1、第三章 空中交通流量管理,教學(xué)目的,了解流量管理單位的職責(zé) 掌握流量管理的方法,主要內(nèi)容,3.1 概述 3.1.1 空中交通流量管理的含義及分類 3.1.2 我國(guó)空中交通流量管理機(jī)構(gòu) 3.1.3 流量管理原則 3.2 空中交通流量管理方法 3.3 空中交通流量管理系統(tǒng) 3.3.1 美國(guó)的空中交通流量管理系統(tǒng) 3.3.2 歐洲的空中交通流量管理系統(tǒng) 3.3.3 日本的空中交通流量管理系統(tǒng) 3.3.4 我國(guó)的空中交通流量管理系統(tǒng)方案,空中交通流量是指的就單位時(shí)間 內(nèi)通過(guò)航線某一點(diǎn)或者某條航線 的飛機(jī)數(shù)量（不分方向）。,3.1 概述,3.1.1 空中交通流量管理的含義及分類,交通流量簡(jiǎn)稱交通量，表示

2、交通流在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)路線指定斷面的載運(yùn)工具的數(shù)量。它是衡量運(yùn)輸設(shè)施產(chǎn)量的一項(xiàng)指標(biāo)。 空中交通流量是指的就單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)航線某一點(diǎn)或者某條航線的飛機(jī)數(shù)量（不分方向）。,1.空中交通流量的特點(diǎn),（1）空中交通流量快速增長(zhǎng)。 近年來(lái)，我國(guó)的空中交通流量增長(zhǎng)很快，對(duì)軍航、民航空管系統(tǒng)都造成了極大的壓力，空中交通流量的狀況取決于航線條數(shù)及長(zhǎng)短、機(jī)場(chǎng)和飛機(jī)數(shù)量、起降架次等。 （2）空中交通流量分布不均衡。 空中交通流量增長(zhǎng)速度快，分布很不均衡，其流量主要集中在少數(shù)政治、經(jīng)濟(jì)、旅游中心城市的機(jī)場(chǎng)，尤其我國(guó)東部較發(fā)達(dá)地區(qū)。,2.流量管理的含義和目的,空中交通流量管理 Air Traffic Flow Man

3、agement，簡(jiǎn)稱ATFM。 是指為有助于空中交通安全，有序和快捷的流通，以確保最大限度的利用空中交通管制服務(wù)的容量并符合有關(guān)空中交通服務(wù)當(dāng)局公布的標(biāo)準(zhǔn)和容量，而設(shè)置的服務(wù)（DOC. 4444文件）。,流量管理（ATFM）目的,主要是在需要或預(yù)期需要超過(guò)空中交通管制（ATC）系統(tǒng)的可用容量期間內(nèi)，為空中交通安全、有序和流量的加速提供服務(wù)，確保最大限度地利用ATC容量，保證空中交通最佳地流向或通過(guò)這些區(qū)域，為飛機(jī)運(yùn)營(yíng)者提供及時(shí)、精確的信息以規(guī)劃和實(shí)施一種經(jīng)濟(jì)的空中運(yùn)輸，以盡可能準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)飛行情報(bào)而減少延誤。 術(shù)語(yǔ)“ATFM”包括組織與處理空中交通流量的各種方法，以此方法進(jìn)行的任何工作，使得在保

4、證各架航空器安全、有次序和迅速過(guò)程中，任一給定的點(diǎn)上或任一給定的區(qū)域內(nèi)所處理的交通總量是與空中交通管制系統(tǒng)的容量相適應(yīng)。,3.流量管理的分類,（1）根據(jù)實(shí)施管理的時(shí)間不同對(duì)流量管理分類 先期流量管理或稱戰(zhàn)略流量管理 飛行前流量管理或稱戰(zhàn)術(shù)流量管理。 實(shí)時(shí)流量管理或動(dòng)態(tài)流量管理。 （2）根據(jù)實(shí)施管理的地點(diǎn)不同(空間劃分)對(duì)流量管理分類 終端區(qū)流量管理 機(jī)場(chǎng)流量管理 航路流量管理,（1）根據(jù)實(shí)施管理的時(shí)間不同對(duì)流量管理分類,先期流量管理或稱戰(zhàn)略流量管理 指對(duì)全國(guó)和地區(qū)航線結(jié)構(gòu)的合理調(diào)整、制定班期時(shí)刻表和飛行前對(duì)非定期航班的飛行時(shí)刻進(jìn)行協(xié)調(diào)。 其目的是防止航空器在某一地區(qū)或機(jī)場(chǎng)過(guò)于集中和出現(xiàn)超負(fù)荷流

5、量，危及飛行安全，影響航班正常。 主要特點(diǎn)是在實(shí)施之日的幾個(gè)月至幾天前進(jìn)行調(diào)整。在制定班期時(shí)刻表時(shí)，對(duì)定期和非定期航班的飛行時(shí)刻加以控制，避開(kāi)空中交通網(wǎng)絡(luò)的擁擠區(qū)域。 其手段主要是統(tǒng)一安排各航空公司的航班時(shí)刻表，合理分布各條航線、各個(gè)時(shí)問(wèn)段的交通流量，避免繁忙航路上高峰時(shí)刻的擁擠現(xiàn)象。,飛行前流量管理或稱戰(zhàn)術(shù)流量管理。 指當(dāng)發(fā)生天氣惡劣、通信導(dǎo)航雷達(dá)設(shè)施故障、預(yù)計(jì)扇區(qū)或區(qū)域流量超負(fù)荷等情況時(shí)，采取改變航線、改變航空器開(kāi)車、起飛時(shí)刻等方法，疏導(dǎo)空中交通，維持正常飛行秩序。 主要特點(diǎn)是在飛機(jī)起飛前24小時(shí)之內(nèi)，調(diào)整其起飛時(shí)刻，使其按照規(guī)定的管制間隔有秩序地飛行。 其手段主要是通過(guò)改變飛機(jī)的起飛(如

