整合空管信息化子系统 共绘民航强国蓝图

<正>一、传统空中交通管理技术遭遇瓶颈之痛今天,传统的空中交通管理系统,已经无法满足航空业快速增长的需求。不断拥挤的天空,更多的空中盘旋等待和地面滑行等待,正在增加航空业的安全风险、航班延误、运行成本和能源消耗。在欧洲,据SESAR(SINGLE EUROPEAN SKY ATMRESEARCH)在2008年的一份报告中称,不断拥挤的天空导致了更多的航班延误,使欧洲的航空公司每年损失13亿～19亿欧元。如何提高空域容量和运行效率,防止因航空器在某一空域或机场过于集中或出现超负荷流量,而危及飞行安全,影响航     

基于进离场流量和冲突发生位置的扇区规划

随着空中交通流量的日渐增大，空域结构及交通流分布的不合理性导致空中交通管制与飞行安全存在着一定的隐患。鉴于机场进近区是限制空域运行能力的主要瓶颈，针对如何提高空域资源利用率从而提升空域容量进行了进近区扇区规划，提出了考虑飞行流量、冲突发生的位置以及空域运行情况等因素建立的扇区容量均衡模型，利用霍夫曼编码原理进一步找到了扇区边界，并验证了方法的科学性和合理性。     

空域网格化方法及其在空管中的应用研究

传统的空域理论方法面临交通密度快速增长、空域管制对象复杂多类异构等一系列问题,研究空域数字化建模,发展出新的空中交通四维时空框架,在此基础上开展全新的空域与空中交通流量协同管理是当前的迫切需要。本文聚焦包括平面格网模型以及空域空间格网模型的空域网格化方法的总结,并对空域网格化方法的空管应用研究进行综述,在此基础上,对空域网格化及数字化研究重点及发展趋势进行综合分析。本文研究能够为空域网格化及数字化理论与应用的可持续发展提供科学指引。     

基于管制员工作负荷的扇区优化

扇区划分是空中交通管理空域管理中一项至关重要的工作，它直接影响到空域的容量和安全性。为此本文提供了分析和确定管制空域结构的拓扑描述数学模型，管制工作负荷统计的方法以及计算工作负荷的数学模型等扇区优化设计工作的理论基础，从而建立扇区划分的数学方法，并可以直接应用于编制基于管制员工作负荷的扇区优化软件。     

基于交通复杂性技术的流量问题解决策略

引言 空中交通流量存在的问题，基本归纳为以下三类：（1）机场需求与容量不平衡问题；（2）空域需求与容量不平衡问题；（3）避让不能进入或是不愿进入空域引发的问题。这三个问题是贯穿空中交通流量管理全过程的问题，辨识并解决这些问题是各层级流量管理工作的主要职责。空中交通流量管理人员，在大多数的工作时间内都在进行着辨识与解决这些问题的工作。     

民用机场及附近空域空中交通流量优化

针对民航客运需求快速增长所带来的航班延误和空域拥塞问题,提出一种优化民用机场及附近空域空中交通流量的方法。通过空中交通走廊容量评估方法,对经典优化模型进行了发展和改进,建立起综合性优化模型;将机场和附近空域视为一个整体系统,根据交通需求和容量的相互关系动态调整航班流量和机场起降容量;在优化计算时,提出一种兼顾效率和准确性的新型优化算法。通过算例对所述优化方法进行了验证,该方法可以为空中交通管制人员进行流量优化分配提供参考。     

首都机场雷神空管系统交付使用

10月9日，北京首都机场由美国雷神公司开发和安装的雷神雷达空中交通管制系统正式交付使用。该系统的启用不仅能够扩大北京地区的空中交通容量，而且能够提高航空安全保障水平。雷神雷达系统应用了雷神高精度的AutoTrac自动化系统，是目前世界上先进的空中交通管制系统之一。该系统能结合雷达和飞行计划数据将有关信息以一种逻辑性、易于阅读的方式显示给空中交通管制人员，这减少了管制员的疲劳和紧张程度，提高了交通管制效率并增强了其可靠性。同时，该系统也是世界上第一批开放型结构系统之一。它使用了“货架式”计算机元件，第三者软…     

