空中交通管理協(xié)同決策CDM的應(yīng)用

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摘要：本文在協(xié)同決策概念基礎(chǔ)上，研究了CDM（Collabora⁃tiveDecisionMaking）的發(fā)展歷程和應(yīng)用情況，并在研究協(xié)同決策在我國(guó)空中交通應(yīng)用的情況之上，介紹應(yīng)用該系統(tǒng)后空中交通的改善情況。本文的研究將對(duì)解決空中交通擁堵、減少航班延誤和提升空管系統(tǒng)運(yùn)行效率上有著積極意義。

關(guān)鍵詞：協(xié)同決策；應(yīng)用；空中交通應(yīng)用；展望

近幾年來(lái)，伴隨著全球航空運(yùn)輸業(yè)的飛速發(fā)展，空中交通的飛行流量也急劇上升，空中交通擁堵現(xiàn)象逐漸成為常態(tài)，以至于很多航班都不能夠正常運(yùn)行。另外，由于高空之上雨雪、霧霾等突發(fā)天氣狀況經(jīng)常發(fā)生，機(jī)場(chǎng)上航班的起降頻率也進(jìn)一步下降。航班延誤情況的增多，不僅嚴(yán)重影響航空公司的形象，也給乘客的正常出行活動(dòng)帶來(lái)極大的不便。為了確保空中交通安全和航班的有序運(yùn)行，在經(jīng)過(guò)多方的探索和研究之后，CDM（協(xié)同決策）逐漸應(yīng)用到了空中交通管制工作當(dāng)中。

1.CDM（協(xié)同決策）的概念及分析

1993年9月，協(xié)同決策的概念第一次出現(xiàn)在美國(guó)聯(lián)邦航空管理局的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中。美國(guó)聯(lián)邦航空管理局通過(guò)航空數(shù)據(jù)交換協(xié)議實(shí)驗(yàn)，證明了系統(tǒng)決策的應(yīng)用能夠在很大程度上減少航班延誤，并證明了航空流量管理部門(mén)對(duì)減少航班延誤、提升空中交通安全性和空中交通效率方面都具有重要意義。為了緩解和防止空域出現(xiàn)超負(fù)荷運(yùn)行、空中交通意外的發(fā)生、空域交通堵塞以及空中交通意外等情況，美國(guó)聯(lián)邦航空管理局（FAA）在1970年的4月建立了空中交通流量管理系統(tǒng)。隨著空中交通的不斷發(fā)展，該系統(tǒng)逐漸完善，已成為能夠適應(yīng)各種突發(fā)天氣狀況的協(xié)作系統(tǒng)，其在解決美國(guó)空中交通、提高航班運(yùn)營(yíng)效率方面發(fā)揮著重要作用。1994年5月，美國(guó)聯(lián)邦航空局成立了旨在協(xié)調(diào)軍用航空和民用航空矛盾的空中交通管制指揮系統(tǒng)，以使美國(guó)的空中航線更加多變、安全和高效。在空中交通的運(yùn)輸系統(tǒng)中，空中交通管理系統(tǒng)、機(jī)場(chǎng)、航空公司、軍用航空管理部門(mén)等不同的組織之間以及每個(gè)部門(mén)的內(nèi)部之間雖有明確的職能分工，但也可避免的會(huì)出現(xiàn)各種沖突和矛盾。各種沖突和矛盾的出現(xiàn)是各部門(mén)之間缺乏對(duì)最新信息的了解和分享的結(jié)果。協(xié)同決策系統(tǒng)表現(xiàn)的是航空公司和政府部門(mén)之間的一種合作關(guān)系，在該種關(guān)系中，政府相關(guān)管理部門(mén)制定空中交通的約束條件，航空公司在政府的約定之下，根據(jù)自身情況優(yōu)化航班，最終實(shí)現(xiàn)雙方在決策上的統(tǒng)一。民航協(xié)同決策系統(tǒng)是將機(jī)場(chǎng)、航空公司、空中交通管理部門(mén)聯(lián)合起來(lái)，通過(guò)信息交互、數(shù)據(jù)共享，以提高對(duì)空域的利用率，優(yōu)化對(duì)空中交通的流量管理，并為空中交通的各個(gè)參與方提供最大的利益保障。cdm（協(xié)同決策）是一種能夠?qū)崿F(xiàn)航空運(yùn)輸系統(tǒng)性能最優(yōu)的理念，而不是一個(gè)工具或者目標(biāo)。該理念是使空中交通管理的工作在多方的協(xié)調(diào)下更加高效、有序、安全的進(jìn)行，以便國(guó)家對(duì)于空域的宏觀調(diào)控和合理安排。CDM（協(xié)同決策）是一個(gè)多方部門(mén)共同參與以實(shí)現(xiàn)相互溝通、信息共享的理念，因此其既能夠?qū)崿F(xiàn)高效、正確的決策，又能滿足各個(gè)參與方的不同工作需求。協(xié)同決策系統(tǒng)的存在不是為了剝奪航空公司的權(quán)利和利益，而是以更加優(yōu)良的管理理念，更加先進(jìn)的管理手段來(lái)提高整個(gè)系統(tǒng)的工作效率和安全性。

