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[摘 要]随着社会和科技的快速发展，民航已经成为了人们常用的交通方式之一，正是由于航空交通的需求量越来越高，机场也面临着交通压力日益增高的窘境。为了满足人们对空中交通的新要求，提高机场的利用效率，就需要合理地安排进近排序。因此，对空中交通进近排序及优化调度的研究具有十分重要的意义。本文从理论和实际两方面进行考虑，希望能够对空中交通的发展有所帮助。
[关键词]空中交通 交通压力 进近排序 优化调度
中图分类号：V355.1 文献标识码：V 文章编号：1009―914X（2013）34―0592―01
由于空中交通的需求量不断的提高，传统的空中交通管制由于各种因素导致工作人员在面对较大交通压力时，想要保证安全只能牺牲容量，致使空中交通延误，从而影响了消费者的利益。为了满足人们对当今空中交通的需求，解决机场周围交通过于繁忙的问题，提高机场的利用效率就需要在保证交通安全的基础上合理地安排空中交通的进近排序，并且优化调度，为交通管制人员提供一个切实可行的方案提高他们的工作效率，减轻工作压力。
一、进近排序的设计与实现
机场的管制地区存在诸多的通往各地的走廊，在这些走廊的周围则是负责航班导航的导航台，航班按照规定的航线通过走廊口，并由导航台引导飞行。因此，对空中交通的进近排序主要考虑飞机是否能够通过规定的走廊口和如何在走廊口对其进行排序这两个问题。
（1）判断是否通过走廊口
在一个特定的走廊口周围有一些负责导航的导航台，在判断航班是否通过走廊口时，首先要明确航班是否为降落航班并且是否能够通过这些导航台中的一个。我们可以通过观察航班的飞行高度得知飞机是否即将降落，同时获得航班与某一导航台之间的距离并与规定的距离进行比对，如果小于规定的半径则可以判断该航班将要通过这一导航台。在具体的实施过程中要建立完成的信息体系，包括导航台规定的范围等一些列数据，这样就可以清楚的了解航班是否通过导航台了。并且通过飞机的位置、飞行速度、飞行距离就可以计算出飞机到达目标区域的时间。并且在雷达的帮助下能够及时获得最新的数据信息辅助空中交通的进近排序。
（2）进近排序
当工作人员判断出航班将要到达特定的走廊口时，就需要依据得出的预计到达时间对航班进行进近排序。在实际的操作过程中，统计好的数据表中是按照到达时间的前后排序的，当航班到达时只要把他们插入到适合的位置就可以了。在排序后会在交通监督体系中显示出队列的具体信息。包括飞机进出的走廊口和通过的导航台，以及达到的时间。
二、优化调度
在传统的交通管制当中，工作人员在安全进近排序时往往依赖自己的判断，尽管在长期的工作当中他们累计了足够的经验帮助他们做出判断，在保证安全的基础上调整飞机间的间隔。但是这样的做法很容易拉大飞机间的间距，造成了控制交通资源的浪费，导致空中交通压力不断的提高。为了解决这个问题就需要优化调度，解决机场和空域空间的浪费问题。
（1）数学模型的建立
想要完成空中交通的优化调度就需要建立起科学、合理的数学模型，通过所建立的数学模型结合时间的测量结果得出优化调度的方案。我们假设飞行要飞往的目标地位为A，在周围有n个固定点用于观察，可以记为W1至Wn，并将这n个点与A之间的距离记为S，想要保证飞机的安全所需要的间隔时间为Ts，假设某一架飞机Xm通过观察点中的某一个Wm并进入了排序的队列当中，将会对所有的飞机队列产生影响。若此时在排序的队列中有k架飞机，以速度v飞行，飞机在队列中的序号为X1至Xk，飞机Xm预计到达目标地点的时间为ti，则可以得到一个时间序列St={ti（i=1，2…，k）}。假设此时的St是满足安全间隔的要求的，即ti+1-ti≧Ts（i=1，2，…，k-1）。由这个数学模型我们可以知道，想要完成优化调度就需要让飞机Xm在合适的时间内进入到飞机的排序队列中，并且形成的新时间排序St′={ ti′（i= 1，2，…，k+ 1）}也能满足安全间隔的要求。由于每次插入新的飞机都要满足安全间隔，所以上文假设St满足安全间隔是合理的。
