空中交通流量管理中地面等待策略问题的探讨
空中交通管理中的地面等待问题思考
空中交通管理中的地面等待问题思考摘要日益增多的飞机数量给空中交通造成很大压力，所以针对空中交通，才有了各种管理措施，地面等待是减轻空中交通压力的有效措施，这种措施对飞机的飞行时间和飞行路线等进行安排，使空中飞行区域永远处于非饱和状态，这既保证了空中飞机飞行安全，又保证了空中交通顺畅，减少了飞机延迟事件。
所以空中交通管理的相关人员要对地面等待的相关事项进行研究，使地面上的飞机都得到合理安排，地面等待的优势能得到发挥，不会出现任何意外。
关键词空中交通管理；地面等待；策略飛机进行地面等待的原因是不同的，飞机地面等待的状态也是不同的，地面等待虽然是处理空中交通流量多的有效手段，但在采取地面等待策略时，相关人员还要基于飞机的实际状况，选择合理的地面等待策略。
本文主要针对空中交通管理中的地面等待问题进行思考。
1 地面等待策略1.1 以决策时间为标准进行分类在地面等待管理中，相关人员对飞机的地面等待位置等进行安排时，需要对飞机的具体信息进行了解，有的飞机飞行信息都是固定不变的，这种信息利用在飞机飞行时间和位置安排上也是固定不变，无法更改的，这种信息收集发生在地面等待决策之前，被称之为静态等待[1]。
而有的飞机飞行时间和航班数等信息都是不确定的，或是出于动态变化中的，相关人员无法得到具体确切的信息，只能将通知安排等与地面等待决策下发安排在同一时间，在此过程中，相关人员只能根据飞机的飞行状态来调整地面等待安排，这种就是动态地面等待。
1.2 以机场容量为标准进行分类飞机在降落之前，飞行员需要和地面工作人员进行信息互换，地面人员要对机场的饱和度进行计算，看是否还能容纳下快要到达的飞机。
如果容纳量还未满，工作人员要将此信息传达给飞行员，并安排好飞机降落工作，使飞机能安全降落。
虽然地面机场的饱和度不是固定不变的，但也不能保证飞机降落时一定有多余的位置。
所以地面等待分为确定等待和随机等待，参考标准是机场容量是否达到饱和。
1.3 以对象机场为标准进行分类飞机在快要降落时，一般按照就近原则选择降落机场，如果该机场处于饱和状态，飞行员还要选择其他容量未满的机场，所以对于盘旋在上空的飞机或正在飞行的飞机来说，地面的机场可以有单个，也可以有多个，对应的等待也就分成了单机场地面等待和多机场地面等待[2]。
地面等待和改航策略的流量管理方法
地面等待和改航策略的流量管理方法
随着技术发展，飞机编队技术已经得到广泛应用，但其中的流量管理方法仍有
待进一步提升。
在当今的空间控制环境中，可以通过地面等待和改航策略的流量管理方法，有效地实现安全、经济、顺畅的航行。
首先，地面等待是解决流量过载问题的有效管理方法。
它可以从不同的角度解
决资源分配、舱位使用率、飞行安全等问题。
根据相关的研究，地面等待可以有效地改善抗干扰能力和使用率，减少航班任务分配的不匹配现象，同时显著地提高系统性能。
此外，另一种有效的流量管理方法是改航策略。
比如，可以根据飞机当前位置
和原先的计划航线，实施航线改良策略，使其有利于一定范围内飞机航线恢复、飞行通行能力提升。
这种方法可以有效地改善空间分配情况，使空域利用率变得更高，还可以提高队列混合度，进一步改善管理效率和航空安全。
最后，地面等待和改航策略的流量管理方法是飞机编队技术中广泛应用的有效
策略，可以有效地改善系统性能，改善航空安全，提升飞行客流效率，从而实现安全、经济、顺畅的航行。
空中交通流量管理中的多机场地面等待问题的研究
空中交通流量管理中的多机场地面等待问题的研究作者：林文来源：《科技创新导报》 2014年第20期林文（中南空管局区管中心广东广州 510925）摘要：随着航空事业的发展，空中交通流量问题带来的航班延误现象日益突出。
该文对空中交通流量管理的现状、基本措施做了介绍，分析了空中交通流量管理的意义，提出了多机场地面等待策略，力求对缓解空中交通流量提供参考。
关键词：空中交通管理地面等待策略多机场系统中图分类号：V355.1 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2014)07（b）-0177-011 空中交通流量管理现状现阶段，航空业随着市场经济的发展而不断发展壮大。
我国的空管体制遵循“同一管制、分别指挥”的原则。
但是这种体制还不够完善，从长远的发展来看，应该借鉴世界上先进国家的做法，同时结合我国的实际国情，对现有体制进行改革，建立有中国特色的航空管制体制。
例如，我国大多数航空和机场的空域四周，会设置很多禁区、限制区和控制区，在一定程度上限制了对航空区域的使用效率。
这样的设置航线不能充分发挥空中直线飞行的优势，反而会使运营成本增加，最后直接导致经济效益下降。
不合理、不科学的空域规划会制约航空事业的发展，我国和美国拥有相近似的空域范围，虽然美国的机场密度是我国的十几倍、飞行流量是我国的几十倍，但是我国在空域使用上却明显感到紧张。
因此，加强流量控制和管理是我国航空业的当务之急。
2 空中交通流量管理概述2.1 空中交通流量管理的意义空中交通流量管理是指在空中交通流量超出可用能力范围时，为了保持其流动畅通，科学合理的对空中交通量进行管理，目的是保证航空交通量与容量的一致性。
空中交通流量管理的意义在于，根据各航空单位的飞行计划，对空中飞行流量、时间、空域进行妥善的安排，尽量避免延误和等待，保证空中交通的顺畅和高利用率。
空中交通流量管理应该能够尽可能满足客户需求、提高空中与地面领域的使用率、保证空中交通流量分配高效、使流量容量的需求与系统相匹配。
空中交通流量管理中地面等待策略问题的研究
空中交通流量管理中地面等待策略问题的研究1 前言空中交通事业的不断进步发展，对空中交通流量的合理管理提出了新的要求。
该项课题的研究，将会更好地提升空中交通流量管理现状与发展的掌控力度，从而有效优化空中交通流量管理的最终效果。
2 概述在空中交通运输领域，航空延误是比较常见的空中交通运输问题，往往会因为航空延误问题造成极大的经济损失。
目前，随着社会经济的飞速发展，各国间的经济贸易往来日益频繁，空中交通运输流量不断增加，致使部分航路出现流量过大，出现拥挤问题，加剧了空中交通流量同空域容量间的矛盾冲突，进而出现航空延误现象；为了能够给空中交通运输提供良好的空域环境，提高交通运输的实效性，加强对控制交通流量管理技术分析具有十分重要的现实意义。
3 空中交通流量管理的地面等待策略地面等待是指让飞机在地面等待的方式控制和管理空中交通流量的一种策略，通过地面等待达到航空流量与空域容量、地域容量相匹配的目的，从而实现提高航空资源的利用效率，尽可能减少航班空中等待，保证航空飞行安全[1]。
地面等待策略的本质在于用地面等待替代空中等待，及提高安全性，也更加经济可行。
根据不同的分类标准，地面等待有以下多种类型：（1）以决策制定时间进行分类，地面等待可分为静态和动态两类。
静态是指在求解模型前已做好所有决策，例如当前某时段内计划航班数、起飞及降落时间都已事前确定；动态是指求解模型前未确定固定决策，而是根据情况不断更新决策。
（2）以机场容量是否确定进行分析，地面等待可分为确定性和随机性两类。
空中交通操作请求和机场容量之间的矛盾是地面等待问题的核心，但是只有操作请求才可以预测和确定，而机场容量受天气以及其它不确定因素的影响，机场容量处于不断变化和不可预测状态。
（3）以对象机场多少进行分类，地面等待可分为单机场地面等待和多机场地面等待两类。
单机场地面等待是指目标机场单一，它是地面等待问题研究初期重点研究方向；多机场等待是基于单机场地面等待中的问题产生的。
基于空中交通流量管理中多机场地面等待策略研究
基于空中交通流量管理中多机场地面等待策略研究中国民用航空西北地区空中交通管理局 赵斌波摘 要：随着“民航强国梦”战略的提出，我国这几年的航空事业发展迅速，航班量每年以10%以上的速度增加，2008年以来，空中交通拥堵带来的空中交通流量问题开始凸显。
随着航班量的持续、高速增长，空中交通流量问题使得航班延误的问题越发严重，航班延误成了公众关注的社会问题，这给航空事业的发展带来非常不利的影响。
文章通过对空中交通流量管理中多机场地面等待方面进行研究，力求能够为缓解空中交通流量做出一定的贡献。
