空中交通管理协同决策CDM的应用

摘要：本文在协同决策概念基础上，研究了CDM（Collabora⁃tiveDecisionMaking）的发展历程和应用情况，并在研究协同决策在我国空中交通应用的情况之上，介绍应用该系统后空中交通的改善情况。本文的研究将对解决空中交通拥堵、减少航班延误和提升空管系统运行效率上有着积极意义。

关键词：协同决策；应用；空中交通应用；展望

近几年来，伴随着全球航空运输业的飞速发展，空中交通的飞行流量也急剧上升，空中交通拥堵现象逐渐成为常态，以至于很多航班都不能够正常运行。另外，由于高空之上雨雪、雾霾等突发天气状况经常发生，机场上航班的起降频率也进一步下降。航班延误情况的增多，不仅严重影响航空公司的形象，也给乘客的正常出行活动带来极大的不便。为了确保空中交通安全和航班的有序运行，在经过多方的探索和研究之后，CDM（协同决策）逐渐应用到了空中交通管制工作当中。

1.CDM（协同决策）的概念及分析

1993年9月，协同决策的概念第一次出现在美国联邦航空管理局的实验当中。美国联邦航空管理局通过航空数据交换协议实验，证明了系统决策的应用能够在很大程度上减少航班延误，并证明了航空流量管理部门对减少航班延误、提升空中交通安全性和空中交通效率方面都具有重要意义。为了缓解和防止空域出现超负荷运行、空中交通意外的发生、空域交通堵塞以及空中交通意外等情况，美国联邦航空管理局（FAA）在1970年的4月建立了空中交通流量管理系统。随着空中交通的不断发展，该系统逐渐完善，已成为能够适应各种突发天气状况的协作系统，其在解决美国空中交通、提高航班运营效率方面发挥着重要作用。1994年5月，美国联邦航空局成立了旨在协调军用航空和民用航空矛盾的空中交通管制指挥系统，以使美国的空中航线更加多变、安全和高效。在空中交通的运输系统中，空中交通管理系统、机场、航空公司、军用航空管理部门等不同的组织之间以及每个部门的内部之间虽有明确的职能分工，但也可避免的会出现各种冲突和矛盾。各种冲突和矛盾的出现是各部门之间缺乏对最新信息的了解和分享的结果。协同决策系统表现的是航空公司和政府部门之间的一种合作关系，在该种关系中，政府相关管理部门制定空中交通的约束条件，航空公司在政府的约定之下，根据自身情况优化航班，最终实现双方在决策上的统一。民航协同决策系统是将机场、航空公司、空中交通管理部门联合起来，通过信息交互、数据共享，以提高对空域的利用率，优化对空中交通的流量管理，并为空中交通的各个参与方提供最大的利益保障。CDM（协同决策）是一种能够实现航空运输系统性能最优的理念，而不是一个工具或者目标。该理念是使空中交通管理的工作在多方的协调下更加高效、有序、安全的进行，以便国家对于空域的宏观调控和合理安排。CDM（协同决策）是一个多方部门共同参与以实现相互沟通、信息共享的理念，因此其既能够实现高效、正确的决策，又能满足各个参与方的不同工作需求。协同决策系统的存在不是为了剥夺航空公司的权利和利益，而是以更加优良的管理理念，更加先进的管理手段来提高整个系统的工作效率和安全性。

