空中交通流量管理的概念及模式
发表时间：2016-10-18T08:56:35.143Z 来源：《科技中国》2016年6期 作者： 段春来
[导读] 为飞机运营者提供及时、精确的信息以规划和实施一种经济的空中运输，以尽可能准确地预报飞行情报而减少延误。
民航东北地区空中交通管理局 辽宁 沈阳 110043
一 空中交通流量管理的基本概念
空中交通管理在人类有组织的飞行活动之初便应运而生。随着航空运输的飞速发展，现在空中交通管理已经被赋予了新的内涵，即主要包括空中交通服务、空中交通流量管理和空域管理三个方面，任务是有效地维护和促进空中交通安全，维护空中交通秩序，保障空中交
通畅通。
国际民航组织对空中交通流量管理定义为：为有助于空中交通安全，有序和快捷的流通，以确保最大限度的利用空中交通管制服务的容量并符合有关空中交通服务当局公布的标准和容量而设置的服务。它的目的主要是为空中交通安全、有序和流量的加速提供服务，确保
最大限度地利用ATC容量，为飞机运营者提供及时、精确的信息以规划和实施一种经济的空中运输，以尽可能准确地预报飞行情报而减少
延误。
二 空中交通流量管理（ATFM）服务的目的
空中交通流量管理的任务是在空中交通流量接近或达到空中交通管制可用能力时，适时地进行调整，保证空中交通量最佳地流入或通过相应区域，尽可能提高机场、空域可用容量的利用率。空中交通服务包括空中交通管制服务、飞行情报服务和告警服务。空中交通管制
服务的任务是防止航空器与航空器相撞及在机动区内航空器与障碍物相撞，维护和加快空中交通的有序流动。飞行情报服务的任务是向飞
行中的航空器提供有助于安全和高效地实施飞行的建议和情报。告警服务的任务是向有关组织发出需要搜寻援救航空器的通知，并根据需
要协助该组织或协调该项工作的进行。空域管理的任务是依据既定空域结构条件，实现对空域的充分利用，尽可能满足经营人对空域的需
求。
在需要或预期需要超过空中交通管制（ATC）系统的可用容量期间内，保证空中交通最佳地流向或通过这些区域。术语“ATFM”包括组织与处理空中交通流量的各种方法，以此方法进行的任何工作，使得在保证各架航空器安全、有次序和迅速过程中，任一给定的点上或任
一给定的区域内所处理的交通总量是与空中交通管制系统的容量相适应。
ATFM通过与参与的ATC单位以及各类不同的空域用户保持持续的合作与协调，支持ATC达到其主要目的：
（1）防止航空器之间的相撞；
（2）加快并保持空中交通有次序地流动；
（3）达到可用空间和机场容量最有效率的利用。
三 空中交通流量管理的依据
当预计某个管制区域的流量密度超过其管制指挥能力时，就必须重新分配整个系统内的流量在一段时间内的分布。航班出现在某个受限制点（机场，航路，交叉点，管制区，终端区，管制区结合部等）的数量变化的。在一个时间段内（如某小时）某一区间会造成拥挤，
但其他区间却出现空闲或不饱和的现象；或在其他时刻区间此节点的容量空闲或不饱和，而另外的区间却拥挤等等。调配处于拥挤时段的
飞机利用空域的闲置容量，做到“削峰添谷”，实现航空运输系统稳定运行。这便是流量管理要达到的目的。
设某机场容量每30分钟的限制流量均为15个飞行架次，而机场的流量在调整前预计有几个时段超过15架次，也就是说会出现拥挤。那我们就必须通过流量管理手段进行调整，使各时段流量都不超过机场容量限制，经过流量限制区域的航班不会总处于高峰状态。流量管理
就是利用某些时段闲置的容量，将其它时段不能容纳的航班置于其中，使得因拥挤而造成的航班的延误总量损失最小。
四 空中交通流量管理的分类
4.1 按时间划分
（1）长期法
一般要15年左右，主要包括建造更多的机场，增加机场的跑道数量，改善硬件设备环境，提高空中交通管理技术。
（2）中期法
一般6个月到几年，主要包括增加空中航线、修改空域结构等。这些方法使得空中交通网络的飞行流量从宏观上更加合理，能够更有效地利用空域。
（3）短期法
主要通过地面等待、空中等待、修改飞行计划等策略直接对空中交通流量进行控制，使得空中交通流量与空域、机场的容量相匹配，从而减少拥挤。
4.2 按空间划分
