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交通流量增加環(huán)境下的空中管制風險與預警技術分析論文
前言
近年來，我國航空運輸行業(yè)得到前所未有的發(fā)展，民用航空運輸量以遞增的趨勢逐漸的增加，空中交通流量不斷的增加。在交通流量增加的環(huán)境下，空中交通管制面對的安全風險壓力不斷的增加，如果空中交通部門缺乏完善的空中管制風險機制，不能夠及時、準確地預測可能存在的安全風險，同時不能采用有效的技術措施進行處理，將會導致嚴重的安全事故，輕則影響空中交通行業(yè)的正常運行，重則造成嚴重的安全事故，威脅人們的生命與財產安全，這對于空中交通事業(yè)的發(fā)展是非常不利的。
1 基于系統(tǒng)動力學的空中管制風險研究
1.1 交通流量增加環(huán)境下，空中管制風險預警模型構建中系統(tǒng)動力學的優(yōu)勢
系統(tǒng)動力學的原理表現(xiàn)為：構建整個系統(tǒng)的功能、結構因果關系模型，并采用控制、調劑以及反饋原理，制作反映系統(tǒng)行為的反饋回路，這樣能夠有效的解決時變、非線性以及高階等復雜的問題。通過利用系統(tǒng)動力學軟件進行模擬仿真，能夠獲得復雜系統(tǒng)中各種變量的變化規(guī)律。由此可見，利用系統(tǒng)動力學進行空中交通管制風險預警模型的研究，是傳統(tǒng)的空中管制風險預警方法所不能比的。交通流量增加環(huán)境下，系統(tǒng)動力學在構件空中交通風險預警模型的優(yōu)勢具體表現(xiàn)在以下幾個方面：(1)基于系統(tǒng)動力學構建的空中管制風險預警模型，能夠構建各種構件、因果關系的流程圖，并直觀的描述在交通流量增加的環(huán)境下各種管制風險因素的特點、規(guī)律、作用、變化趨勢等，在實踐應用中還具有很好的擴展性;(2)系統(tǒng)動力學中存在靈活的函數關系，通過利用模擬、統(tǒng)計、合計以及綜合評價等方式，在系統(tǒng)內部確定各種函數的關系;(3)交通流量增加環(huán)境下，在構建空中管制風險預警模型是需要的信息量非常巨大，但是目前空中管制安全系統(tǒng)存在信息匱乏的問題，特別是安全管制領域，尚未創(chuàng)建完善的數據庫，采用系統(tǒng)動力學方法，即使信息數據匱乏，依然能夠進行系統(tǒng)的分析。
1.2 基于系統(tǒng)動力學的空中管制風險預警模型的構建
在空中交通流量增加的背景下，想要構建基于系統(tǒng)動力學的空中管制風險預警模型，應該從以下幾個方面入手：(1)深入調查研究，采集有效的數據信息和資料，分析空中交通流量增加可能對空中管制造成的安全風險，并獲得各種安全隱患的所處狀態(tài)，通過專家分析之后提出科學的假設，選取主要安全風險為主要研究對象，確定空中管制風險預警模型的邊界;(2) 對數據來源以及完善程度進行分析，并采用合適的函數關系創(chuàng)建動力學方程，并能夠以此為基礎創(chuàng)建空中管制安全風險預警模型;(3) 當創(chuàng)建了空中管制風險預警模型之后，還應該對數據信息進行調試，并對調試結果進行處理，以此驗證空中管制風險預警模型的實用性以及可操作性。
2 交通流量增加環(huán)境下的空中管制風險的預警技術
2.1 提出假設
為了對分析過程進行簡化，應該確定系統(tǒng)內部存在的變量，并提出構建空中管制風險預警模型的假設，交通流量增加環(huán)境下，提出的假設主要包括以下幾個方面：(1) 在空中交通流量增長的狀況下，空中交通管制是否會出現(xiàn)不同程度的延遲;(2)不需要將管理子系統(tǒng)的相關變量以及環(huán)境相關變量作為狀態(tài)變量進行計量，而是將其作為輔助性變量進行計量;(3)考慮到系統(tǒng)要素中風險流狀況可能發(fā)生變化，空中管制風險預警模型需要把整體存在的風險轉變成非量剛性變量，不考慮系統(tǒng)的風險防范措施;(4)隨著空中交通流量的增加，空中交通部門在進行空中交通流量管制的過程中，應該根據空中交通流量實際增長狀況，適當地提高自身的空域管理能力以及空域利用率，保持該種增長性，能夠有效地防范空中管制安全風險的發(fā)生。基于對環(huán)境、管理、人員以及機械等子系統(tǒng)存在的風險進行分析，提出了上述四種假設，想要確定空中管制風險預警模型的邊界，還應該研究系統(tǒng)風險存在的演化、傳導規(guī)律以及相關原則。通常狀況，首先應該確定相關的狀態(tài)變量，然后分析確定后的變量載體，并進行歸類以及排列;然后根據系統(tǒng)中的所有變量最終確定，這樣能夠有效的判斷出系統(tǒng)主要受到哪一種狀態(tài)變量的控制。由于在認知方面具有一定的局限性，在確定交通管制風險預警模型邊界時，應該對外生、內生以及其他不確定或者未知因素劃分模型邊界。
2.2 構建流程圖
在構建空中管制風險預警模型時，應該繪制系統(tǒng)動力學模型，在繪制空中空中預警風險預警模型時，必須做好訪談與調研工作，對系統(tǒng)的實際運行狀況進行認真、全面的分析，這樣能夠繪制各種風險要素之間的邏輯關系，基于此分析其中可能存在的變量，以此實現(xiàn)對系統(tǒng)行為的控制與反饋;同時，預警與監(jiān)控可能對系統(tǒng)行為造成影響的因素;分析可能對模型邊界點、風險特征以及空中管制風險類型造成影響的因素，繪制管理、機械、人員以及環(huán)境之間的流程圖。
2.3 確定變量函數
通過對相關變量之間產生作用的關系進行分析，可以確定空中管制風險預警模型中的變量函數。交通流量增長環(huán)境下，主要采用以下兩種方法確定變量函數：(1)主要表征為函數關系的變量，表函數指的是兩個變量函數存在相互影響關系，特別是軟變量之間，創(chuàng)建的兩個變量函數之間的非線性關系，由于該種非線性關系確定的難度相對較高，需要采用文獻總結、仿真調試以及專家經驗等方法，因此在實際應用的過程中，應該先對兩個變量進行規(guī)整以及歸一，并根據相關經驗繪制兩者的關系圖;(2)根據速率變量以及基本存量確定變量函數，水平方程是系統(tǒng)動力學的基本方程，由于存量和流量存在某種關系，可以采用積分公式進行表示;單位時間間隔內產生流量的方程式為速度方程，表示流量發(fā)生變化的內在規(guī)律，同時也是進行存量調整的重要依據。
3 結束語
總而言之，隨著經濟與社會的快速發(fā)展，國內空中交通流量不斷的增加，空中管制存在的安全風險也在不斷的增加，這給空中交通管制部門帶來了很大的壓力�；谙到y(tǒng)動力學的空中管制風險預警模型，對于預警交通流量增加環(huán)境下的空中管制安全風險具有非常重要的作用，已經成為空中管制風險和預警技術研究的重點。因此，文章針對交通流量增加環(huán)境下空中管制風險與預警技術的研究具有非常重要的現(xiàn)實意義。
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