关键词：空中交通流量管理；多机场地面等待；民航1 空中交通流量管理现状当前阶段，我国的市场经济发展迅速，航空业也得以发展壮大，空中交通流量管理所采用的是国家级、地区级、执行级三级流量管理机制，但是由于还没有一个比较完善的全国级流量管理平台，各地区级各自为战，各自开发独立的流量管理工具，造成系统之间不兼容，无法实现全国统一的流量管理目标。
民航业早已经意识到这种状况无法实现民航强国的梦想，只有建立一套全国统一的流量管理系统，打造一个以流量管理为核心的空管运行体系，有效协同各民航业界成员，实现共同的运行态势感知，高效整合行业资源，才能提升运行品质。
目前，全国级的协同流量管理系统正在开发中。
2 空中交通流量管理相关介绍2.1 空中流量管理的意义空中交通流量管理是在航空运行过程中，当预测到空中流量将要超出管制单元容量时，采用科学合理的流量管理办法，既能最大化地发挥空管系统能力，又使得空中交通流量与管制单元容量达到一致，实现容流平衡。
这样做的意义是可以根据各个航空公司的飞行计划，对进入关键管制单元的航班量进行调整，以达到航班尽可能少延误、空中交通安全、流畅的目的，尽可能提高空域的使用效率，尽力使得航空单位的服务满足旅客出行的需求。
2.2 空中交通流量管理的基本措施按照规划的不同，空中交通流量管理可以分为以下3个不同的阶段。
（1）战略级流量管理，是指在执行实际航空飞行计划之前的几个月就要对航班时刻表进行规划，通过对以往的飞行数据进行分析，对下一年可能会产生的飞行数据进行预测，以达到空中交通流量管理的科学性、合理性。
空中交通流量管理中多机场地面等待策略发挥大作用
领航中国 NAVIGATION CHINA中国航班 CHINA FLIGHTS32空中交通流量管理中多机场地面等待策略发挥大作用文邵海平随着经济的发展，人民的生活水平在不断的上升，出行工具也不断的丰富起来。
近年来，飞机以其方便，快捷，安全的优点逐渐成为大家出行工具的首选。
但是随着民航的快速发展，空中流量的迅速增加，越来越多的问题也开始暴露出来，如航班延误、航班取消、空中等待等等，而这其中最大的原因就是空中交通流量管理不合理、不科学。
针对这一问题，本文将以空中交通流量管理中多机场地面等待策略为核心展开探讨、研究。
20世纪80年代以来，航空事业迅速发展起来。
刚开始的飞机主要是为战斗机为主，用来战斗和运输物资，近20年以来，航空不再单单用于军事，更多的是以民用出现。
但是随着民航的发展，世界各国的空中交通系统都出现了各种各样的问题，不得不引起大家的注意。
在我国，航空事业起步比较晚，虽然有北京、上海、广州、深圳、成都等国际性的大机场，以这几个为中心的空中管理系统相对规范，但是比起很多欧美国家成熟的空中流量监测，还是有很多的不足和缺点，也没有建立起相对完整的管理系统。
大部分的流量管理单位依旧采用传统的管理方式，这就导致空中交通十分混乱，效率低下，不能应对突发情况，导致航班延误、航班取消、空中等待事件经常发生，迫使我们不得不正面去对待这些事件，及时制定出一套完整，科学的空中流量管理系统。
空中交通流量管理与我国航空事业现状根据国际民航组织的规定，一定时间内要保证特定空域的空中交通流量符合地面的极大值，以此保证空中航班的顺畅。
相信很多人都有航班延误或者空中等待的经历，在候机楼中等待好几个小时，在空中盘旋好几十分钟成为很多人抱怨的主要原因，这就显示了地面管理的局限和不足。
目前我国航空事业主要面临空中地面信息传递慢，信息反馈不及时，信息获取手段匮乏等问题。
而对于空中交通流量的管理，简单来说就是人为的对空中流量进行监视和调控，防止流量超出空域容量现象。
浅谈机场地面等待策略
浅谈机场地面等待策略摘要:随着民航的快速发展,空中交通拥挤现象越来越严重,由于流量控制而产生的航班延误呈逐年上升趋势。
而目前还没有成熟的空中交通流量管理系统，对流量的控制往往是凭借空中交通管制员的经验而缺少科学的方法,在流量高峰期空中交通易陷入无序的状态。
机场地面等待策略把空中等待变为地面等待,可以有效的缓解空中拥挤和减少航班延误。
关键词：空中交通流量管理；地面等待策略引言:随着空中交通流量的剧增，在一些繁忙机场和空域就会产生交通拥挤，这样不仅给机场，乘客和航空公司造成极大的经济损失，而且也会给航空运营带来诸多不安全因素。
据统计，美国每年因空中交通拥挤所产生的延误费用大约30亿美元，中国作为世界第二大经济体，近年来交通流量整体呈稳定上升趋势，交通拥挤现象在国内越来越常见。
目前我国的空中交通流量管理还相对落后，所以造成的延误损失也十分庞大。
地面等待策略是大多数发达国家采用的一种十分有效的空中交通流量管理方法，是在机场跑道系统容量或者空管扇区容量可能发生过饱和时，延长飞机在地面停留时问，修改航班时刻表，使飞机延迟起飞的一种方法。
机场地面等待策略把空中等待变为地面等待，可以有效的缓解空中拥挤和减少航班延误。
1 航班延误的原因及分析造成航班延误的原因多种多样，总的来说可以大致分为六大类:天气原因、空中交通管制原因、流量控制原因、机场保障原因、旅客自身原因、航空公司原因。
具体分析如下：（1）天气原因：天气原因造成航班延误的现象最为常见。
飞机起降的机场一旦遇到雾、雪、雨、云和风等天气，跑道能见度低于一定标准时，航班便无法起降，严重时甚至还会关闭机场。
有时飞机起飞时出发地机场天气晴朗，但由于经停地或目的地机场天气恶劣，也会造成航班延误。
（2）空中交通管制原因：空中交通管制引起的延误是政策性延误。
众所周知，我国民航由军队脱离出来，军航利用空中资源的权利远远大于民航，如果空军有活动，活动区域就实施交通管制，所有经过该区域的民航航班必须等待管制命令解除才能使用此空域资源。
空中交通流量管理中地面等待策略问题的探讨
中图 分 类 号 ： Ｖ ３ ５ ５ ． １
文 献标 识 码 ： Ａ
文 章编 号 ： １ ６ ７ ２ － ３ ７ ９ １ （ ２ ０ １ ３ ） Ｏ ４ （ ｃ ） － ０ ２ ０ ９ －０ ２
２ ． ３ 目标 函数
模 型 定 义 变 量ｘ ｆ ， ｔ 和ｙ ｆ ， ｔ ， 分 别 表 示
次航班被迫取消， 约７ ６ ０ ０ 名旅客滞留。 这 也 认 航 班 在 执 行 飞 行 过 程 中所 花 费 的 时 间 确 航 班 ｆ 在 第ｔ 时 间 段 之 前 到 达 或 出发 为 ｌ ， 否
随 着 我 国 目前 的 经 济 腾 飞 和 旅 游 业 的 在 国 外 实 行 很 多 年 了 。 蒸 蒸 日上 ， 越 来 越 多 的 人 选 择 了 乘坐 飞 机
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承载量 限制 ， 只 对 机 场 起 飞 以 及 降 落 的 承 载量进行限制。 在我国 ， 仍 然 在 航 路 管 理 体
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｛ｄ
其 中Ｄｆ 为 航 班ｆ 的预计出发时 间。 为 了 能 更 好 的 协 调 机 场 地 面 等 待 的
这 也 导 致 了在 航 路 个 管 制 患， 也 为 机 场 及 飞 行 领 域 造 成 很 多 不 确 定 制 上 存 在 问 题 ，
因素 。 正 因 如此 ， 空 中交 通 流 量 的 管理 对 于 区 域 中 的 承 载 量 太 过 于 复 杂 ， 这 就 将 很 多
空中交通流量管理中地面等待策略问题的研究
空中交通流量管理中地面等待策略问题的研究【摘要】本文主要研究空中交通流量管理中地面等待策略问题，首先通过引言部分介绍了研究的背景和意义。
接着在对空中交通流量管理进行了概述，分析了地面等待策略问题，并总结了现有地面等待策略模型。
然后提出了优化地面等待策略的研究方法，并通过案例分析进行实例验证。
最后在结论部分对问题进行了总结，并展望了未来的研究方向。
通过本文的研究，有望解决空中交通中地面等待策略优化问题，提高航空运输效率，减少延误，提升空中交通管理水平。
【关键词】空中交通流量管理、地面等待策略、优化模型、案例分析、研究背景、研究意义、未来展望1. 引言1.1 研究背景随着空中交通量的增加和航班延误问题的日益凸显，空中交通流量管理成为了航空领域中一个备受关注的课题。
在现代化的航空运输系统中，空中交通流量的高效管理对于确保飞行安全、提高运输效率、降低航班延误具有重要意义。
