空中交通管理復(fù)雜性分析

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自動(dòng)化空中交通管制(AirTrafficControl,ATC)系統(tǒng)經(jīng)過近70年的應(yīng)用和發(fā)展已成為技術(shù)成熟的管控系統(tǒng)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國(guó)航空運(yùn)輸成為我國(guó)運(yùn)輸業(yè)同時(shí)支撐經(jīng)濟(jì)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(jī)場(chǎng)航班量每年持續(xù)增長(zhǎng)，已經(jīng)步入世界繁忙機(jī)場(chǎng)的行列。航空運(yùn)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(fù)雜。根據(jù)近年來的統(tǒng)計(jì)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(fù)雜交通行為導(dǎo)致的，復(fù)雜的空中交通行為成為了影響航空交通安全的關(guān)鍵因素。文章結(jié)合國(guó)內(nèi)外研究情況，深入分析復(fù)雜交通行為的涵義、生成機(jī)理，并提出相應(yīng)的管控措施，為我國(guó)空管部門協(xié)調(diào)、疏導(dǎo)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(fù)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(shí)有效地疏導(dǎo)協(xié)調(diào)空中交通，保障空中交通秩序，保證空中交通暢通，從而維護(hù)空中交通安全。空中交通管理主要通過空中交通服務(wù)、流量管理和空域管理這三個(gè)方面采用規(guī)范的管理、健全的機(jī)制以及先進(jìn)的技術(shù)建立一個(gè)科學(xué)安全可靠良好的空中交通管理系統(tǒng)來有效地進(jìn)行管理空中交通秩序、維護(hù)空中交通安全。合理把握有關(guān)復(fù)雜性研究的核心觀點(diǎn)和方法有助于分析空中交通管理中的空中復(fù)雜交通行為，空中交通管理復(fù)雜性包括以下八個(gè)方面：管制復(fù)雜性、扇區(qū)復(fù)雜性、空域復(fù)雜性、動(dòng)態(tài)密度復(fù)雜性、交通復(fù)雜性、交通流復(fù)雜性、認(rèn)知復(fù)雜性、感覺復(fù)雜性，經(jīng)過相關(guān)研究人員40多年的努力，難以以上8方面復(fù)雜性給出明確統(tǒng)一的定義。文章從管制員的角度進(jìn)行分析復(fù)雜交通行為，主要與管制復(fù)雜性、認(rèn)知復(fù)雜性、交通復(fù)雜性有關(guān)。首先了解管制員的工作負(fù)荷概念，它是因管制交通而產(chǎn)生的腦力和體力活動(dòng)。管制復(fù)雜性定量描述空中交通管制員為了維護(hù)空中交通安全，保障空中交通秩序，對(duì)當(dāng)前空中交通態(tài)勢(shì)認(rèn)知產(chǎn)生體力或腦力過程中有影響的要素或事件；認(rèn)知復(fù)雜性就是描述在正常或非正常條件下航空管制員進(jìn)行維持空中交通安全正常運(yùn)行的產(chǎn)生認(rèn)知過程的困難程度和相關(guān)影響要素。影響空中交通管理中交通行為復(fù)雜性的因素主要有以下兩個(gè)方面：第一，管制員身心狀況是否正常：航空事業(yè)是一個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)，管制員的身體狀況是否正常會(huì)直接影響空中交通的有效管理和疏導(dǎo)，同時(shí)飛機(jī)一旦發(fā)生事故，會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和生命喪失，同時(shí)管制員也會(huì)承擔(dān)經(jīng)濟(jì)和刑事的懲罰，因此管制員在工作過程中也會(huì)承受心理上的巨大負(fù)擔(dān)；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(zé)任意識(shí)不強(qiáng)，工作熱情不高，不能積極主動(dòng)工作，有可能會(huì)釀成交通事故；其次，有長(zhǎng)期工作經(jīng)驗(yàn)的管制員犯了經(jīng)驗(yàn)主義的錯(cuò)誤，通過一些非常熟悉的工作不去有用意識(shí)的思考和判斷是否有問題發(fā)生，采取了錯(cuò)誤的反應(yīng)行動(dòng)。

2空中交通管理中的交通行為復(fù)雜性的機(jī)理研究

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

2.1排隊(duì)行為機(jī)理

空中排隊(duì)?wèi)?yīng)當(dāng)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(duì)問題自然成為當(dāng)前業(yè)界內(nèi)普遍關(guān)注的重要研究課題。從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度獨(dú)立地進(jìn)行分析航空器和航行服務(wù)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(yùn)行時(shí)間均遵循客觀確定的自然規(guī)律，同時(shí)航行服務(wù)資源的運(yùn)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(wù)資源之間的匹配對(duì)應(yīng)關(guān)系存在著一定隨機(jī)性，也就是說所有航空器進(jìn)入每個(gè)預(yù)定航路段的時(shí)間是不確定的，這就導(dǎo)致了空中交通系統(tǒng)中交通行為從有序變成了無(wú)需，呈現(xiàn)了難以預(yù)測(cè)的復(fù)雜性。

2.2飛行沖突規(guī)避行為機(jī)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(shí)占用同一航空段就會(huì)導(dǎo)致飛行沖突，影響空中交通秩序，造成復(fù)雜的交通排隊(duì)。當(dāng)前的自動(dòng)化空中交通管制系統(tǒng)能夠自動(dòng)檢索識(shí)別潛在的飛行沖突，對(duì)空中交通管制有著很好的幫助。

2.3非對(duì)稱情勢(shì)信息分布行為機(jī)理

在當(dāng)前以人（管制員）為中心的自動(dòng)化空中交通管里系統(tǒng)中，不應(yīng)忽略人因要素，這也不符合廣義復(fù)雜性的定義。空中交通的狀態(tài)信息決策核心是管制員和機(jī)組，該行為機(jī)理主要關(guān)注人為要素對(duì)空中交通系統(tǒng)正常運(yùn)行的影響。

3空中交通管理中的交通行為復(fù)雜性的管理措施

文章從管制員的角度提出復(fù)雜交通行為的有效管理措施，如下幾個(gè)方面：第一，增強(qiáng)身心素質(zhì)良好的身心素質(zhì)是管制員崗位選擇需要考慮的重要因素，管制員應(yīng)具有較強(qiáng)的身體素質(zhì)和靈敏的應(yīng)變能力，這會(huì)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(shí)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(yīng)充分考慮到管制員的能力互補(bǔ)、性格互補(bǔ)、年齡搭配、工齡搭配等等。

4結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)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(fù)雜，努力做好空中交通的安全管理，保證我國(guó)空中交通事業(yè)的安全平穩(wěn)運(yùn)行對(duì)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有非常重要的意義。

作者：葉林 單位：四川中國(guó)民航飛行學(xué)院交通運(yùn)輸系