（2）优化调度
从数学模型中我们可以知道完成优化调度可以考虑两个方面。第一个方面，可以通过调整原有的飞机队列，即X1到X（m-1）达到目标地点的时间，提供出足够的时间让飞机完成队列的插入。这种方法主要调整的是原有飞机的飞行速度，缺点在于调整飞机的飞行速度将会引发一系列的反映，再具体的实施过程中很容易出现问题，不利于工作人员的实际操作。另一方面可以从要插入队列的飞机入手，调整该架飞机达到预计地点的时间，需要合适的机会插入到原有的队列当中。这样的做法只涉及一架飞机的调整，因此具体操作相对前一种做法来说更加简单，但是需要考虑是否有合适的位置供飞机插入。无论采取上述的哪一中方法都需要结合当时的实际情况，毕竟飞机有具体的速度范围，并不能理想的认为飞机可以达到计算得出的任意速度。我们可以为每一架飞机设定提前系数和延后系数，这样空中管制人员就能够通过调整飞行时间控制飞机到达目标区域的时间，还可以让飞机在空中盘旋延缓飞机到达的时间。飞机由于在空中盘旋而获得的延后时间主要由两点决定，盘旋一周的时间和盘旋的周数，因此飞机的延后时间是一个非延续性的数值。之后在通过实际的测量得出相应的仿真系数，结合建立的数学模型通过计算获得最终的调整方案。
三、结束语
飞机渐渐成为了人们外出所需要的重要交通手段之一，隨着空中交通被应用的频率越来越高，机场面临的压力也越来越大。在传统的空中交通管制中，工作人员大多依赖自己的经验和判断安排飞机的间隔，难免浪费了机场和空域的空间，间接的导致空中交通压力增加等问题。为了解决这一现状，就需要我们引起对空中交通进近排序及优化调度研究的足够重视。本文只是提供了一种优化调度的手段，笔者在今后的研究中会对这一课题进行完善，希望能够对空中交通的发展有所帮助。
参考文献
[1] 华克强，赵世伟. 进港航班调度的最小方差控制研究[J].系统仿真学报.2009（12）
[2] 王小元，李元，刘玉琴. 兰州进近管制区正式实施雷达管制[J].空中交通管理.2009（11）
[3] 潘卫军，康瑞. 考虑关键点流量限制的多机场协同地面等待模型[J].四川大学学报（工程科学版）.2013（S1）
[4] 陈兴，隋东，张军峰，辛正伟. 基于动态规划的航班着陆调度算法[J].航空计算技术.2012（06）
[关键词]空中交通 交通压力 进近排序 优化调度
中图分类号：V355.1 文献标识码：V 文章编号：1009―914X（2013）34―0592―01
由于空中交通的需求量不断的提高，传统的空中交通管制由于各种因素导致工作人员在面对较大交通压力时，想要保证安全只能牺牲容量，致使空中交通延误，从而影响了消费者的利益。为了满足人们对当今空中交通的需求，解决机场周围交通过于繁忙的问题，提高机场的利用效率就需要在保证交通安全的基础上合理地安排空中交通的进近排序，并且优化调度，为交通管制人员提供一个切实可行的方案提高他们的工作效率，减轻工作压力。
一、进近排序的设计与实现
机场的管制地区存在诸多的通往各地的走廊，在这些走廊的周围则是负责航班导航的导航台，航班按照规定的航线通过走廊口，并由导航台引导飞行。因此，对空中交通的进近排序主要考虑飞机是否能够通过规定的走廊口和如何在走廊口对其进行排序这两个问题。
（1）判断是否通过走廊口
在一个特定的走廊口周围有一些负责导航的导航台，在判断航班是否通过走廊口时，首先要明确航班是否为降落航班并且是否能够通过这些导航台中的一个。我们可以通过观察航班的飞行高度得知飞机是否即将降落，同时获得航班与某一导航台之间的距离并与规定的距离进行比对，如果小于规定的半径则可以判断该航班将要通过这一导航台。在具体的实施过程中要建立完成的信息体系，包括导航台规定的范围等一些列数据，这样就可以清楚的了解航班是否通过导航台了。并且通过飞机的位置、飞行速度、飞行距离就可以计算出飞机到达目标区域的时间。并且在雷达的帮助下能够及时获得最新的数据信息辅助空中交通的进近排序。
（2）进近排序
