Xiong Ting;Wang Zhan;Tian Yong;Wan Lili
【摘 要】为构建通用型评价指标体系,定量评价终端区运行效能,考虑从现有终端区运行亟待解决的安全、效率和容量三方面构建评价指标体系,采用可拓层次分析法确定各指标权重,并结合状态分类法构造终端区运行效能综合评价函数;以武汉终端区为例,收集运行相关数据计算各指标值,并采集20位武汉终端区管制员的阈值评估意见,划设阈值矩阵,构建武汉终端区运行效能综合评价函数,结果表明其运行效能综合评价结果为良,在安全方面评价为优,空域内整体冲突水平较低,但在效率和容量方面有待进一步提升. 【期刊名称】《科技管理研究》
【年(卷),期】2019(039)012
PONXL
【总页数】7页(P64-70)
【关键词】终端区;运行效能;指标体系;阈值
【作 者】Xiong Ting;Wang Zhan;Tian Yong;Wan Lili
【作者单位】;;;
【正文语种】中 文
【中图分类】O232
随着我国民航事业的快速发展，现有终端区的运行模式已经无法满足空中交通流量的迅速增长，导致管制负荷日益加重，终端区不安全事件时有发生，空域运行效能不高，进而增加飞行成本，浪费空域资源。因此，量化分析终端区运行效能，探寻阻碍效能提升的关键问题，对提高空域运行效能，充分利用空域资源具有重要意义。
近年来，国际民航组织、美国联邦航空管理局、欧洲航空安全组织等分别提出了适合各国国情发展的空域绩效评估指标[1-4]，包括准入性、公平性、容量、成本效益、效率、环境、灵活性、全球互用性、可预测性、安全、安保等。目前，国内外研究学者基于研究对象的特性选取不同的关键绩效领域，采用多种模型算法构建综合评价方法。Vismari L F等人[5]采用流体随机Petri网构建空管安全评估方法，对基于ADSB的空管系统进行安全评估。
随后，Wang H等人[6-7]使用网络拓扑指数对空中交通情况网络进行统计分析，并进一步对飞机集聚类分割，分析空中交通运行复杂性。
国内研究多在构建评价指标体系的基础上综合评价终端区运行效能。张建平等人[8]采用基于主成分分析法的综合评价方法，对管制运行品质评价指标体系进行综合评价。王萍等人[9]提出基于主成分分析法和灰关联度的空域利用率评价方法，纵向对比空域利用率。刘丹[10]采用熵值法确定指标权重，并基于主成分分析法评价空域使用效能。此外，张兆宁等人[11]利用数据包络分析法建立空域系统运行效率评估模型，分析各指标对效率的影响程度。王鹏鹏[12]结合层次分析和数据包络分析建立AHP/DEA-BBC-AR评估模型，评估终端区运行效率。目前，国外对终端区运行效能模型和算法的研究较为系统，但都基于大量的假设条件，无法全面考虑终端区内设备、人员等其他复杂因素对运行效能造成的影响。而国内对终端区运行效能评价指标体系的研究较为初步，大多基于人-机-环-管四方面进行理论研究，研究方法上主观性较强，导致指标量化程度较弱，指标体系的适用性较差。
基于此，本文从安全、效率和容量角度选取量化指标构建终端区运行效能评价指标体系，为进一步降低在确定指标权重和阈值划设过程中的主观误差，本文结合可拓层次分析法和
人体检测状态分类法，以终端区运行效能综合评价函数为基准，评价和分析终端区运行效能评估结果。
1 终端区运行效能评价指标体系
霹雳鞭终端区结构的复杂性是产生较多冲突的重要原因，而安全是保证终端区高效运行的前提和基础。终端区作为航路汇聚处，较多的冲突导致了空中等待和延误，也增加了航空公司、机场、空管和旅客的延误成本。同时，我国空中交通日益增长的流量需求与可用空域资源匮乏之间的矛盾逐步加深，终端区作为空域航路与机场的连接点，其运行效能的优劣在一定程度上决定了流量的供给。因此，本文基于终端区亟待解决的三个问题——安全、效率和容量，综合考虑指标体系构建的整体、系统、可操作和明确性原则，构建如下图1所示的终端区运行效能评价指标体系。
图1 终端区运行效能评价指标体系
1.1 安全指标层
安全是开展任何民航活动最基础和最重要的目标，是指将与航空器运行相关或直接支持航
空器运行的航空活动的相关风险减少并控制在一个可接受水平的状态。提高安全水平，尽可能减少事故和事故征候的出现，是评估安全效能的重要准则，其指标层包括：