由于空中交通流量的复杂性和不确定性，空中交通流量管理中的地面等待策略问题成为一个需要进一步研究和优化的方向。
目前，空中交通管制系统在地面等待策略上仍存在一些挑战和问题，例如如何有效安排航班在地面的等待顺序、如何最小化地面等待时间、如何提高地面交通运输效率等。
这些问题的解决不仅需要对空中交通流量管理系统的深入理解，还需要结合最新的技术手段和研究方法来进行探讨和分析。
对空中交通流量管理中地面等待策略问题的研究具有重要的实践意义和学术价值。
1.2 研究意义空中交通流量管理中地面等待策略问题的研究意义：地面等待策略是空中交通流量管理中一个重要的问题，对于提高空中交通系统的效率和安全性具有重要意义。
通过合理设计地面等待策略，可以有效减少飞机在机场附近的等待时间，缓解机场拥堵情况，提高起降效率。
优化地面等待策略还能够降低燃料消耗和减少碳排放，对环境保护具有积极的意义。
在当前的空中交通系统中，地面等待策略往往存在一些问题和挑战，如飞机在地面等待区等待时间过长、等待飞机数量过多导致空中交通拥堵等。
空中航空流量控制中地面等待措施
空中航空流量控制中地面等待措施空中航空流量控制中地面等待措施1前言自从改革开放以来我国的航空运输事业逐渐步入科学的发展轨道，航空运输量成倍增长。
航空运输商业化的发展进一步加剧了空中交通流量问题。
当前我国的空域结构以及空中交通流量管理存在一系列的问题，空中交通管拥堵问题严重制约了我国航空运输事业。
空中交通流量管理问题导致航班延误现象时有发生，使人们的出行收到了影响，同时增加了诸多不安全隐患，大大增加了机场和飞行领域的不确定因素。
因此必须将地面等待策略进一步予以研究分析，对空中管理进行优化。
2地面等待策略地面等待指的就是通过地面等待的方式对空中交通流量进行控制管理，通过地面等待来实现航空流量、空域容量与地域容量之间的协调统一，有效的提高了对航空资源的利用，最大限度的减少甚至避免航班延误情况的发生，确保航空的安全性。
地面等待策略的目的就在于通过地面等待的方式将空中取代予以取代，提高飞行的安全性能，节约飞行成本。
按照不同的分类标准进行划分可分为以下几种类型：按照决策时间实施分类:可将地面等待划分为静态和动态这两类。
静态在对模型进行求解之前已经将所有的决策制定出来，例如事先对当前某一段内计划航班数、起飞以及降落时间予以确定;动态则与之对应，在还未求解模型前并没有对固定决策加以固定，根据实际情况对决策不断进行调整。
根据机场的容量确定性进行定性进行研究主要可分为确定性和随机性两类。
地面等待的核心闹矛盾问题就在于空中交通操作请求和机场容量之间协调管理。
可以对操作请求进行提前的预测和确定;但是机场容量的影响因素比较多，例如天气原因或者其他一些不确定因素的影响，因此机场容量处于一个变化的状态，同时无法进行有效的预测。
按照对象机场分类可以将地面等待归类为单机场地面等待和多机场地面等待两类。
单机场地面等待的本质就在于目标机场单一。
地面等待的初期的重点研究方向就是单机场地面等待;单机场地面等待过程中衍生出来了多机场地面等待。
空中交通流量管理中的多元受限地面等待策略
空中交通流量管理中的多元受限地面等待策略摘要：随着改革开放的进行，我国经济迅速发展，与此同时我国的航空运输事业得到了长足的发展。
根据有关部门的统计，改革开放以来我国民航运输量年均增长率为16%，空中交通流量几乎呈现几何级增长。
但是航空运输的发展背后，我国的空中交通管理系统滞后的问题逐渐显现，如管理体制落后、基础设施不完善等，这些问题的出现使得我国空中交通拥堵的现象更加严重。
因此加强空中交通流量管理就显得尤为迫切。
本文首先对空中加通流量管理和我国的现状加以分析，然后对多元受限地面等待理论加以描述，最后根据地面等待的不同模型提出每种情况下的最优解。
关键词：空中交通流量多元受限策略研究一．空中交通流量管理与我国的现状根据国际民航组织的定义，流量控制是指通过调整特定的空域、航路和空中交通流以保证空域的有效使用。
而空中交通流量管理是合理安排空中流量，使得空中交通管制的容量和交通量相适应，它可以用以下公式来表示：h(t)≤q(t)。
它的含义是，在t时间段内请求通过空域单元的航空器的数量，应当小于等于t时间段内该空域单元允许通过的数量[1]。
由上式可以看出，空中交通流量管理就是通过对空中交通流量进行研究来保证容量和流量的平衡，防止饱和情况出现。
空中交通流量管理中是一个系统的工程，它由空中交通流量规划和流量控制构成。
图1：空中交通流量管理的构成我国的空中交通流量管理中起步较晚，到目前为止并没有建立起相对完善的管理体系，空中交通管理仍采用传统的做法，这就导致了流量控制方面效率低下，在一些空中流量较多的城市和空域管理混乱。
总的来看，我国空中交通流量管理存在以下三个方面的问题：第一，信息获取手段缺乏。
快速获取全面、有效地信息是管理的前提，因此能否运用现代化的手段及时获取关于飞行动态信息、气象信息、雷达信息是交通管理高效的保证。
第二，信息传输手段缺乏。
飞行器可能跨越不同的管制区域，因此需要各个管制区协调配合，这就对信息传输提出了较高的要求。
浅谈空中交通流量管理中的多元受限地面等待策略
浅谈空中交通流量管理中的多元受限地面等待策略摘要：我国民航事业的飞速发展使得空中交通流量持续增加，空域资源紧张和空中交通拥堵的问题大大突出。
该文在单机场受限时地面等待策略的理论基础上，着重研究了在实际空中流量已知的情况下多元受限地面等待策略的相关事宜，通过简化的数学模型，提出了新的空中交通流量管理办法，为解决空中交通流量的多元等待问题提供了新的思路。
关键词：空中交通流量管理地面等待策略研究随着社会经济和科学技术的快速发展，我国的民航事业得到了迅猛的成长，空中交通流量呈现几何级增长。
但是由于空域结构的不合理以及空中交通流量管理水平的落后，使得空中交通拥堵的现象日益严重，尤其是在北京以及沿海发达地区，大面积的航班延误时有发生。
正是在这样的前提下，空中交通流量管理越来越被重视。
空中交通流量管理的主要工作是怎样使有限的空间得到最大的利用。
在我国目前的实际运行中，基于“航班时刻表”的管理模式仍然占据主导地位，由于航班量的大幅增长以及受限于航班实际运行中的各种不可控因素，这种管理模中的弊端也逐渐凸显；但是通过对航班的实际运行进行有针对性的分析和统计，可以主动优化空中的拥堵，不仅可以保持空中交通畅通，还不会耽误飞机延误，变“无序”为“有序”，同时可以提高空中的安全畅通水平。
该文章正是基于对空中交通流量管理的地面等待策略进行分析总结，从战略发展管理的角度概述了多元受限地面等待的策略研究，针对目前我国空域、机场、航路状况建立简化的数学分析模型。
在此基础上对机场、航路和整个空域的容量和操作需求进行预测，帮助管制员实施流量管理，优化流量分布，研究容量确定条件下的多元受限地面等待策略问题。
1 多元受限地面等待的理论概述避免航班进入机场或航路拥挤节点的方法主要有更改航路、空中等待、空中调速、地面等待4个方式。
实施地面等待策略是最经济也是最容易接受的方式。
地面等待的主要目的是减少空中交通流量的压力，提高安全水平，并将空中等待的时间转化为在地面等待，节省燃油并且降低返航备降的风险。
空中交通管理中的地面等待策略研究
