朱雅峰

摘 要：隨著我國民航運(yùn)輸業(yè)迅猛發(fā)展，空中交通體量和規(guī)模日益壯大，逼仄有限的空域下，不斷增長的飛行需求與變化相對(duì)遲滯的空中交通綜合服務(wù)能力的矛盾日益突出。尾隨間隔管理作為現(xiàn)在各地區(qū)空管部門流量管理中最常用的方法之一，在解決短時(shí)機(jī)場(chǎng)或空域擁擠問題方面有較好的應(yīng)用價(jià)值。然而在當(dāng)前全國級(jí)流量管理系統(tǒng)未投入使用之前，實(shí)施尾隨間隔策略往往有很大的隨意性，缺乏必要的科學(xué)支撐。本文首先介紹了尾隨間隔的相關(guān)概念，接著指出尾隨間隔策略應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)，最后為尾隨間隔策略優(yōu)化提供方向。

關(guān)鍵詞：空中交通流量管理;尾隨間隔;接收率;滑動(dòng)窗口算法

1 尾隨間隔的基本概念及分類

1.1 尾隨間隔的基本概念

尾隨間隔是一種戰(zhàn)術(shù)流量管理方法，是指機(jī)場(chǎng)、扇區(qū)或者航路預(yù)計(jì)或者已經(jīng)流量超出容量時(shí)，為實(shí)現(xiàn)容流匹配，要求通過某一航路點(diǎn)前往機(jī)場(chǎng)或進(jìn)入所涉扇區(qū)的航班保持指定的距離或時(shí)間間隔。

根據(jù)計(jì)量方式的不同，尾隨間隔可分為兩類：距離間隔（Miles-in-Trail，MIT）和時(shí)間間隔（Minutes-in-Trail，MINIT）。尾隨距離間隔（MIT）是滿足特定限制的前后相關(guān)航空器之間所需要的距離間隔（公里），主要用于實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)場(chǎng)、定位點(diǎn)、扇區(qū)或者航路交通流的間隔分離。尾隨時(shí)間間隔（MINIT）是指前后相關(guān)航空器之間的時(shí)間間隔（分鐘），可用于非雷達(dá)管制環(huán)境下，也常用于較大間隔情況下使用，如航空器繞飛危險(xiǎn)天氣，使用距離間隔來表征相應(yīng)限制信息有困難時(shí)，一般可以采用時(shí)間間隔來描述。上述兩者之間可以按照航空器的平均速度進(jìn)行轉(zhuǎn)換，本文為討論方便，統(tǒng)一采用尾隨距離間隔（MIT）論述。

1.2 尾隨間隔的分類

根據(jù)影響的范圍和作用時(shí)長的不同，可以將MIT分為CMIT和FMIT。

CMIT（MIT for Air Traffic Controller），通過雷達(dá)引導(dǎo)、空中等待等方式執(zhí)行的尾隨間隔，是指航班超量的持續(xù)時(shí)間較短，管制運(yùn)行部門通過雷達(dá)引導(dǎo)、空中等待等管制調(diào)配手段即可實(shí)現(xiàn)機(jī)場(chǎng)或空域單元的容流平衡，不需要航空器在起飛機(jī)場(chǎng)進(jìn)行額外的地面等待。CMIT限制主要被管制員用于臨時(shí)空中調(diào)配航班的一種流控手段，歐洲對(duì)尾隨間隔的使用主要屬于該類別。

2 尾隨間隔策略優(yōu)點(diǎn)和局限

2.1 尾隨間隔運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)

尾隨間隔MIT作為我國民航空管單位最常用的流量管理方法，可以預(yù)見在全國流量管理系統(tǒng)建成并投用初期很長一段時(shí)間將繼續(xù)存在。雖然現(xiàn)有地區(qū)級(jí)流量管理體系內(nèi)部已有自身的CDM系統(tǒng)，且在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了協(xié)同統(tǒng)一放行，但在跨區(qū)域流量限制還沒有實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的今天，跨區(qū)域限制還是以尾隨間隔限制為主要手段。

從傳播特點(diǎn)上看，該策略自然傳播，且傳播力強(qiáng)，可以跨越管制區(qū)，跨越地區(qū)甚至國家傳播，如廣州與香港、臺(tái)北之間的流量限制或者廣州收到來自于越南或者日韓、外蒙古的相關(guān)流量限制。

從實(shí)施效果來看，該策略時(shí)效性強(qiáng)，不需要提前制定尾隨間隔值的大小，且限制發(fā)出后效果立竿見影，當(dāng)航班計(jì)劃不明確或者對(duì)航班量預(yù)測(cè)不準(zhǔn)確，尤其是當(dāng)其他流量控制措施力度不足或者效果不佳時(shí)，尾隨間隔限制的實(shí)施可立解燃眉之急。

從所需支持工具來看，該策略對(duì)決策支持工具要求不高，流量領(lǐng)班主任通常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)便可發(fā)布，僅通過電話通知便可實(shí)施，在某些流量預(yù)測(cè)工具支持力度不大或者協(xié)同設(shè)備落后的情況下，實(shí)施難度不大。

2.2 尾隨間隔運(yùn)行的缺點(diǎn)和面臨的問題

尾隨間隔雖然被廣泛使用，但同時(shí)也是被人長期詬病的流量管理措施，尤其是在流量精細(xì)化管理要求越來越高的今天，其在運(yùn)行過程中的缺點(diǎn)越來越凸顯。尾隨間隔策略的局限性主要集中在以下幾點(diǎn)：

