近日，由民航数据通信有限责任公司（以下简称“数据公司”）承接的成都终端区及外围航路航线整体空域方案模拟仿真评估项目顺利通过验收。项目为安全措施制定、空域单元容量评估、空管运行效率提升、空域及扇区规划方案优化、管制运行提供科学可靠的支撑。目前，在国内处在领先水平。数字化的空域仿真评估技术为探索整体空域规划迈出了重要的一步。
空域整体规划、局部优化亟待解决
我国幅员辽阔，民航航路航线结构复杂，截至“十三五”末，共有航路航线1017条，按不重复距离计算总距离236757公里，较“十二五”全国累计新辟航路航线263条和新增里程38292公里，同比增长34.88%和19.29%，有力地支撑民航运输航线网络布局；国际航路航线里程年增长为6.36%，有效地服务国内国际双循环相互促进的新发展格局。与此同时，我国共有进出境点47个，实现了与周边国家及地区国际航路网的衔接。随着北京大兴国际机场、成都天府国际机场等设计容量为千万级大型机场的投运，空域的整体规划、局部优化成为了一项亟待解决的重要战略任务。
成都终端区及外围航路航线整体空域方案模拟仿真评估项目国内领先
全国范围内，甚至跨国范围的空域规划、优化，是一项长期而紧迫、艰巨而复杂的任务。2019年11月，民航局空管局发布《民航空管系统空域评估实施管理办法（试行）》。《办法》要求遵循科学与公正原则、安全与效率原则、以及客观与合理原则，从最大程度利用空域资源，提升空域运行效率角度出发，通过数据收集、评估工具选用，到评估结果使用等多角度地反映相关空域的真实情况，为空域规划的实施提供可靠、可行的决策依据。
数据公司于2020年开始承接此项模拟仿真评估项目，为国内首次开展的大型机场终端区域方案调整模拟仿真评估项目。项目涉及仿真场景以及指标、运行特征统计分析的复杂度和全面性。数据公司工程师有针对性地提出了空域规划及管制运行优化建议。通过计算机模拟仿真工具，配合管制模拟机和飞行模拟机验证，重点评估整体空域方案，包含涉及的区域、航路航线、终端区、管制扇区、跑道、相关机场进离场衔接航线等多个关键领域。在安全、容量、效率等方面的关键性指标和业务流程，一体构建成都地区空管运行仿真模型和参数。
空域仿真评估研究为空域管理提供决策依据
近年来，随着空域仿真评估在保障安全、高效、绿色和可持续发展方面优势，作为推进空域资源集约化、精细化和科学化管理的最重要的手段之一，它已逐渐成为空中交通管理领域的一大研究热点。空域仿真评估为推行国家空域规划和各层级空域管理科学决策提供了重要支撑，在积极推进实现“四强空管”目标、优化空域管理以及努力提升空管运行质量和服务品质等领域发挥着日益重要的作用。
空域仿真评估主要采取快速仿真建模评估法，实时模拟仿真评估法和专家评估方法等。民航数据公司长期致力于前两项空域仿真评估技术的业务研究、系统研发和技术服务工作。在复杂机场终端区空域调整方案以及空管新技术、新概念应用领域具备扎实的仿真评估能力。近5年来，重点承接的评估案例，包括成都终端区及外围航路航线整体空域方案的模拟仿真评估项目；粤港澳大湾区仿真评估项目；北京终端区点融合系统（PMS）空域模拟仿真评估和空中大通道（京昆、沪哈、中韩、京广）空域仿真评估等。
快速仿真建模评估法能够采用快速仿真建模评估工具，建立对象空域的计算机仿真模型，模拟空域单元结构及管制运行规则，展现空域运行特征，得出定量或定性评估结论。实时模拟仿真评是根据空域方案实施目标，在雷达管制或飞行模拟机上设置对象空域静态结构，编制各类动态运行场景，由管制员、飞行员等依据场景脚本进行交互操作，真实模拟现实中管制运行和/或航空器飞行状况，从而对空域方案进行深入细致的分析的方法，它是重大空域调整方案实施前验证、航路与机场飞行程序设计方案的地面验证的有效方法。
多项建模工作助力整体空域规划探索
在长达四年的时间里，数据公司作为民航局空管局重要的技术支持团队，参与了粤港澳大湾区空域规划快速仿真评估规划方案的建模工作。在民航局空管局空域管理中心的统筹组织下，与中南空管局、香港民航处、澳门民航局等单位共同开展了大湾区基线模型和规划模型的建模工作。粤港澳大湾区机场群作为世界最繁忙的机场群之一，其建模的整体工作量和复杂度都使本项目为国内空域仿真领域最具挑战性的项目之一。粤港澳三方建模工作也是有史以来第一次通过数字化的空域建模与分析评估方法，构建湾区整体的空域运行发展规划情况，是三方在探索湾区整体空域规划技术领域方面迈出的重要一步，本次建模工作的成果也为未来进一步推进大湾区空域持续优化工作提供了平台与基础。
此外，2020年数据公司开展了北京终端区点融合PMS模拟仿真评估工作。在民航局空管局空域管理中心的指导下，协助华北空管局，结合快速仿真评估方法和专家评估方法，完成了以北京拟实施PMS方案所涉及区域的基线模型和PMS方案模型建立以及验证工作。利用模拟仿真验证空域及程序技术方案，辅助优化设计，评估实施成效，提高管制员情景意识，是科学系统地制定点融合（PMS）技术方案，辅助应用决策，推进点融合（PMS）应用研究工作的重要环节。该项目成果为华北空管局进一步开展新技术实施推进以及军民航协调提供了有力的数据支撑。
