空中交通管制安全間隔問題研究

摘 要：近些年來，我國的航空航天事業(yè)取得了飛躍式的發(fā)展，行業(yè)經(jīng)濟增長顯著，是我國國民經(jīng)濟體系中不可或缺的重要組成部分。21世紀以來，我國在航空運輸量上呈現(xiàn)持續(xù)增長的勢頭，致使空中交通發(fā)生擁擠、堵塞、機場延誤等多種問題，對航空運行效率、航行安全等都帶來了巨大的負擔。適度地減小航空安全間隔，能有效擴充空域的容納量，利于提高航空運輸?shù)男省榇?，文章就空中交通管制安全間隔問題進行了分析與探究。

關鍵詞：空中交通管制；安全間隔；問題

縱觀當前國際社會的航空安全系統(tǒng)，飛機墜毀、失聯(lián)等事故時有發(fā)生，安全事故的發(fā)生概率在逐年提高，尤其是前兩年的“馬航事件”，被炒的沸沸揚揚。為提升空中交通安全系數(shù)，必須采取措施緩解當前空中交通航線擁擠的問題，適度的設置安全間隔，能實現(xiàn)對流量的控制，還能有效改善空中交通管制的壓力，確定間隔的具體標準很是重要。

1 空中交通管制安全間隔的基本概述

航空運輸是現(xiàn)代交通運輸?shù)囊环N重要方式，其速度快、便捷，受到人們廣泛關注。但是，近兩年來，飛機失聯(lián)、墜毀等新聞層出不窮，讓人們對航空產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了質(zhì)疑與恐懼。諸多空中交通安全事故是可以通過人為的力量來避免的，其中航線飛機流量大，交通管制員應發(fā)揮好自身的調(diào)度作用，設置相應的安全間隔，保證飛機或航線間的最小安全間隔。一般來講，所謂的最小間隔就是以飛機為中心而架設的保護區(qū)，并設置最小安全間隔的具體標準，以降低飛機航行的風險系數(shù)[1]。在空中交通管制中，安全風險的發(fā)生概率較高，導致此類安全風險滋生的因素主要表現(xiàn)在兩個層面，一方面是扇區(qū)之內(nèi)存在沖突性的架次，另一方面是在同一扇區(qū)內(nèi)，航空器的間隔設計存在問題，最終滋生安全隱患。本文就安全間隔問題進行分析。相較于發(fā)達國家，我國在空中交通管制安全間隔方面的理論涉及很少，間隔標準設置也存在諸多不完善，解決空中交通管制安全間隔問題很是關鍵[2]。

在空中交通體系中，空域是有限的，若不加強對航班的有效調(diào)整與管理，極易導致飛機班次沖突，導致嚴重的后果，損失慘重[3]。若空域有限，那么所能容納的飛機數(shù)量也是有限的，為避免發(fā)生安全事故，必須留出一定的間隔，但是間隔不易過大，過大會造成空域的嚴重浪費，若間隔過小，容易發(fā)生飛機相互碰撞，容易滋生安全事故。針對以上相關問題，應加強對控制交通管制安全間隔問題的控制，增強交通管制人員的安全意識與職業(yè)操守，為提高空域的利用率與空中交通的安全性，必須合理設置安全間隔，規(guī)范間隔標準與各項參數(shù)，以實現(xiàn)控制交通高效、平穩(wěn)的運行。

2 空中交通管制安全間隔的處理措施

2.1 控制好航空器間距

目前，我國經(jīng)濟已經(jīng)得到了全面的發(fā)展，航空事業(yè)也發(fā)展的順風順水，進而會促使交通流量急劇增長，甚至很多管制區(qū)域的交通運輸量超出了管制員的能力范圍。為應對當前問題，應增設管制的扇區(qū)，能及時將交通安全管制工作量進行合理的分配，實現(xiàn)權責的快速分配，分配完畢后，應注重各個扇區(qū)間的有效配合，加大溝通與交流力度，以此來減輕管制員的工作負擔，還能提高空中交通安全管制的高效性與實效性。在同一扇區(qū)內(nèi)，若航行器正處于運行狀態(tài)，另一航行器也正在運行，二者需要保持一定的距離，此項距離主要涉及到航空器的相對間距、縱向間距、垂直間距與側(cè)向間距四個層面，對兩個航空器的間隔距離進行了立體性的觀察與規(guī)范。為嚴格規(guī)范航空器的間距，必須掌握科學的計算方法，將兩架航空器的側(cè)向間距設定為S1，將兩架航空器的縱向間距設定為S2，相對間距設定為S3，而垂直距離則表示兩架航空器在垂直環(huán)境下所形成的高度差H，通過研究與分析了解到，兩架航空器間在間距上存在一定的數(shù)量關系，即S3=■。

