空中交通管理复杂性分析

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自动化空中交通管制(AirTrafficControl,ATC)系统经过近70年的应用和发展已成为技术成熟的管控系统。随着国民经济的飞速发展，我国航空运输成为我国运输业同时支撑经济飞速发展的重要交通方式，中心城市（如北京、上海和广州）的机场航班量每年持续增长，已经步入世界繁忙机场的行列。航空运输业的飞速发展，给空中交通管理带来了巨大挑战，空中交通行为也越来越复杂。根据近年来的统计数据发现70%左右的航空事故均有空中交通管理的复杂交通行为导致的，复杂的空中交通行为成为了影响航空交通安全的关键因素。文章结合国内外研究情况，深入分析复杂交通行为的涵义、生成机理，并提出相应的管控措施，为我国空管部门协调、疏导空中交通，避免拥塞和交通事故提供参考和借鉴。

1空中交通管理中的交通行为复杂性的研究背景与必要性

空中交通管理就是航空管理部门及时有效地疏导协调空中交通，保障空中交通秩序，保证空中交通畅通，从而维护空中交通安全。空中交通管理主要通过空中交通服务、流量管理和空域管理这三个方面采用规范的管理、健全的机制以及先进的技术建立一个科学安全可靠良好的空中交通管理系统来有效地进行管理空中交通秩序、维护空中交通安全。合理把握有关复杂性研究的核心观点和方法有助于分析空中交通管理中的空中复杂交通行为，空中交通管理复杂性包括以下八个方面：管制复杂性、扇区复杂性、空域复杂性、动态密度复杂性、交通复杂性、交通流复杂性、认知复杂性、感觉复杂性，经过相关研究人员40多年的努力，难以以上8方面复杂性给出明确统一的定义。文章从管制员的角度进行分析复杂交通行为，主要与管制复杂性、认知复杂性、交通复杂性有关。首先了解管制员的工作负荷概念，它是因管制交通而产生的脑力和体力活动。管制复杂性定量描述空中交通管制员为了维护空中交通安全，保障空中交通秩序，对当前空中交通态势认知产生体力或脑力过程中有影响的要素或事件；认知复杂性就是描述在正常或非正常条件下航空管制员进行维持空中交通安全正常运行的产生认知过程的困难程度和相关影响要素。影响空中交通管理中交通行为复杂性的因素主要有以下两个方面：第一，管制员身心状况是否正常：航空事业是一个高风险行业，管制员的身体状况是否正常会直接影响空中交通的有效管理和疏导，同时飞机一旦发生事故，会造成巨大的经济损失和生命丧失，同时管制员也会承担经济和刑事的惩罚，因此管制员在工作过程中也会承受心理上的巨大负担；第二，管制员违规操作，这里要分为两种情况讨论：首先是管制员自身责任意识不强，工作热情不高，不能积极主动工作，有可能会酿成交通事故；其次，有长期工作经验的管制员犯了经验主义的错误，通过一些非常熟悉的工作不去有用意识的思考和判断是否有问题发生，采取了错误的反应行动。

2空中交通管理中的交通行为复杂性的机理研究

空中交通管理是一个非常复杂的系统工作，文章基于简单行为规则、空域、交通量等要素对空中交通管理中的交通行为复杂性的影响，探讨空中交通复杂行为的生成机理。

2.1排队行为机理

空中排队应当是是空中交通行为中最为常见的一种现象，也是引起的航班延误的最主要原因，因此如何解决好空中排队问题自然成为当前业界内普遍关注的重要研究课题。从运动学角度独立地进行分析航空器和航行服务资源，空中交通系统中的所有航空器的速度、加速度、位移和运行时间均遵循客观确定的自然规律，同时航行服务资源的运行规则也同样是确定的、符合自然规律的。但由于航空器与航行服务资源之间的匹配对应关系存在着一定随机性，也就是说所有航空器进入每个预定航路段的时间是不确定的，这就导致了空中交通系统中交通行为从有序变成了无需，呈现了难以预测的复杂性。

2.2飞行冲突规避行为机理

飞行冲突有别于碰撞概念虽然并不常见，但潜在的飞行冲突是常见的，因此避免潜在的飞行冲突现象是非常有必要的。如果多架航空器同时占用同一航空段就会导致飞行冲突，影响空中交通秩序，造成复杂的交通排队。当前的自动化空中交通管制系统能够自动检索识别潜在的飞行冲突，对空中交通管制有着很好的帮助。

2.3非对称情势信息分布行为机理

在当前以人（管制员）为中心的自动化空中交通管里系统中，不应忽略人因要素，这也不符合广义复杂性的定义。空中交通的状态信息决策核心是管制员和机组，该行为机理主要关注人为要素对空中交通系统正常运行的影响。

3空中交通管理中的交通行为复杂性的管理措施

文章从管制员的角度提出复杂交通行为的有效管理措施，如下几个方面：第一，增强身心素质良好的身心素质是管制员岗位选择需要考虑的重要因素，管制员应具有较强的身体素质和灵敏的应变能力，这会直接影响空中交通管制工作的效率。第二，提高记忆心算和数字识别能力良好的记忆是管制工作中所需要具备的重要能力，比如航空器飞行的性能参数、航向、高度、速度等参数以及空中交通管理的各种规章制度。第三，合理安排班组搭配人为因素是空中交通管理中需要考虑的重要因素。合理搭配班组应充分考虑到管制员的能力互补、性格互补、年龄搭配、工龄搭配等等。

4结语

随着我国航空事业的飞速发展，空中交通系统中的交通行为越来越复杂，努力做好空中交通的安全管理，保证我国空中交通事业的安全平稳运行对于我国经济发展具有非常重要的意义。

作者：叶林 单位：四川中国民航飞行学院交通运输系