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。     

考虑速度调节影响的进近空域容量评估

为了解决管制员在管理进近空域流量时出现实际流量低于理论流量的问题,根据运输类飞机适航标准和管制员调速规则和原则,提出了考虑下达指令时机的航段容量计算模型,由现行的进近空域结构能够发现进近空域是由多个航段连接形成了一个航路网络,根据历史统计数据得到的交通流比例,结合网络流中最大流最小割理论对进近空域容量进行评估。实例分析结果表明：在下达管制指令时间范围内,通过约束管制指令使航空器在同一减速点进行减速时,减速航段容量的最大值与最小值相差0.88架次/h,进近空域容量评估结果为：最大容量为43.79架次/h,最小容量为43.61架次/h;方法可以有效解决问题并且评估结果贴合运行实际容量。     

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。     

对流天气下空域通行能力短缺预警及响应综述

对流天气是空域通行能力短缺的主要原因之一。为了解决这一问题,需要通过理论和实践创新,建立对流天气条件下空域通行能力短缺的预警和应急响应机制,提高空域资源配置效率。从对流天气影响信息解释转换、容量评估与预警及空域响应预案三个方面梳理了国内外研究现状,总体趋势是:对流天气逐渐通过各种解释转换模型被量化为对空域和航路的影响;对流天气下空域通行能力主要受管制员工作负荷的限制,只有准确评估对流天气下的工作负荷,才能做出正确的通行能力短缺预警;对流天气响应方案,逐渐由地面等待、增加同航迹间隔、返航、备降等高耗能的流量控制措施,转向以灵活使用空域预案确保改航方案的实施方向发展。课题的应用前景是可以化解对流天气下交通需求与空域通行能力不平衡的矛盾,提高预警准确度,减少响应前置时间,提高流量管理与容量管理协同运行的效率,减轻对流天气造成的航班延误,减少航空器运行成本,实现节能减排的要求。     

基于ARMA模型的空域容量评估方法研究

空域容量是空域管制服务保障能力的重要指标之一,其准确预测和评估对安排航班时刻、实施管制服务具有参考价值。根据管制员工作负荷的自相关增长规律,首次提出了基于自回归移动平均( Autoregressive moving average,ARMA)模型的空域容量评估方法。以国内西部某机场为例进行空域容量评估研究,通过仿真验证,ARMA模型很好地评估了空域容量,证明了方法的有效性。     

我国民航空域评估体系的完善与发展

<正>随着我国民航空域管理职能的不断拓展,空域评估已成为推进空域资源集约化、精细化和科学化管理的重要手段,是推行科学决策的重要支撑。但由于空域评估工作在我国发展较晚,还存在整体评估工作不够系统规范,技术标准不够健全,支持工具欠缺、专业评估力量不足等问题,需要进一步持续完善和改进。一、空域评估重要性及国际进展(一)空域评估的必要性随着空域容量供需失衡问题日益突出,空域资源紧张成为民航业发展的关键性制约因素。在现行空域管理体制机制下,主要依靠空域资源要素增加的模式提升容量越来越     

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。     

机场容量评估——提高机场空域运行效率的利器

目前我国民航正处于快速发展时期,随着飞行架次数的持续增长,相应对机场基础设施建设规模和机场空域容量的需求也不断加大。机场空域运行容量、机场改扩建方案和空域规划方案评估等多个新兴业务方向亟待科学的实施手段。中国民航科学技术研究院(以下简称航科院)已经率先与拥有十余年机场容量评估经验的杰普逊公司     

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。     

实施RVSM对我国空域容量和流量的影响分析

本文在结合缩小垂直间隔（以下简称RVSM）对空域容量和流量影响理论分析的基础上，对我国RVSM实施后空域运行的实际情况进行了分析和研究，并就有关问题提出了建设性意见。     

关于开放低空空域的思考

通用航空在我国迅速发展,充分利用低空空域是时代发展的必然要求。根据国家空管委办公室《关于研究提出我国空域管理改革方案的通知》精神,为适应我国航空事业发展的需要,进一步提高空域资源的利用率,应加快实施对我国低空空域管理的改革。空域是国家的宝贵资源,在管理中应兼顾军民航利益和使用要求,科学、充分、合理地开发和使用,已成为发展我国通用航空业的当务之急。目前,中、高空空域是飞行活动的主要空间,也是飞行流量最集中的地方,而由于低空空域的飞行流量相对较少,在管理利用中没有引起足够的重视,降低了低空空域的利用率,制约了通…     