2.协同决策在我国空中交通的应用

协同决策在我国的应用主要表现在三个方面，一个是数据和信息共享。现阶段，多数航空公司各个部门之间都建立了数据共享机制，以便实现更为高效的管理；二是管理观念的转变。在建立协调决策的基础上，各航空公司之间逐步实现了资源共享，在资源共享之上的决策能够实现其的最大利益；三是传统工作流程的改变。工作流程的改变使各部门的工作不再是孤立的单元，而是一个相互协作相互配合的整体。这三方面直接改变了传统空中交通的运作方式，一种更科学、更高效、更快捷的方式代替了以往陈旧的管理方式，使得我国空中交通效率大幅度增加。CDM系统作为一个集容量、效率和安全为一体的综合平台，其可以根据空中交通管理部门和飞行计划等信息来计算出航班的各种信息。因此，机场、空中管理部门能够在第一时间得到共享的空域资源信息，以便对航班进行更加合理的设计和更改。目前，CDM系统已经在我国的华东空管局、华北空管局、西南空管局等地投入试运行，运行结果表明CDM系统效果显著，能够在很大程度上加强对空中流量的管理，并在减少航班的延误，促进空中交通运行安全性、扩大航班容量方面也有着积极作用。例如成都将航班协同放行工作扩展至西南空管局、成都双流国际机场及各基地航空公司等驻场单位,联合启动离港航班协同放行工作,使西南地区流量管理系统建设步入至一个新阶段。但是，我国目前还没有建立起全国性的空中交通流量管理系统，地方性的试运行还没有扩展到全国的运行。其原因主要是一些方面的技术还不够成熟，还存在着应用上的一些问题。例如我国在一些相关系统数据的管理上仍相对保守，实用性依然不强。国外的成功案例表明，建立一个完整的协同决策机构需要在流量管理中心处建立一个协调决策中心协调席位，以便在全国范围内协调不同区域之间的流量分配。同时，还需要在区域级管理单位建立各自的协同决策席位。该种模式能够实现中心协调地方，地方也能及时把各种信息汇报给中心系统。这样的协同决策系统，既能保证飞行安全，又能提高我国空域使用效率。综上所述，协同决策系统是一种新兴的工作流程和工作机制，更好的体现了团队配合的优势，并能保证个体在团队中的利益。协同决策系统通过标准化的协同方式让信息在整个系统内部实现共享，使系统在内部实现各方合作，共同做出最科学的决策。同时，协同决策提高了资源的利用率，其在充分考虑参与者利益的同时，也保证了机场航班的正常运营、增强了空中交通管理部门对空域的管控、协调了空中交通流量、提升了航空公司的经济效益。所以，协同决策推广到全国普遍使用只是时间的问题，并且随着市场的需求和科技的发展，我国一定能够对协同决策系统做出进一步的改进，使之能够适应更加复杂的具体情况。随着应用范围的不断扩大和人民群众出行对空中交通持续增长的需求，我国的空中交通状况必将逐步的改善，整体的空域使用情况也将更加良好。

3.协同决策的应用展望

协同决策的早期应用主要体现在空中交通流量管理的方面，但是现在已经渗透到组织结构之间的作用、关键技术的开发与应用、系统工具的集成等一系列相关的领域中，并向其他业务领域不断的蔓延。比如，在CDM（协同决策）的机制下，美国的航空公司与美国的国家气象局合作，协同开发了天气预报的功能，使得空中交通管理部门能够在非正常天气系统未到来之前对飞行计划做出调整，进而保障飞行的安全以及旅客大面积滞留在机场。另外，这两个领域的合作也提高了天气预报的有效性，让天气预报能够预测更长日期的天气情况，让天气的预报更加准确。特别是对流天气与雷雨冰雪天气的预测，在CDM（协同决策）的机制下，可以自动生成天气预报图像，确定未来72小时之内的天气情况。在CDM（协同决策）机制下的合作，不仅对两者都产生了有益的影响，方便空中交通管理部门对飞行计划的安排，也促进了天气预报智能化、科技化的发展。协同决策是一个透明开放的平台，也是一个可靠、高效的运行机制，其可在很多领域投入使用，例如气象部门、机场、学术界和政府等。该机制在学术界的应用，不仅可以最大程度的实现资源共享，让科研人员得到第一手的研究数据，增加研究成果的可行性，增强专家学者之间的交流，还能够让人们及时发现存在的问题，形成有效的互助团体。系统各参与者之间的相互讨论，能够不断发现存在的问题，使研究不断完善。最终的系统决策也是所有参与者汗水和智慧的结合，是一项具有有科学性的研究结论。

4.结语

协同决策是一个相对较新的领域，它不是一个目标，而是一种管理理念。协同决策系统当前在全球空中交通管理系统中的应用，极大的改善了全球的空域容量不足、航班延误、地面各个管理部门无法协调飞行计划等问题，使全球的空中交通流量得到极大的改变，也使当前的飞行结构得到优化，更提高了国家对于空域的管控能力。另外，协同决策也在向着不同的领域蔓延，在相关的领域发挥着不可取代的作用。随着我们不断的研究和发现，CDM（协同决策）的应用也一定会越来越广泛。

参考文献：

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作者：刘芳 单位：民航华北空管局空管中心流量室