6、采用地面等待策略，調(diào)節(jié)飛機(jī)流量)、降落時(shí)刻，改航等方法，保證交通流量和飛機(jī)間隔。,實(shí)時(shí)流量管理或動(dòng)態(tài)流量管理。 是指當(dāng)飛行中發(fā)現(xiàn)或者按照飛行預(yù)報(bào)將要在某一段航路、某一區(qū)域或某一機(jī)場(chǎng)出現(xiàn)飛行流量超過(guò)限額時(shí)，采取改變航段，增開(kāi)扇區(qū)，限制起飛、著陸時(shí)刻，限制進(jìn)入管制區(qū)時(shí)刻或者限制通過(guò)某一導(dǎo)航設(shè)備上空的時(shí)刻，安排航空器空中等待，調(diào)整航空器速度等方法，控制航空器按照規(guī)定間隔有秩序地運(yùn)行。 主要特點(diǎn)是在飛機(jī)飛行過(guò)程中采取措施，使其按照規(guī)定的管制間隔有秩序地飛行。 其手段主要是通過(guò)對(duì)飛行中的飛機(jī)實(shí)施調(diào)速、等待、限制到達(dá)(進(jìn)入)、改航等方法，保持飛機(jī)間的間隔。,（2）根據(jù)實(shí)施管理的地點(diǎn)不同(空間劃分)對(duì)流量管

7、理分類,終端區(qū)流量管理。 終端區(qū)流量管理考慮的對(duì)象是在一定距離范圍內(nèi)一個(gè)或多個(gè)具有單條跑道或多條跑道的機(jī)場(chǎng)，根據(jù)跑道的接收率在可調(diào)空域范圍內(nèi)對(duì)進(jìn)近飛機(jī)進(jìn)行排隊(duì)。主要涉及到達(dá)終端區(qū)、進(jìn)近飛行和到達(dá)機(jī)場(chǎng)三個(gè)階段。 終端區(qū)流量管理主要研究終端區(qū)飛機(jī)到達(dá)流的排序規(guī)劃問(wèn)題在不違反飛行安全間隔的情況下，為保證空中交通流的快速、有序流動(dòng)，合理安排飛機(jī)著陸次序，根據(jù)不同的原則給出相應(yīng)的算法。 主要管理算法有：先到先服務(wù)(FCFS)算法，約束位置交換(CPS)算法，滑動(dòng)排序窗算法，延誤交換算法，動(dòng)態(tài)尾流間隔算法。,機(jī)場(chǎng)流量管理。 機(jī)場(chǎng)流量管理是最大限度的利用現(xiàn)有資源的原則下，充分的利用機(jī)場(chǎng)的容量。盡可能減少預(yù)測(cè)

8、到的空中和地面的延遲等待同時(shí)盡可能將預(yù)測(cè)到的空中盤旋等待推前到該航班起飛前，從而將必要的空中延遲轉(zhuǎn)化為地面等待。主要管理算法有空中等待算法和地面等待算法。,航路流量管理。 航路流量管理保證交匯點(diǎn)處、航路、扇區(qū)不會(huì)在某些時(shí)段發(fā)生嚴(yán)重?fù)頂D到達(dá)這一目標(biāo)的前提是飛機(jī)起飛之前流量的整體分布進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，立足全局，所采取的每項(xiàng)措施都必須考慮它對(duì)其他區(qū)域載荷造成的影響，否則，會(huì)造成顧此失彼的后果。,3.1.2 我國(guó)流量管理機(jī)構(gòu),二級(jí)管理機(jī)構(gòu),1.民航局飛行流量管理單位的職責(zé) （1）掌握全國(guó)的飛行計(jì)劃和飛行動(dòng)態(tài)； （2）監(jiān)控國(guó)際航路、國(guó)內(nèi)主要航路和飛行量密集地區(qū)的飛行流量，提出實(shí)施流量控制的措施并組織實(shí)施；

9、（3）控制民航定期和不定期飛行起飛、降落時(shí)刻； （4）與非民航有關(guān)單位進(jìn)行協(xié)調(diào)； （5）協(xié)調(diào)地區(qū)管理局飛行流量管理單位之間發(fā)生的流量管理問(wèn)題； （6）協(xié)調(diào)地區(qū)管理局飛行流量管理單位與航空器經(jīng)營(yíng)人航務(wù)部門之間出現(xiàn)的有關(guān)流量的問(wèn)題。,2.地區(qū)管理局飛行流量管理單位的職責(zé) （1）掌握本地區(qū)管理局范圍內(nèi)的飛行計(jì)劃和飛行動(dòng)態(tài)； （2）監(jiān)控本地區(qū)管理局范圍內(nèi)的飛行流量，提出實(shí)施流量控制的措施并組織實(shí)施； （3）按照民航總局飛行流量管理單位的指令，組織本地區(qū)管理局有關(guān)管制單位落實(shí)指令的要求； （4）對(duì)本地區(qū)管理局各機(jī)場(chǎng)定期和不定期飛行起飛、降落時(shí)刻提出審核意見(jiàn)； （5）與本地區(qū)有關(guān)的非民用航空單位進(jìn)行協(xié)調(diào)；

