李昕晓

摘 要 我国经济体制改革以来，航空运输行业得到较快发展。对我国经济整体经济的发展具有较大促进作用。但是，目前航空运输流量分布不均匀，并且空域单区规划科学性与合理性不足，导致不同扇形区域管制工作压力相对较大，致使空域整体容量受到一定的限制，这就无法提高空域安全性以及利用率。为此，需要对空域扇区进行有效的优化，不但能够使空域划分具有较高的科学性与合理性。而且还可降低管制人员工作压力，这对我国航空运输流量的均匀分布具有较大促进作用，以此为航空运输行业的较快发展奠定良好的基础。

关键词 管制员;管制空域扇区;优化

前言

我国空域在划分的过程中包含不同扇区，并且对不同扇区设立一个管制席位对空中交通进行协调与指挥。但是，随着空中交通流量不断增加，飞机数量增多，导致一些空域管制工作压力较大，这在较大程度上会对飞机飞行安全性造成影响，并且在此基础上扇区划科学性与合理性不足，导致扇区的管控工作不均衡。为此，需要在划分扇区的过程中采取有效的优化措施，以此确保空域划分具有较高的科学性与合理性，从而为空中交通运行的安全性奠定良好的基础。

1管制员工作负荷的扇区优化现状研究

1.1 国外现状

国外学者对空中交通管制复杂性与管制员工作负荷之间的关系进行了深入的分析，并且给出了管制复杂性因素集合。此外，还分析了交通复杂性与管控员操作之间的关系，同时采用了相关的测量方法。通过空中交通管制的通讯事件预测对主观管制工作负荷的评估与测，并且在此基础上对不同预测的主观工作负荷评估模型进行了有效的对比[1]。

1.2 国内研究现状

我国对该方面的研究起步相对较晚，并且对空中管制复杂性研究比较少，提出了基于管制员工作负荷的扇区优化，并且在此基础上在管制员工作负荷制定了空余容量评估方法。在以往工作负荷研究期间，忽略了空域安全性分析，对空域交通复杂性因素没有充分考虑，同时将研究重点放在管制工作负荷的“看得见部分”，但是对“看不见部分”没有制定有效的测量方法。

2管制员工作负荷的分析

从管制员角度进行分析，主观工作符合具有一定的差异性，这在较大程度上与疲劳、训练以及技能等有关，这对管制员面对新系统接受能力的提升会产生不同程度的影响。若减少主观工作负荷会导致工作单调以及对工作内容的厌烦。因此，对工作负荷目标进行评价的过程中，管制员在处理信息方面的能力不能超负荷，这会对管制工作质量产生不同程度的影响。管制员工作负荷与扇区容量密度有较大关系，空域容量取决于管制员工作负荷、管制员决策表达能力、分析能力以及理解能力等，均会对空域扇区容量产生不同程度的影响[2]。由于个体之间的差异，会使管制下的扇区容量不同，同一管制员在不同条件下，管制扇区容量也有所不同，只有管制员调动以上所有能力才能使工作效率达到最高。

3管区空域扇区优化系统设计

3.1 工作负荷计算模块

工作负荷计算模块主要是通过调用数据库，完成各个航段负荷的计算，输出计算结果给优化算法模块和航路图生成模块，作为进行优化工作的数据来源。工作负荷计算模块需要调用管制工作负荷数据库、航班管制负荷数据库和航班航段数据库[3]。

3.2 系统功能模块

（1）工作负荷计算模块。工作负荷计算模块主要是在数据库的基础上，对不同行段负荷进行有效的计算，并且在计算结果的基础上对航路图生成模块以及算法模块进行全面的优化，将此作为优化工作的数据来源。工作负荷计算模块需要调动不同数据库，比如航班航段数据库、工作负荷数据库以及航班管制负荷数据库。

（2）优化算法。目前较为成熟的优化算法有遗传算法、退火算法，其中传统优化算法有随机方向法、随机试验法以及复合刑法等。其中，弱搜索方法尤为重要，主要是通过计算机产生的伪随机数随机抽样实施搜索，但是此种方法效率相对较低。强搜索方法是通过梯度确定信息引导搜索，搜索效率相对较高。遗传算法，主要是通过基因遗传算子搜索到全域最优点的区域，但是该方法容易过早收敛，并且如果规模相对较大，计算时间相对较长，很难解决大型结构优化问题。此外，退火算法介于弱算法与强搜索方法之间，其优点主要有：①能够搜索到全局最优解[4]。②最终解质量与初始解没有关系，并且在此基础上搜索过程不蜕变。③此种方法能够较好的适应各种问题中，但是该算法记忆能力相对较低，如果规模足够大的情况下，会导致搜索效率无法得到有效提高，这就需要对记忆能力返回搜索过程以及加温过程等算法功能进行有效的改进。

4结束语

综上所述，随着我国经济的不断发展，科学技术有较好的革新，交通运输行业得到较快发展，其中空中交通运输行业发展较为迅速，这对我国经济的发展促进较大促进作用。但是，在对空中交通实施管理的过程中也存在不同程度的问题，使区域管制员工作压力不但增加，在此过程中需要对区域管制进行科学、合理的划分，并且在此基础上采取有效措施对空域扇区实施全面优化，比如系统界面设计以及系统功能模块设计等，不但能够有效缓解管制员工作压力，而且还可提升空中交通安全性。

参考文献

[1] 马国超.针对管制员工作负荷的扇区容量评估方法探究[J].中国新通信，2018，（1）：41-42.

[2] 许辰澄，赵征，胡明华，等.基于扇区复杂性数据的管制员工作负荷评估[J].中国民航大學学报，2019，（4）：5-10.

[3] 李欢，王毅鹏.基于空域复杂度的扇区动态通行能力研究[J].航空计算技术，2019，（4）：79-83.

[4] 刘璐.基于管制通信行为的终端区空域容量评估模型[J].航空计算技术，2019，（4）：22-26.