2.2 對平均風險間距進行計算

所謂的平均風險間距就是建立在風險間距的條件下，及時將風險間距系數(shù)較大的航空器剔除后，對剩余的航空器進行平均風險距離的求解[4]。對于航空器而言，航空器間距則表示航空器之間的實際距離與緊湊度，所謂的風險間距則是在航空器間距條件下，被賦予了風險權重。通過風險間距能夠?qū)⒑娇掌鏖g的緊湊度反應出來，除此之外，還能有效的解釋、說明航空器間的基本運行軌跡與狀態(tài)表現(xiàn)。通過平均風險間距參數(shù)，能夠?qū)⑸葏^(qū)內(nèi)的風險情況從客觀角度反映出來，若扇區(qū)平均風險間距越大，則表明扇區(qū)內(nèi)的運行風險發(fā)生概率也就更小。通過研究發(fā)現(xiàn)，風險權重越大，平均風險間距也就越大，而扇區(qū)的運行風險也就變得越小。為了更為直觀、有效地獲取航空器運行的安全系數(shù)，應及時求解航空器間的平均風險間距，根據(jù)參數(shù)變化情況來制定相應的安全間隔標準。

2.3 嚴格探測短期沖突的范圍

在空中交通管制安全間隔處理上，為保證航行器安全、高效的運行，前期應開展風險評估，對短期沖突的范圍進行探測，這樣能為風險評估提供依據(jù)。通常來講，沖突探測主要分為長期、中期與短期沖突探測三個方面，對這三種沖突探測進行劃分時，主要是依照向前看的時間，根據(jù)時間參數(shù)，系統(tǒng)會對航線軌跡未來的情況進行預測，繼而了解航空器可能存在的沖突與風險。對此，科學家運用布朗運動來對短期沖突的探測情況進行了表述，其中涉及到?jīng)_突時間處在沖突概率值出現(xiàn)明顯變化的區(qū)域，最可能發(fā)生短期沖突的時間在3.0min左右。若將5.0min作為沖突發(fā)生的時間，則要將預估航空器數(shù)量進行縮減，禁止發(fā)生諸多報警行為，時間越短，在一些不必要的報警處理上就會更為高效。開展空中交通管制時，管制員可結(jié)合航空器的具體性能，把5.0min預測時間轉(zhuǎn)變?yōu)榫嚯x，然后開展沖突性檢測。在我國，民航機型呈現(xiàn)多元化的趨勢，進而會使得機型呈現(xiàn)性能不同、沖突的檢測區(qū)域大小也不同的情況，然而相關的計算流程與方法是一致的。

2.4 對沖突時間進行調(diào)配

為提升空中交通管制的安全性，保證航空器高效、安全的運行，一旦存在潛在的沖突威脅，會對管制工作形成制約，此時，必須對存在沖突的航空器予以調(diào)配，增強空中交通管制員的安全意識，合理控制好航空器的間隔參數(shù)。當航空器飛行中，若管制員發(fā)現(xiàn)存在潛在的沖突，飛行人員應及時進行避讓，在此階段會耗費一段時間，此時間主要為管制者的反應時間、飛行員的反應時間、飛機的反應時間、電子設備進行通信播報的時間。為在最短的時間內(nèi)做出反應， 應科學合理的進行時間調(diào)配，以降低沖突的發(fā)生概率，控制好彼此間的間隔，保證航空器運行的安全性。

3 結(jié)束語

綜上所述，縱觀當前的社會發(fā)展形式，航空安全事故時有發(fā)生，一旦發(fā)生，后果不堪設想，對空中交通安全管制工作是一項重大的挑戰(zhàn)。目前，空中交通交通安全間隔問題較為突出，若設置不合理，也會引發(fā)嚴重的航線擁堵與交通癱瘓，損失慘重。新時期，為促進航空的安全性，必須對安全間隔進行有效的研究，制定科學的安全間隔設計方案，以實現(xiàn)對交通流量的控制，保證飛機安全、平穩(wěn)的運行。

參考文獻

[1]杜實，吳海波，杜萌萌.多扇區(qū)管制移交間隔管理研究[J].科學技術與工程，2016（13）：130-137.

[2]李政.論語音通訊如何影響空中交通管制安全問題[J].中國新通信，2016（03）：155.

[3]李尚益.淺析語音通訊如何影響空中交通管制安全問題[J].科技展望，2015（28）：130.

[4]高偉.基于速度分布的飛機縱向安全間隔概率分析[J].中國民航大學學報，2013（04）：6-10.

作者簡介：周靈（1989-），男，江蘇宜興人，學位：學士，研究方向：空中交通管制安全間隔問題研究。