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摘 要：在我国进行空中交通容量研究有着重要的意义，它能够确空中飞行安全，空中交通顺畅，保证航班飞行正点，提高空中运输效率，有效地提高空中交通管理服务水平。结合国内外的有关研究，本文对区域航路空中交通容量估计问题进行了比较系统的研究，提出在我国的现行空管体制下，通过空域共享、缩小空中管制间隔、减少不合理的流控来有效的提高空中交通容量，减少航班延误。
关键词：空中交通；容量；计算模型
0 引言
经济的腾飞带动和促进了我国交通运输业的快速发展。在过去的10年里，中国大陆民航的实际航班飞行量年均增长都在 15%左右，空域环境的改善相对滞后，不能及时满足航班量增大时对空域的要求，因此在某些航班运行比较集中的地区，加大了发生空中拥堵的必然性。因此在规划空中交通的发展速度上，必须以科学发展观为指导，评估出空中飞行容量，从而安排好空中交通流量。
1.空中交通容量
1.1 空中交通容量的含义
通常所说的空中交通容量一般是指空中交通容量达到饱和时的容量，其含义是在特定的时间间隔内，在合理的延误范围之内和不断发出的合理请求之下，管理系统能够服务航空器的数量最大值。此处所讲的容量指的是将诸如自然因素、主观因素等多种不确定因素作为影响容量的因素，单位时间内管理控制单元在特定的管理控制规章制度、安全等级等条件下，能够服务航空器的架数。
1.2 客观容量与主观容量
我们把区域航路和终端区容量作为研究对象，主观容量主要是针对管制员工作量负荷来定义的，是指席位管制员单位时间内能够安全、有效处理的飞行架次，主观容量随着管制员个人的技术水平、熟练程度、身体精神状态和当时空中交通情况以及飞行程序的不同发生波动。客观容量主要是针空域结构、飞行间隔规则、飞行管制程序等因素的限制来进行定义的，是指某一特定空域内在某一时段内，在此空域内所有正常飞行的飞机之间满足规定的安全间隔或其他间隔条件时，该空域单位时间内所能承受飞行架次。客观容量反映系统在某一时段内客观上的服务承受能力，几乎不受管制员个人因素的影响。主观容量和客观容量应尽量匹配，系统容量等于主观容量与客观容量中的较小者。客观容量大于主观容量，则造成空域资源的浪费，反之则造成人力资源的浪费。
2.航路容量计算的数学模型
2.1 航路容量模型分析
航路容量可分为最大容量和实际容量。最大容量是指在一定的时间间隔内，在一定的系統结构（空域结构、飞行程序等等）、管制规则和安全等级下，在持续服务请求的情况下，航路所能容纳的最大航班数量[7]。此处持续服务请求指的是总有飞机等待起飞或降落的情况；实际容量又叫动态容量，指在一定时间间隔内，考虑随机因素影响，所涉及的所有航班的延误时间在可接受范围内时，航路能容纳的最大航班数量。航路最大容量作为一种理想情况，实际应用意义不大，本文所提及的航路容量均指航路动态容量，进行航路容量评估前一般需做如下假设：
2.2 动态容量
在多航段通用航路容量模型中，每条航段均在终点计算输入航空器流。由于航空器必须经由航路点加入航路，为描述经过该航路点的航空器流进入下一段主干航路的情况，引入概率 P（0 易知航路点T时段内最大流量为 ，由于求的是最大容量，可认为航路最后一条航段的终点处可达到该最大值，即 ，又因为最后一条航段终点处的动态容量是由该主航路前一航路点的引入流量与本航路点的输入航路引入流量之和，因此有 ，该式变换可得
，又因为每个航路点输出容量最大值为 ，因此可得Mx-1的值为 ，通过迭代，最终可推出M0值。
根据本文容量定义，多航段航路动态容量即为T时段内流入航路的航空器最大架次。因此本模型中的容量值M为航路首段的起始航路点输入值M0与航路各航段终点引入的输入航路流量值之和。据此可得多航段通用航路容量模型的计算公式 。根据静态容量和动态容量的计算公式，可得出T时段内多航段通用模型的容量C的数值。