（1）区域流量管理
对大范围区域性流量问题进行管理与调控，主要针对航路中、管制区之间、各个航路汇集点（导航点）及地区航路网的整体性流量问题，包括航路、扇区和多机场等的流量管理问题。
（2）终端区流量管理
主要处理机场及其走廊口区域，飞机的进场和离场流量的排序与调度问题。
（3）机场场面流量管理
采用先进的自动化管理技术，对机场场面资源及航空器流进行实时监控与管理，以保障机场场面安全，提高场面资源利用率，降低管制工作负荷等。
4.3 按级别划分
（1）战略级流量管理
针对过去的实施情况并结合未来一定时间范围内的综合信息（飞机、机场、航空公司、旅客、管制员、旅客服务部门、气象部门及其他）对未来流量管理作出战略性计划。 （2）预战术级流量管理
根据战略性计划并结合信息网络所提供的预测信息，预先调配流量。
（3）战术级流量管理
根据战略性计划结合信息网络所提供的实时信息，实时调度流量。
4.4 按应用划分
按应用可分为容量评估、流量统计与预测、地面等待、终端区排序、改航、航班时刻优化，以及协同流量管理等。其中，容量评估、流量统计与预测是流量管理的基础和前提，为流量管理策略的制定提供科学依据；地面等待、终端区排序、改航和航班时刻优化是流量管
理的主要方法；协同流量管理是一种安全、高效和公平的流量管理机制，旨在利用协同决策技术与方法改进流量管理策略，以提高流量管
理的有效性和公平性。
五 流量管理的方法和实施流量管理的程序
5.1 流量管理的方法
（1）航空公司在制定班期时刻表报民航局批准前，事先应征得管制室的同意；
（2）妥善安排非定期航班的飞行时刻；
（3）限制飞机开车、滑行、起飞时刻；
（4）限制飞机进入管制区或者通过某一导航设备上空的时刻；
（5）限制飞机到达着陆站的时刻；
（6）安排飞机在航线某一导航设备上空或者着陆机场等待空域上空等待飞行，或者改变飞行航线；
（7） 调整速度。调整速度以飞机的指示空速为基准，以10n mile/h（10km/h）及其倍数为增加或者减少的速度量。飞机在等待航线上飞行，进近的飞机得到了进近的许可和飞机在9000m以上飞行，通常不进行调整；在其它飞行阶段，均可要求其调速进行控制流量。管制
员应当避免反复交替要求飞机增大或减少速度。
5.2 实施流量管理的程序
实施流量管理的程序是指管制员在飞行前实施流量控制，应当向有关管制室发出流量空转电报。有关管制室根据本机场进、离场飞行预报和其它管制室发来的流量控制电报，通知有关航空公司调整飞行预报；管制员在进行实时流量控制时，应当明确通知飞机控制流量的
时间、空域和情况。如果需要对未进入本管制区的飞机进行流量控制，飞机所在的管制室可以按照其要求采取相应的措施。在实际的空中
交通管制工作过程中，用流量控制可以避免许多飞行冲突，使空中交通有良好的秩序。但有时会由于潜在的飞行冲突未及时发现，或因天
气、通讯导航设备等因素的影响和管制员或驾驶员思想麻痹而造成飞行冲突。因此，管制员必须熟练地掌握各个调配飞行冲突的避让原
则。
六 空中交通流量管理模式
空中交通流量管理方法主要可以分为先期流量管理、飞行前流量管理以及实时流量管理。
（1）先期流量管理
先期流量管理也称战略流量管理，主要是在实施之日的几个月至几天前进行调整，在制定班期时刻表时对定期和非定期航班的飞行时刻加以控制，避开空中交通网络的拥挤区域，防止飞机在某一空域过于集中而使流量超过负荷，其手段主要是统一安排各航空公司的航班
时刻表，合理分布各条航线、各个时段的交通流量，避免繁忙航路上高峰时刻的拥挤现象。
（2）飞行前流量管理
飞行前流量管理也称战术流量管理，是在飞机起飞前24小时之内，通过调整其起飞时刻，使其按照规定的管制间隔有秩序地飞行。其手段主要是通过改变飞机的起飞（即采用地面等待策略，调节航班流量）时刻、降落时刻、改航等方法，保证交通流量和飞行间隔。
（3）实时流量管理
实时流量管理也称动态流量管理，是在飞机飞行过程中采取措施，使其按照规定的管制间隔有秩序地飞行，其手段主要是通过对飞行中的飞机实施调速、等待、限制到达（进入）、改航等方法，保持航班间的间隔。