2.協(xié)同決策在我國(guó)空中交通的應(yīng)用

協(xié)同決策在我國(guó)的應(yīng)用主要表現(xiàn)在三個(gè)方面，一個(gè)是數(shù)據(jù)和信息共享?，F(xiàn)階段，多數(shù)航空公司各個(gè)部門(mén)之間都建立了數(shù)據(jù)共享機(jī)制，以便實(shí)現(xiàn)更為高效的管理；二是管理觀念的轉(zhuǎn)變。在建立協(xié)調(diào)決策的基礎(chǔ)上，各航空公司之間逐步實(shí)現(xiàn)了資源共享，在資源共享之上的決策能夠?qū)崿F(xiàn)其的最大利益；三是傳統(tǒng)工作流程的改變。工作流程的改變使各部門(mén)的工作不再是孤立的單元，而是一個(gè)相互協(xié)作相互配合的整體。這三方面直接改變了傳統(tǒng)空中交通的運(yùn)作方式，一種更科學(xué)、更高效、更快捷的方式代替了以往陳舊的管理方式，使得我國(guó)空中交通效率大幅度增加。CDM系統(tǒng)作為一個(gè)集容量、效率和安全為一體的綜合平臺(tái)，其可以根據(jù)空中交通管理部門(mén)和飛行計(jì)劃等信息來(lái)計(jì)算出航班的各種信息。因此，機(jī)場(chǎng)、空中管理部門(mén)能夠在第一時(shí)間得到共享的空域資源信息，以便對(duì)航班進(jìn)行更加合理的設(shè)計(jì)和更改。目前，CDM系統(tǒng)已經(jīng)在我國(guó)的華東空管局、華北空管局、西南空管局等地投入試運(yùn)行，運(yùn)行結(jié)果表明CDM系統(tǒng)效果顯著，能夠在很大程度上加強(qiáng)對(duì)空中流量的管理，并在減少航班的延誤，促進(jìn)空中交通運(yùn)行安全性、擴(kuò)大航班容量方面也有著積極作用。例如成都將航班協(xié)同放行工作擴(kuò)展至西南空管局、成都雙流國(guó)際機(jī)場(chǎng)及各基地航空公司等駐場(chǎng)單位,聯(lián)合啟動(dòng)離港航班協(xié)同放行工作,使西南地區(qū)流量管理系統(tǒng)建設(shè)步入至一個(gè)新階段。但是，我國(guó)目前還沒(méi)有建立起全國(guó)性的空中交通流量管理系統(tǒng)，地方性的試運(yùn)行還沒(méi)有擴(kuò)展到全國(guó)的運(yùn)行。其原因主要是一些方面的技術(shù)還不夠成熟，還存在著應(yīng)用上的一些問(wèn)題。例如我國(guó)在一些相關(guān)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的管理上仍相對(duì)保守，實(shí)用性依然不強(qiáng)。國(guó)外的成功案例表明，建立一個(gè)完整的協(xié)同決策機(jī)構(gòu)需要在流量管理中心處建立一個(gè)協(xié)調(diào)決策中心協(xié)調(diào)席位，以便在全國(guó)范圍內(nèi)協(xié)調(diào)不同區(qū)域之間的流量分配。同時(shí)，還需要在區(qū)域級(jí)管理單位建立各自的協(xié)同決策席位。該種模式能夠?qū)崿F(xiàn)中心協(xié)調(diào)地方，地方也能及時(shí)把各種信息匯報(bào)給中心系統(tǒng)。這樣的協(xié)同決策系統(tǒng)，既能保證飛行安全，又能提高我國(guó)空域使用效率。綜上所述，協(xié)同決策系統(tǒng)是一種新興的工作流程和工作機(jī)制，更好的體現(xiàn)了團(tuán)隊(duì)配合的優(yōu)勢(shì)，并能保證個(gè)體在團(tuán)隊(duì)中的利益。協(xié)同決策系統(tǒng)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的協(xié)同方式讓信息在整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)共享，使系統(tǒng)在內(nèi)部實(shí)現(xiàn)各方合作，共同做出最科學(xué)的決策。同時(shí)，協(xié)同決策提高了資源的利用率，其在充分考慮參與者利益的同時(shí)，也保證了機(jī)場(chǎng)航班的正常運(yùn)營(yíng)、增強(qiáng)了空中交通管理部門(mén)對(duì)空域的管控、協(xié)調(diào)了空中交通流量、提升了航空公司的經(jīng)濟(jì)效益。所以，協(xié)同決策推廣到全國(guó)普遍使用只是時(shí)間的問(wèn)題，并且隨著市場(chǎng)的需求和科技的發(fā)展，我國(guó)一定能夠?qū)f(xié)同決策系統(tǒng)做出進(jìn)一步的改進(jìn)，使之能夠適應(yīng)更加復(fù)雜的具體情況。隨著應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大和人民群眾出行對(duì)空中交通持續(xù)增長(zhǎng)的需求，我國(guó)的空中交通狀況必將逐步的改善，整體的空域使用情況也將更加良好。

