侯祥博

摘? 要：成都進(jìn)港流量排序管理系統(tǒng)用于管理進(jìn)港航班流量，充分利用空中交通管理資源，例如跑道和空域，為管制員提供進(jìn)港航班的排序和定位以及如何實(shí)該序列的建議。文章簡述了系統(tǒng)基本框架及信號源引接，根據(jù)成都現(xiàn)場系統(tǒng)配置和實(shí)際運(yùn)行情況，詳述了該系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)存在的主要問題和運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，并提出了相應(yīng)的優(yōu)化解決方案。

關(guān)鍵詞：進(jìn)港;排序;風(fēng)險(xiǎn);優(yōu)化

中圖分類號：V355? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）26-0195-02

Abstract： The incoming flow sequencing management system in Chengdu is used to manage incoming flight flow， make full use of air traffic management resources， such as runway and airspace， to provide controllers with the sequencing and positioning of incoming flights and how to implement the sequence. This paper briefly describes the basic framework of the system and the connection of the signal source. According to the configuration and actual operation of the Chengdu airfield system， the main problems and risks existing in the operation and maintenance of the system are described in detail， and the corresponding optimization solutions are put forward.

Keywords： incoming flow; sequencing; risk; optimization

引言

西南空管局為應(yīng)對成都雙流國際機(jī)場航班流量的持續(xù)增長，建設(shè)了進(jìn)港流量排序管理系統(tǒng)（以下簡稱AMAN系統(tǒng)）。此系統(tǒng)作為機(jī)場進(jìn)港航班排序隊(duì)列的輔助決策工具，將為管制員提供進(jìn)港航班降落排序隊(duì)列及決策建議。成都AMAN系統(tǒng)由美國HARRIS公司的德國ORTHOGON子公司負(fù)責(zé)研發(fā)，川大智勝公司負(fù)責(zé)提供預(yù)處理服務(wù)和成都現(xiàn)場安裝和技術(shù)支持。成都AMAN系統(tǒng)建設(shè)完成現(xiàn)場安裝調(diào)試、初步試用，于2019年3月4日進(jìn)入試運(yùn)行階段，并擬于6月中旬開始投入正式運(yùn)行。通過多次的空域數(shù)據(jù)適配、管制規(guī)則適配、系統(tǒng)參數(shù)調(diào)試，AMAN系統(tǒng)較好的實(shí)現(xiàn)與規(guī)范后進(jìn)港排序管制規(guī)則、方法的匹配，人與設(shè)備的協(xié)同日漸順暢、成熟。AMAN系統(tǒng)的運(yùn)行使用為規(guī)范管制員調(diào)配習(xí)慣，提高管制調(diào)配精度，建立統(tǒng)一情景意識，減輕管制工作負(fù)荷提供了有力的設(shè)備支撐[1]。

1 成都AMAN系統(tǒng)框架

成都AMAN系統(tǒng)配備2臺PRE-SERVER預(yù)處理服務(wù)器、2臺AMAN-SERVER服務(wù)器以及1臺HMI-SERVER人機(jī)界面服務(wù)器。管制席位分布在區(qū)域、終端、塔臺、流量管制室，共9個。其中，設(shè)置1個PLANNER席，位于終端管制室，具備管制的所有權(quán)限[2]。區(qū)域管制室和終端管制室由于席位工作站數(shù)量有限，為滿足各席位管制席和協(xié)調(diào)席均能觀察時(shí)間軸上進(jìn)港航班排列順序，采用視頻分屏延長并與自動化系統(tǒng)FDD席顯示器實(shí)現(xiàn)同屏切換。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