第34卷第11期2004年11月数学的实践与认识M A TH EM A T I CS I N PRA CT I CE AND TH EO R Y V o l 134 N o 111 N ove .,2004 空中交通管理中的地面等待策略研究王来军, 史忠科, 荣群山(西北工业大学自动控制系,陕西西安 710072)摘要: 就现代空中交通管理中地面等待策略(GD P )的发展和现状作了简要的总结概括,阐述了地面等待对空中交通流量管理的影响与意义,分类分析了地面等待策略,同时从众多理论研究中归纳出了几种典型模型和求解方法,并对各种模型、方法进行了比较分析,最后提出了地面等待策略的发展趋势和方向.关键词: 地面等待;机场接纳率;网络效应;有限扰动分析1 引 言收稿日期:2003209224基金项目:国家自然科学基金资助(60134010) 自航空运输商业化以后,空中交通管理中的拥塞(congesti on )就一直是一个令人头疼的问题,特别是在空中交通飞速发展的今天,国内外空中交通拥挤现象日趋严重并且造成了巨额损失,从而使得对流量管理问题的研究变得十分迫切.众所周知,地面等待或者叫门式延迟(gate 2ho lding )一种缩减阻塞的行之有效的方法[4].所谓地面等待策略,就是当预测到拥挤将发生时,尽量将航班在目的地的空中等待转化为在起始地的地面等待的方法.比如说,一架航班f 原定8:00从机场A 起飞飞行2小时后即10:00到达机场B ,但空管部门预测10:00时机场B 的操作数将达到其容量限制从而f 无法按时到达目标机场而只能拖延至10:20,所以如果f 按时起飞且飞行速度和路线保持不变则它将在机场B 进行20分钟的空中等待,为此航班f 起飞前在机场A 等待20分钟即8:20从机场A 起飞.地面等待策略则是一种为实践所证明的行之有效的流量管理方法.相对于空中等待,地面等待有安全、节约的优点,而且可以避免出现在目的机场上空的由于多架航班同时盘旋而产生的“不可控制”现象.总之,地面等待策略是解决机场容量问题的重要方法之一.2 地面等待策略研究211 问题分类①根据决策制定时间的早晚地面等待问题分为静态和动态两个类型[13].所谓静态,是指在每次求解模型前所有的决策都是提前做好的,比如每段时间(一般是一天)内的计划到场航班数、所有航班在起飞和降落机场之间的飞行时间等都是已知和给定的;而动态则是指相关决策是不断更新的.②根据机场容量是否已知确定地面等待问题可分为确定型和随机型.在地面等待策略研究中,空中交通的操作请求和机场容量的之间的矛盾是问题的关键所在.其中操作请求由各个航班所确定,所以通常是可以预测的;而机场容量,由于天气等客观不确定因素,却是变化迅速不易预测和确定的.04数 学 的 实 践 与 认 识34卷③根据对象机场的多少,我们可以将地面等待问题分为单机场地面等待问题(SGH P)和多机场地面等待问题(M GH P).单机场地面等待问题考虑的对象仅仅是目标机场,但整个问题的处理过程肯定至少要涉及两个机场.地面等待问题的研究初期,研究对象几乎都是单机场,而关于单机场地面等待问题的研究往往忽略了模型的网络或回路(dow n2the2 road)效应,所以多机场地面等待问题随即产生.④根据系统驱动模式的不同,地面等待问题可分为时间驱动型和事件驱动型.所谓时间驱动型是指,将所研究的时间段等分为多个小的时间区间,然后分别在这些区间上研究分析航班的地面等待情况,大多数线性规划和动态规划都采用这种时间驱动模式;事件驱动型是指,将所研究系统看作是一个离散事件动态系统(D ED S),把航班的起飞、到场和着陆视为输入事件,相应的时刻作为系统的服务时间.2.2 发展与现状20世纪80年代初,美国联邦航空局(FAA)建立的空中交通控制系统指挥中心(A TC2 SCC)就曾推出一种地面等待策略,这便是确定型地面等待策略(determ in istic ground ho ld2 ing po licy).针对操作请求和机场容量的之间的矛盾,A TCSCC监视着全美所有的机场,一旦预测到一个时间段内(15分钟)某机场的到场航班数超过原定数,则采取行动,如:迂回飞行或改变飞行速度,以及地面等待策略.1987年,ODON I首次系统地阐述了地面等待问题[7].文中,ODON I将地面等待问题看作是空中交通管理中当阻塞发生时使得航班进行适当地面等待的问题.这篇文章阐述的是典型的地面等待问题的静态随机模型.还是在1987年,ANDR EA T TA和ROM AN I N2JA CU R迈出了求解地面等待问题静态随机模型的第一步[1].这一阶段还有很多文章都进行了基于静态随机模型的地面等待问题的研究讨论,如:文献[9],[10]等.90年代后期,许多人对随机型地面等待问题进行了更为深入的研究,如R IFK I N[2],BALL和HO FFM AN[20],[21],就分别针对单机场地面等待问题的静态随机模型进行了详细的研究.其中,[2],[20],[21]都是以[9]为基础做了一些改动,包括:数学模型的改进,减少了决策变量却能够通过预处理和后处理使得模型产生同[2]一样的解;证明了数学模型的相关整数规划问题是对偶网络进而表明该模型可以通过多项式时间的网络算法求解以及线性规划的松弛问题可产生整数解;所采用的思路更加符合CDM策略.此后,地面等待问题的动态模型研究逐步展开.R I CH ET TA和ODON I(1993)提出了一种地面等待问题的动态算法[8],同时还给出了一些关于机场容量的经验公式.虽然,地面等待问题在动态模型研究方面取得了一定的成果,但事实上,多数相关研究仍限于确定性分析.其中,文献[6]应该算是这方面研究(对单机场而言)的早期代表之一.T ERRAB[16], V RANA S[17,18],V RANA S,B ER T S I M A S和ODON I[14,15],B ER T S I M A S和STO CK[19]同样作了类似的工作.关于单机场地面等待问题直至20世纪90年代初期的研究状况,可参见ANDR EA T TA(1993)的一篇综述性文章[22].对于多数大型航空公司,其单机场地面等待模型和多机场地面等待模型都可以通过添加存储约束(bank ing con strain ts)进行扩展从而便于汇总操作(hubb ing op erati on s),即合理地将不同地方起飞的飞机汇总于同一机场,让有共同目的地的乘客转而同乘一架飞机).存储约束使得各大航线能够在固定的时间窗内降落特定的航班团队,进而减少延迟[12].文献[12]共讨论了五种添加了存储约束的单机场地面等待模型并给出了相关理论结果和数据等.众所周知,动态规划对问题的维数要求较严,而地面等待问题本身就是一个高阶的实际问题,所以用动态规划方法求解难度较大.为此,PANA Y I O TOU 和CA SSANDRA S 先处理样本路径信息,从而得到相关的参数变化,然后利用有限扰动分析(FPA )预测研究离散事件系统(交通网络)的性能(即等待费用)[27],取得了很好的实际效果.当然,地面等待问题显然可以看作是空中交通流量管理(A TM )的一个特殊问题,所以从理论上讲,用于解决空中交通管理问题的许多模型同样可以用到地面等待问题上来.比如在[1],[2],[3]等文献中,地面等待问题和流量管理问题都被当作网络流规划问题分析解决.在单机场地面等待问题研究的同时,多机场情形的研究也逐步明确、不断开展.在文献[6]中,T ERRAB 虽然提出了静态地面等待问题的一种双机场的经验公式甚至一种封闭三机场的经验公式,但是从网络理论角度看,他的研究仍然没有完全严格考虑地系统的“网络效应”,不应该算是严格意义上的多机场地面等待问题研究.直到1994年,V RANA S 才首次提出了标准的多机场地面等待问题[13],并运用数学规划方法对这个确定型的网络流模型进行了求解.ANDR EA T TA 和BRU N ET TA 专门考虑了一类由目的机场引发阻塞的多机场地面等待问题[19],并对三类典型的多机场地面等待问题模型:VBO 模型(由V RANA S ,B ER T S I M A S 和ODON I 三人建立,故得名)、A T 模型(ANDR EA T TA 和T I DONA 之缩写)和B S 模型进行了比较分析.文献[9],[15],[20]等也分别对多机场地面等待问题或相关问题进行了研究.国内关于地面等待问题的研究起步较晚,且集中在90年代后期.目前可以查阅的主要是胡明华的几篇文章[22],[25],[26]等.213 研究方法研究机场流量管理问题时,确定型地面等待策略根据相关部门的预测认为机场在一段时间(一般认为是一天)内的到场容量是已知确定的,进而据此安排此机场到场航班的地面等待.在实际应用确定型地面等待策略时,往往采用机场接纳率(AA R )这个概念,它是指在一段给定的单位时间段内给定机场可以降落的航班数量.从而机场容量的预测便是指各个给定时间段内机场接纳率的预测.显然,当机场接纳率预测比较准确时,自然可以通过将目标机场的空中等待转化为降落机场的地面等待而降低等待费用.20年代90年代初,许多学者关于确定型模型研究做了大量的工作,如T ERRAB [6],V RANA S [7,8],B ER T S I 2M A S [12,13]等.确定型地面等待策略的优点是模型简单直观,求解也比较方便.