胡畔;王莉莉;翟文鹏
【摘 要】本文以原始的协同辅助决策系统为基础,提出了一种结合进场、离场以及场面管理,使之达到一体化效果的机场协同辅助决策系统的概念.首先,设计了系统信息处理的总体流程,并说明了其一体化思想的具体体现;之后分别对系统的进场管理和离场管理之间、离场管理与场面管理之间的信息反馈、协同决策的原理及流程做了描述,着重写出了在机场放行过程中各个时间获取途径及相互关系;最后提出了我国现阶段协同辅助决策系统在实际应用中存在的问题及改进措施.
【期刊名称】《中国民航飞行学院学报》
【年(卷),期】2015(026)005
【总页数】5页(P15-19)
【关键词】机场协同辅助决策;信息反馈;进离场一体化
【作 者】胡畔;王莉莉;翟文鹏
【作者单位】中国民航大学空中交通管理学院 天津300300;中国民航大学空中交通管理学院 天津300300;中国民航大学空中交通管理学院 天津300300
【正文语种】中 文
1 引言
CDM(Collaborative Decision Making)思想，最开始被应用于解决地面等待策略问题，形成协同地面延误程序(CDM GDP，Ground Delay Program under CDM)。美国于1994 年首先提出了CDM 概念，欧洲在20 世纪90 年代提出了A-CDM 的概念，主要目标是提高民用机场的空中和地面交通运行效率。国内对CDM 的研究相对较晚，2007年，吕小平简要描述了基于AMAN/DMAN 的空中交通排队辅助决策系统[1]；2010 年，靳学梅引用协同运行技术，阐述了进离港排序系统所需要的外部支持、系统功能及需要解决的关键技术
[2]；2013 年，雷振宁应用JAVAEE 对离港排队辅助决策系统进行了技术实现[3]。
在我国实际运行中，A-CDM 系统的各个模块功能均不完善，大多数地区机场的A-CDM 系统的进场管理、离场管理、场面管理三大模块间处于各自独立的运行状态，且系统的弹性不高。每遇突发情况不能及时做出反应，系统的进离场序列不能及时通过实际的运行信息做出相应调整，致使在整个协同运行的过程中仍需要管制员进行较多干预。
基于上述问题，本文设计了一种整合进场管理、离场管理、场面管理，使之完成运行上的一体化功能的A-CDM 系统。在设计的过程中，创新地运用信息的实时反馈思想，使系统更加贴合实际运行状况；同时详细阐述了航班放行涉及的各个时间的获取途径以及相互关系。 2 基于AMAN、DMAN 和SMAN 相结合的A-CDM 系统的总体设计
2.1 系统概述
A-CDM 系统是一种通过减少航班在机场的延迟，提高事件的可预测性、优化资源和基础设施利用率等，最终达到提高空中交通流量和优化空域容量管理(ATFCM，Air Traffic Flow and Capacity Management)目的的一种新理念。
本文设计的进离场一体化的A-CDM 系统主要包含三个管理模块：进场管理(AMAN，Arrival Management)、离场管理(DMAN，Departure Management)、场面管理(SMAN，Surface Management)。图1 为基于AMAN、DMAN 和SMAN 三者整合的A-CDM 系统信息交互反馈流程图。
图1 基于AMAN、DMAN 和SMAN
三者整合的A-CDM 系统信息交互反馈流程图
进场航班首先经过AMAN 实现进场序列的优化，退出跑道后由SMAN 提供后续的滑行、停靠以及集散客货等服务；离场航班首先接受由SMAN 提供的相关开车、滑行指令，经过滑行道后转交给DMAN 对其等待、起飞队列进行优化。三个管理模块以DMAN 为枢纽，以协同决策为桥梁，最终实现了进离场一体化管理。
2.2 一体化思想
信息的反馈机制：每个模块均采用了实时动态信息反馈机制。航空器的实时着陆信息影响航空器的进场序列和离场序列，进而影响航空器的滑行路线及序列；航空器的实时起飞信
息影响航空器的离场序列、进场序列，进而影响航空器的滑行路线及序列。反馈思想的应用可以使A-CDM系统最大程度上贴合机场的实际运行状况，为管制员提供科学的建议。
信息的传递机制：机场运行过程中的所有信息以航班进离场时间为基准，在各个模块间进行无间隔的传递。这一机制解决了系统模块功能差异所带来的信息传递延迟、低效等问题。
协同决策机制：各个模块间在第一时间通过信息的传递得到关联模块的信息，例如SMAN 在航空器进入起始进近点时就已经得到了由AMAN共享的TLDT 数据信息。在充分考虑相关合作伙伴之间制约因素后，系统以协同的思想为纽带结合各自的自适应程序，共同解决正常情况下的航班调度问题、场面滑行问题，非正常情况下的航班延误、等待等问题，确保A-CDM 系统的整体运行效率。
2.3 AMAN 和DMAN 间的协同运行
2.3.1 AMAN 的单独运行
AMAN 通过获取航班在前站的起飞时间、雷达显示航班进入终端区的时间、实际位置、速
度、航向、航班的飞行计划数据、飞机性能、场面的高空风和地面风风向风速等参数准确预估进场航班的预计到达时间(ETA Estimated Time of Arrival)。并根据ETA 得出着陆航空器的预进场序列。随着航空器的着陆及场面航班的离场，预计降落时间、环境参数会出现变更，A-CDM 中的信息共享系统将航空器的实时信息反馈给AMAN，AMAN 将对航空器的预进场序列进行调整，从而得到不断优化的、动态航空器进场序列。其具体反馈流程如图2 所示。
图2 AMAN 中航空器进场排序过程及反馈流程图
2.3.2 DMAN 的单独运行
DMAN 自动提取航班起飞的 SOBT、EOBT、TOBT、COBT 时间，通过EOBT 得到离场航空器的预离场序列。随着航空器实时起降，反馈动态信息至DMAN，同时参考SMAN 对于场面各项数据综合评定，变更运行数据，不断调整离场顺序，使其更加符合机场的实际运行要求。
图3 DMAN 中航空器离场排序过程及反馈流程图
2.3.2.1 各个时间的获取途径及相互关系
图4 时间获取途径及相互关系图
图4 中，SOBT 为航空公司对外发布的航班时刻表时间，除特殊情况外航空公司一般以SOBT 时间作为EOBT。航空公司提前150 min 将FPL 报发至站调室，FPL 报中应包含EOBT 时间、前站航班机尾号等信息。系统根据前站航班机尾号等信息自动追踪前站航班。如前站航班已在本场，则EOBT 时间即为TOBT 时间；若前站航班不在本场，判断航班是否在前一站起飞，若已起飞，则可预估前一站航班的落地时间，形成本航班的TOBT 时间。DMAN 将EOBT 时间与COBT 时间汇总至SMAN，由SMAN 给出COBT时间。
