基於空中交通複雜性的空域容量評估
技術應用
作者：王冬俊
摘 要 當今正處於航空運輸領域高速發展的時期，然而與10年前相比，空中交通環境的複雜情況卻與日俱增。如何準確、合理、有效地評估空域資源服務能力將成為實施空域管理和空中交通流量管理、均衡空域係統之間的供需矛盾、提高航班準點率的重要依據。有必要將交通複雜性考慮到空域容量評估中來，代替以往僅以航空器數量作為依據的容量評估方法，更加客觀真實的反應空域資源的實際服務能力。文章通過對空中交通複雜性與管製員工作負荷之間的關係進行分析，提出了基於空中交通複雜性的扇區容量評估方法。
關鍵詞 空中交通；複雜性；空域；容量評估
中圖分類號：V355 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）10-0176-01
近年來，隨著我國國民經濟水平的不斷提高，人們出行已經開始習慣使用航空交通工具，並帶動民航運輸業的迅速升溫。根據2012年民航統計數據顯示：2012年，全行業完成運輸總周轉量610.32億噸公裏，比上年增加32.88億噸公裏，增長5.7%，其中旅客周轉量446.43億噸公裏，比上年增加42.90億噸公裏，增長10.6%；貨郵周轉量163.89億噸公裏，比上年減少10.02億噸公裏，減少5.8%。據統計，上海終端範圍架次數已從2000年的400架次提升到如今超過2000架次，同比增長5倍。
正當我國由世界民用航空大國向民用航空強國不斷發展前進過程中，快速增加的航班量導致空域壓力處於飽和狀態，空域擁擠繁忙、管製員工作負荷加大使得管製員壓力增大、同時造成航班大麵積積壓延誤等顯著問題，這些問題將極大影響了空中交通安全、有序、高效的運行。因此，實行空中交通流量管理將被提到現實工作中，也是最有效的解決方法，俗稱：“流控”。空中交通流量管理的重點就是最大程度地合理運用空域內係統資源。響應民航總局的要求，需要我們對空域容量做出正確評估，切實推行排堵保暢工作，合理發布流量管製決策都將使得空域管理更科學，更高效。
隨著管製員工作負荷不斷增加，在我國的某些繁忙機場和空域，比如上海兩大機場，虹橋機場日均架次高達750架次，浦東機場達到1200架次，管製工作量之大時常會超出管製員的能力範圍以外，極大底影響了保障飛行安全的能力。這需要我們深入研究分析空域複雜性因素與管製員工作負荷之間的關係，正確評估管製員的工作負荷與能力，來合理安排航班流量；根據實際航路航線來優化空域結構；從而平衡矛盾關係，盡可能減少由於空中交通流量增加而導致的空域承受壓力大的問題，切實保障空中交通運輸業的安全性和穩定性。
空中交通流量是指單位時間內通通過航線某一點或者某條航線的飛機數量（不分方向）。我國空中交通流量有以下兩個特點。
1）空中交通流量快速增長。近年來，我國的空中交通流量增長很快，對軍航、民航空管係統都造成了極大的壓力，空中交通流量的狀況取決於航線條數及長短、機場和飛機數量、起降架次等。
2）空中交通流量分布不均衡。空中交通流量增長速度快，分布很不均衡，其流量主要集中在少數政治、經濟、旅遊中心城市的機場，尤其我國東部較發達地區。
空中交通流量包括實際運行容量和最大容量，兩者都是通過評估機場能接受的航班延誤程度來取得的，航班的延誤程度又和服務需求密切相關，存在著供求關係，如果在某個時間段內多架航空器同時請求服務，超出最大容量時就會造成延誤，在地麵交通就如同堵車；例如在上海虹橋機場高峰時段起降架次高達60多架次，相當於每分鍾都有飛機在起落，為了符合民航相關起飛落地間隔規定，此時，我們就要實施空中交通流量管理，並且落地飛機在空中需要盤旋等待，這種情況下航班將會有所延誤。而如果這些航班陸續請求服務，在很大程度上就能緩解延誤的情況。通過研究分析得出，影響空域容量的原因有很多，主要包括相關管製員的工作負荷的主觀能動性和相對空域結構、空中交通流量、相關民航管製規定等各方麵的客觀因素。在保證安全穩定運行的前提下，將空域係統結構、管製規則和安全等級，隨機因素（飛機因素、人為因素、氣象因素）都考慮在內，作出一個特定空域單元在單位時間內所能提供管製服務的航空器的最大數量的評估。