但是,确定型模型忽略了机场容量的随机特性,也就是说,一旦机场容量预测完成,则认为该预测是确定、正确的,后边的所有的工作也都将以此为基础而展开.如果预测机场接纳率大于实际的机场接纳率,则使得许多航班到达目标机场后无法降落从而导致空中等待发生;类似地,如果预测机场接纳率小于实际的机场接纳率,则使得许多航班到不得不在起飞机场地面等待同时目标机场却有空余,造成资源浪费.鉴于机场容量的不确定性,通常将地面等待问题看作随机问题来求解.目前,A TCSCC 基于CDM (Co llabo rative D ecisi on M ak ing )策略安排机场到场航班的地面等待,即首先根据先到先服务或者说先预定先分配原则(即如果航班f 在时刻表上比航班g 先到,那么f 将在时段分配上先于g )进行航班时刻的初步分配,然后航空公司同A TCSCC 之间不断交流,使得每个航空公司有机会重新安排它的航班.CDM 策略的应用使得航空公司在地面等待的实施中有了更大的自主权,这更符合商业飞行的意义.不同的地面等待问题可以表示为不同的数学模型,下面,我们给出几种比较典型的地面1411期王来军,等:空中交通管理中的地面等待策略研究等待问题的数学模型.模型的求解将能够决定哪些航班会被延迟以及延迟的时间分别是多长.・单机场静态随机地面等待的R I CH ET TA 模型随机地面等待策略的最主要特点是考虑了目标机场容量的不确定即随机性,它是在确定地面等待策略的基础上研究的.这里我们给出由R I CH ET TA 和ODON I 于1993年提出的一个模型,这便是所谓的R I CH ET TA 模型,其形式可表达如下:m in∑T i =1∑T +1j =i +1c g f (j -i )X i ,j +c a f ∑Q q =1p q ∑T i =1W q ,i s .t:∑T +1j =i Xi ,j =D i , i =1,…,TW q ,i -W q ,i -1-∑ij =1Xj ,i -S q ,i =-M q ,i t =1,…,T +1;q =1,…,Q ;(W q ,0=W q ,T +1=0)∑T +1i =1Sq ,i =∑T i =1M q ,i , q =1,…,QX i ,j ∈Z +, W q ,t ∈Z +, S q ,t ∈Z + 这里,T ∈Z +表示时间段个数;Q ∈Z +表示可选的容量样本数量;c g f 表示单位时间段的地面等待费用大小,c a f 表示单位时间段的空中等待费用大小,一般c a f >c g f ;p q 表示样本q发生的概率向量;D t 表示在时段t 等待(原定于时段t 内到场而实际推后)的航班数;决策变量X i ,j ,(i Φj )表示原定于时间i 到达而延迟至时间j 的航班数,辅助决策变量W q ,t 表示时间段t 中,在样本q 中发生空中等待的航班数.应该注意,制定决策时,为保证费用最小,地面等待应使得空中等待不存在(即把所有的空中等待都转化为地面等待),而这是在假定机场容量确定(并不是不确定的M q ,t )的假设前提下进行的,所以目标函数中地面等待费用的部分与容量样本无关,或者说这部分费用是相对确定的.但同时,由于机场容量不确定,给定决策以后,到场航班仍然有可能被空中延迟(到场航班数大于机场容量时),即航班可能进行空中等待,这便是目标函数中空中等待费用存在且与容量样本有关或相对不确定的原因.该模型的最大优点即是考虑了目标机场到场容量的随机性,而且模型将到场航班一组一组(flow )整体处理,略去了单个航班引起的约束条件的过度复杂,但该模型仍有不少缺点或不足,如决策变量个数仍较多,致使模型规模相当大,不易求解;只是猜测而没有证明模型约束矩阵的幺么性即无法保证模型可以使用线性规划的方法来求解.・多机场地面等待的B S 模型多机场地面等待的最主要特点就是考虑了各个机场之间的相互关联和相互影响即“网络效应”.这里我们给出的是B S 模型,它由B ER T S I M A S 和STO CK 于1994年提出,简单起见,仅考虑拥挤由目标机场到场容量限制造成的情形,数学形式表达如下:m in∑f ∈F c g f ∑t ∈T f t (x f ,t -x f ,t -1)-r fs .t:24数 学 的 实 践 与 认 识34卷∑f ∈F (z ,t )(x f ,t -x f ,t -1)ΦK (z ,t ), z ∈Z ;t ∈Tx f ,r f -1=0, f ∈F x f ,t -x f ,t -1Ε0, f ∈F ;t ∈T f x f ,r f +∃=1, f ∈F x f 2,t 2-x f 1,t 1Φ0, f 1,f 2∈F ,t 1∈T f 1,t 2∈T f 2t 2-t 1=(r f 2-r f 1)-s f 1,f 2, x f ,t ∈{0,1},f ∈F ;t ∈T f 这里,f 表示一个航班,其下标表示航班顺序;z 表示机场,Z 表示机场集合;F 表示航班集合,F (z )表示必须在机场z 降落的航班集合;r f 表示航班f 的原定到场时段;K (z ,t )表示机场z 在时段t 的容量;∃表示航班的最大等待时段数;T f ={r f ,r f +1,…,m in (T ,r f +∃)}表示可能到场时段集合;F (z ,t )={f ∈F (z ):t ∈T f }表示在时段t 可能到达机场z 的航班集合;决策变量x f ,t =1f 在时段t 到场0不在时段t 到场s f 1,f 2表示航班f 2的离场时间同航班f 1的到场时间的差值再减去期间正常的消耗时间,如:乘客下机、清扫卫生、乘客上机等.相对于单机场模型,该模型的建立考虑了系统中各个机场之间的相互联系,更加符合空管系统的实际要求;相对于其它一些多机场模型(如VBO 模型等),B S 模型具有形式简洁、求解方便迅速以及其最优解大多都可以利用对应松弛问题求出等优点.但同时,B ER T S I 2M A S 并没有明确指出更没有从理论上严格证明所建模型同其对应松弛问题之间解的相互关系,而且总的来说,模型求解仍然比较烦琐和费时.・基于事件驱动的地面等待策略这是近年来的一种新型地面等待策略,顾名思义,其最显著特点就是用事件驱动模型代替时间驱动模型来研究一定(即地面等待)策略下的离散事件动态系统(即空中交通管理系统).该方法的主要研究对象是由航班起降事件产生的样本路径,具体研究方法是利用有限扰动分析(FPA )技术来预测估计某个变动(即一个新的航班的到来)对系统性能或费用(即全部等待产生的延迟费用)所产生的影响.PANA Y I O TOU 和CA SSANDRA S 研究了一个目标机场D 的情形[27].假设A k (d )表示航班k 进行大小为d 的地面等待后的到场时刻,有M 架航班1,2,…,M 分别计划在时刻A 1<A 2<…<A M 内于D 降落.不妨假定k 进行0地面等待时到场时间满足:A k (0)∈[A a -1,A a ),Πa ∈{1,2,…,M }进而k 地面等待d 后的到场时间应该满足:A k (d )∈[A m -1,A m ),a Φm ∈{1,2,…,M } 其中,d =s m +Σ表示航班k 的地面等待时间长度,s m =m ax{A m -1-A k (0),0}.本文利用有限扰动分析来优化由一架新航班k (不在降落计划内)的到来引起的延迟费用,所建模型表为:m in s m ,ΣC k (s m ,Σ)=c g (s m +Σ)+c a [L m -1-A k (s m +Σ)]+3411期王来军,等:空中交通管理中的地面等待策略研究+c a∑{j :A j >A k (s m )}[L p j (Σ)-L j ]其中,L k =m ax{A k ,L k -1}+Z (A k )为k 的降落时间,Z (A k )表示相临两架航标k -1同k 之间的最小时间间隔;c g 、c a 分别表示航班地面等待和空中等待单位时间段的费用大小.该方法同线性规划和动态规划相比具有较明显的优点.主要包括,①它是分布式和可拓展的.因为机场同自己的管制中心相对应,所以新机场可以通过新管制中心的添加而加入到系统;②模型简单,计算机内存消耗小,所以高效、易执行且动态性好;③易于处理未知飞行器如军用飞机等;④无须时间离散化,便于计算机处理.