空中交通管理復雜性分析

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自動化空中交通管制(AirTrafficControl,ATC)系統(tǒng)經(jīng)過近70年的應用和發(fā)展已成為技術成熟的管控系統(tǒng)。隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，我國航空運輸成為我國運輸業(yè)同時支撐經(jīng)濟飛速發(fā)展的重要交通方式，中心城市（如北京、上海和廣州）的機場航班量每年持續(xù)增長，已經(jīng)步入世界繁忙機場的行列。航空運輸業(yè)的飛速發(fā)展，給空中交通管理帶來了巨大挑戰(zhàn)，空中交通行為也越來越復雜。根據(jù)近年來的統(tǒng)計數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)70%左右的航空事故均有空中交通管理的復雜交通行為導致的，復雜的空中交通行為成為了影響航空交通安全的關鍵因素。文章結合國內外研究情況，深入分析復雜交通行為的涵義、生成機理，并提出相應的管控措施，為我國空管部門協(xié)調、疏導空中交通，避免擁塞和交通事故提供參考和借鑒。

1空中交通管理中的交通行為復雜性的研究背景與必要性

空中交通管理就是航空管理部門及時有效地疏導協(xié)調空中交通，保障空中交通秩序，保證空中交通暢通，從而維護空中交通安全。空中交通管理主要通過空中交通服務、流量管理和空域管理這三個方面采用規(guī)范的管理、健全的機制以及先進的技術建立一個科學安全可靠良好的空中交通管理系統(tǒng)來有效地進行管理空中交通秩序、維護空中交通安全。合理把握有關復雜性研究的核心觀點和方法有助于分析空中交通管理中的空中復雜交通行為，空中交通管理復雜性包括以下八個方面：管制復雜性、扇區(qū)復雜性、空域復雜性、動態(tài)密度復雜性、交通復雜性、交通流復雜性、認知復雜性、感覺復雜性，經(jīng)過相關研究人員40多年的努力，難以以上8方面復雜性給出明確統(tǒng)一的定義。文章從管制員的角度進行分析復雜交通行為，主要與管制復雜性、認知復雜性、交通復雜性有關。首先了解管制員的工作負荷概念，它是因管制交通而產(chǎn)生的腦力和體力活動。管制復雜性定量描述空中交通管制員為了維護空中交通安全，保障空中交通秩序，對當前空中交通態(tài)勢認知產(chǎn)生體力或腦力過程中有影響的要素或事件；認知復雜性就是描述在正常或非正常條件下航空管制員進行維持空中交通安全正常運行的產(chǎn)生認知過程的困難程度和相關影響要素。影響空中交通管理中交通行為復雜性的因素主要有以下兩個方面：第一，管制員身心狀況是否正常：航空事業(yè)是一個高風險行業(yè)，管制員的身體狀況是否正常會直接影響空中交通的有效管理和疏導，同時飛機一旦發(fā)生事故，會造成巨大的經(jīng)濟損失和生命喪失，同時管制員也會承擔經(jīng)濟和刑事的懲罰，因此管制員在工作過程中也會承受心理上的巨大負擔；第二，管制員違規(guī)操作，這里要分為兩種情況討論：首先是管制員自身責任意識不強，工作熱情不高，不能積極主動工作，有可能會釀成交通事故；其次，有長期工作經(jīng)驗的管制員犯了經(jīng)驗主義的錯誤，通過一些非常熟悉的工作不去有用意識的思考和判斷是否有問題發(fā)生，采取了錯誤的反應行動。

2空中交通管理中的交通行為復雜性的機理研究

空中交通管理是一個非常復雜的系統(tǒng)工作，文章基于簡單行為規(guī)則、空域、交通量等要素對空中交通管理中的交通行為復雜性的影響，探討空中交通復雜行為的生成機理。

2.1排隊行為機理

空中排隊應當是是空中交通行為中最為常見的一種現(xiàn)象，也是引起的航班延誤的最主要原因，因此如何解決好空中排隊問題自然成為當前業(yè)界內普遍關注的重要研究課題。從運動學角度獨立地進行分析航空器和航行服務資源，空中交通系統(tǒng)中的所有航空器的速度、加速度、位移和運行時間均遵循客觀確定的自然規(guī)律，同時航行服務資源的運行規(guī)則也同樣是確定的、符合自然規(guī)律的。但由于航空器與航行服務資源之間的匹配對應關系存在著一定隨機性，也就是說所有航空器進入每個預定航路段的時間是不確定的，這就導致了空中交通系統(tǒng)中交通行為從有序變成了無需，呈現(xiàn)了難以預測的復雜性。

2.2飛行沖突規(guī)避行為機理

飛行沖突有別于碰撞概念雖然并不常見，但潛在的飛行沖突是常見的，因此避免潛在的飛行沖突現(xiàn)象是非常有必要的。如果多架航空器同時占用同一航空段就會導致飛行沖突，影響空中交通秩序，造成復雜的交通排隊。當前的自動化空中交通管制系統(tǒng)能夠自動檢索識別潛在的飛行沖突，對空中交通管制有著很好的幫助。

2.3非對稱情勢信息分布行為機理

在當前以人（管制員）為中心的自動化空中交通管里系統(tǒng)中，不應忽略人因要素，這也不符合廣義復雜性的定義?？罩薪煌ǖ臓顟B(tài)信息決策核心是管制員和機組，該行為機理主要關注人為要素對空中交通系統(tǒng)正常運行的影響。

3空中交通管理中的交通行為復雜性的管理措施

文章從管制員的角度提出復雜交通行為的有效管理措施，如下幾個方面：第一，增強身心素質良好的身心素質是管制員崗位選擇需要考慮的重要因素，管制員應具有較強的身體素質和靈敏的應變能力，這會直接影響空中交通管制工作的效率。第二，提高記憶心算和數(shù)字識別能力良好的記憶是管制工作中所需要具備的重要能力，比如航空器飛行的性能參數(shù)、航向、高度、速度等參數(shù)以及空中交通管理的各種規(guī)章制度。第三，合理安排班組搭配人為因素是空中交通管理中需要考慮的重要因素。合理搭配班組應充分考慮到管制員的能力互補、性格互補、年齡搭配、工齡搭配等等。

4結語

隨著我國航空事業(yè)的飛速發(fā)展，空中交通系統(tǒng)中的交通行為越來越復雜，努力做好空中交通的安全管理，保證我國空中交通事業(yè)的安全平穩(wěn)運行對于我國經(jīng)濟發(fā)展具有非常重要的意義。

作者：葉林 單位：四川中國民航飛行學院交通運輸系