CDM机制研究论文_吴陈力

中国民用航空温州空中交通管理站 浙江 温州 325024

ICAO CDM运行规范

CDM是一个支持其它活动的过程,比如,对于空域的容量和需求的平衡管理来说,CDM能够应用于战略规划阶段到实际运行阶段。它是为了达到一种目标,通过这个系统各成员之间的相互协作来共同完成某一目标,同时由参与者共同决定和实施这些决策的过程。如图1-1所示:

图1-1 CDM的运行逻辑图

其中,参与者的主要责任是:

1、使用和解读信息。

2、提供信息,通过接收信息触发信息更新和共享。

3、做出决策并共享决策结果。

4、执行已经做出的决策,尽管这个而决策可能不是此参与者做出的。

5、提供与做出的决策一致的服务。

各成员在明确各自责任的同时也应遵守CDM运行和发展的各个阶段,如下:

第一阶段:CDM需求鉴定

第二阶段:CDM分析

第三阶段:CDM规范和验证

第四阶段:CDM业绩情况

第五阶段:CDM审定和实施

第六阶段:CDM运行,维护和改进(持续)

以上所有阶段的结果都将与所有参与成员共享。具体阐述如下:

在第一阶段,应给空域使用者提供一个全球性的空中交通系统并且确保他们能正确地接收空中交通管理资源信息以满足他们的运行需求,空域的使用应在不同的空域使用者之间安全地共享。通常,第一个航空器准备使用空管资源时将拥有优先权。同时,在运行过程中应不断的对CDM的计划、实施和运行进行改进以满足用户需求。

第二阶段CDM分析,该方法进一步从决策的角度分析,分析应明确成员应该共同做出怎样的决定,通过这个决策,将会对接下来的进程造成怎样的影响。

第三阶段建立在CDM分析的基础上,对CDM运行的结果的共享和验证规范,这将解决:

将要做出的决定,它们是怎么达到的?

1. 所有成员在这个决定中所承担的角色和责任。

2. 目标的协议,可能有一些共享的目标和一些单独的子目标(比如用对运行影响最小的方法去解决一些冲突)。

3. 决策规则,过程和原理包括特定的时间线或节点、互动、角色和责任。

4. 信息需求包括一些数据标准,质量,频率和期限。

5. CDM的维护过程:审查,监控或验证等。

6. 第四阶段业绩情况的目标,此结果应该用来判断实施CDM过程的决定是否是值得的并且是否是值得投资的。这些业绩情况应当在所有CDM成员之间实现共享。

第五阶段,CDM的验证和实施,包括使CDM运行的所有步骤,它包括培训,和通知员工,实施或系统调整,信息网络等。

一旦CDM处于运行状态,它应该受到连续、共享的审查、维护和改进,以这种方式,CDM可以得到不断的改进提高。

图3-3 空中交通流量运行管理

协同决策过程允许航空器运营人在受到流量控制和其它限制时调整自己在CDM中的参与度。协同决策过程主要包括三个阶段,分别为:空管计划阶段,执行空中交通流量管理阶段以及后运行分析阶段。

CDM GDP流程步骤分析如下:

空管指挥中心(ATCSCC)和航空公司运控部门(AOC)对容量和需求进行评估,ATCSCC通过对空域状态持续监控,看是否有需求超过容量的情况,当某机场航班数超过其降落容量时,ATCSCC和AOC协同工作,决定是否需要运行GDP程序。

1. GDP模拟及发送建议,当决定必须运行GDP时ATCSCC利用支持工具将提议的模拟结果发送到各个相关航空公司。

2. AOC做出航班取消相应,通过FSM,航空公司可以看到提议的GDP的所有参数,并评估提议带来的影响。其中某些航空公司可能通过选择取消航班来降低需求,如果足够多的航班被取消,就可能避免启动GDP。

3. 是否仍然需要GDP。在AOC对GDP建议进行分析评估并做出响应后,ATCSCC对空域情况进行重新评估以决定是否还需要实施GDP。

4. 初次分配时隙。如果需要运行GDP。ATCSCC将通过支持工具发布GDP。通过运行RBS程序支持工具给每架航班分配一个受控落地时隙或落地时隙,这个程序也给每架航班分配一个受控起飞时刻。

5. AOC做出航班取消或替换等响应。航空公司根据实际需求,再次优化分配的到达时隙,决定取消或延误某些航班来降低自己的损失,然后将调整消息发给ATCSCC。

6. 再次分配时隙。压缩(Compression)是一个在航空公司之间进行的时隙交换过程,这个过程使飞机运营用户填充那些通过上述航空公司内部替换无法填充的空时隙。在整个GDP过程中通过ATCSCC周期性地运行压缩。

7. GDP修改与扩展。程序将根据机场状态的变化,做出相应的修改和扩展。利用FSM,ATCSCC对程序使用率,对包括的AOC,或程序结束时刻等GDP参数进行修正,再利用RBS和Compression算法来计算出所有受影响航班的控制降落和起飞时刻。

8. 协同时隙分配包括初次分配和再分配问题,国外针对时隙分配的研究目前已取得一定的应用成效和理论成果,有些方法已经在实际的空管工作中得到了应用,如RBS算法、Compression算法和SCS时隙信任交易机制等[5]。

CDM在节能减排中的影响

随着全球气候问题的日趋严重,节能减排的实施迫在眉睫。而CDM对节能减排的贡献是毋庸置疑的,CDM与节能减排具有高度的一致性。

CDM系统能有效地减少地面等待时间和滑行时间,减少燃油消耗以及碳排放量。以北京首都国际机场为例,从2012年3月到2013年4月在实施CDM系统后,关舱门后等待时间和滑行时间整体呈明显减少的趋势,如图3-8所示。

图3-12 深圳机场航班总延误时间对比

通过CDM的实施运行,使航班运行更加公开透明,更加规范。通过信息的共享,提高了协同保障的效率,通过CDM的计算等,合理安排时间,减少了旅客的等待时间,减少了旅客投诉率。同时,按照航班的放行顺序进行地面保障,提高了地面保障资源的利用率和效率。CDM通过与航空公司、空管部门、机场等其它利益相关者共享信息、协调等方式合理分配航空器时隙,减少关舱门后的等待时间以及滑行时间,给予航空公司合理安排航空器运营状态的时间裕度。不管是减少关舱门等待时间还是滑行时间都能有效减少航空器燃油消耗。航空公司与其它各相关部门协调共享之后,提前给航空器最佳的运营安排,无形中为航空公司减少了相关消耗。总之,CDM的实施直接或者间接地为节能减排做出了相应贡献。

论文作者:吴陈力

论文发表刊物:《科技新时代》2019年1期

论文发表时间:2019/3/20

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