民航山东空管分局 山东 济南 250200
随着空中交通流量的持续增长，空域结构不合理导致的空中交通拥挤问题日益严重。终端区空域是空中交通的密集和枢纽区域，通过科学、合理地优化，不仅能够保证飞行安全，提高空域容量，还可以充分地利用空域资源，提升整个空域的空中交通服务能力。本文紧密联系我国终端区的实际情况，从空管部门实际运行角度对终端区空域规划问题进行了深入、系统地研究，给出了适合我国国情的终端区结构优化方法。
关键词：空中交通流量，终端区，进离场程序，进、离场航线单向分离
引言
近年来，随着国际民航旅客量大幅增加，贸易量的剧增且航空器趋向大型化，再加上航空器日益增多，飞行流量的不断增大，航线网络和机队规模不断扩大，飞机间的冲突也越来越频繁，最终造成航班的延误越来越多。其原因，不难发现绝大多数延误都是由于机场终端区的限制。因此改善我国的终端区环境是关键环节。如何确保飞机在高效安全的前提下减少航班延误率是一项长期而艰巨的工作。
当今社会已进入以智能化、网络化，自动化为发展方向的信息时代，世界各国都在寻求有效的方法以提高终端区容量。近年来，对终端区空域进行合理的优化，利用新的思维和方法，尤其是利用改善进离场航线的方法实现冲突调配的研究已经取得较大的进展。
一 我国空中流量管理的现状
航空运输相对于其他运输方式来讲，其优势在于“安全、快速、舒适、方便”，中国民航在这几个方面都不同程度地存在不足，尤其是由于流量管理方面的各种原因而造成的一些问题一直困扰着民航，如航班延误、航空器在飞行过程中盘旋等待、甚至返航备降等。只有对流量问题的起源和我国目前飞行流量管理方面的各种制约因素进行分析研究，才能更好地解决这一问题。
流量管理本来是作为一种紧急而特殊的程序而产生的，但现在随着民航的发展已经成为了一个经常运用的普通化工具。在我国目前的飞行流量的绝对值仍然相对较低的情况下，却依然存在着类似的问题，在某些方面甚至有过之而无不及，说明我国目前的空中交通流量管理方面以至于整个空中交通管理系统中尚存在着一些不完善的地方制约着流量的有效管理。
1.1 空域自由度
1.1.1从流量管理的角度来看，在航路管理体制中，如果航空器必须局限在某一点进出区域，在某一航迹上飞行，必将大大加大流量的集中拥挤程度；相反，如果航空器能摆脱依靠陆基导航设备所设定的航路实施飞行，而地面管制部门有精密先进的雷达系统加以辅助监视的话，则既可增加安全性，减少延误，也可提高空域利用效率，提供最大程度的灵活性，增大飞行流量。目前，我国大部分地区的空管部门已经装备有先进的航空雷达监视系统，而我国上空飞行的大部分航空器也已装备了卫星导航系统，如果加以改善联网，提高地区覆盖率，增加备份手段，实现空域内严密无缝隙的雷达覆盖，在技术上提高空域自由度是没有问题的。
1.2 管制方式
1.1.2现阶段我国的流量管理所面临的另一个障碍是相对落后的管制方式。由于技术设备的水平、提供飞行动态监视信号的可靠性和精确性以及备份手段的程度不同，各地实行的管制方式也差别较大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在部分流量较大的机场、空域和东部沿海地区已经陆续实施了雷达监控管制；尤其是在广州整个空域、珠海进近、北京终端区已经实施了雷达管制；除此以外的中西部部分地区仍然是实施程序管制。
一个提供雷达管制或者雷达监控管制的空域的最大容量还必须考虑到雷达失效或其他紧急情况时管制方式转换到备用雷达或无雷达状态时的可能性，以及备用雷达和通信系统的技术可靠度，这一点应该引起我们的重视。因此，在雷达联网技术日益成熟的今天，应加大对雷达设施的投入，在相临区域管制室之间实现雷达联网或互引雷达讯号，使雷达讯号得到连接共享，增加雷达保障性能的可靠性，减少因雷达失效而实施程序管制的现象。在此基础上，逐步加速向雷达管制过渡的步伐，缩小管制间隔，加大空域的容量。
1.3 管制员素质
