基于Logistic模型的空中交通流量中长期预测研究分析

发表时间:2021/7/1   来源:《科学与技术》2021年第29卷第7期   作者:朱永春
[导读] 在当前的空中交通流量预测方面,应当有一个长期规划,这样才可以科学地对机场进行空管,同时也为以后的规划和决策提供依据。
        朱永春
        中国民用航空西南地区空中交通管理局云南分局       云南昆明     650000                          
        摘要:在当前的空中交通流量预测方面,应当有一个长期规划,这样才可以科学地对机场进行空管,同时也为以后的规划和决策提供依据。在目前的空中交通流量预测方面,还存在一些不能完全控制的问题,尤其容量和管制因素方面需要进行科学的研究。在实际的管理中,流量会随着经济发展而增加,但是这种增加不是无限制的,要与Logistic模型吻合,所以应当根据流量和未来发展趋势,建立Logistic模型,从而有效地确保预测更加精。
        关键词:Logistic模型;空中交通;流量;预测;研究
        进行合理的空域规划,对于解决空域拥堵问题,具有非常重要的作用,而其中的空中交通流量问题,主要是为空域规划提供决策依据的,从而确保相关决策的准确。关于空中交通流量研究,国外的起步较早,但是国内对于中长期的预测研究方面相对较多,并且目前已经取得了一些成效。当前对于空中交通流量的长期预测,重点考虑的是随机因素方面,对于空域因素限制方面则考虑的较少,所以应当加强这方面的研究。我国当前的实际情况是,现有的空域没有对民航完全开发,所以在民航系统中,可以使用的空域比较有限,基于这样的因素,导致空域流量不会没有限制的增加。
1Logistic模型分析
  这种模型是比较典型的模型,主要是基于时间序列的外推模型,这种模型主要是用于研究生物种群,以及生物种群发展规律的。在使用的过程中,应当假定种群的增长因素,这种假定有两个方面,一个是种群的现有规模,以及相关的环境因素。这些环境因素可以包括生存空间,还有光照和水分等因素。这些因素都是环境当中的限制因素,是有限的环境因素,但是这些环境因素,会随着种群密度上升而发生改变。这种改变是由于空间资源有限的原因,而产生的资源竞争,从而在一定程度上影响了种群活动,以及种群的成活率和生殖率,这种情况的降低了种群的增长率,严重的甚至导致种群停止生长。所以会对种群生长产生限制,因此就会出现生长极限,也就是环境容纳量。在空中交通中,对于流量的增长可以参考这种规律,对实际工作具有重要的指导作用。在民航发展的初期,会建立很多的机场还有航路,这些都是属于初始阶段,在这个阶段的运行过程中,交通流量的增长速度相对比较缓慢。但是一旦到了正常运行阶段,这些情况就会发生一定的改变。由于经济的快速发展,流量也在一定程度上快速的增长,这样的情况对往后的空域容量和管制,会产生一定的限制作用,尤其是某一种流量的发展趋势,如果出现极限情况,就应当制定相应的策略,限制其缓慢增长或者是停止其增长。目前的国内民航运输发展迅速,导致了空中交通拥挤的情况,尤其是在航班流量比较密集的区域当中,会造成大面积的空中等待和延误情形,这些情况不仅影响了航空服务质量,也增加了运营成本,从而影响到了航空公司的利益,所以对于这一问题应当给予充分的重视。


2空中交通管制区域分析
2.1空域
        空域是一种空间资源,是航空器的飞行活动范围,是飞行器在大气空间中的具体飞行区域。在航空领域中,空域是具有一定范围的活动空间,并且在空间位置点还有航路方面,是有一定的区域范围。空域满足了人们在空中运输活动中的相关需求,而且具有一定的应用价值,所以也具有一定的自然属性和社会属性特征。
2.2在一定区域内的空域规划
        进行空域规划是非常重要的内容,可以在某一特定空域的未来以及空中交通流量方面,对特定的空域进行航路规划和布局。在空域规划方面,主要是进行航路规划,以及离场方法和飞行程序制定。在进行航路规划的过程中要统一航线,根据不同高度层进行划分,将其中的主要航线设置成为单向航路,这样的设置提高了航线飞行量。在进离场的管制方面,主要是相关的程序比较复杂,所以要考虑的影响因素较多。如果该区域的飞行流量较大,而且起降比较频繁,并且飞行高度较低时,这样的区域就属于安全事故多发区域,需要对该区域进行合理的规划。
2.3管制空域分析
        管制空域是在特定的飞行范围内,提供特定空中交通管制的区域。在高空管制空域中,主要是标准大气压高度在6.6千米以上的区域,在这个空域中从事飞行活动的航空器,应当遵循IFR飞行规则以及空中交通管制。在中低空管制空域中,这空域主要是标准大气压高度6.6千米以下的空域,但是不包括6.6千米的空间范围,在这个空域飞行,飞行员要向相关部门提出申请,在获得批准以后,根据相关规则并接受相关管制的情况下可以飞行。在终端管制区域的空域中,这个区域是在低空管制空域和塔台之间的,是由多或单个机场周边航路交汇点构成的,对于保障飞行器起飞和降落有着重要作用,如果飞行活动满足相关的规则,飞行员需要提交飞行申请,获得批准后才可以飞行。在机场塔台管制空域中的管制地带,主要包括起落航线,还有地球表面空间的机场活动区域。这个区域包含的空间较多,同样也要准守一定的飞行规则,并向相关部门提出申请,获得批准后才可以飞行。在管制区域中,还分为飞行情报区和管制区、限制区和危险区、以及禁区和航路区域等分类。
3关于管制区域的中长期流量预测分析
3.1预测精度分析
在运用这种模型对空中交通分析时,要先对这个模型的预测精度进行有效地验证。在实际使用过程中,如果对某个管制区域的航班流量统计,就应当使用Logistic模型进行预测,这样才可以准确地预计航班流量。在进行预测分析的过程中,应当将预测值与实际统计值进行对比,然后计算出预测误差,从而有效确保预测精度达到99%,才能确定该模型适合于空中交通流量预测。
3.2流量预测分析
        在进行流量预测分析过程中,可以将Logistic模型应用于管制区域,或者是未来几年的流程预测中,如果未来的流量是不断增长的,这样属于正常现象,如果增长趋势有所平缓,这就需要给予特别注意。对于一些比较特殊情况,会导致预测数据准确度下降,这样的情况属于特例。但是在一般情况下,流量的增加增长量会呈现下降趋势。
结束语:
  空中交通流量增长,应当借鉴生物种群发展规律,将Logistic模型应用于空中交通流量预测当中,预测结果的精度较高,并且可以有效验证该模型的适用性。该模型的实际应用,可以起到很好的预测作用,为我国航空事业的发展,起到了积极的推动作用。
参考文献:
[1] 郭爽. 空中交通流量长期预测方法研究[D]. 中国民航大学, 2019,11:45-47.
[2] 刘晔. 中长期空中交通流量预测方法探讨[J]. 现代电子工程, 2019,10:42-44.
[3] 吕罡. 空中交通流量长期预测方法研究[J]. 黑龙江科技信息,2020,10:38-40.
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