10、 （6）協(xié)調(diào)本地區(qū)管理局各空中交通管制單位之間發(fā)生的有關(guān)問(wèn)題； （7）協(xié)調(diào)本管理局空中交通管制單位與航空器經(jīng)營(yíng)人航務(wù)部門之間出現(xiàn)的有關(guān)流量的問(wèn)題。,3、具體實(shí)施單位 塔臺(tái)管制室 進(jìn)近管制室 區(qū)域管制室,3.1.3 流量管理的原則,以先期流量管理和飛行前流量管理為主，實(shí)時(shí)流量管理為輔。,（1）調(diào)整航線結(jié)構(gòu)由地區(qū)管理局提出建議，由民航總局空中交通管理局協(xié)調(diào)有關(guān)單位后實(shí)施。 （2）協(xié)調(diào)定期航班時(shí)刻，由航空器經(jīng)營(yíng)人提出，經(jīng)地區(qū)管理局審核后，由民航總局空中交通管理局批準(zhǔn)。協(xié)調(diào)非定期航班時(shí)刻，按照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。 （3）因航線天氣惡劣需要改變預(yù)定飛行航線時(shí)，由有關(guān)航空器經(jīng)營(yíng)人或民航總局飛行流量管理單位提出申

11、請(qǐng)，經(jīng)民航總局協(xié)調(diào)有關(guān)單位后，通知有關(guān)地區(qū)管理局飛行流量管理單位和空中交通管制單位。,因通信、導(dǎo)航、雷達(dá)設(shè)施發(fā)生故障需要改變預(yù)定飛行航線時(shí)，由發(fā)生故障的單位逐級(jí)上報(bào)至民航總局，由民航總局飛行流量管理單位協(xié)調(diào)有關(guān)單位后，向有關(guān)地區(qū)管理局飛行流量管理單位和空中交通管制單位發(fā)出改變預(yù)定航線的電報(bào)。 預(yù)計(jì)扇區(qū)或區(qū)域流量超過(guò)負(fù)荷需要改變航線或航段時(shí)，由有關(guān)區(qū)域管制室向地區(qū)管理局飛行流量管理單位報(bào)告，如果采取的措施只涉及本區(qū)管制單位，則由地區(qū)管理局飛行流量管理單位協(xié)調(diào)當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)單位后發(fā)布改變航線或航段的通知，并抄報(bào)民航總局飛行流量管理單位備案。如果采取的措施超出本地區(qū)的管轄范圍時(shí)，則應(yīng)當(dāng)上報(bào)民航總局飛行流量

12、管理單位。,（4）限制起飛、著陸時(shí)刻和空中等待的程序。根據(jù)飛行流量管理的需要確定，區(qū)域管制室有權(quán)限制本管制區(qū)內(nèi)各機(jī)場(chǎng)的起飛或進(jìn)入移交點(diǎn)時(shí)刻，有權(quán)就即將由上一區(qū)域管制室或進(jìn)近（塔臺(tái)管制室）管制區(qū)飛進(jìn)本管制區(qū)的航空器提出限制條件，有權(quán)增開(kāi)扇區(qū)。進(jìn)近管制室（塔臺(tái)管制室）有權(quán)就即將由區(qū)域管制室管制區(qū)飛進(jìn)本管制區(qū)的航空器提出限制條件，有權(quán)增開(kāi)扇區(qū)。塔臺(tái)管制室有權(quán)限制即將由區(qū)域（進(jìn)近）管制室管制進(jìn)入本管制區(qū)的航空器在本場(chǎng)著陸的時(shí)刻。塔臺(tái)管制室有權(quán)限制航空器的開(kāi)車和起飛時(shí)刻。,3.2 流量管理的方法,1.按照管理的時(shí)間劃分 （1）長(zhǎng)期法 （2）中期法 （3）短期法 2.按照管理的空間劃分 （1）航路流量管理

13、 （2）終端區(qū)流量管理 （3）機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面流量管理 3.按照管理的級(jí)別劃分 （1）戰(zhàn)略級(jí)流量管理 （2）預(yù)戰(zhàn)術(shù)級(jí)流量管理 （3）戰(zhàn)術(shù)級(jí)流量管理,4.按照管理的應(yīng)用劃分 容量評(píng)估 流量預(yù)測(cè) 地面等待 終端區(qū)排序 改航 航班時(shí)刻優(yōu)化,（1）長(zhǎng)期法。 時(shí)間跨度一般為5-10年。 該方法一方面通過(guò)改進(jìn)和應(yīng)用先進(jìn)的空重交通管制技術(shù)，例如利用更先進(jìn)的通信、導(dǎo)航、監(jiān)視和管制手段來(lái)提高對(duì)空域和跑道的利用率，另一方面則更多的從硬件因素?cái)U(kuò)容，例如新增或重新規(guī)劃空域，新建機(jī)場(chǎng)、跑道等，來(lái)達(dá)到提高空中交通可容納總?cè)萘俊?這是世界各國(guó)最常用的解決辦法。,（2）中期法。 時(shí)間跨度一般為一天至半年。 該方法主要是通過(guò)指定日常的