基于管制员工作负荷的扇区开合阀设置研究

对扇区空域实施灵活的开合管理是当前提升空域利用率的主要方法之一,利用实时的空域容量和流量信息可为扇区的开合提供预警信息,提升人力资源的利用率和紧急情况下流量波动的应对能力。基于Wickens的信息处理与认知模型,构建管制员注意力资源与管制工作负荷的关系;基于仓室（SIR）模型,建立管制员注意力资源与管制工作负荷的动力学方程;通过李雅普诺夫稳定性定理证明方程在平衡点处的稳定性,并以此为算法基础,设计扇区运行的开合阀;通过数值模拟,验证管制员注意力资源和剩余工作负荷的演化规律。结果表明：设计的扇区开合阀能够为大流量、大容量环境提供分扇预警,并预测未来管制员的工作负荷情况。     

中尺度对流系统影响下的空域容量评估研究

气象因素是影响空域容量的主要不可控因素之一。为了探讨强对流等恶劣天气的识别结合空域容量评估模型的可行性,并完成容量预测工作。采用引导滤波方法对葵花8气象卫星云图降噪处理,判定中尺度对流云团,依据网络最大流理论建立空域容量模型,使用动态阻塞系数表示中尺度对流系统对容量的动态影响,结合湖南管制空域及其气象信息对模型进行算例...     

基于核主成分分析的空域复杂度无监督评估

空域复杂度评估作为衡量空域运行态势、管制员工作压力的关键手段,是运行调控的基础。由于影响因素众多,不同因素间耦合关联复杂,且标定样本很难获取,空域复杂度的准确评估被公认为航空领域的一个挑战性问题。提出了一种空域复杂度的无监督评估方法。首先通过核主成分分析挖掘原始样本各维度的非线性耦合关系,准确提取能够最大化复杂度评估信息量的主成分,进一步设计了可按需定制的主成分聚类方法,实现了无监督条件下空域复杂度的准确评估,为空域划分、流量管理提供了有效的技术支撑。     

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。     

基于交通流邻近度的空域容量评估

为了减小不安全事件发生概率,对空域容量进行合理、准确的评估,本文介绍一种基于交通流邻近度的邻近映射生成复杂性估计值的空域容量评估方法,分析了空域容量概念、影响因素、研究方法以及空中复杂度的研究方向,介绍了在研究空域中任何给定点存在1架或2架飞机的概率的概念,依据一阶和二阶的邻近映射概率密度函数介绍了飞机到达过程的复杂度映射模型,考虑扇区边界和恶劣天气的影响,最后生成复杂性估计值。结果表明复杂性估计值越高的区域,空域容量越小,复杂性估计值越低的区域,空域容量越大,从而验证了该方法的可行性。     

基于飞行需求的航路动态管理

针对空域与飞行需求日益突出的矛盾,以及目前空域管理运行模式难以满足持续增长的飞行需求,提出了一个航路动态调整模型.模型在考虑空管的实施情况、空中交通流量情况和天气情况相关的条件下,对航路进行动态调整,动态的开放和使用临时航路,优化航路区域容量从而减轻航班延误.然后利用动态规划及整数规划方法相结合,求解模型得出航路动态调整的最优方案.最后利用典型空域进行了验证,结果表明所建立的模型能够大大减少航班延迟成本与航路管理成本,优化空中交通的顺畅运行.     

空中交通流量应急管理的运行概念

美国当前的空中交通流量管理使用了多种独立的决策支持工具，由于缺乏融合多种信息的仿真和评估功能，不能有效帮助流量管理者识别并缓解潜在的空域拥塞。为此，美国下一代空中交通运输系统（NextGen）在中期规划中提出了流量应急管理（FCM）概念。     

基于航班排队仿真的终端区空域容量评估

为提升多扇区终端区空域容量评估的实效性,基于终端区交通流显著的排队特性,结合考虑扇区耦合关系,建立仿真模型并给出新的评估方法.以成都终端区为例,选取一周航班计划,针对每日运行状况共进行35次仿真,评定成都终端区平行双跑道隔离运行模式下的空域容量为47架次/h,并指出空域划设缺陷.经管制员雷达模拟机演练及实际运行数据验证,新评估方法有效,评估结论更符合实际.     

科学务实的流量管理

流量管理不仅包括对航班流量的控制也包括航班审批、优化空域、协调军方等多方面的内容。我国现阶段的流量管理尚处于粗放型阶段,无论是空域改革还是在可以高效优化资源的全国流量管理中心都不是一朝一夕可以完成的,是一个任重道远的系统工程。如何利用现有资源科学合理的对流量进行管理,是空管工作中值得进一步思考和推敲的课题。