但同时,该方法并未涉及多个目标机场的研究,也没有考虑实际机场之间的“网络效应”,甚至一些相关结论在多机场情形下还可能不成立.3 结束语作为一种行之有效的缩减空中交通拥塞费用的有效方法,地面等待策略发展迅速.考虑到问题的理论性和实用性的双重要求,我们需要针对各种情况从数学模型的建立到系统的运行做更深入的分析和研究,简述如下:①模型建立的针对性.不同机场、航线在不同情况下的所建模型的目标函数和约束条件是差别巨大的,所以首先应根据研究对象的不同建立相对应的模型(一般的数学规划模型或者D ED S 模型).建立的模型应该充分考虑相关的现实条件并因此而有所侧重乃至最终体现它们,有时甚至应该考虑一定的情况变化后对原有模型进行改进时尽可能工作量不大.②求解算法的高效性.由于地面等待策略多被视为一种大规模的优化问题,所以采用简单高效的求解算法将大大增进策略实施的实时性和准确性,同时也会节约各方面的资源.这一点从地面等待策略产生起就一直是研究的重点.③软件编制的专业性.目前,对于一定时间段内的单机场地面等待问题,存在一些求解软件,但在鲁棒性、兼容性等方面都有改进余地,而且对于多机场地面等待问题甚至还没有相关的求解软件.④系统运行的鲁棒性.由于问题研究的主要对象是飞机,关乎生命和财产,所以建立的实际系统要尽可能成熟稳定.这也就是说,系统必须包容各种误差,包括由于天气变化等引起的原始数据的波动,过程处理的误差积累,甚至要考虑管制人员的个人能力和不确定性等等.总之,为了满足日益增长的机场容量需求,建立高效实用的地面等待策略十分必要.根据研究现状,多机场情形的研究和基于事件驱动的D ED S 方法是地面等待策略目前的前沿和研究重点.参考文献:[1] A ttwoo l V W .Som e m athem atical aspects of air traffic system s [J ].J Inst N avigati on ,1977,(30):394—411.[2] Sokkap ia B G .A rrival F low M anagem ent as a Feedback Contro l System [M ].T he M itre Co rpo rati on ,W ash ing 2ton ,D .C .,1985.[3] A ndreatta G ,E tc .A ircraft flow m anagem ent under congesti on [J ].T ranspo rtati on Science ,1987,(21):249—253.44数 学 的 实 践 与 认 识34卷[4] O doni A R .T he F low M anagem ent P roblem in A ir T raffic Contro l [M ].F low Contro l of Congested N etwo rk s ,N ew Yo rk 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effect;fin ite pertu rbati on analy2sis。
空中交通流量管理中地面等待策略问题的探讨
空中交通流量管理中地面等待策略问题的探讨作者：杨光来源：《科技资讯》 2013年第12期民航西北空中交通管理局摘要：随着我国经济不断的迅猛发展，国民收入不断增加，人们外出公干旅游较之以往飞速增长，而选择乘坐飞机作为交通工具的人群也日益增多。
因此我国各大航空公司的飞机、航线数量都突飞猛进，但由于空中交通还有很多区域并没有开放，这也客观上导致经常出现航班延误，是继除天气影响第二大航班延误的重要原因。
正因为如此，为缓解航班延误问题，本文制作了一套空中交通流量管理模型。
这套模型的原理是如果机场会因为天气的原因而导致航班的延误，这种情况是无法避免的。
将各个机场的出发航班以及到达航班进行有效的管理，合理分配各个航班，这个模型可以有效的缓解航班延误的问题。
这个系统将国内5个最重要的枢纽机场的航班流通量的数据结合起来对模型进行了仿真计算。
我们可以通过模拟得知，该模型会为航班提供调整策略，也会帮助航空部门制定相应的航班计划，使策略更安全更有效，也因此能大幅度降低航班延误的可能。
关键字：空中交通流量；地面等待策略；探讨中图分类号：V355.1 文献标识码:A文章编号：1672-3791（2013）04（c）-0000-00随着我国目前的经济腾飞和旅游业的蒸蒸日上，越来越多的人选择了乘坐飞机出门，但往往经常遇到航班延误，在2003年1月初，刚投入使用半年多的云南昆明长水机场就因为受恶劣天气原因，导致约450架次航班被迫取消，约7600名旅客滞留。
这也是目前航班经常出现延误的一个明显缩影。
也正因为如此，飞机航班的延时会给乘客造成不同程度的影响与不便利与此同时，给航空公司的经济带来了极大的影响。
甚至会损害了航空公司和机场的声誉。
更为重要的是，因为航班延误带来的安全隐患，也为机场及飞行领域造成很多不确定因素。
正因如此，空中交通流量的管理对于民航管理有一定的保证，也给航空公司的管理带提供了基本的保障。
本文使用一种新型的地面等待管理的模型来试图降低航班延误缩出现的问题。
空中交通管理中地面等待策略解析
空中交通管理中地面等待策略解析摘要】随着国家综合实力的提高，人们的生活质量也有了很大的提升，每年坐飞机的人数也在快速的增长，这也在一定程度上导致空中交通拥堵的情况发生。
而想要彻底解决这一问题，地面等待是主要的一种后端，优势就是经济性和安全性都比较高。
基于这一情况，本文就空中交通管理地面等待策略问题进行研究。
【关键词】空中交通管理；地面等待；策略我国航空领域经过近些年的飞速发展，取得了非常显著的成就，虽然与发达国家还有一定的差距，但相应经过不懈的努力我国的航空事业必然会站在世界前列。
而航空运输量快速增长尤其在航空运输商业化后，空中交通流量呈几何趋势增长但是，由于空域结构以及空中交通管理水平存在较大问题，空中交通管理拥堵一直成为制约我国航空运输事业发展的主要问题。
不仅造成飞机航班延误，影响乘客出行，损害了航公公司的声誉，而且航班延误也带来诸多安全隐患，给机场和飞行领域带了许多不确定因素。
因此，还需进一步加强地面等待策略研究，优化空中交涌流量管理。
一、空中交通发展与现状20世纪80年代初，美国联邦航空局(FAA)建立的空中交通控制系统指挥中心(ATC-SCC)就曾推出一种地面等待策略，这便是确定型地面等待策略(deterministic ground holding policy)。
针对操作请求和机场容量的之间的矛盾，ATCSCC监视着全美所有的机场，一旦预测到一个时间段内(15分钟)某机场的到场航班数超过原定数，则采取行动，如：迂回飞行或改变飞行速度，以及地面等待策略。
90年代后期，许多人对随机型地面等待问题进行了更为深入的研究，如BALL就针对单机场地面等待问题的静态随机模型进行了详细的研究.其中，是以伪基础做了一些改动，包括：数学模型的改进，减少了决策变量却能够通过预处理和后处理使得模型产生同样的解；证明了数学模型的相关整数规划问题是对偶网络，进而表明该模型可以通过多项式时间的网络算法求解以及线性规划的松弛问题可产生整数解；所采用的思路更加符合CDM策略。
机场流量管理中地面等待问题优化模型
机场流量管理中地面等待问题优化模型摘要：众所周知，地面等待是一种缩减空中交通拥堵的有效策略，其基本原理就是当预测到空中拥挤将发生时，尽量将航班在目的地的空中延迟转化为在起始地的地面等待。
相对于空中延迟，地面等待可以避免目标机场上空出现的多架航班延迟与盘旋导致的不可控现象，具有安全（飞机在地面显然比在空中安全）、节约（减少航油使用）的优点。
总之，地面等待策略是机场流量管理中解决机场容量问题的重要方法之一。
本文分析了机场流量管理中地面等待问题优化模型。
关键词：机场流量管理；地面等待；优化模型；随着中国民用航空事业的迅速发展，由于机场容量的限制而带来的交通阻塞、航班延误等问题已经变得越来越突出。
航班延误不仅给旅客带来诸多不便，使航空公司蒙受经济损失，而且严重威胁到机场及空域的安全。
因此，研究有效的空中交通流量管理（ATFM）方案已经成为当前民航空管部门亟待解决的问题。
国外对多机场地面等待问题的研究起步较早，中国对多机场问题的研究相对于国外起步较晚，目前还处在研究的初步阶段。