14、飛行需求分配規(guī)則來(lái)合理調(diào)配飛行，例如，設(shè)立浮動(dòng)機(jī)場(chǎng)和跑道使用費(fèi)用機(jī)制，在繁忙的黃金航班時(shí)刻的飛行費(fèi)用較高，而在非繁忙時(shí)段的費(fèi)用較低，鼓勵(lì)航空公司或飛行用戶在非繁忙時(shí)段安排飛行以減少繁忙時(shí)段的飛行壓力。另外，也可以建立飛行時(shí)隙配額制，將飛行時(shí)間按照一定的時(shí)間間隔劃分為許多時(shí)隙，每個(gè)航空公司或飛行用戶在一段時(shí)間內(nèi)只能被分配一定數(shù)量的時(shí)隙，時(shí)隙可以有償轉(zhuǎn)上，當(dāng)某個(gè)航空公司的時(shí)隙不足時(shí)，可以尋求購(gòu)買其他航空公司的時(shí)隙，這種方式通過(guò)指定行業(yè)制度來(lái)規(guī)范和實(shí)現(xiàn)。 具體的方法主要包括增加空中航線，修改空域結(jié)構(gòu)等。這些方法使得空中交通網(wǎng)絡(luò)的飛行流量從宏觀上更加合理。能夠更有效地利用空域。,（3）短期法。 時(shí)間跨

15、度較小，一般在一天以內(nèi)。 該方法在保障最小間隔和飛行安全的前提下，對(duì)當(dāng)天預(yù)計(jì)要執(zhí)行的空重交通流進(jìn)行提前合理的規(guī)劃，適當(dāng)?shù)目刂平煌鬟M(jìn)入、穿越和離開(kāi)全國(guó)空域系統(tǒng)內(nèi)的資源（航路交叉點(diǎn)、航路、扇區(qū)、機(jī)場(chǎng)等），達(dá)到不超過(guò)資源的安全容量限制。 主要通過(guò)地面等待、空中等待、修改飛行計(jì)劃等策略直接對(duì)空中交通流量進(jìn)行控制，使得空中交通流量與空域、機(jī)場(chǎng)的容量相匹配，從而減少擁擠。,2.按照管理的空間劃分,（1）航路流量管理 是指對(duì)大范圍區(qū)域性流量問(wèn)題進(jìn)行管理與調(diào)控，主要處理航路、航路匯聚點(diǎn)（導(dǎo)航點(diǎn)）、管制扇區(qū)，以及地區(qū)航路網(wǎng)燈整體性流量管理。 相對(duì)于終端區(qū)流量管理，航路流量管理涉及的范圍更廣，制約流量問(wèn)題的因素

16、更多。不但要采集本管制區(qū)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，而且還要建立與相鄰管制區(qū)之間的接口，并且還要采集相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，建立航路、各個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)學(xué)模型以及地區(qū)航路網(wǎng)的流量運(yùn)算法則、數(shù)學(xué)處理方法和初級(jí)決策方法，從而統(tǒng)一預(yù)測(cè)整個(gè)管制區(qū)的飛行流量。,（2）終端區(qū)流量管理。 終端區(qū)流量管理主要處理機(jī)場(chǎng)及其走廊口區(qū)域、進(jìn)場(chǎng)和離場(chǎng)排序與調(diào)度等問(wèn)題。 （3）機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面流量管理。 機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面流量管理是指對(duì)機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面資源及航班流進(jìn)行實(shí)施監(jiān)控與管理。,3.按照管理的級(jí)別劃分,戰(zhàn)略級(jí)流量管理。是指參照歷史實(shí)施情況，結(jié)合未來(lái)一定時(shí)間的綜合信息，對(duì)未來(lái)流量管理作出戰(zhàn)略性規(guī)劃。 預(yù)戰(zhàn)術(shù)級(jí)流量管理。是指根據(jù)戰(zhàn)略規(guī)劃，結(jié)合信息網(wǎng)絡(luò)提供的預(yù)測(cè)信息，生成預(yù)

17、戰(zhàn)術(shù)調(diào)配方案，預(yù)先調(diào)配飛行流量。 戰(zhàn)術(shù)級(jí)流量管理。是指根據(jù)戰(zhàn)略規(guī)劃和預(yù)戰(zhàn)術(shù)調(diào)配方案，結(jié)合信息網(wǎng)絡(luò)提供的實(shí)時(shí)信息，生成戰(zhàn)術(shù)調(diào)配策略，實(shí)時(shí)調(diào)控飛行流量。,4.按照管理的應(yīng)用劃分,容量評(píng)估、流量預(yù)測(cè)是流量管理的基礎(chǔ)和前提，為流量管理策略的制定提供數(shù)據(jù)支持； 地面等待、終端區(qū)排序、改航和航班時(shí)刻優(yōu)化等式流量管理的基本方法。 （1）容量評(píng)估 空中交通容量是指某一空管單元（跑道、扇區(qū)、終端區(qū)等），在一定的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（空域結(jié)構(gòu)、飛行程序等）、管制規(guī)則和安全等級(jí)下，考慮可變因素（飛機(jī)流配置、人為因素、氣象因素等）的影響，該管制單元在單位時(shí)間內(nèi)所提供或者能提供的航空器服務(wù)架次。,（2）流量預(yù)測(cè) 飛行流量預(yù)測(cè)是對(duì)某