(1)进近扇区短期冲突告警小时频率S11，是指在进近管制扇区内，雷达处理服务器对水平和垂直间距同时小于系统定义的两架航空器所产生的小时告警次数。
(2)进近扇区最低安全高度告警小时频率S12，是指在进近管制扇区内，系统对低于最低有效高度或设置参数的航空器所产生的小时告警次数。
(3)事故和事故征候次数S13，是指在终端区内对事故和事故征候次数的权重统计。
(4)监视告警(Monitor Alert Parameter，MAP)次数S14，是指单位时间内，统计系统对超过预先设置的容量最大值的告警次数。
1.2 效率指标层
效率是指空中交通服务提供者能够提供与空管服务要求相当的管制能力，将延误维持在用户可接受的水平。效率的高低制约了航空器的活动，主要体现在延误方面。分析终端区运行的飞行效率和延误水平，可以在一定程度上反映终端区运行效能，其指标层包括：
(1)航班延误率E21，是指延误时间超过15分钟的航班架次与航班总架次之比。
(2)延误航班平均延误时间E22，是指延误航班延误总时间与航班总架次之比。
(3)扇区飞行效率E23，是指飞行时间与预计飞行时间相差不超过3分钟航班的架次与总运行架次之比。刮腻子的机器
1.3 容量指标层
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空域容量资源与空中交通日益增长的流量需求之间的矛盾是导致空中交通堵塞、飞行冲突的主要原因。因此，在现有空域资源下，研究终端区流量增长的瓶颈，充分利用现有资源，是评估终端区运行效能的重要准则[13]，其指标层包括：
(1)终端区进场容量饱和度C31，是指单位时间内，终端区实际进场流量与终端区理论进场容量之比。
(2)终端区离场容量饱和度C32，是指单位时间内，终端区实际离场流量与终端区理论离场容量之比。
2 综合评价方法流程
指标体系的构建是终端区运行效能科学评价的基础，本文以保留较多的原始信息为原则，基于已构建的指标体系设计调查问卷，采用统计分析软件处理所收集的调查问卷数据，进一步减少数据信息的失真。结合可拓层次分析法确定各指标权重，通过构造可拓区间数矩阵保留了事物动态变化的性质。归一化处理数据后，利用样本数据的概率分布特性确定单指标等级阈值，并构造阈值矩阵。最后，基于状态分类评估法，构造终端区运行效能综合评价函数，并计算综合评估阈值。具体流程如下。
2.1 问卷数据收集处理
为收集专家经验数据，综合全面研究影响终端区运行效能的主要因素，合理地给指标层各指标赋予权重值，本文采用问卷调查法收集信息。同时，考虑指标权重判定的主观性，为降低主观误差和保证信息完整，本文采用李克特五点量表设计调查问卷，其要素包括管制员个人信息以及对各指标的重要度评价标准。
将调查问卷发放至终端区管制员，收集调查问卷数据，在整理和录入数据的同时，采用统
计分析软件剔除答题率较低及重复等无效问卷，统计调查对象基于各指标重要度所给出的可拓区间数。
2.2 指标数据收集处理
统计航班动态信息，安全告警信息，事故以及事故征候次数，终端区理论运行容量，航空器在终端区内的飞行时长及标准飞行时间等基础数据。根据各指标定义和计算方法处理数据，得到相应指标值。为消除指标量纲造成的影响，采用归一化方法处理指标数据，基本公式如下：
其中，g(Xi)为指标体系处理后的中第i指标值；Xi为指标体系中第i指标的原始值；Xmin为指标体系中第i指标的最小允许值；Xmax为指标体系中第i指标的最大可能值。
2.3 基于可拓层次分析法的指标权重确定
终端区作为一个复杂的系统，对其运行效能的评价需考虑多种定性定量因素，无法完全避免主观因素的影响。为减少主观情感判断造成的信息失真，本文在经典层次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP)的基础上采用具有改进一致性检验过程的可拓层次分
链轮材料析法(Extension AHP，EAHP)[14]，其计算步骤如下：
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