1.1.3空管的基层管理已经从传统意义上的行政管理逐渐转变成为规范化管理，通过对整个工作流程的科学规范，落实了岗位职责，严明空管纪律，完善和落实各类规章制度，加强实施标准化、制度化、程序化的管理办法，使基层的管理工作取得很大的成效，从而堵住了工作过程中的许多漏洞，使飞行冲突发生机率减小，管制员的素质得到了一定的提高。由于管制员的素质存在着差异，加上个人的经验、工作习惯和对工作的理解不同，也要注意工作方法，提高管制员的工作积极性，加强工作过程中相互弥补相互监督的机制，发挥管制员在指挥调配上的主观能动性，避免空管员因循某一习惯做法而形成的模式化，为管制员营造一个良好的工作环境，只有拥有一支管制技术高超、服务意识优良的队伍，才能想机组之所想，才能真正地履行防相撞和使流量畅通有序的职责；也只有使管制员的素质真正得到提高，才能从根本上解决流量管理的问题。
二 我国终端区管理的现状
流量管理的目的是在确保每架航空器飞行的安全，有序和快速的前提下，保证在任何特写的点或区域内的飞行总量和空管系统的承受能力相一致。随着我国飞行总量的不断增加，与之相对应的流量管理服务一直运行在滞后，低效状态，两者矛盾日益突出。
现阶段我国的终端区管理所面临的另一个很大的障碍是相对落后的管制方式。由于技术设备投入的水平、提供飞行动态监视信号的可靠性和精确性以及备份手段的程度不同，各地实行的管制方式也差别较大，在部分流量较大的机场空域和东部沿海地区已经陆续实施了雷达监控管制，尤其在广州整个空域、珠海进近、北京终端区已经实现了雷达管制，除此以外的中西部部分地区仍是实施程序管制。
中国民航已经很早就意识到这个问题，在我国的大部分管制部门都装备了雷达设备，在很大程度上改善了空管的落后局面。一个提供雷达管制或者雷达监控管制服务的空域的最大容量还必须考虑到雷达失效或其他紧急情况时，管制方式转换到备用雷达或无雷达状态时的可能性以及备用雷达和通信系统的技术可靠度，这一点应该引起我们应有的重视。因此，在雷达联网技术日益成熟的今天，应加大对雷件设施的投入，在相邻区域管制室之间实现雷达联网或互引雷达讯号，使雷达讯号得到联接共享，增加雷达保障效能的可靠性，减少因雷达失效而实施程序管制的现象。在此基础上，逐步加速向雷达管制过渡的步伐，缩小管制间隔，加大空域的容量。
三 国外终端区研究现状
近些年来，国内外学者在终端区空域规划方面的理论研究很多，包括终端区流量优化管理、终端区空域扇区规划等都取得了一些成果，但是值得注意的是，关于终端区空域结构优化的研究始终没有一套系统的理论和方法，甚至是国际民航组织（ICAO）至今都尚未定义出终端空域的概念。欧洲航行安全组织对终端空域的定义是“终端空域是描述环绕某个机场提供空中交通服务空域的一般术语，它包括了目前在欧洲民航会议地区通用的所有各类术语” 。
空域规划方面，Doc9426-AN/924和国际民航公约附件11包含了部分与之有关的内容，Doc9689-AN/953总结了国际民航界在空域规划设计和空域安全性评估方面更广泛的量化研究成果，成为国际空中交通管理人员进行空域规划设计的理论依据。航路网络规划方面，在过去的几年，许多数学模型和仿真模型已经被研究人员引入用以解决航路网络的拥挤问题。模型的研究主要分为战术上的研究和战略上的研究。战术上的研究，Bianco ，Bertsimas和Stock对于地面控制提出了不同的模型，并且在美国空域的实施中（自由飞行）获得了有效的证明战略上的研究，2004年法国学者 Thomas Riviere提出在减少管制扇区前提下重新设计欧洲航路网，研究从一个简单的覆盖欧洲的网络开始，通过追求航路网的最短路和最大容量为目标使用模拟退火算法求解，最后得出的航路网在最短路的基础上增加了16％的容量。上述这些研究的前提都是基于卫星导航的空域自由飞行，不适用于我国基于地基导航的空域固定航路、航线飞行。
论文作者:李京萌
论文发表刊物:《科技新时代》2019年1期
论文发表时间:2019/3/18
标签：空域论文; 管制论文; 终端论文; 流量论文; 航路论文; 我国论文; 民航论文; 《科技新时代》2019年1期论文;