18、一空域范圍在未來(lái)時(shí)間段內(nèi)的飛行需求的統(tǒng)計(jì)與推測(cè)。流量預(yù)測(cè)能夠提供直觀、全面的空域（包括扇區(qū)、重要點(diǎn)和機(jī)場(chǎng)等空域?qū)ο螅┑氖褂脿顟B(tài)信息以及未來(lái)流量的變化趨勢(shì)，使管制員可以從容的應(yīng)對(duì)空中交通狀況，同時(shí)也為空中交通管理決策者提供數(shù)據(jù)支持。 飛行流量統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)是合理進(jìn)行流量管理的前提和依據(jù)。 根據(jù)管制與種類的不同，流量預(yù)測(cè)可分為區(qū)域流量統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)和終端區(qū)流量統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)。區(qū)域流量統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)側(cè)重于對(duì)空域整體流量分布的考量，而終端區(qū)流量統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)則以機(jī)場(chǎng)為中心，側(cè)重于對(duì)航班個(gè)體的研究。 根據(jù)空域類型的不同，流量預(yù)測(cè)可分為扇區(qū)流量統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)、航路段流量統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)、航路點(diǎn)流量統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)以及將此行流量統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)。,根據(jù)統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)的不同

19、，流量預(yù)測(cè)劃分為戰(zhàn)略流量統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)和戰(zhàn)術(shù)流量統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)。戰(zhàn)略流量統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)一般從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度出發(fā)，從宏觀上研究經(jīng)濟(jì)指數(shù)同飛行流量之間的關(guān)系，一般需要大量的歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)作為預(yù)測(cè)的依據(jù)，可以以年、月或日為單位定量的統(tǒng)計(jì)；戰(zhàn)術(shù)流量擁擠預(yù)測(cè)基于當(dāng)日飛行計(jì)劃、實(shí)時(shí)電報(bào)數(shù)據(jù)和雷達(dá)數(shù)據(jù)等預(yù)測(cè)飛行流量，因此也可稱為動(dòng)態(tài)的流量統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)，能夠?yàn)楣苤茊T提供沖突告警，為流量管理提供基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)支持。,（3）地面等待策略 是在滿足任意機(jī)場(chǎng)或航路空管流量約束的前提下，安排飛機(jī)延遲起飛，使總延誤損失最小的飛行流量管理策略。 美國(guó)于20世紀(jì)80年代開(kāi)始采用地面等待來(lái)限制特定時(shí)間內(nèi)的飛行量，從而減少管制員工作負(fù)荷 20世紀(jì)80年代初，F(xiàn)

20、AA建立的空中交通控制系統(tǒng)指揮中心就曾推出一種地面等待策略，即早起的確定型地面等待策略。針對(duì)操作請(qǐng)求和機(jī)場(chǎng)容量的指尖的矛盾，空中交通控制系統(tǒng)指揮中心監(jiān)視著美國(guó)所有的機(jī)場(chǎng)，一旦預(yù)測(cè)到一個(gè)時(shí)間段內(nèi)某機(jī)場(chǎng)的到場(chǎng)航班數(shù)超過(guò)原定數(shù)，則采取相應(yīng)的流量管理策略，例如改航、調(diào)速、地面等待等。,地面等待問(wèn)題的分類： 根據(jù)研究對(duì)象的不同 分為單機(jī)場(chǎng)地面等待和多機(jī)場(chǎng)地面等待。 單機(jī)場(chǎng)地面等待問(wèn)題研究某時(shí)間段內(nèi)單個(gè)機(jī)場(chǎng)的容量小于空中交通需求時(shí)，如何優(yōu)化配置預(yù)定飛往該該機(jī)場(chǎng)的航班在各自起飛機(jī)場(chǎng)的地面等待時(shí)間，使總航班延誤時(shí)間最短； 多機(jī)場(chǎng)地面等待問(wèn)題認(rèn)為航班延誤分布在整個(gè)多機(jī)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)中，并考慮聯(lián)程航班，研究如何最小化某時(shí)

21、間段內(nèi)由多機(jī)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)容量限制所導(dǎo)致的地面等待時(shí)間，其復(fù)雜性與求解算法的難度較單機(jī)場(chǎng)地面等待問(wèn)題大大增加。,根據(jù)容量約束性質(zhì)不同 分為確定性地面等待和隨機(jī)性地面等待。 確定性地面等待問(wèn)題所涉及的機(jī)場(chǎng)、航路或管制扇區(qū)等空中交通系統(tǒng)組成部分的容量是確定的； 隨機(jī)性地面等待問(wèn)題所考慮的受限容量主要是由于天氣情況或保障系統(tǒng)發(fā)生變化而導(dǎo)致的隨機(jī)的機(jī)場(chǎng)和空域容量。,根據(jù)流量管理方案實(shí)施情況的不同 分為靜態(tài)地面等待和動(dòng)態(tài)地面等待。 靜態(tài)地面等待問(wèn)題是指根據(jù)空中交通需求和容量制定的地面等待策略，在流量管理過(guò)程中不再變更的地面帶問(wèn)題； 動(dòng)態(tài)地面等待問(wèn)題要求在流量管理過(guò)程中，隨空中交通需求或容量變化而不斷的更新地面等