一、机场流量管理中地面等待问题优化模型1.假设及特点（1）模型的简化假设。
在建立模型前，先对问题作几点简化：一是不考虑随机因素的影响。
本文建立的是宏观模型，认为航班在执行飞行过程中，所花费的时间是确定的，那些详细的不确定因素的影响一般都放在微观模型中去考虑。
二是忽略航路中及管制区域的容量限制，只考虑各机场的起飞和降落容量限制。
中国目前采用的航路管理体制导致航路及管制区域的容量约束复杂，这对大型线性规划方程的求解十分不利。
而事实上，多航班延误都是由于机场原因造成的，航线等其他容量限制的影响很小。
三是认为航班在飞行中无空中等待。
空中等待费用要远远大于地面等待，在以总花费最小为目标函数的模型中优化结果是不会存在空中延误的。
另外，这点简化与地面等待策略的基本出发点是完全吻合的，所以在本文的模型中忽略空中等待。
四是认为各机场的容量能保证所有航班在允许的延迟时间范围内执行飞行。
关于空中交通流量管理中多机场地面等待策略的探讨
关于空中交通流量管理中多机场地面等待策略的探讨随着我国现代化建设事业的不断发展，城市居民对于航空服务的要求越来越高，如何提升空中交通流量管理工作质量、为民众提供更加优质的服务已经成为民航公司十分重要的研究课题之一，文章对多机场地面等待方面的优化方法进行了详细的阐述与分析。
标签：多机场地面等待；交通流量管理；航空服务我国航空管理体制长期遵循“分别指挥、统一管理”的基本原则，然而这种管理体制在执行体系方面尚未得到充分的完善，具体的执行工作还需要借鉴西方先进国家的作法。
同时，管理人员也需要依照当前我国航空事业发展的有关特点，有针对性地对管理体制进行改革与创新，制定出与我国航空管理工作需求相一致的管理体系。
1 空中交通流量管理概述空中交通流量管理工作的根本目的在于使航空交通容量与流通量保持一致。
航空公司需要依照自身的飞行计划对空中飞行的区域、时间与流量进行科学、合理的安排，最大程度上避免出现航班的等待与延误。
2 基本管理措施在时间方面，可以将交通流量管理划分为战术流量管理、预战术流量管理与战略流量管理三個大类。
其中战略流量管理指的是航班在起飞之前几个月内来规划航班时刻表，相关的规划工作通常会也在航班起飞前几个月来进行。
航班时刻表的制定需要管理人员对关键区域内的交通流量进行严格的限制，防止出现机场地面超负荷以及空中交通拥堵等方面的问题；预战术流量管理指的是在航班起飞前几日内来制定航班飞行时刻表。
预战术流量管理方案的制定需要以战略流量表为基础，结合实际的管理工作需求对原有的时刻表进行适当的调整，进一步提升时刻表的合理性。
战术流量管理指的是对当前流量表的最终确认，只限于在航班起飞当日进行。
3 多机场地面等待策略3.1 地面等待策略地面等待策略指的是直接在机场地面对航班流量进行管理控制，对最佳起飞时间进行实时的判定，地面等待策略能够促进地域容量、空域与航空流量之间的关系保持平衡，提高机场地面的使用效率，避免出现航班等待与延误问题。
浅谈空中交通流量管理中的多元受限地面等待策略
摘 要： 我１ １ 民航事业的飞 速 发展使得 空中交通流量持 续增 加， 空域资源紧张和空中交通拥堵的问题 大大突出。 该文在单机 场受限时地 面等待 策略 的理论基础上 ， 着重研究了 在实际空中流量已知 的情况下多元受限地 面等待 策略 的相关事宜， 通过 简化的数学模 型， 提 出了 新的空中交通 流
班 数 不满 足 容 量限 制 条件 ， 则根 据 规 则库 中 的 规 则 和 启 发 式 函 数 选 取一 些 航 班 ， 确 定
可以 归结 为以 下几 种 管 理模 式 。 该 文 章 正 是 基 于 对 空 中交 通 流 量 管 理 型 ，
． １基 于 时 间间隔分 配 的地 面等 待 策 略 的地 面 等 待策 略进 行 分析 总结 ， 从 战略 发 展 ２
量管理办法， 为解决空中交通流量的多元等待 问题提供了新的思路。 关键 词：空中交通 流量管理 地 面等待 策略研 究
中图分类号 ： Ｖ ３ ５ ５ ． １
文献标 识码 ： Ａ
文章编号 ： ｌ ６ ７ ４ — ０ ９ ８ ｘ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ７ （ ａ ） 一 ０ １ ９ ４ － ０ １
然 占据 主导 地 位 ， 由于 航 班 量 的 大 幅 增 长
间隔 。 飞 机 从 机 场 到 目的 机 场 ， 除了 两个 进 近 区的 容 量 限制 外 ， 在 航 路 交 叉点 等处 ， 也
实 际 终 端 区 的 容 量 限 制 和 ２ 空中交 通 流 量 管 理 中的 多元 受 限地 有 容量 的 约 束 。 航 路上 的容量 限制是 等 价 的 ， 因 为只要 飞机 “ 赶” 上拥 挤， 就 会 造 成 延 误 。因此 确 定 一
管 理 的 角度 概 述 了多元 受 限 地面 等 待 的 策
空中交通管理中的地面等待策略简析
空中交通管理中的地面等待策略简析云南昆明650200摘要：随着国民收入的不断增加，出门旅游的人越来越多，这促进了旅游业的发展，当前许多人都选择搭乘飞机出行，所以很大程度地推进了民航业发展。
为了更好地满足人们的实际需求，各大航空公司都增加了飞机数量和航线数量，由于许多区域没有开通空中交通，经常会出现延误航班情况，为了有效地缓解航班延误。
要想更好地解决这些问题通过加强空中管理，以及合理地分配航班可以有效地解决飞机延误问题。
关键词：空中交通；交通管理；地面策略；分析随着我国航空事业的飞速发展，在进行空中交通管理时，应当充分考虑各种因素的影响，并根据具体情况提出一些新的要求，才能更好地进行空中管理。
通过研究当前空中交通管理的具体情况，可以有效地提高管理水平，更好地掌控空中交通流量情况，进而优化交通流量管理。
1地面等待的基本情况介绍1.1产生地面等待的原因分析随着旅游业的发展，越来越多的人选择了乘坐飞机出行，但经常会遇到航班延误情况。
出现这种情况可能是因为天气原因，也可能是其他一些原因，飞机航班延时不仅会影响乘客出行，也会带许多的不便，同时也影响了航空公司的效益，甚至可以损害到公司声誉，同时还会带来一些安全隐患，出现这些情况主要是因为机场和飞行领域的不确定因素。
在实际工作中可以通过控制交通流量方法，在一定程度上避免这些问题，降低飞机延误带来的损失。
当前主要的方法就利用地面等待来减少空中交通堵塞，尤其是营运高峰期，可以让部分乘客在机场进行等待，这样可以避免出现空中堵塞情况。
由于知道航班会延迟，选择地面上延迟会更安全也经济。
但是要考虑机场网络情况，掌握机场的承载量，在起飞前对航班起降进行协调，可以有效地缓解堵塞问题，进而优化航班的调度问题。
1.2地面等待概述地面等待主要指的是，让飞机在地面进行等待的方式，可以更好地进行控制流量，并快速地匹配航空流量，进而解决空域容量问题，这样的方式可以充分地利用航空资源，有效地提高航空效率，避免航班延误等情况出现，同时还保障了飞行安全性。
空中交通管理中的地面等待策略解析
空中交通管理中的地面等待策略解析摘要：随着我国经济水平的不断发展，国民收入的不断增加，越来越多的群众选择飞机作为出行工具。
受到出行人数越来越多的影响，我国各大航空公司也逐渐增加了飞机的飞行数量以及飞行航线，基于这一背景，空中交通的地位越来越高。
但是从目前的实际情况来看，我国很多区域并没有开通空中交通，导致经常出现航班延误的现象，除此之外，天气原因也是航班延误的主要因素之一，这些都是造成空中交通拥堵的主要原因。
为了更好的避免航班延误的现象，有效的进行空中交通管理，如何加强地面管制的应用是重要的组成内容。
本文将针对空中交通管理中的地面等待策略进行解析。
关键词：空中交通管理；地面等待策略；解析前言近些年我国航空领域取得了显著的成就，整体的航空水平有了明显的提升。
虽然目前我国的航空水平与发达国家还存在一定的差距，但是通过航空领域工作人员的努力研究，我国航空事业步入世界前列已经是未来发展的必然趋势。
受到我国经济快速发展、占地面积广阔的影响，我国的航空运输量急剧增加，但是由于我国的空中交通管理水平发展速度较慢，不能与我国快速增长的空中流量相适应，导致空中交通的拥堵问题已经成为阻碍我国航空事业发展的重要因素之一。
