(jì)劃航班數(shù)、起飛及降落時(shí)間都已事前確定；動(dòng)態(tài)是指求解模型前未確定固定決策，而是根據(jù)情況不斷更新決策。（2）以機(jī)場(chǎng)容量是否確定進(jìn)行分析，地面等待可分為確定性和隨機(jī)性兩類。空中交通操作請(qǐng)求和機(jī)場(chǎng)容量之間的矛盾是地面等待問題的核心，但是只有操作請(qǐng)求才可以預(yù)測(cè)和確定，而機(jī)場(chǎng)容量受天氣以及其它不確定因素的影響，機(jī)場(chǎng)容量處于不斷變化和不可預(yù)測(cè)狀態(tài)。（3）以對(duì)象機(jī)場(chǎng)多少進(jìn)行分類，地面等待可分為單機(jī)場(chǎng)地面等待和多機(jī)場(chǎng)地面等待兩類。單機(jī)場(chǎng)地面等待是指目標(biāo)機(jī)場(chǎng)單一，它是地面等待問題研究初期重點(diǎn)研究方向；多機(jī)場(chǎng)等待是基于單機(jī)場(chǎng)地面等待中的問題產(chǎn)生的。（4）以系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)模式進(jìn)行分析，地面等待可分為時(shí)間驅(qū)動(dòng)和事件驅(qū)動(dòng)兩類。時(shí)間驅(qū)動(dòng)是根據(jù)時(shí)間區(qū)間進(jìn)行研究的地面等待模式，事件驅(qū)動(dòng)是指把航班起飛、到場(chǎng)著陸視為輸入事件，相應(yīng)的時(shí)刻作為系統(tǒng)的服務(wù)時(shí)間。

4 空中交通流量管理中的地面等待分析

4.1 單機(jī)場(chǎng)靜態(tài)地面等待分析

隨機(jī)性的最大特點(diǎn)為目標(biāo)機(jī)場(chǎng)容量的不確定性，國外研究學(xué)者Richetta和Odoni針對(duì)對(duì)單機(jī)場(chǎng)靜態(tài)隨機(jī)地面等待提出一個(gè)地面等待模型，即RICHETTA模型。該模型最大的優(yōu)點(diǎn)在于考慮目標(biāo)機(jī)場(chǎng)到場(chǎng)容量的隨機(jī)性，而且該模型可以整組處理到場(chǎng)飛機(jī)航班，忽略單個(gè)航班引起的復(fù)雜的約束條件。但是，該模型存在的缺點(diǎn)也較多，例如決策變量數(shù)量多、模型規(guī)模大，增加求解難度，而且是否可用線形規(guī)劃方法求解該模型仍有待證明[2]。

4.2 多機(jī)場(chǎng)地面等待分析

多機(jī)場(chǎng)地面等待最為明顯的特點(diǎn)在于它需要考慮各個(gè)機(jī)場(chǎng)之間的相互聯(lián)系和相互影響引起的網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)。多機(jī)場(chǎng)地面等待模型有BS、VBO等，以Bertsimas和Stock針對(duì)對(duì)機(jī)場(chǎng)地面等待提出BS模型為例[3]。BS模型為了簡(jiǎn)化操作，只考慮擁擠由目標(biāo)機(jī)場(chǎng)到場(chǎng)容量限制造成的情形。和單機(jī)場(chǎng)地面等待模型相比，該計(jì)算模型考慮了多個(gè)機(jī)場(chǎng)之間相互聯(lián)系對(duì)地面等待的影響，因而多機(jī)場(chǎng)地面等待模型較單機(jī)場(chǎng)地面等待模型更貼近空管系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況。另外，BS模型相比于VBO以及其它多機(jī)場(chǎng)地面等待模型，BS模型還有更多的優(yōu)點(diǎn)，例如形式間接、求解速度快、可利用對(duì)應(yīng)松弛問題求得最優(yōu)解等等。但是BS模型設(shè)計(jì)作者并未明確指出BS模型與對(duì)應(yīng)松弛問題之間的相互關(guān)系，更沒有從理論上證明兩者之間的關(guān)系，因而BS模型仍屬于求解過程較為繁瑣和費(fèi)事的模型。

4.3 基于事件驅(qū)動(dòng)的地面等待策略

基于事件驅(qū)動(dòng)的地面等待策略主要研究對(duì)象是有航班起降事件產(chǎn)生的樣本路徑，具體操作為利用有限擾動(dòng)分析技術(shù)預(yù)測(cè)估計(jì)變動(dòng)對(duì)系統(tǒng)性能和等待產(chǎn)生的延遲費(fèi)用產(chǎn)生的影響。國外研究人員Panayiotou和Cassandras借助某機(jī)場(chǎng)的情形設(shè)計(jì)出基于事件驅(qū)動(dòng)的地面等待策略。該模型具的優(yōu)點(diǎn)較為明顯。它屬于分布式地面等待計(jì)算模型，可所占性強(qiáng)；模型計(jì)算簡(jiǎn)單，計(jì)算機(jī)內(nèi)存消耗小，易執(zhí)行；可用于處理如同軍用飛機(jī)等未知飛行物；同時(shí)該模型還無需進(jìn)行優(yōu)化離散處理，方便了計(jì)算處理。但是，該模型也具有一些缺點(diǎn)，如沒將機(jī)場(chǎng)間的網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)納入考慮范圍，部分情況在多機(jī)場(chǎng)環(huán)境下不成立。

5 結(jié)語

綜上所述，加強(qiáng)對(duì)我國空中交通流量管理現(xiàn)狀與發(fā)展的研究分析，對(duì)于該項(xiàng)工作良好效果的取得有著十分重要的意義，因此在今后的實(shí)踐中，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)空中交通流量管理的重視程度，并注重具體實(shí)施措施的可行性與科學(xué)性。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 孫帥，王興隆.基于改航策略的空中交通流量管理方法研究[J].黑龍江科技信息，2011（12）：80-82.

[3] 沈敏.中南地區(qū)協(xié)同流量管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J].中國民航飛行學(xué)院學(xué)報(bào).2012（12）：88-89.