22、待策略。,根據(jù)空中交通流量受限制因素的數(shù)量不同 分為單元受限的地面等待和多元受限的地面等待。 單元受限的地面等待問(wèn)題研究?jī)H受機(jī)場(chǎng)容量限制的地面等待策略； 多元受限的地面等待問(wèn)題將機(jī)場(chǎng)及航路點(diǎn)的容量限制均考慮在內(nèi)，并考慮了延誤隨航線網(wǎng)絡(luò)的傳播。,根據(jù)驅(qū)動(dòng)模式的不同 分為時(shí)間驅(qū)動(dòng)型和事件驅(qū)動(dòng)型。 時(shí)間驅(qū)動(dòng)型地面等待是指將所研究的時(shí)間段等分為多個(gè)小的時(shí)間區(qū)間，然后分別在這些區(qū)間上研究分析航班的地面等待情況。 事件驅(qū)動(dòng)型地面等待是指將所研究系統(tǒng)看作是一個(gè)離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，把航班的起飛、進(jìn)場(chǎng)和著陸視為輸入事件，相應(yīng)的時(shí)刻作為系統(tǒng)的服務(wù)時(shí)間。,（4）終端區(qū)排序 終端區(qū)交通流量管理主要是指在本終端區(qū)的范圍內(nèi)

23、進(jìn)行空中流量的管理。在確保安全前提下使到場(chǎng)飛機(jī)充分發(fā)揮各自的飛行性能，盡量減少飛機(jī)之間的相互影響和飛行延誤,提高飛機(jī)的正點(diǎn)到達(dá)率。對(duì)終端內(nèi)的飛機(jī)進(jìn)行排序,可以高效地為到達(dá)的飛機(jī)合理安排著陸的次序。 終端區(qū)排序包括進(jìn)場(chǎng)排序和離場(chǎng)排序。,排隊(duì)策略,先到先服務(wù)策略。 最基本的排序策略，也是目前管制員人工排序條件下最常用的方法。 根據(jù)航班預(yù)計(jì)到達(dá)時(shí)間設(shè)定一個(gè)排序時(shí)間范圍，超出這一范圍的航班就不再改變其著陸次序和時(shí)間。當(dāng)進(jìn)場(chǎng)航班隊(duì)列中有新航班加入時(shí)，在保證間隔的前提下，對(duì)新加入航班之后的飛機(jī)依次重新排序，做延遲處理。如果后面的航班不能進(jìn)行重排和延遲操作，則安排新到的這架航班空中等待。 先到先服務(wù)策略雖然

24、簡(jiǎn)單易行，但難以起到優(yōu)化排序、減少航班延誤的作用。,位置交換策略。 從不同類型飛機(jī)必須保持不同的“最小安全間隔標(biāo)準(zhǔn)”入手，通過(guò)對(duì)進(jìn)場(chǎng)航班隊(duì)列次序的重新排列，對(duì)所有可能的航班排序方式進(jìn)行搜索，尋找一種航班延誤成本最小的進(jìn)場(chǎng)次序，即是該組航班的最佳排序方案。所指的航班延誤成本是進(jìn)場(chǎng)航班隊(duì)列中每?jī)杉芎桨嘀g所需時(shí)間間隔的總和或以等待時(shí)間為參數(shù)的每架航班的等待成本的總和。 得到的最佳排序方案有可能會(huì)較多的改變?cè)桨嚓?duì)列的次序，這不僅家具了管制員的負(fù)擔(dān)，而且與先到先服務(wù)原則沖突較大，降低了不同航班進(jìn)場(chǎng)的公平性，從而增大了實(shí)現(xiàn)的難度。由此引申出了帶約束的位置交換策略，即飛機(jī)的最終位置只能被排在初始位置前后

25、一定范圍內(nèi)的適當(dāng)位置上。約束位置交換策略算法通常只能使相鄰位置見(jiàn)的航班交換次序。,時(shí)間提前策略。 對(duì)每組航班隊(duì)列的第一架航班實(shí)施控制，而不改變整個(gè)隊(duì)列的原有順序。通過(guò)使第一架航班加速，使其先于正常的預(yù)計(jì)到達(dá)時(shí)間到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)。這樣，隊(duì)列中后面的所有航班都可以減少相同時(shí)間的煙霧。 這種策略同時(shí)也減少了不同航班隊(duì)列之間的間隔。一般情況下，所有航班的最大時(shí)間提前量為60秒。因?yàn)闀r(shí)間提前策略對(duì)于加速飛機(jī)來(lái)說(shuō)是以提高飛行成本為代價(jià)的，所以只有當(dāng)緊跟第一架航班的飛機(jī)需要延遲處理時(shí)，前者才進(jìn)行加速?gòu)亩购笳叩难诱`減少。 時(shí)間提前策略對(duì)多數(shù)飛機(jī)來(lái)說(shuō)使其減少了延誤和燃油消耗，但那些加速的飛機(jī)不是按照飛機(jī)的最優(yōu)巡航和

