华东协同决策系统的运行使用分析

摘 要：在目前航班延误情况严重的情况下，介绍CDM系统，一种基于多方合作、信息共享及协同决策，以达到减少航班延误为目的的系统，分析实行该系统存在的优势，以及进一步需要改善的内容。

关键词：CDM系统；协同决策；航班延误

1 协同决策原理

随着国内航空交通的持续增长，航班延误已经成为制约民航高速发展的主要原因。航班延误的影响不仅是给旅客、机场及航空公司造成的经济损失，更体现在对机场、航空公司形象、信誉等方面的负面效应。

为了应对日益繁忙的航空业发展需求，提高空中交通流量管理的效率，减少航班空中和地面的等待时间，美国在20世纪90年代首先提出协同决策（Collaborative Decision Making，CDM）的理念并开始推广，随后欧洲也引入该理念。目前，协同决策的理念和技术在美国和欧洲都发展的较为成熟。

空管、航空公司以及机场与航班的正常运行密切相关，但他们的信息系统是相互独立的，信息沟通存在一定的障碍。协同决策的理念则是将空管、航空公司以及机场三方掌握的与航班运行相关的信息在同一个平台上进行整合、运算，并将数据共享，促使空管、航空公司以及机场三方协调运行、共同决策，合理分配航班进离港时间及顺序，合理调配空域资源、运营方资源，提高航班运行的效率和保障单位的服务品质。

根据民航局《民航航班正常统计办法》中的定义，航班延误原因包含十一个大类，分别是：天气原因、航空公司原因、流量原因、军事活动原因、空管原因、机场原因、联检原因、油料原因、旅客原因、公共安全原因以及离港系统原因。由此可见，航班延误原因综合了安全、经济、环境和人力等因素，是一个庞大的复杂系统。根据2010年-2015年延误原因的统计数据来看，这十一个原因中航空公司原因、天气原因、流量控制原因、军事活动原因，这四个原因造成的航班延误占不正常航班总数的96%以上。

从上述延误原因分析可以看出，除天气、军事活动等不可控制的客观原因外，与航班保障相关的各方，包括空管、航空公司以及机场等都是航班延误主要的责任方，其最大的原因是航班信息没有共享，导致接受到的信息延迟，决策信息无法统一。建立在信息相互交换和共享的基础上的协同决策系统，是目前情况下解决航班延误的最佳方案。因此，推广和实施协同决策可以在很大程度上改善航班延误及优化空域中的流量情况。

2 华东协同决策（CDM）系统

在现阶段，航班量的增加与飞行空域的矛盾，军方活动与民航航班正常飞行的矛盾以及机场和航路上异常天气与民航航班安全飞行的矛盾日益增长，这些都是导致航班的长时间等待的主要因素。在这种情况下，华东空管局设立协同决策小组，开发符合中国及华东实际情况的协同决策系统，通过协同决策系统的推广和使用改善华东地区空中交通流量和航班延误情况。

但是，相比美国75%以上是开放空域的情况，国内在空域以及航路、航线方面的情况要复杂很多。民航航班可以使用的空域仅不到40%，且空域情况复杂，可用资源受到了极大的限制，协同决策系统的开发研制十分困难。

华东的协同决策系统自2012年9月开始研发，同年12月17日试运行。初始只在A593、H104及B208航路进行试验运行调试，并根据实际运行环境，不断对CDM系统进行了算法调整、增加和修改了部分模块，经过一年多试验运行调试，CDM系统运行平稳。2013年12月26日实现华东地区全面CDM系统放行，自实行CDM系统放行以来，航班延误率以及延误时间明显减少。

目前华东地区流量管理运行体系，通过CDM系统把华东40个机场，各个航空公司以及空管各地塔台、进近、区调部门高效联系起来，形成了一个网络平台。在此平台上实现多方的信息的交互、共享，并进行协同决策。与以往的工作方式相比，空管、航空公司、机场之间第一次实现良性互动，是一种全新工作模式。

3 华东协同决策系统的优势分析

最大限度合理使用空域资源。对民用航空来说，空域是一种有限且紧缺的重要资源。协同决策系统将华东空中交通管制空域视为一个整体，系统分析内部及外部航班延误原因，延误开始与结束时间，并综合考虑天气状况、空域内的流量限制、跑道的流量限制、机场及航空公司的保障能力限制等原因，合理分配华东区域内40个机场所有航班的起落时间及顺序，最大限度地合理运用空域资源。

优化管制流程，减轻空管工作负荷。传统运行模式下，机组需要在旅客登机完成，航班所有准备工作完成后，向空管申请起飞时间。空管再联系上海流量控制室，综合考虑当前情况，最终给出合适的预计起飞时间。这个过程需要空管反复协调，耗费大量的精力。运行CDM系统之后，由CDM系统根据航班的执行情况，自动分配航班的预计起飞时间，节省了空管反复协调浪费的精力，同时，CDM系统能帮助空管合理优化航路安排，从而尽量减少由流量控制而造成的航班延误。

减少乘客登机后的等待时间。传统运行模式下，对航空公司而言，造成延误的原因及延误具体情况不清晰，航空公司及机组无法准确掌握合适的上客时间。旅客登机之后，会在飞机上长时间等待，甚至反复上下飞机。这也是目前旅客与航空公司之间最大的矛盾。运行CDM系统之后，机组可以通过系统主动掌握航班预计起飞时间，更准确地安排乘客的登机时间。

提高机场地面服务效率。运行CDM系统之后，进离港航班的先后顺序清晰明确，有助于机场及航空公司合理安排停机位、加油车、除冰车、客梯车等有限的资源，避免由于地面保障不到位而造成额外的航班延误。

4 华东协同决策系统运行需求

的延误信息的统一化。延误信息虽然是由不同的管制单位发出的，但仍需要使用同样的延误标准和格式，使延误信息的整合更为精确。

延误信息的透明化。所有延误信息对外透明化，可以使航空公司签派、机组成员以及机场地服人员能了解自己公司的信息，甚至是其他公司航班的信息；乘客也能了解到自己所乘坐航班的延误信息。信息的透明化处理，可以使航班的相关人员减少了对航班延误的疑惑，增加了对CDM系统的信任度。

信息的准确性。延误信息，特别是天气信息的预报是存在一定的误差度的，为了使延误信息得更加准确，要求航空相关人员努力增强自己的专业技能，减少预报的误差度。

考虑引入航空公司信用和惩罚机制。在整个CDM系统中，时间是有限且珍贵的资源。引入航空公司信用和惩罚机制，对于航班由于种种原因浪费给定的起飞时间的行为，给予一定的信用惩罚。航空公司的信用等级可以作为安排航班起飞顺序的考虑因素之一。

5 结束语

CDM系统使航班整个生命周期完整化、直观化、透明化和可控化，从而精确定位延误瓶颈，及时解决延误原因，以提高航班总体服务品质。

CDM的优势不仅仅局限于一个机场，或者是一个地区，随着该理念在全国范围内的不断推广，必定会使全国范围内的空中流量管理效率有一个质的飞越，为旅客提供更优质的服务。

参考文献

[1]李伟刚，唐朝生，等.航空交通协同决策方法研究[D].复杂系统与复杂性科学，2015.

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[3]马筠岷.A-CDM机场协同决策的应用[J].现代电信科技，2014.

[4]潘晚英.美国航班正常性管理经验及对我国的启示[J].中国民用航空，2014.