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空中交通管理中地面等待策略解析

摘要:在我国不断发展影响下,也不断增加了国民收入,我国旅游业也发展的越来越好,更多的人开始选择乘坐飞机作为交通工具。因为我国各大航空公司大幅度增加了飞机数量和航线数量,但是因为很多区域都没有开通空中交通,因此经常会延误航班,或者因为天气原因也会延误航班。为了缓解航班延误问题,需要加强控制交通管理,合理分配各个航班,解决飞机延误等问题。

关键词:空中交通管理;地面等待;策略

我国空中交通事业不断飞速发展,对于空中交通合理管理提出了各种新要求,全面研究空中交通管理,可以解决空中交通管理存在的问题,更好的掌控空中交通流量情况,更好的优化控制交通流量管理。

1飞机在地面等待的原因和影响

当前我国经济不断高速发展,旅游业也开始蒸蒸日上,开始由越来越人选择乘坐飞机出门旅行,但是在这个过程中很容易就会遇到航班延误等问题。例如云南昆明长水机场因为受到恶劣天气的影响,取消了450架次航班,滞留了7600名旅客。飞机航班延时会影响到乘客出行,带来各种不便,同时也极大的影响到航空公司的经济效益,甚至还会损害航空公司的声誉,同时航班延误会地带来各种安全隐患,这是因为机场和飞行领域具有很多不确定因素。通过控制交通流量管理可以保障民航管理和航空公司的管理。通过控制交通管理,可以有效的降低延误损失。当前主要利用地面等待策略减少控制交通堵塞等问题,在机场营运高峰时期,让部分乘客在机场等待,这样一来可以避免空中堵塞,这是因为已经知道航班会出现延迟,那么就选择在地面上延迟,这样更加安全,也更加经济。但是这需要考虑到整个机场网络,掌握机场各节点承载量,在起飞之前对于航班在机场的起降进行综合协调,这样可以缓解堵塞问题的发生,在最大限度上优化航班的调度。

2概述地面等待策略

地面等待指的就是通过让飞机在地面等待,对于控制流量给予控制和观里,通过地面等待可以匹配航空流量和空域容量等,这样可以使航空资源的利用效率得到提高,避免发生航班延误等问题,还保障航空的飞行安全性。地面等待策略主要就是由地面等待代替空中等待,提高航空飞行的安全性,这种方法也具备经济性和可行性。以下是几种不同的类型:以决策制定时间为基础,实施有效的分类,地面等待可以分成静态和动态两种类型。静态指的就是在求解模型之前做好所有决策,例如已经事先确定好当前某时段内的计划航班数和起飞以及降落时间。动态指的额就是在求解模型之前没有确定固定的决策,需要根据实际情况不断更新决具体的决策。结合机场容量进行确定,地面等待可以分成确定性和随机性两种类型,地面等待问题的核心就是控制交通操作请求和机场容量的矛盾,但是只有发出操作请求才可以实施预测,因为天气等不确定因素会影响到机场容量,机场容量不断发生变化,处于不可预测的状态。结合对象机场进行分类,地面等待可以分为单机场地面等待和多机场地面等待两种类型。单机场地面等待指的就是目标机场比较单一,这也是研究初期重点研究的方向。以单机场等待问题为基础,产生多机场等待。以系统驱动模式为基础进行分析,地面等待主要包块时间驱动和事件驱动两种类型,时间渠道以时间区间为基础进行研究,事件驱动的输入事件为航班起飞和到场着陆等,系统服务时间就是相应的时刻。

3分析空中交通管理中的地面等待策略

3.1分析单机场静态地面等待

随机的目标机场容量是不确定的,国外研究学者对于单机场静态随机地面等待提出RICHETTA模型。这个模型全面的考虑了目标机场的场容量的随机性特征,这个模型可以对于到场飞机航班实施整组处理,由单个航班造成的复杂约束条件给予忽略,但是这种模型也存在较多的缺点,例如决策变量数量比较多,模型规模也非常大,使求解难度由此增加。

3.2分析多机场地面等待

多机场地面等待需要考虑到各个机场的相互联系和相互影响。多机场地面等待模型包括BS、VBO等。BS模型可以使操作不断简化,只是考虑目标机场容量限制机场的情况,对比单机场地面等待模型,计算模型需要联系多个机场的相互联系,考虑对于地面等待的影响,因此多机场地面等待模型更加贴近空管系统实际运行情况。此外BS模型的优势也有很多,例如求解速度非常快,可以针对松弛问题获得最优解等。但是设计者没有明确BS模型和松弛问题的相互关系,也没有将二者的关系在理论上给予证明,因此正在求解比较复杂的模型上利用BS模型。

3.3事件驱动的地面等待策略

事件驱动地面等待策略利用事件驱动模型代替时间驱动模型,对于地面等待策略影响下的离散事件的动态系统进行综合分析。这种方法主要研究因为航班起降产生的样本路径,利用有限扰动分析技术产生的延迟费用的影响。国外研究人员结合某个机场,设计出事件驱动地面等待策略,这种模型具有明显的优势,属于分布式地面等待计算模型,具有较强所占性,模型计算起来非常简单,计算机内存消耗比较小,执行起来也非常简单。但是这种模型需要实施优化离散处理,使计算处理变得更加方便。但是利用这种模型如果没有在考虑范围当中纳入机场之间的网络效应,那么在多机场环境下,部分情况是不成立的。总之利用地面等待策略可以缩减空中交通拥塞等问题,需要考虑到问题的理论性和实用性两个方面,深入的分析:模型建立要具备针对性,不同机场和不同航线建立的模型目标函数和约束条件等方面都具有巨大的差别,首先需要以研究对象为基础,建设对应的模型,建设的模型需要全面的考虑到现实条件,要具备一定的侧重点,有的时候也可以结合一定情况变化,改进原有模型,保障工作量不能过大。求解算法的高效性:因为地面等待策略属于一种大规模的优化问题,因此利用简单高效的求解方法可以使策略实施的实时性和准确性得到提高,同时也可以节约各方面资源。软件编制的专业性:当前针对单机场地面等待问题,一些求解软件的鲁棒性和兼容性等方面都要实施改进,对于多机场地面等待问题甚至还没有设计出相关的求解软件。系统运行的鲁棒性:问题研究对象是飞机,直接关系到人民群众的生命财产安全,因此建立的实际系统需要具备成熟性和稳定性,系统当中需要包含各种误差,例如因为天气变化等艺术导致原始数据发生变化,通过积累过程处理的误差,全面的考虑到管制人员的个人能力和不确定性等方面。

4结束语

通过以上综合的论述,我国航空事业不断高速发展,也相应的增加了机场容量需求,为了满足不断增长的容量需求,需要建立高效的地面等待策略,科学合理的优化我国航空交通管理制度,提高对于我国天空容量和地面容量的实际利用量,使我国航空交通环境不断改善。加强研究我国空中交通管理现状和未来发展,有利于这项工作获得更好的效果,因此在今后实践当中需要更加重视交通流量管理,保证实施措施的可行性和科学性。

参考文献

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作者:李俊宣 单位:中国民用航空西北地区空中交通管理局甘肃分局

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