空中交通管理协同决策

空中交通管理协同决策

张少飞

上海飞机客户服务有限公司200241

1.协同决策CDM的概念

协同决策是一种政府与行业之间的联合行动，首先由管制部门定出约束条件，然后航空公司在这些约束条件下优化自己的运作，最后在决策问题上达成一致。协同决策将空管、航空公司和机场联系起来，通过信息交流、数据共享和改善决策支持工具，努力提高控制交通管理效率，确保空管、航空公司和机场获得用于计划运作的实时、准确的信息，帮助决策过程，旨在利用协作技术和程序改进空中交通流量管理，为各方提供最大利益。

协同决策总目标概述如下：

通过融合来自空域系统的航班数据和空域用户产生的信息，形成更好的信息；

通过将共同的信息发布给交通管理者和空域用户，创建一个公共情形知晓系统；

通过创建工具和程序，让空域用户对拥塞作出直接的响应，和交通流量管理者协同制定流量管理行动。

2.协同决策系统在欧美的发展历程

20世纪60年代以后，美国的空管体制经历了由军民共管到FAA统一管制的过渡，管制手段也基本上实现了由程序管制到雷达管制的过渡，并统一建成了空域管理系统（NAS）与空中交通流量管理系统。随着美国交通流量的进一步增长，管制部门意识到，单纯依靠扩大空域范围与扩建基础措施还不足以解决根本性的空中交通拥挤问题，只能进一步提高管制手段的自动化程度与管制的技术含量，CDM就是它们采用的其中一种有效方法。CDM实际上是属于美国空中交通流量管理的一个子系统，它旨在通过提高有关部门之间的协调，使得要进行决策的人是处于最佳决策的位置上，并作出延误代价最小的决策。

目前，美国的CDM过程已经普及到了流量管理领域的各个角落，管制单元与管制单元之间可以通过CDM达到容量的平衡和互助；机场、航空公司、管制中心通过CDM可以提供流量的预警和交通态势的掌握，使整体延误得到减少，整体油耗成本得到降低；CDM各种共享报文信息可以在NAS整个空域系统中及时传达，使得整个航空一体化运营达到空前的统一。

欧控也开展了系统空中交通管理研究PHARE（ProgramForHarmonizedATMResearch）项目，开发了AMAN、DMAN、冲突探测、飞行航迹监视、协同管理、轨迹预测等一系列高级工具。其目标主要是通过流量管理系统分析流量需求和容量，利用时隙分配和该行功能来实现流量的管理，解决容量不足的问题。利用高级工具检测飞机飞行的世纪位置，用以更新计划数据，从而提高空中交通流量管理数据的准确性。

3.我国的协同决策系统的现状

协同决策在中国的发展跟日本和韩国基本类似，主要是各参与方聚在一起通过会议的形式解决问题，譬如，北京首都机场运行管理委员会。

2007年，深圳空管站通过民航局科技立项开始研究机场航班运行协同决策。通过借鉴欧洲机场协同决策的理念，深圳空管站于2012年成功开发出航班运行协同决策系统工具。

中国对协同决策的研究起步比较晚，因此，该理念往往被误解为仅仅是流量控制流程中的从参与者间实现数据共享，而实际上数据共享仅仅是协同决策中最为基础的内容，它所带来的影响还应包括两个方面：

一方面是传统工作流程上的改变，各个参与者不再是互相割裂的单一流程，而需要简历一个完整的，为所有流程参与者所认可的公开的工作流程；

另一方面是文化、态度方面的改变，民航领域的工作流程中所有参与者应该对目标有一个共同认知的理念，在整体协商中，参与者需要建立一种相互信任的理念，积极地共享信息，制定出总体最优策略的同时，自身也实现了利益最大化。

中国民航现在尚未建立起一个健全的全国性空中交通流量管理系统，根据国外的成功经验，一个完整的协同决策协调机制需要在流量管理中心建立一个协同决策中心协调席位，在全国范围内协调各区之间的流量时隙分配规划，又分别在区域流量管理单元和终端区流量管理单元上建立各自的协同决策席位。中心协调主要负责区域级的流量时隙分配规划，当需要跨区域级协调时隙分配时则负责上报上一级协同决策协调单位，最后在终端区、塔台、机场和航空公司端设立响应的系统决策席位，负责时隙调整反馈、飞行计划更正、航路修正计划提交等工作。

4.华东流量室协同决策系统运行介绍

图2：协同决策系统节点

4.1节点1：空管飞行计划启动

1)定义：ICAO飞行计划被提交给空管。机场CDM平台对该航班进行初始设定，处理所有可用信息。

2)来源和优先权：IFPS分发由航空器运营人提交的空管飞行计划。所有相关空管单位及起飞机场和目的地机场接收飞行计划。

3)时间：通常在EOBT前3小时发生，但也可能推迟。某些情况下每日或每周运行的航班提交了重复飞行计划（RFPL）。

4)数据质量：空管飞行计划与机场时隙安排相符。

5)作用：一架航空器过站通常包含一个进场航班和一个离场航班，这意味着该航空哦更年期与两个飞行计划相关。对于协调运行机场，离港航班为已知。可利用飞行计划更新某些信息如航空器机型信息。对于远程航班，ELDT可能与机场时隙不同。对于非协调运行机场，利用飞行计划开始实施离港航班。航班在不晚于计划EOBT15分钟内做好准备。DPI流程开始与网络运行部发送正确的电报。

4.2节点2：EOBT前2小时（华东地区目前执行EOBT前90分钟标准）

1)定义：EOBT前2小时，可从机场CDM平台获知大多数航班情况，包括航班是否受限。所有受限航班从网络运行部接收CTOT。

2)来源和优先权：网络运行部向相关ATS单位及起飞机场发布CTOT。收到CTOT的航班比不受限的航班优先。

3)时间：如果航班受限，在EOBT前2小时发布CTOT。

4)数据质量：不适用。

5)作用：对进港航班，在考虑航班实际进程的情况下，通过FUM电报提供的信息更新ELDT

4.3节点3：从外战起飞

1)定义：外战的ATOT（ADEP）。

2)来源和优先权：外战向网络运行部和航空器运营人提供ATOT。

3)时间：节点发生后，信息直接可得。

4)数据质量：ATOT的准确度为+/-1分钟。

5)作用：如起飞机场距目的地机场飞行时间大于3小时，可从网络运行部FUM或航空器运营人/地勤获得ATOT。利用ATOT和FPL中的预计经过时间可计算ELDT。如目的地机场在3小时飞行距离内，网络运行部利用ETFMS监视航班进程，并发送航班更新电报（FUM）提供进程更新。