3.增大航路空中容量的分析与对策
3.1 缩小垂直间隔（Reduce Vertical Separation Minimum）
垂直间隔的精度主要取决予空中交通活动的垂直定位精度，高度保持能力和空间活动的管理能力等因素。空中交通活动的垂直定位精度差，高度保持能力差，对空中交通活动的管理能力低，所需的垂直间隔大；反之则较小。对于没有配备精确高度表的飞机必须在28，000英尺以下飞行。但某些飞机例外（如军用飞机）。该规则要求飞机在水平方向上保持五英里的间隔。新的间隔能使空管人员在恶劣天气条件下或拥挤的空域内引导飞机飞行，改变间隔减少了拥挤现象，并且很可能减少航班延误。这种改变使他们在飞机遭遇湍流时有了更多的选择。这种改变将使乘客有更加安全平稳的旅行。
3.2 优化纵向间隔
目前实行区域雷达管制的有广州、北京、上海、长沙、武汉、郑州等地的高空管制区域，目前的雷达管制间隔最小为20公里，航线飞行同高度为45公里；由此可以看出，加大雷达管制的空中交通管制区域是我们未来有效地增加空中交通容量的主要手段之一，也是我们实施空中监视，保证飞行安全的主要办法。处理全国各种不合理的移交间隔也是方法之一，对各地的不合理的空域间移交间隔进行清理，严格在安全的间隔下，保证飞机流的畅顺。这些只是提高容量的一些对策，但在实施策略上还要涉及到很多部门以及方方面面的政策，但只要从国家的安全、经济建设出发，抛开部门的个别利益，积极支持空中交通建设，我们的空域容量会越来越大，空中交通流量也会越来越大，航班飞行也越来越顺畅。
4.结论
本文介绍了当前国内航空业发展的一些现状，主要对空中交通航线容量进行了分析和评估，并指出了国内在空中流量和容量存在的一些问题。本文提出了航路容量的概念及基本计算方法，再介绍了了主观容量和客观容量。然后再根据的影响容量的各种因素建立了针对航路及多航路容量静态和动态的数学模型。依据影响航路容量的各种因素、航路容量的数学模型，提出了增大空中交通航路容量的方案和对策。
参考文献
[1] 刘欢.区域空中交通容量动态评估研究[D].南京：南京航空航天大学，2015
[2] 王伟.逐步实现空域的科学管理.2012
[3]余静，刘洪.一种改进的航路动态容量计算模型[J].四川大学学报，2013
（作者单位：民航湖南空中交通管理分局）
关键词：空中交通；容量；计算模型
0 引言
经济的腾飞带动和促进了我国交通运输业的快速发展。在过去的10年里，中国大陆民航的实际航班飞行量年均增长都在 15%左右，空域环境的改善相对滞后，不能及时满足航班量增大时对空域的要求，因此在某些航班运行比较集中的地区，加大了发生空中拥堵的必然性。因此在规划空中交通的发展速度上，必须以科学发展观为指导，评估出空中飞行容量，从而安排好空中交通流量。
1.空中交通容量
1.1 空中交通容量的含义
通常所说的空中交通容量一般是指空中交通容量达到饱和时的容量，其含义是在特定的时间间隔内，在合理的延误范围之内和不断发出的合理请求之下，管理系统能够服务航空器的数量最大值。此处所讲的容量指的是将诸如自然因素、主观因素等多种不确定因素作为影响容量的因素，单位时间内管理控制单元在特定的管理控制规章制度、安全等级等条件下，能够服务航空器的架数。
1.2 客观容量与主观容量
我们把区域航路和终端区容量作为研究对象，主观容量主要是针对管制员工作量负荷来定义的，是指席位管制员单位时间内能够安全、有效处理的飞行架次，主观容量随着管制员个人的技术水平、熟练程度、身体精神状态和当时空中交通情况以及飞行程序的不同发生波动。客观容量主要是针空域结构、飞行间隔规则、飞行管制程序等因素的限制来进行定义的，是指某一特定空域内在某一时段内，在此空域内所有正常飞行的飞机之间满足规定的安全间隔或其他间隔条件时，该空域单位时间内所能承受飞行架次。客观容量反映系统在某一时段内客观上的服务承受能力，几乎不受管制员个人因素的影响。主观容量和客观容量应尽量匹配，系统容量等于主观容量与客观容量中的较小者。客观容量大于主观容量，则造成空域资源的浪费，反之则造成人力资源的浪费。