26、下降剖面飛行，其燃油消耗是增加的。所以，采用時(shí)間提前策略時(shí)，要綜合考慮多方面的因素。,動(dòng)態(tài)尾流間隔策略。 為飛機(jī)制定的跑道間隔標(biāo)準(zhǔn)時(shí)為了避免飛機(jī)尾流的影響。在實(shí)際運(yùn)行中可以根據(jù)間隔標(biāo)準(zhǔn)，最大限度的增大飛機(jī)的起降架數(shù)。然而，要顯著的增大飛機(jī)的到達(dá)率，必須減小要求的間隔標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)宇航局研究中心正在研究一種能通過(guò)動(dòng)態(tài)尾跡渦流間隔標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)，它通過(guò)預(yù)測(cè)多種氣流條件下渦流的衰減和轉(zhuǎn)移情況來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種系統(tǒng)被稱作飛機(jī)尾流間隔系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)把天氣和尾流長(zhǎng)度作為輸入，對(duì)尾跡渦流的衰減和轉(zhuǎn)移情況進(jìn)行建模。通過(guò)尾跡渦流模型來(lái)確定在尾流效應(yīng)影響情況下的飛行間隔，根據(jù)尾流間隔的變化情況，優(yōu)化航班機(jī)場(chǎng)次序，盡可能的減少

27、航班延誤。,動(dòng)態(tài)尾流間隔策略雖然能起到縮小間隔，增大排序機(jī)動(dòng)空間的作用，但尾流間隔的動(dòng)態(tài)性可能使管制員不斷的改變航班進(jìn)場(chǎng)次序，增加了管制員負(fù)荷，給實(shí)際操作帶來(lái)了一定的難度。,延誤交換策略。 從進(jìn)近空域到高度擁擠的終端區(qū)，管制員必須經(jīng)常對(duì)到達(dá)航班的飛行加以約束、進(jìn)行管制，但管制過(guò)程中往往沒(méi)有把航空公司對(duì)各自航班的優(yōu)先級(jí)要求考慮在內(nèi)。美國(guó)宇航局正在研究一種新的排序算法，它將充分考慮各航空公司飛機(jī)的優(yōu)先權(quán)，并允許航空公司參與對(duì)航班隊(duì)列的管制，由此減少空管對(duì)航空公司經(jīng)濟(jì)利益方面的影響，增加公司的經(jīng)濟(jì)效益。,延誤交換策略是一種基于公平原則的排序方法。在機(jī)場(chǎng)運(yùn)行高峰時(shí)，等待著陸的大量航班需要延遲處理，這種

28、方法會(huì)接受某個(gè)航空公司提出對(duì)其公司在等待隊(duì)列中的某架航班實(shí)施提前著陸的請(qǐng)求，同時(shí)對(duì)此公司在等待隊(duì)列中的另一架航班實(shí)施延誤處理。航空公司作出延誤交換決定時(shí)需要考慮機(jī)組成員狀態(tài)、乘客的轉(zhuǎn)機(jī)安排、重要航班的往返時(shí)間、航班正點(diǎn)率、航班剩余油料情況及跑道情況等因素。,滑動(dòng)排序窗策略。 滑動(dòng)排序窗策略認(rèn)為優(yōu)化排序的過(guò)程就是對(duì)原有的飛機(jī)隊(duì)列進(jìn)行重排，重新確定每家飛機(jī)在新隊(duì)列中的位置。在確定新隊(duì)列的某個(gè)或某些位置時(shí)，由于約束交換范圍的限制，并不需要對(duì)由整個(gè)隊(duì)列所有飛機(jī)所產(chǎn)生的所有可能的排序進(jìn)行搜索，只需跳出哪些與所要確定的位置相關(guān)的飛機(jī)，然后對(duì)由它們產(chǎn)生的可能排序進(jìn)行搜索，就可找到所需要的優(yōu)化排序結(jié)果。,（5

29、）改航策略 改航是為了避開(kāi)由于危險(xiǎn)天氣、限制區(qū)等因素導(dǎo)致的容量減少的空域而改變航班計(jì)劃航路，在避免飛行沖突的前提下規(guī)劃新航跡，從而使航班延誤最小或規(guī)劃航跡最短的飛行流量管理策略。,（6）航班時(shí)刻優(yōu)化方法 主要研究如何根據(jù)有限的容量、航線資源，合理分配流量，優(yōu)化航班進(jìn)離場(chǎng)時(shí)刻，從而提高空中交通的運(yùn)行效率。 航班時(shí)刻優(yōu)化問(wèn)題主要包括三個(gè)方面內(nèi)容：,終端區(qū)容流優(yōu)化。是指通過(guò)充分考慮機(jī)場(chǎng)進(jìn)場(chǎng)和離場(chǎng)容量具有相關(guān)性，根據(jù)機(jī)場(chǎng)和定位點(diǎn)容量約束，優(yōu)化分配高峰時(shí)段的進(jìn)離場(chǎng)流量，平衡需求和供給，從而使航班延誤最小。 時(shí)隙-航線分配。是指針對(duì)繁忙空域或航路的擁擠狀況，合理分配供航班使用的時(shí)隙資源，協(xié)調(diào)所研究空域及其