空中交通拥堵问题不仅会导致航班延误，打乱乘客出行计划等问题，同时也会影响到航空公司的口碑，给后续的飞行工作造成一定的安全隐患。
因此，如何将地面等待策略的价值最大化，进一步加强空中交通的流量管理工作是当前我国航空领域需要研究的重点内容之一。
一、地面等待策略的发展现状及其影响最早的地面等待策略是美国在20世纪80年代提出的。
按照目前航空行业地面等待策略的分类可以确定20世纪80年代初推出的是确定性地面等待策略，这样的策略是对机场进行实时监控，一旦某个机场在固定时间段内到达的航班超过预定的数额就发送指令，使其他航班进行迂回飞行或者调整飞行速度，同时开展地面等待策略。
随着航空行业的不断发展，到了20世纪90年代后期，在原本的确定性地面等待策略上，提出了一种新型的地面等待问题，这也就是随机性的地面等待问题。
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空中交通流量管理中地面等待策略问题的探讨摘要：随着我国经济不断的迅猛发展，国民收入不断增加，人们外出公干旅游较之以往飞速增长，而选择乘坐飞机作为交通工具的人群也日益增多。
因此我国各大航空公司的飞机、航线数量都突飞猛进，但由于空中交通还有很多区域并没有开放，这也客观上导致经常出现航班延误，是继除天气影响第二大航班延误的重要原因。
正因为如此，为缓解航班延误问题，本文制作了一套空中交通流量管理模型。
这套模型的原理是如果机场会因为天气的原因而导致航班的延误，这种情况是无法避免的。
将各个机场的出发航班以及到达航班进行有效的管理，合理分配各个航班，这个模型可以有效的缓解航班延误的问题。
这个系统将国内5个最重要的枢纽机场的航班流通量的数据结合起来对模型进行了仿真计算。
我们可以通过模拟得知，该模型会为航班提供调整策略，也会帮助航空部门制定相应的航班计划，使策略更安全更有效，也因此能大幅度降低航班延误的可能。
关键字：空中交通流量；地面等待策略；探讨
随着我国目前的经济腾飞和旅游业的蒸蒸日上，越来越多的人选择了乘坐飞机出门，但往往经常遇到航班延误，在2003年1月初，刚投入使用半年多的云南昆明长水机场就因为受恶劣天气原因，导致约450架次航班被迫取消，约7600名旅客滞留。
这也是目前航班经常出现延误的一个明显缩影。
也正因为如此，飞机航班的延时会给乘客造成不同程度的影响与不便利与此同时，给航空公司的经济带来了
极大的影响。
甚至会损害了航空公司和机场的声誉。
更为重要的是，因为航班延误带来的安全隐患，也为机场及飞行领域造成很多不确定因素。
正因如此，空中交通流量的管理对于民航管理有一定的保证，也给航空公司的管理带提供了基本的保障。
本文使用一种新型的地面等待管理的模型来试图降低航班延误缩出现的问题。
这种方案采用不同于现今的技术，使地方等待、合理规范时间、优化了航班的原始方案，使效率有了很大程度的提高。
1等待策略
在无法扩建机场跑道或无法更新空管设备等增加机场承载量的手段下，那么就需要研究有效的空中交通流量管理（ATFM）的方案来试图降低延误损失。
目前空中交通流量管理（ATFM）主要采用减少空中交通堵塞方法是采取地面等待策略也就是在机场营运高峰时期有目的让部分的乘客在机场进行等候，这样的延迟可以简单的避免空中的堵塞。
有很大的原因是因为知道航班出现了不能改变的延迟。
那就让航班在地面延迟，这样相比在空中延迟要安全的多，同时也更经济。
不能只考虑一个机场，而是要考虑整个机场的网络，在通过如通信、天气预报等方面了解到机场各个节点的承载量情况，在航班起飞之前就可以协调航班在机场的起降，这样能大大的有效减缓堵塞情况的发生，从而将航班的调度进行最大限度的优化。
这种地面等待策略已经在国外实行很多年了。
2关于等待模型的具体特点
2.1模型实施的基本保证
1. 本模型不考虑随机因素的影响，默认航班在执行飞行过程中所花费的时间确定。
至于现实中因为机械、人员、天气等原因造成的飞行时间不确定不在本模型考虑范围之内。
2.本模型忽略不计航班飞行路线中的承载量限制,只对机场起飞以及降落的承载量进行限制。
在我国，仍然在航路管理体制上存在问题，这也导致了在航路个管制区域中的承载量太过于复杂，这就将很多不确定因素带入到了模型的求解当中。
在现实中，很多时候都是因为机场到原因造成了航班的延误，而航线等因素的影响相对较小。
3.空中等待问题是在模型中默认成为不存在的。
在航空飞行中，地面等待的成本大大的低于空城等待所需要的成本。
在将花费最小化的函数作为目标的模型中，空中延误是不被考虑的。
所以在本模型对空中等待这一参数是要进行忽略的。
4.这个模型假设所有的机场的承载量能够完全的提供所有航班在合理的延迟的时间内保证飞行。
在一般情况下，在交通的高峰时期之后的机场拥有的承载量是要远远的大于飞行的需求量的。
2.1模型的具体特点如下
在我们国家，有相当多的一部分机场关于地面等待这方面问题的
研究中，通常会假设机场的起飞的承载量是无穷多的，所以就只是想了到达额承载量。
但在实际运营中，国内多数机场往往只有一条跑道，所有客机的起飞和降落都使用这一条跑道，跑道承载的压力十分巨大。
但也有两条跑道的机场时不多的，一些国际机场会拥有两条跑道，也有少数机场会有双跑道。
但是这两条跑道并不是单独运行的，所以起飞和到达的承载量必须要相互进行制约。
所以这个模型对机场的起飞承载量和到达承载量进行了充分的考虑，在此之外，模型还对航班的连续航程对延误带来的累积效应进行了进一步的考虑。
2.2目标函数
模型定义变量xf,t和yf,t, 分别表示航班f在第t时间段之前到达或出发为1,否则值为0。
其中f∈F,F为航班集合; t∈T为时间段集合。
xf,t和yf,t都是步进变量。
模型的目标是机场地面等待时间最小化。
目标函数为[ t(yt-y,t-1)-Df] f∈（1）
其中Df为航班f的预计出发时间.
为了能更好的协调机场地面等待的时间，根据实际情况，对机场集合Z中的机场z设定不同的优先级别。
因此，在模型的目标函数里加入机场地面等待系数kz, kz∈[0,1]。
kz的取值越接近1，那么机场的优先级越高，因此就可以判断出机场的延误时间。
目标函数因此变为：{kz [ t(yt-y,t-1)-Df]}.（2）
其中是z机场出发的航班集合。
因此，当kz取值为1时，式（2）与式（1）相同。
2.3 约束条件
步进变量定义:
xf,t -xf,t-1》0, ?f∈F, ?t∈T;(3);
yf,t-yf,t-1》0，?f∈F, ?t∈T;（4）；
航班不能原计划到达：：
Xf,af-1=0, ?f∈F;(5);
Yf,Df-1=0, ?f∈F;(6)
其中Af为航班f的预计到达时间。
航班必须在规定时间内到达/出发；
Xf,m-=1, ?f∈F,m=min(T,af+sf);(7)
Yf,n=1, ?f∈F,n=min(T,Df+sf).(8)
其中sf为单价飞机允许的最大延误时间。
机场到达和出发承载量约束；
（xf,t－xf,t-1）《uz,t, ?z∈Z, ?t∈T;(9)
(yf,t－yf,t-1)《vz,t, ?z∈Z, ?t∈T;(10).
其中，为在z机场出发的航班集合，uz,t和vz,t分别为z机场在t时间段的到达和出发承载量。
机场到达承载量与机场出发容量的关系：
vz,t=(uz,t), ?z∈Z, ?t∈T,(11)
连续航班约束
t(yf,t-yf,t-1)》t(xf,t-xf,t_1)+Df-Af-df,f,(f,f1) ∈F1.(12)
其中：集合F1=(f,f1), f1是f的连续航行里程，df,f为航班f不影响f1的可能到达和出发时间段结合。
3总结
我国的航天航空的分布都不是特别的均匀，在一些比较发达的城市拥有了很大一部分的承载能力。
本文结合了较发达的几个城市的机场的数据进行了分析，并且运用到模型中进行了仿真的测试，但是由于对机场相关的节点并没有一定的限制，所以检验的结果有一定的片面性。
参考文献：
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[2] 王光.终端空中交通管理[D].科学探索杂志，2006（12）.
[3] 陈知江.浅谈空中交通流量管理一些列问题[D] 北京航空航天大学, 2007.
[4] 荀波,徐绪华.机场终端区着陆次序的规划[J].南京航空航天大学,1999.。