当工作人员判断出航班将要到达特定的走廊口时，就需要依据得出的预计到达时间对航班进行进近排序。在实际的操作过程中，统计好的数据表中是按照到达时间的前后排序的，当航班到达时只要把他们插入到适合的位置就可以了。在排序后会在交通监督体系中显示出队列的具体信息。包括飞机进出的走廊口和通过的导航台，以及达到的时间。
二、优化调度
在传统的交通管制当中，工作人员在安全进近排序时往往依赖自己的判断，尽管在长期的工作当中他们累计了足够的经验帮助他们做出判断，在保证安全的基础上调整飞机间的间隔。但是这样的做法很容易拉大飞机间的间距，造成了控制交通资源的浪费，导致空中交通压力不断的提高。为了解决这个问题就需要优化调度，解决机场和空域空间的浪费问题。
（1）数学模型的建立
想要完成空中交通的优化调度就需要建立起科学、合理的数学模型，通过所建立的数学模型结合时间的测量结果得出优化调度的方案。我们假设飞行要飞往的目标地位为A，在周围有n个固定点用于观察，可以记为W1至Wn，并将这n个点与A之间的距离记为S，想要保证飞机的安全所需要的间隔时间为Ts，假设某一架飞机Xm通过观察点中的某一个Wm并进入了排序的队列当中，将会对所有的飞机队列产生影响。若此时在排序的队列中有k架飞机，以速度v飞行，飞机在队列中的序号为X1至Xk，飞机Xm预计到达目标地点的时间为ti，则可以得到一个时间序列St={ti（i=1，2…，k）}。假设此时的St是满足安全间隔的要求的，即ti+1-ti≧Ts（i=1，2，…，k-1）。由这个数学模型我们可以知道，想要完成优化调度就需要让飞机Xm在合适的时间内进入到飞机的排序队列中，并且形成的新时间排序St′={ ti′（i= 1，2，…，k+ 1）}也能满足安全间隔的要求。由于每次插入新的飞机都要满足安全间隔，所以上文假设St满足安全间隔是合理的。
（2）优化调度
从数学模型中我们可以知道完成优化调度可以考虑两个方面。第一个方面，可以通过调整原有的飞机队列，即X1到X（m-1）达到目标地点的时间，提供出足够的时间让飞机完成队列的插入。这种方法主要调整的是原有飞机的飞行速度，缺点在于调整飞机的飞行速度将会引发一系列的反映，再具体的实施过程中很容易出现问题，不利于工作人员的实际操作。另一方面可以从要插入队列的飞机入手，调整该架飞机达到预计地点的时间，需要合适的机会插入到原有的队列当中。这样的做法只涉及一架飞机的调整，因此具体操作相对前一种做法来说更加简单，但是需要考虑是否有合适的位置供飞机插入。无论采取上述的哪一中方法都需要结合当时的实际情况，毕竟飞机有具体的速度范围，并不能理想的认为飞机可以达到计算得出的任意速度。我们可以为每一架飞机设定提前系数和延后系数，这样空中管制人员就能够通过调整飞行时间控制飞机到达目标区域的时间，还可以让飞机在空中盘旋延缓飞机到达的时间。飞机由于在空中盘旋而获得的延后时间主要由两点决定，盘旋一周的时间和盘旋的周数，因此飞机的延后时间是一个非延续性的数值。之后在通过实际的测量得出相应的仿真系数，结合建立的数学模型通过计算获得最终的调整方案。
三、结束语
飞机渐渐成为了人们外出所需要的重要交通手段之一，隨着空中交通被应用的频率越来越高，机场面临的压力也越来越大。在传统的空中交通管制中，工作人员大多依赖自己的经验和判断安排飞机的间隔，难免浪费了机场和空域的空间，间接的导致空中交通压力增加等问题。为了解决这一现状，就需要我们引起对空中交通进近排序及优化调度研究的足够重视。本文只是提供了一种优化调度的手段，笔者在今后的研究中会对这一课题进行完善，希望能够对空中交通的发展有所帮助。
参考文献
[1] 华克强，赵世伟. 进港航班调度的最小方差控制研究[J].系统仿真学报.2009（12）
[2] 王小元，李元，刘玉琴. 兰州进近管制区正式实施雷达管制[J].空中交通管理.2009（11）
[3] 潘卫军，康瑞. 考虑关键点流量限制的多机场协同地面等待模型[J].四川大学学报（工程科学版）.2013（S1）
[4] 陈兴，隋东，张军峰，辛正伟. 基于动态规划的航班着陆调度算法[J].航空计算技术.2012（06）