30、相鄰空域的流量分配，減少因某一空域擁擠所造成的航班延誤的傳遞，從而減小總延誤，降低管制員工作負(fù)荷。,航班時(shí)刻優(yōu)化。 是流量?jī)?yōu)化的基本問(wèn)題，其主要目標(biāo)是通過(guò)優(yōu)化航班時(shí)刻表，減輕機(jī)場(chǎng)繁忙時(shí)段的運(yùn)輸壓力，有效地利用時(shí)空資源，提高機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)的效率。 研究范圍主要包括定期航班時(shí)刻的優(yōu)化制定和不定期航班時(shí)刻的協(xié)調(diào)制定兩方面。航班時(shí)刻表的制訂需要同時(shí)考慮航空公司、機(jī)場(chǎng)當(dāng)局、空管部門以及季節(jié)等多方面因素，是一件重要而又復(fù)雜的工作?？茖W(xué)、合理的制定航班時(shí)刻表，既能充分利用有限的機(jī)場(chǎng)和空域資源，增加飛行流量，也能減少空中交通沖突和擁擠現(xiàn)象，提高航空安全性，減少空中等待和改航等，還能理順機(jī)場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)，方便旅客出行，減少

31、滯留時(shí)間，具有較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。,（5）基于CDM技術(shù)的流量管理 協(xié)作決策制定CDM（Collaborative Decision Making）之下的模型和程序，是一個(gè)對(duì)空中交通流量管理的最新的研究。協(xié)同決策CDM是一種政府/工業(yè)界的聯(lián)合行動(dòng)，旨在利用協(xié)作技術(shù)和程序改進(jìn)空中交通流量管理，為所有各方提供最大利益。CDM是一種協(xié)同合作的理念，即通過(guò)聯(lián)合FAA提供的信息和國(guó)家空域系統(tǒng)NAS（National Airspace System）使用者提供的信息整合出更準(zhǔn)確的信息，并且使FAA管理者和NAS使用者共同分享同樣的信息，CDM能夠協(xié)助ATCSCC、ATC、AOC及航空公司進(jìn)行信息交流和態(tài)

32、勢(shì)共享，有助于做出更合理的決策。這些信息的交互和分享，以及基于這些信息的流量管理策略的制定都需要CDM程序和工具的支持。CDM程序和工具的開(kāi)發(fā)由FAA組織的研究機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)。,4.流量管理方式,（）各航空公司在制定班期時(shí)刻表報(bào)民航總局批準(zhǔn)前，事先應(yīng)征得有關(guān)管制室的同意； （）妥善安排非定期航班的飛行時(shí)刻； 協(xié)調(diào)定期航班時(shí)刻，由航空器經(jīng)營(yíng)人提出，經(jīng)地區(qū)管理局審核后，由民航總局空中交通管理局批準(zhǔn)。協(xié)調(diào)非定期航班時(shí)刻，按照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。,限制起飛、著陸時(shí)刻和空中等待的程序， （）限制航空器開(kāi)車、滑行、起飛時(shí)刻； （）限制航空器進(jìn)入管制區(qū)或者通過(guò)某一導(dǎo)航設(shè)備上空的時(shí)刻； （）限制航空器到達(dá)著陸站的時(shí)刻；

33、（）安排航空器在航線某一等待航線上或者著陸機(jī)場(chǎng)等待空域上進(jìn)行等待飛行；,區(qū)域管制室有權(quán)限制本管制區(qū)內(nèi)各機(jī)場(chǎng)的起飛或進(jìn)入移交點(diǎn)時(shí)刻，有權(quán)就即將由上一區(qū)域管制室或進(jìn)近（塔臺(tái)管制室）管制區(qū)飛進(jìn)本管制區(qū)的航空器提出限制條件，有權(quán)增開(kāi)扇區(qū)。 進(jìn)近管制室（塔臺(tái)管制室）有權(quán)就即將由區(qū)域管制室管制區(qū)飛進(jìn)本管制區(qū)的航空器提出限制條件，有權(quán)增開(kāi)扇區(qū)。 塔臺(tái)管制室有權(quán)限制即將由區(qū)域（進(jìn)近）管制室管制進(jìn)入本管制區(qū)的航空器在本場(chǎng)著陸的時(shí)刻。塔臺(tái)管制室有權(quán)限制航空器的開(kāi)車和起飛時(shí)刻。,（）改變航空器飛行航線 因航線天氣惡劣需要改變預(yù)定飛行航線時(shí)，由有關(guān)航空器經(jīng)營(yíng)人或民航總局飛行流量管理單位提出申請(qǐng)，經(jīng)民航總局協(xié)調(diào)有關(guān)單位后，通知有關(guān)地區(qū)管理局飛行流量管理單位和空中交通管制單位。申請(qǐng)，協(xié)調(diào)，通知 因通信、導(dǎo)航、雷達(dá)設(shè)施發(fā)生故障需要改變預(yù)定飛行航線時(shí)，由發(fā)生故障的單位逐級(jí)上報(bào)至民航總局，由民航總局飛行流量管理單位協(xié)調(diào)有關(guān)單位后，向有關(guān)地區(qū)管理局飛行流量管理單位和空中交通管制單位發(fā)出改變預(yù)定航線的電報(bào)。 上報(bào)，協(xié)調(diào)，發(fā)電,預(yù)計(jì)扇區(qū)或區(qū)域流量超過(guò)負(fù)荷需要改變航線或航段時(shí)，由有關(guān)區(qū)域管制室向地區(qū)管理局飛行流量管理單位