基于空域靈活使用的終端空域規劃設計方法
【摘要】 隨著現代社會經濟的快速發展，以及民用航空技術的成熟和發展，空域資源漸漸成為一種重要的資源，對空域資源的靈活使用成為現代航空領域的迫切需求，因此對基于空域靈活使用的中斷空域規劃設計方法成為現代航空領域研究的重要問題。本文將立足于現代空域資源使用的實際，從靈活應用的終端空域規劃設計方法角度出發，對這一問題進行簡要分析。
【關鍵詞】 靈活使用 空域資源 終端空域規劃設計
在航空交通需求的刺激下，現代航空也發展迅猛，“空中擁堵”的現象時有發生，大量班機的延誤和取消不僅影響了乘客的行程，同時也造成了大量的經濟損失，阻礙了現代航空業的發展。因此對基于空域靈活使用的終端空域規劃設計方法的研究具有鮮明的現實意義。
一、基于靈活使用空域的中斷空域規劃設計和運行管理
1.1空域靈活使用的.條件航路和臨時隔離區域
針對當前航空領域出現的空域緊張、空中擁堵的現象，靈活的使用空域成為一個可操作性較強的解決辦法，當前空域靈活使用的形式主要有兩種，一種條件航路一種是臨時隔離區域。從現代航空空域利用角度來看，條件航路是指存在一定使用限制的航路，這種航路只有在航路空域的特點狀態下才能允許使用。而臨時隔離區域是解決民用航空和軍用航空之間空域之爭的主要形式，具體而言就是軍民協商從軍用空域中劃分出一定份額為雙方共有，軍用航空或者民用航空產生使用需求需向上級部門申請，如果使用需求發生沖突由雙方協調解決，這種航路和空域的靈活使用方法極大的提升了空域的利用效率，降低了因為環境限制和軍民航空爭奪空域而造成的空域資源浪費。
1.2終端空域規劃設計
中斷空域規劃設計是以基于一定范圍內的民用航空空域需求和軍用航空空域需求設計的，設計活動主要根據過去一段時間內的軍、民航空的空域使用規模和使用數量進行�；谶@些歷史空域使用信息的梳理和分析，設計主體通過增加臨時航路、修改現有航線、進離場分離，以及調整航線高度層等方法進行航路網絡優化的方式，減少軍、民航飛行沖突位置。并對民用飛機的導航系統進行重新設置，增設空域優化的系統切實保證終端空域靈活利用的效果。以民用機場終端區為圓心設置圓形的終端區范圍，并以扇形分析的方式對終端區空域的靈活應用進行分析，同時針對不同扇區的管制工作負荷的較大差別，扇區功能的復雜等問題，通過扇區管制負荷均衡、動態扇區、進離場分離等方法，對終端空域內的空域資源進行優化利用，將飛行器進場占用的空域資源合理分配到各個扇形區域內，保證優化的扇區管制員工作負荷均衡[1]。
二、實例分析
以上上述空域靈活使用原則，對上海終端空域793945架次班機的航跡，涉及空域進行了分析，劃定了如圖1所示A、B、C三個臨時隔離空域，并結合相應的臨時空域使用規則，建立空域領域使用模型，其中條件航路和臨時隔離區設計，扇形劃分方案如圖1所示。
1、安全性評估。飛行器的安全與飛行器之間的間隔有直接聯系，為保證民用飛機的在終端空域內的安全，上海空管局將飛機的設置飛機的安全距離為縱向12km，垂直間隔300m，但是在實際運行中由于各進場航路的繁忙飛機之間的實際間隔始終得不到保障，安全性評估結果為19.259*10-9，在應用靈活空域使用方案后其安全性評估結果下降到3.731*10-9[2]。
2、延誤時間分析。由于上海終端區的空中交通比較繁忙，每天進入上海機場的飛機數量眾多，對飛機延誤時間的計算存在一定困難，所以模型分析使用了SIMMOD對模型進行了全仿真建模研究，分析結果顯示當前上海終端區的飛機延誤時間為平均每架次8.67min，在使用靈活使用空域方案以后上海終端區的平均每架次班機的延誤時間下降到7.84min[3]。
3、工作負荷分析。使用靈活使用空域方案以后，靈活使用方案的工作方案產生的工作負擔是考察期實用性的重要參數，采用DORATASK模型計算方法對當前上海終端區的工作負荷和使用靈活使用空域方案后的工作負荷進行了模型分析，分析結果顯示，上海終端區各扇形區的總體工作負荷為16381s，而使用靈活使用空域方案后個扇形區的工作負荷為16763s[4]。
三、結論與綜述
根據模型分析結果得出結論，靈活使用空域方案的應用對終端空域飛行器的運行安全、準點率的提升具有積極作用，但是會加重終端空域空管系統的工作負擔，從現代民用航空領域發展的整體來看，工作負擔的微弱增加是不能掩蓋靈活使用空域方案在飛行安全和準點率提升的優點的。在未來靈活使用空域方案的發展應該進一步立體化，即提升立體空域的利用效率以空域終端區為中心，進一步細化扇形區域的劃分，擺脫現行東西分立的限制，將高低扇面和內外扇面綜合利用可以進一步提升終端區域的空域的利用效率。
參考文獻：
[1]張明. 終端空域扇區規劃及運行管理關鍵問題研究[D].南京航空航天大學，2010.
[2]楊光. 基于重大事件的空域結構調整輔助決策系統研究[D].南京航空航天大學，2008.
[3]張慧麗. 空域靈活使用策略生成系統研究[D].南京航空航天大學，2008.
[4]俞文軍，韓松臣. 對上海終端區空域優化方案的探討[J]. 空中交通管理，2009，12：14-21+13.
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1.飛機空域知識科普