波音空管集团宣布首都机场项目最新进展

2002年4月,波音空中交通管理集团和北京首都机场签署了一项关于首都机场终端管制区和地面营运研究项目的合同,该合同包括4个阶段,波音宣布目前已经完成了第一和第二阶段。在这个项目中,波音空管集团将运用其子公司——普雷斯顿公司所开发的模拟工具——全空域及机场建模工具（TAAM）,分析目前首都机场容量的制约因素以及扩建计划,提出短期增容建议和可供未来选择的设计方案,并提供相关培     

波音空管集团取得突破性进展

由波音公司牵头的携手合作团队近日发布了《携手合作 共同规划未来全球空中交通管理(ATM)体系》的可行性报告。这扮报告汇总了ATM界的需求,提出了满足未来要求的ATM系统的25项性能基础,是“波音采用系统工程方法解决现有空中交通管理体系不足的过程中至关重要的第一步”。 在讨论ATM各方需求时,政府机构首要关注的是安全问题,民航部门关心安全和效率,而通用航空业和军用航空更倾向空域使用的便利性,ATM供应商则强调全程参与的重要性。根据业内人士的意见,在对未来空域管理系统的需求中,安全占据着主导地位。同时,各方都表示希望获得一个全球通用的系统,并在价格合理的情况下充分利用全世界的空域资源。另外,欧洲和亚太地区对适航当局和服务商的要求不尽相     

从空管角度看PBN技术的应用——以海南空域的应用和发展规划为例

<正>随着我国航空运输业的快速发展,现有的空域资源、机场容量及导航技术手段已经不能适应航空运输业的增长需求。新航行系统的应用将促使航空运输业的安全水平、运行效率、空域容量、机场能力得到大幅度提升,从而更好地满足航空运输业的发展要求。基于性能导航(PBN)技术就是新航行系统通信、导航、监视/空中交通管理(CNS/A T M)中的重要组成部分——导航(Navigation)。如果PBN技术能够广泛应     

浅谈我国空域仿真评估

近几年来,随着航空运输的快速发展,我国的空中交通面临越来越严重的空域拥挤问题,特别是在繁忙的终端区和航路上,并因此导致了较大的经济损失和事故隐患。空中交通网络的拥挤,其原因主要是机场、终端区、航路交叉点的容量限制造     

军航活动下扇区动态容量评估研究

民航业迅速发展,空域资源的稀缺性日益凸显。科学合理地评估空域容量是解决空中交通流量瓶颈的关键,同时也为制定流量管理策略提供科学的依据。由于我国体制的特殊性,军航活动一直是我国空域资源限制的重要因素。研究并详细分析军航活动对扇区容量损失作用的机理,定量地评估军航活动对扇区容量的影响,建立军航活动影响下的扇区动态容量评估模型,结论表明模型有一定的参考意义。     

雷雨影响空域容量的评估模型及方法

空域容量是实施空中交通流量管理措施的重要依据,尤其在雷雨天气条件下空域运行容量精准预判,是流量管理战术阶段的重点也是难点。本研究目的在于介绍一种量化评估天气对空域容量影响程度的计算模型,以及在流量管理战术阶段应用该模型的方法,并为开发气象和流量管理人员协同决策支持工具提供参考。本研究的创新之处,在于从天气对空中交通管制运行影响出发,选取流量管理员重点关注的五个关键气象指标,包括回波强度、降水强度、云顶高度、覆盖范围、位置趋势。研究结合运行实际进一步给出指标等级划分标准,运用指标权重提高了模型对不同空域结构的适用性。最后,通过选取典型场景进行实证研究,该模型的准确性和实用性得到初步验证,在战术流量管理阶段表现出较高的应用价值。     