3.協(xié)同決策的應(yīng)用展望

協(xié)同決策的早期應(yīng)用主要體現(xiàn)在空中交通流量管理的方面，但是現(xiàn)在已經(jīng)滲透到組織結(jié)構(gòu)之間的作用、關(guān)鍵技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用、系統(tǒng)工具的集成等一系列相關(guān)的領(lǐng)域中，并向其他業(yè)務(wù)領(lǐng)域不斷的蔓延。比如，在CDM（協(xié)同決策）的機(jī)制下，美國(guó)的航空公司與美國(guó)的國(guó)家氣象局合作，協(xié)同開(kāi)發(fā)了天氣預(yù)報(bào)的功能，使得空中交通管理部門(mén)能夠在非正常天氣系統(tǒng)未到來(lái)之前對(duì)飛行計(jì)劃做出調(diào)整，進(jìn)而保障飛行的安全以及旅客大面積滯留在機(jī)場(chǎng)。另外，這兩個(gè)領(lǐng)域的合作也提高了天氣預(yù)報(bào)的有效性，讓天氣預(yù)報(bào)能夠預(yù)測(cè)更長(zhǎng)日期的天氣情況，讓天氣的預(yù)報(bào)更加準(zhǔn)確。特別是對(duì)流天氣與雷雨冰雪天氣的預(yù)測(cè)，在CDM（協(xié)同決策）的機(jī)制下，可以自動(dòng)生成天氣預(yù)報(bào)圖像，確定未來(lái)72小時(shí)之內(nèi)的天氣情況。在CDM（協(xié)同決策）機(jī)制下的合作，不僅對(duì)兩者都產(chǎn)生了有益的影響，方便空中交通管理部門(mén)對(duì)飛行計(jì)劃的安排，也促進(jìn)了天氣預(yù)報(bào)智能化、科技化的發(fā)展。協(xié)同決策是一個(gè)透明開(kāi)放的平臺(tái)，也是一個(gè)可靠、高效的運(yùn)行機(jī)制，其可在很多領(lǐng)域投入使用，例如氣象部門(mén)、機(jī)場(chǎng)、學(xué)術(shù)界和政府等。該機(jī)制在學(xué)術(shù)界的應(yīng)用，不僅可以最大程度的實(shí)現(xiàn)資源共享，讓科研人員得到第一手的研究數(shù)據(jù)，增加研究成果的可行性，增強(qiáng)專家學(xué)者之間的交流，還能夠讓人們及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題，形成有效的互助團(tuán)體。系統(tǒng)各參與者之間的相互討論，能夠不斷發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題，使研究不斷完善。最終的系統(tǒng)決策也是所有參與者汗水和智慧的結(jié)合，是一項(xiàng)具有有科學(xué)性的研究結(jié)論。

4.結(jié)語(yǔ)

協(xié)同決策是一個(gè)相對(duì)較新的領(lǐng)域，它不是一個(gè)目標(biāo)，而是一種管理理念。協(xié)同決策系統(tǒng)當(dāng)前在全球空中交通管理系統(tǒng)中的應(yīng)用，極大的改善了全球的空域容量不足、航班延誤、地面各個(gè)管理部門(mén)無(wú)法協(xié)調(diào)飛行計(jì)劃等問(wèn)題，使全球的空中交通流量得到極大的改變，也使當(dāng)前的飛行結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化，更提高了國(guó)家對(duì)于空域的管控能力。另外，協(xié)同決策也在向著不同的領(lǐng)域蔓延，在相關(guān)的領(lǐng)域發(fā)揮著不可取代的作用。隨著我們不斷的研究和發(fā)現(xiàn)，CDM（協(xié)同決策）的應(yīng)用也一定會(huì)越來(lái)越廣泛。

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作者：劉芳 單位：民航華北空管局空管中心流量室