2.航路容量计算的数学模型
2.1 航路容量模型分析
航路容量可分为最大容量和实际容量。最大容量是指在一定的时间间隔内，在一定的系統结构（空域结构、飞行程序等等）、管制规则和安全等级下，在持续服务请求的情况下，航路所能容纳的最大航班数量[7]。此处持续服务请求指的是总有飞机等待起飞或降落的情况；实际容量又叫动态容量，指在一定时间间隔内，考虑随机因素影响，所涉及的所有航班的延误时间在可接受范围内时，航路能容纳的最大航班数量。航路最大容量作为一种理想情况，实际应用意义不大，本文所提及的航路容量均指航路动态容量，进行航路容量评估前一般需做如下假设：
2.2 动态容量
在多航段通用航路容量模型中，每条航段均在终点计算输入航空器流。由于航空器必须经由航路点加入航路，为描述经过该航路点的航空器流进入下一段主干航路的情况，引入概率 P（0
，又因为每个航路点输出容量最大值为 ，因此可得Mx-1的值为 ，通过迭代，最终可推出M0值。
根据本文容量定义，多航段航路动态容量即为T时段内流入航路的航空器最大架次。因此本模型中的容量值M为航路首段的起始航路点输入值M0与航路各航段终点引入的输入航路流量值之和。据此可得多航段通用航路容量模型的计算公式 。根据静态容量和动态容量的计算公式，可得出T时段内多航段通用模型的容量C的数值。
3.增大航路空中容量的分析与对策
3.1 缩小垂直间隔（Reduce Vertical Separation Minimum）
垂直间隔的精度主要取决予空中交通活动的垂直定位精度，高度保持能力和空间活动的管理能力等因素。空中交通活动的垂直定位精度差，高度保持能力差，对空中交通活动的管理能力低，所需的垂直间隔大；反之则较小。对于没有配备精确高度表的飞机必须在28，000英尺以下飞行。但某些飞机例外（如军用飞机）。该规则要求飞机在水平方向上保持五英里的间隔。新的间隔能使空管人员在恶劣天气条件下或拥挤的空域内引导飞机飞行，改变间隔减少了拥挤现象，并且很可能减少航班延误。这种改变使他们在飞机遭遇湍流时有了更多的选择。这种改变将使乘客有更加安全平稳的旅行。
3.2 优化纵向间隔
目前实行区域雷达管制的有广州、北京、上海、长沙、武汉、郑州等地的高空管制区域，目前的雷达管制间隔最小为20公里，航线飞行同高度为45公里；由此可以看出，加大雷达管制的空中交通管制区域是我们未来有效地增加空中交通容量的主要手段之一，也是我们实施空中监视，保证飞行安全的主要办法。处理全国各种不合理的移交间隔也是方法之一，对各地的不合理的空域间移交间隔进行清理，严格在安全的间隔下，保证飞机流的畅顺。这些只是提高容量的一些对策，但在实施策略上还要涉及到很多部门以及方方面面的政策，但只要从国家的安全、经济建设出发，抛开部门的个别利益，积极支持空中交通建设，我们的空域容量会越来越大，空中交通流量也会越来越大，航班飞行也越来越顺畅。
4.结论
本文介绍了当前国内航空业发展的一些现状，主要对空中交通航线容量进行了分析和评估，并指出了国内在空中流量和容量存在的一些问题。本文提出了航路容量的概念及基本计算方法，再介绍了了主观容量和客观容量。然后再根据的影响容量的各种因素建立了针对航路及多航路容量静态和动态的数学模型。依据影响航路容量的各种因素、航路容量的数学模型，提出了增大空中交通航路容量的方案和对策。
参考文献
[1] 刘欢.区域空中交通容量动态评估研究[D].南京：南京航空航天大学，2015
[2] 王伟.逐步实现空域的科学管理.2012
[3]余静，刘洪.一种改进的航路动态容量计算模型[J].四川大学学报，2013
（作者单位：民航湖南空中交通管理分局）