基于盛行交通流的终端空域运行风险评估方法

摘要

运行风险的刻画及评估是提高空域运行的安全性及管理能力中的关键步骤，在结构复杂、起降交织的终端空域运行风险评估更是关键因素。传统碰撞风险模型多集中于事前单机冲突检测及固定航路碰撞风险，在表征终端空域运行结构及事后风险态势分析方面存在不足。针对终端空域运行风险评估问题，从终端空域航迹数据中通过聚类获得盛行交通流，提取其中冲突场景的几何构型，刻画包含航空器机动调整及空域复杂性的冲突结构及冲突场景。结合风险点中涉及交通流的时间、空间分布情况，挖掘历史运行中的空域风险信息，建立单位时间内的航空器预计碰撞次数作为终端空域的风险评估指标。通过对不同时空尺度的指标数值累加，能够实现不同时空域内的风险量化及热点发掘，并对风险较高的交通流及风险热点提供预警，为后续管制调配、战术规划及空域建设提供指导。结果表明：该模型能够很好的表征空域运行风险并发现风险热点，以广州白云机场终端空域为例，发现该空域存在以下运行风险类型及时空风险热点：进场与进场之间的运行风险是广州终端空域的主要风险；VIBOS离场交通流在广州白云机场北向运行时需要重点关注；下午13:00—14:00，以及夜间22:00—02:00是广州终端空域安全运行需要着重考量的时间段。

关键词

交通安全 / 碰撞风险 / 终端空域 / 盛行交通流 / 航迹聚类

基金资助

国家自然科学基金项目（52372315）; 南京航空航天大学研究生科研与实践创新项目（xcxjh20230734）资助