林宇君

摘要： 提出一種基于C#的空中交通流量管理系統(tǒng)，系統(tǒng)通過飛行時間的計算以及航班排序?qū)崿F(xiàn)了軟件的智能決策建議。

關(guān)鍵詞： 空中交通流量管理;C#

中圖分類號： V355.1??? 文獻標識碼： A??? 文章編號： 1672-9129（2018）09-0140-02

Abstract：? an air traffic flow management system based on C# is proposed. The system realizes the intelligent decision-making Suggestions of software through the calculation of flight time and flight sequencing.

Keywords： air traffic flow management;C #

1 引言

隨著近年民航的發(fā)展，空中交通流量也隨之增加，如若不采取有效的措施，航班準點率不高以及其他問題將會越來越突出。其中空中交通流量管理是解決問題的重要一環(huán)。相關(guān)管理部門陸續(xù)出臺了結(jié)合實際地面導航能力的嚴格的條例與準則，為空中交通流量管理提供了理論支撐。

2 相關(guān)條例與準則

根據(jù)實際工作，民航局制定了以下條例及準則：一是航班的進離場時間應(yīng)以5min為基本單位;二是同一航站不允許兩個航班同時進離場，時間間隔最小為5min;三是在任意航站同航向起飛的時間最小間隔的設(shè)計上有：當前機飛行高度高于后機時為5min，反之為10min;四是任意航站航班流量必須控制在指定的范圍內(nèi);五是某一高空管制區(qū)的航班流量應(yīng)少于規(guī)定的數(shù)量;六是在指定的航路點上同一高度相繼穿過該點，航班間的間隔必須符合規(guī)定。因此軟件設(shè)計上，如若航班無法滿足上述條件，系統(tǒng)將根據(jù)一定的準則對其進行優(yōu)先級設(shè)置并排序，濾除相應(yīng)的優(yōu)先級低、不滿足條例的航班，將其定義為非法航班，并羅列出相應(yīng)的原因并給以決策者建議。

3 系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

3.1 飛行時間的計算。系統(tǒng)采用C#進行程序編寫。在航班的信息處理中，根據(jù)航班記錄所包含的進離港次數(shù)分解為多個航班，每個航班對應(yīng)一個起飛、一個降落以及一個巡航。結(jié)合航線信息，系統(tǒng)計算出每個航班的飛行時間。這個航線信息可以取自航班的領(lǐng)航報以及自動化系統(tǒng)分配的進離港航線數(shù)據(jù)，根據(jù)實際的起飛時間和預(yù)計的降落時間，通過航線拼接以及數(shù)據(jù)庫的航線位置數(shù)據(jù)得出相應(yīng)的距離總長（結(jié)合雷達航跡進行修正）。在報文中解析出巡航速度結(jié)合機型的起飛經(jīng)驗速度進行對比得出理想狀態(tài)下的飛行時間。根據(jù)實際經(jīng)驗，航班在起飛降落的速度大約為巡航速度的四分之三，將其進行代入計算即可。這種算法可以得出航空器進入某一區(qū)域的具體時間以及在區(qū)域內(nèi)飛行時間。為了軟件處理流程的快捷，此處將數(shù)據(jù)信息存放于SQL SERVER數(shù)據(jù)庫中固定的數(shù)據(jù)表中。

3.2 航班排序。在航班的綜合排序上，飛行時間信息和流量信息可以作為排序的基礎(chǔ)，軟件首先檢查各個航站之間的起降時刻以及流量安排是否符合規(guī)則條例，如果有狀況出現(xiàn)則對區(qū)域內(nèi)所有航班進行相關(guān)處理，通過上述的優(yōu)先級進行排序，并將后續(xù)超出流量規(guī)定的航班進行入庫處理。非法航班入庫后可以綜合得到全部非法航班信息，其與合法航班形成的各航站區(qū)域的流量信息形成后續(xù)計算處理的基礎(chǔ)。

