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摘 要：随着航空运输业的高速发展，空中交通管理、空中交通流量管理日益緊迫，它是实现为人们提供便捷高效飞行服务的重要活动，对促进航空运输业繁荣发展、科学可持续发展具有重要意义。鉴于此，本文对空中交通流量管理定义、基本原则和扇区容量评估做了相应介绍，并对扇区容量评估在空中交通流量管理中的应用进行了一定探究。
关键词：空中交通流量管理；扇区容量评估；空域容量
在空中交通流量管理中，对空中交通流量水平的有效评估是非常关键的一环。通过评估我们可以及时了解当前空中交通流量管理水平，发现管理中存在哪些缺陷和不足。但扇区容量评估在实际应用中存在一定片面性，为了弥补这一缺陷，需要对扇区容量评估策略进行优化。
1 空中交通流量管理的定义及管理原则
空中交通流量管理，国际民航组织ICAO在《空中交通管理》对其下的定义是：为了实现对空中交通容量的最大化利用，保证空中交通快捷、安全、有序的流通，依据有关空中交通服务当局标准对空中交通进行管理的一种服务。从定义中可以分析出，实施空中交通流量管理的主要目的是为航空公司提供及时、准确的信息，保证空中交通可以正常有序、安全的运营，促进空中交通管制流量最大化利用。
空中交通流量管理分为3种形式，分别为空中调速、空中等待和地面等待，从这3种形式出发对空中交通流量进行管理，必须遵循如下几项基本原则：经济性、安全性、及时性和平等性。提高空中交通流量管理的经济性，应以地面等待为主，空中调速为辅，将对流量的限制放在地面进行，从而减少空中对燃料的消耗，减少成本[1]。安全性原则主要是针对管制人员和管制场所而言的，实施空中交通流量管理工作时，应避免管制人员的超负荷工作，避免管制现场混乱，消除一切不安全因素。平等性要求空中交通尽可能做到先到先服务。及时性原则要求空中交通流量管理尽量减少空中等待时间，降低空中交通容量压力。
2 空中交通流量管理的扇区容量评估
2.1 扇区容量评估模型的建立
目前，基于空中交通流量管理的扇区容量模型主要有航路容量模型、终端区（机场）容量模型和空域（跑道）容量模型3种。航路容量模型，受空域的限制，航班从机场起飞后只能按照既定的航路进行巡航飞行，若空中航班飞行航班较多就会造成空中交通拥堵。航路容量评估模型就是为了避免这类情况发生的一种评估工具。机场容量模型，到达目的地的航班通过进近路线落向跑道经过一段地面缓冲最后停落在机场，是空中交通容量评估中的一种复杂情形。跑道容量模型，随着航班班次的逐渐增加，对机场容量和跑道容量的要求越来越高，为了实现容量的最大化利用，需要对机场跑道实施容量评估[2]。
鉴于空中交通流量管理以空域容量为基础和前提，目的是为了依据当前容量需求实现对所有航班容量起飞时间的合理分配，因而本文将以空域容量模型的建立为例，对扇区容量评估法在空域容量模型建立中的应用进行分析。空域容量和空中交通服务容量指的是在某一特定时间内，机场所能够接收的最大航空器架次。一般情况下，空域容量分为实际容量（也称运行容量）和最大容量两种，实际容量指的是在不超出所能够接受航班延误水平前提下，对于在指定时间段内某一机场或空域范围内所能够服务的最大航空器数量[3]。
2.2 基于管制员工作负荷的扇区容量评估
本文采用简单易行、可操作性强、对实际容量和最大容量均适用的基于管制员工作负荷的容量评估法来对空域容量进行评估。基于管制员工作负荷的扇区容量评估，以管制员的模拟机操作为基础，借助多种测量工具对管制员在模拟操作时的各项工作指标进行定量测试，并绘制成表格，通过数据分析最终得出评估结果。空中交通管制主要是由管制员根据心智模型和ATC系统实时描述，通过雷达、飞行进程单等工具来为航空器提供间隔服务，包括垂直间隔与水平间隔。心智模型中包涵了大量的业务技能及知识信息，可通过与系统的直接相互作用来实现解决實际工作中的一系列问题，对管制员起着引导和认知作用。随着航班量的增加，管制员工作负荷对空域容量的约束作用也变得更强[4]。这里，将统计时间段设为3分钟，3分钟以内的航班架次为管制员在该段时间内所指挥且操作过的航空器数量。若某一空域存在多个扇区，则管制员需要进行协调，以时间单元来设定，安排好航班计划。对各时间段内的航空器架次进行统计，求出对应的统计值并与权值相乘，再将各统计结果相加最终得到某时间段对应的管制员工作负荷，如下：
其中，Ga-e为管制区域内管制员在各种情况下的工作负荷权值，Qa-e为管制区域内各种情况下管制员处理的航空器数量，Qxt为管制员协调多扇区的工作负荷。将有效范围内的航班架次除以时间便可以求出空域内扇区容量。
3 总结
通过上文分析我们知晓空中交通流量管理与机场容量、空域容量、空中交通管制、航班起飞时刻分配等各方面均存在紧密联系，其流量管理水平高低直接影响着整个航空业的发展与服务质量。所以，人们应改进扇区容量评估方法，提高空中交通流量水平评估有效性，从而加强空中交通流量管理。
参考文献
[1]黄斌.空中交通流量管理中容量评估系统设计与实现[D].电子科技大学，2013.
[2]彭瑛.空中交通流量统计、预测系统及容量评估问题研究[D].南京航空航天大学，2012.
[3]张建平，刘丹，程延松，等.基于空中交通管制运行品质的扇区容量评估[J].航空计算技术，2014，（3）：1-3.