空管扇区开放计算机辅助决策模型及算法

从空中交通管制需要出发,管制空域常被划分成一些扇区,每个管制扇区由一组管制员负责。当空域情况、交通特性一定时,管制自动化中的一个问题是如何确定扇区开放的形式和数量使得既满足空管服务要求,又在管制员的可承受工作强度之内,且占用资源最少。针对上述问题,本文提出了基于排队论的计算机辅助决策模型和算法,并通过实例给予了验证说明。     

整合珠三角空管资源促进航空运输持续发展

珠江三角洲地区飞行密集，空域狭小，广州、深圳、珠海、香港、澳门5大民用机场和众多军用、通用机场分布其中，是世界上空域环境最为复杂的地区之一。同时，珠三角地区又是我国经济最为活跃的地区之一，航空需求旺盛，民用航空运输量迅速增长。据预测，2020年该区域内航空旅客年吞吐量将达到2亿人次，飞行架次176万，约是目前的3倍。迅速增长的航空需求给空中交通管理带来了巨大的挑战，也引起了社会各界的广泛关注。     

地面管制阶段航空器等待策略研究

地面等待策略是空中交通流量管理的主要组成部分,有利于节约飞行成本,提高安全水平。建立了空中交通多目标地面等待策略的整数线性规划模型,模型包括所有航班的总等待时间最短和总等待费用最小两个优化指标,约束条件考虑了指定空域容量的限制和各航班等待时段上限的限制。考虑到该优化问题求解的计算复杂度,应用基于自然法则的模拟退火随机搜索优化算法来解决该问题。数值模拟算例表明了所建立数学模型的正确性和算法的可行性和有效性。     

新时期空域规划理念转变分析

为满足不断增长的空中交通需求，我们在提升空域系统容量方面进行了大量投入，但空域仍变得越来越堵，延误已成为我们日常生活的一部分。空中交通拥堵问题是空中交通供需求失衡的反映，更是经济发展、人民生活水平不断提高的反映，但同时又降低了人们的出行质量。与此同时，美国、欧洲与我国空域面积相近，飞行量数倍于我国，但却呈现另一幅景象，除了空域管理体制、空域要素配置比例以及管理水平存在差异外，我国空中交通规划本身也值得反思，特别是起着核心统领作用的骨干肮路航线网络规划更应顺应政策环境、技术发展的变化及时调整，转变理念思路，尽量让拥堵不要发生在航路上，更不要发生规划思路上。     

PBN全球实施规划

<正>随着空中交通服务需求的不断增长,国家空域系统面临着许多问题,如有限的空域资源、空中交通拥挤导致效率下降等。这些问题的解决,对导航方式提出了更高的要求。传统导航从引入至今,对航空业有很大贡献,但由于其对传统地基导航设施的依赖,航空器在航路和飞行程序上有着很大的限制,只能从一个固定的导航台飞向另一固定的导航台,极大地限制了点到点飞行的灵活性,传统导航已经渐渐不能满足民航业发展的需求。为了解决空域容量、飞行效率等问题,区域导航(RNAV)和所需性能导     

基于管制员负荷的西安终端区扇区优化

若扇区的工作负荷差别较大,会限制空域容量,给飞行安全和空域的利用造成不利影响.为了提高空域容量,缓解空中交通压力,构建基于管制员负荷的西安终端区扇区优化方法.通过对西安终端区近期雷达数据进行统计分析、量化管制负荷,得到符合西安终端区的管制员负荷综合值;对该终端区进行剖分得到Voronoi图,依据均衡扇区管制负荷的原则,加入实际约束条件,采用遗传算法对扇区进行优化.结果表明:通过扇区优化,提升了西安终端区的容量,均衡了各扇区的管制负荷,取得了较好的优化效果.     

现代空中交通管理中的空域规划关键技术

空域资源的合理规划与使用是满足未来空域多元化与灵活性需求、促进航空运输业可持续发展的重要基础。空域规划技术是现代空中交通管理中的一项核心技术，对于优化我国民用航空空域资源、指导我国特殊空中交通管理体制下的空域运行具有重要意义。