為了能進一步提供智能手段，軟件根據(jù)上述的信息進行人工智能處理，特別是面對復雜問題，系統(tǒng)能夠給予管制員一定的智能建議與數(shù)據(jù)支持。在實際工作協(xié)同中，如若某一航班無法被接收，系統(tǒng)會采取以下處理方式：一是不改變飛行時間和過場時間的情況下，調(diào)整起落時間，并錯開沖突航班;二是在不改變飛行時間情況下調(diào)整其他航站相關(guān)的航班的起降時間，移動航班記錄中某一非法航班的起降時刻，其他的保持不變。因此，可以針對某一特定的航班向用戶提供兩種建議：一是移動具體非法航班;二是整體移動相關(guān)航班。當然前者的計算量相對較小，但是可用性和準確性沒有后者的優(yōu)勢。

3.3 具體實現(xiàn)機制。為了提供更好的人機交互功能，系統(tǒng)在上述兩種智能提示過程提供一定的交互功能，例如選定移動模式后，用戶可以直接輸入向前和向后搜尋時間移動的具體范圍，在原有的起降時間基礎(chǔ)上，延后或者提前的最大容差范圍，根據(jù)中南地區(qū)空管的具體情況，可以將該數(shù)值設(shè)置為前后2.5h。此后，系統(tǒng)將自動為航班以5min為步長（根據(jù)條例），在指定的范圍內(nèi)搜尋合法的起降時刻，檢查數(shù)據(jù)庫中與該航班相關(guān)的所有航站和區(qū)域，包括空中航線的交接點，判斷其是否滿足條例要求，如若滿足則得出結(jié)果顯示到前臺終端提出決策建議，如若不滿足則繼續(xù)移動搜索直至搜索范圍已超過上述設(shè)定的范圍。當然，為了滿足實際工作情形，此處可以對搜索進行進一步的深化設(shè)計：當搜索結(jié)果不能被所屬航空公司采納時，采用向前搜索;當用戶有新的需求搜索時，系統(tǒng)將立即自動返回到搜索初始化，降低計算負荷;正常情況下，系統(tǒng)將向前15min進行搜索，向后30min進行搜索，以體現(xiàn)航班效率排序。

通過C#與SQL SERVER數(shù)據(jù)庫的交互，系統(tǒng)在數(shù)據(jù)設(shè)計和存儲上較為簡潔，提供了包括航班計劃信息分類查詢統(tǒng)計的功能、設(shè)計出時間軸形式的飛行動態(tài)描述、提供圖形化的排序建議和基于數(shù)據(jù)庫綜合管理的數(shù)據(jù)輸入及修改等。ado.net提供了豐富的數(shù)據(jù)庫操作，為設(shè)計提供了不少便捷，首先使用SqlConnection對象連接數(shù)據(jù)庫并建立SqlCommand對象，該對象將負責SQL語句的執(zhí)行和存儲過程的調(diào)用。在數(shù)據(jù)查詢上，軟件可以用SqlDataReader直接一行一行的讀取數(shù)據(jù)集，而在數(shù)據(jù)顯示與統(tǒng)計中則主要采用DataSet聯(lián)合SqlDataAdapter的數(shù)據(jù)庫操作。

4 結(jié)束語

本文從實際出發(fā)設(shè)計一款空中交通流量管理小系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要通過航班的飛行時間及局方給定的相關(guān)準則下的等級排序，對區(qū)域內(nèi)的航班進行合法性判定后進行統(tǒng)一的排序與控制，并實現(xiàn)了智能化決策建議。實現(xiàn)上主要通過C#與SQL SERVER 數(shù)據(jù)庫操作，實效性較好，能滿足現(xiàn)場需求。

參考文獻：

[1]空中交通戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)級流量管理模型[J]. 馬正平，崔德光.清華大學學報（自然科學版）. 2003（07）