[4]张功.基于管制员工作负荷的扇区容量评估技术研究[D].南京航空航天大学，2013.
（作者单位：民航贵州空中交通管理分局）
关键词：空中交通流量管理；扇区容量评估；空域容量
在空中交通流量管理中，对空中交通流量水平的有效评估是非常关键的一环。通过评估我们可以及时了解当前空中交通流量管理水平，发现管理中存在哪些缺陷和不足。但扇区容量评估在实际应用中存在一定片面性，为了弥补这一缺陷，需要对扇区容量评估策略进行优化。
1 空中交通流量管理的定义及管理原则
空中交通流量管理，国际民航组织ICAO在《空中交通管理》对其下的定义是：为了实现对空中交通容量的最大化利用，保证空中交通快捷、安全、有序的流通，依据有关空中交通服务当局标准对空中交通进行管理的一种服务。从定义中可以分析出，实施空中交通流量管理的主要目的是为航空公司提供及时、准确的信息，保证空中交通可以正常有序、安全的运营，促进空中交通管制流量最大化利用。
空中交通流量管理分为3种形式，分别为空中调速、空中等待和地面等待，从这3种形式出发对空中交通流量进行管理，必须遵循如下几项基本原则：经济性、安全性、及时性和平等性。提高空中交通流量管理的经济性，应以地面等待为主，空中调速为辅，将对流量的限制放在地面进行，从而减少空中对燃料的消耗，减少成本[1]。安全性原则主要是针对管制人员和管制场所而言的，实施空中交通流量管理工作时，应避免管制人员的超负荷工作，避免管制现场混乱，消除一切不安全因素。平等性要求空中交通尽可能做到先到先服务。及时性原则要求空中交通流量管理尽量减少空中等待时间，降低空中交通容量压力。
2 空中交通流量管理的扇区容量评估
2.1 扇区容量评估模型的建立
目前，基于空中交通流量管理的扇区容量模型主要有航路容量模型、终端区（机场）容量模型和空域（跑道）容量模型3种。航路容量模型，受空域的限制，航班从机场起飞后只能按照既定的航路进行巡航飞行，若空中航班飞行航班较多就会造成空中交通拥堵。航路容量评估模型就是为了避免这类情况发生的一种评估工具。机场容量模型，到达目的地的航班通过进近路线落向跑道经过一段地面缓冲最后停落在机场，是空中交通容量评估中的一种复杂情形。跑道容量模型，随着航班班次的逐渐增加，对机场容量和跑道容量的要求越来越高，为了实现容量的最大化利用，需要对机场跑道实施容量评估[2]。
鉴于空中交通流量管理以空域容量为基础和前提，目的是为了依据当前容量需求实现对所有航班容量起飞时间的合理分配，因而本文将以空域容量模型的建立为例，对扇区容量评估法在空域容量模型建立中的应用进行分析。空域容量和空中交通服务容量指的是在某一特定时间内，机场所能够接收的最大航空器架次。一般情况下，空域容量分为实际容量（也称运行容量）和最大容量两种，实际容量指的是在不超出所能够接受航班延误水平前提下，对于在指定时间段内某一机场或空域范围内所能够服务的最大航空器数量[3]。
2.2 基于管制员工作负荷的扇区容量评估
本文采用简单易行、可操作性强、对实际容量和最大容量均适用的基于管制员工作负荷的容量评估法来对空域容量进行评估。基于管制员工作负荷的扇区容量评估，以管制员的模拟机操作为基础，借助多种测量工具对管制员在模拟操作时的各项工作指标进行定量测试，并绘制成表格，通过数据分析最终得出评估结果。空中交通管制主要是由管制员根据心智模型和ATC系统实时描述，通过雷达、飞行进程单等工具来为航空器提供间隔服务，包括垂直间隔与水平间隔。心智模型中包涵了大量的业务技能及知识信息，可通过与系统的直接相互作用来实现解决實际工作中的一系列问题，对管制员起着引导和认知作用。随着航班量的增加，管制员工作负荷对空域容量的约束作用也变得更强[4]。这里，将统计时间段设为3分钟，3分钟以内的航班架次为管制员在该段时间内所指挥且操作过的航空器数量。若某一空域存在多个扇区，则管制员需要进行协调，以时间单元来设定，安排好航班计划。对各时间段内的航空器架次进行统计，求出对应的统计值并与权值相乘，再将各统计结果相加最终得到某时间段对应的管制员工作负荷，如下：
其中，Ga-e为管制区域内管制员在各种情况下的工作负荷权值，Qa-e为管制区域内各种情况下管制员处理的航空器数量，Qxt为管制员协调多扇区的工作负荷。将有效范围内的航班架次除以时间便可以求出空域内扇区容量。
3 总结
通过上文分析我们知晓空中交通流量管理与机场容量、空域容量、空中交通管制、航班起飞时刻分配等各方面均存在紧密联系，其流量管理水平高低直接影响着整个航空业的发展与服务质量。所以，人们应改进扇区容量评估方法，提高空中交通流量水平评估有效性，从而加强空中交通流量管理。
参考文献
[1]黄斌.空中交通流量管理中容量评估系统设计与实现[D].电子科技大学，2013.
[2]彭瑛.空中交通流量统计、预测系统及容量评估问题研究[D].南京航空航天大学，2012.
[3]张建平，刘丹，程延松，等.基于空中交通管制运行品质的扇区容量评估[J].航空计算技术，2014，（3）：1-3.
[4]张功.基于管制员工作负荷的扇区容量评估技术研究[D].南京航空航天大学，2013.
（作者单位：民航贵州空中交通管理分局）