一是尾隨間隔策略的自身局限性。尾隨間隔的限制是固定的，如果需要快速調(diào)整限制以提高流控效率，固定的尾隨間隔限制很難按比例增大（當(dāng)前方傳遞時(shí)）或者整合（當(dāng)流量限制合并/分開時(shí)），更難根據(jù)尾隨間隔限制來精確時(shí)間。例如，如果想將前60分鐘內(nèi)10分鐘的尾隨間隔限制調(diào)整為前20分鐘時(shí)間片MIT值10分鐘，中間20分鐘時(shí)間片MIT值5分鐘，后30分鐘時(shí)間片MIT值15分鐘這樣更有效率的限制，需要在溝通協(xié)調(diào)和監(jiān)控上花費(fèi)很大精力。

二是尾隨間隔策略的不公平性。從實(shí)際運(yùn)行來看，流量管理部門更傾向于對(duì)大型機(jī)場(chǎng)的進(jìn)出港繁忙流量發(fā)布限制，因?yàn)檫@樣效果快，針對(duì)性強(qiáng)。但如此一來，這樣的限制不能保證來自不同機(jī)場(chǎng)的流量都能實(shí)施較為均等的延誤。例如，當(dāng)珠三角天氣較差時(shí)，對(duì)所有飛往廣州的航班很容易實(shí)施限制，而落地珠海的航班往往較少控制;同時(shí)，大城市飛往廣州的航班更容易被控制。同樣的，由于空中交通管制中心直接管制本場(chǎng)航班，延誤本場(chǎng)飛機(jī)比延誤空中飛機(jī)更便于控制，當(dāng)空中流量飽和時(shí)，延誤本場(chǎng)航班自然變?yōu)槭走x。另外，當(dāng)對(duì)進(jìn)港航班有限制時(shí)，從最近機(jī)場(chǎng)離港的航班卻必須等很長一段時(shí)間，因?yàn)橥ǔ碜愿h(yuǎn)機(jī)場(chǎng)的航班和飛越的飛機(jī)已經(jīng)處于飽和狀態(tài)，所以離落地機(jī)場(chǎng)最近起飛的航班會(huì)被不公平地實(shí)施延誤策略。

三是尾隨間隔策略的隨意性較大。由于尾隨間隔策略對(duì)信息的要求不高，對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的依賴不大，尤其是離港放行計(jì)算，多依靠經(jīng)驗(yàn)值，如飛機(jī)性能特點(diǎn)、速度和風(fēng)的影響則被粗略計(jì)算，這樣導(dǎo)致精確性不可控，效率降低，延誤增加。

四是尾隨間隔放行不能有效規(guī)避空中沖突。如果飛行沖突存在多匯聚于一點(diǎn)的情況，尾隨間隔技術(shù)不能有效測(cè)量各方向的流量，正是這種不確定性，當(dāng)飛行流量有序性較差，在匯聚點(diǎn)多架航空器重疊的情況出現(xiàn)時(shí)，往往給管制員帶來較大的調(diào)配難度。這種情況在面對(duì)多個(gè)方向的大流量時(shí)，均勻分布每個(gè)方向的飛行流量以使到達(dá)最終匯聚點(diǎn)自然有序變得更有挑戰(zhàn)性。

五是尾隨間隔策略協(xié)同性不夠，兩個(gè)不同的管制單位有可能會(huì)對(duì)兩條不同流量制定限制策略。這樣，如果兩個(gè)不同的管制單位獨(dú)立發(fā)布限制會(huì)導(dǎo)致過度保護(hù)扇區(qū)容量帶來不必要的延誤。這就是常說的“間隔套間隔”的情況。如此，缺乏統(tǒng)一調(diào)度和深度協(xié)調(diào)，在實(shí)施尾隨間隔控制時(shí)，出現(xiàn)管制部門之間相互制約、相互影響的現(xiàn)象便不可避免。

六是尾隨間隔策略的事后評(píng)估難以實(shí)施。由于現(xiàn)存多種放行方法，廣州出港的航班很難確定是放行MIT限制的作用效果還是中南CDM統(tǒng)一放行的作用效果，因此實(shí)施后的效果難以有效評(píng)估，同時(shí)也缺乏對(duì)策略的預(yù)先分析評(píng)估方法以及優(yōu)化方法，規(guī)范性不足。

3 尾隨間隔策略的優(yōu)化方向

經(jīng)過前一節(jié)分析，目前中南地區(qū)主動(dòng)發(fā)布的尾隨間隔限制以軍事活動(dòng)和天氣原因居多，且都是在軍事活動(dòng)或者天氣情況下，導(dǎo)致空域受限，容量下降觸發(fā)的限制，同時(shí)，對(duì)外單位發(fā)布限制主要是實(shí)施尾隨間隔方式發(fā)布。因此，在軍事活動(dòng)和雷雨天氣影響下，如何以容量為依據(jù)，發(fā)布合適的尾隨間隔限制很有必要探討。

通過對(duì)尾隨間隔策略的優(yōu)劣性的研究，尾隨間隔存在很大的局限性，其公平性、隨意性和協(xié)同性不足的問題更是該策略需要優(yōu)化提高的方向。因此，如何對(duì)尾隨間隔策略進(jìn)行建模分析以及基于雷雨和其他空域用戶活動(dòng)等動(dòng)態(tài)的運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，都需要在后續(xù)的研究過程中進(jìn)行分析，并以此指導(dǎo)實(shí)際流量管理工作。

4 總結(jié)

本文主要研究了尾隨間隔在中南地區(qū)的應(yīng)用?；趯?duì)中南地區(qū)尾隨間隔策略的使用情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，利用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，對(duì)尾隨間隔策略優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了研究，在此基礎(chǔ)上，明確了尾隨間隔策略的優(yōu)化方向，為后續(xù)的研究奠定了基礎(chǔ)。

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