系統(tǒng)預(yù)處理服務(wù)器分別引接INDRA主用自動化系統(tǒng)和二所備用自動化系統(tǒng)的綜合航跡和飛行計(jì)劃，通過服務(wù)器信號輸入控制程序切換航跡和計(jì)劃輸入源，當(dāng)自動化系統(tǒng)主備切換時(shí)，需人工切換信號源。同時(shí)，系統(tǒng)還引接氣象GRIB2高空風(fēng)數(shù)據(jù)，用于4D軌跡計(jì)算。經(jīng)數(shù)次線路和接入設(shè)備調(diào)整以及軟件優(yōu)化，并根據(jù)自動化系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況，克服自動化系統(tǒng)信號輸出端口不足的問題，完成主備自動化系統(tǒng)綜合航跡和飛行計(jì)劃信號接入，實(shí)現(xiàn)主備自動化系統(tǒng)切換時(shí)，技術(shù)人員可以快速、高效地完成信號源接入。

2 當(dāng)前存在的主要問題和運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)分析

2.1 AMAN服務(wù)器主備切換會導(dǎo)致席位數(shù)據(jù)丟失

當(dāng)主用AMAN服務(wù)器故障或者人工進(jìn)行主備切換時(shí)，所有席位數(shù)據(jù)將會丟失30秒左右。由于主用服務(wù)器上的核心進(jìn)程會自動轉(zhuǎn)移至備用服務(wù)器，且廠家設(shè)計(jì)核心進(jìn)程僅工作在主用服務(wù)器上，雖然在備用服務(wù)器上存在核心進(jìn)程的鏡像備份，但核心進(jìn)程切換過程需要耗費(fèi)30秒左右。此問題如要解決，需要廠家對AMAN處理的核心架構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)難度較大。

2.2 服務(wù)端冗余結(jié)構(gòu)不完善

HMI服務(wù)器作為人機(jī)界面服務(wù)器，分別將不同權(quán)限管制席位界面及實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)投射至各管制席位顯示。如果HMI服務(wù)器故障，則所有管制席位將無顯示，極大地增加了系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。因此，今后可以通過升級擴(kuò)容增加1臺HMI服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)主備冗余。目前，利用服務(wù)器備件安裝1臺相同配置的HMI服務(wù)器開機(jī)常備成為了最佳的應(yīng)急手段。

2.3 系統(tǒng)服務(wù)功能存在缺失

現(xiàn)系統(tǒng)沒有配置專門的服務(wù)器對系統(tǒng)運(yùn)行日志、運(yùn)行數(shù)據(jù)等進(jìn)行長期存儲、管理，不能支持后期根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析評估、事件分析等評價(jià)分析工作，以促進(jìn)管制、設(shè)備的持續(xù)改進(jìn)。另外，日志記錄存放在系統(tǒng)關(guān)鍵服務(wù)器上，系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)過于集中。同時(shí)，當(dāng)前AMAN系統(tǒng)軟件構(gòu)架、數(shù)據(jù)配置框架不支持未來“一市兩場”的升級運(yùn)行使用。

2.4 HMI分屏顯示席位局限

現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)有17個視頻分屏顯示席位，分別基于獨(dú)立HMI席位進(jìn)行視頻分屏顯示，因而，分屏顯示席位不具備根據(jù)各席位顯示、使用需求進(jìn)行個性化界面設(shè)定和界面管制操作功能，導(dǎo)致此類席位的管制員只能被動接受被分頻獨(dú)立HMI席位的界面設(shè)定，同時(shí)，不具備任何調(diào)整、操作功能。

2.5 數(shù)據(jù)管理功能席位缺失

現(xiàn)系統(tǒng)未配置專門的數(shù)據(jù)管理席位，不利于以后長期運(yùn)行維護(hù)中空域數(shù)據(jù)、管制規(guī)則適配、系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)等的編輯、管理。

3 優(yōu)化方案分析

為進(jìn)一步提高AMAN系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、功能的完備性，并為未來系統(tǒng)能夠順利升級支持“一市兩場”的運(yùn)行使用提供基礎(chǔ)構(gòu)架的支撐，需要對系統(tǒng)服務(wù)端、席位進(jìn)行擴(kuò)能優(yōu)化。

系統(tǒng)優(yōu)化后，關(guān)鍵服務(wù)節(jié)點(diǎn)冗余配置，軟件構(gòu)架、數(shù)據(jù)配置框架支撐雙場運(yùn)行，全面提升系統(tǒng)容錯、負(fù)載均衡能力，確保關(guān)鍵服務(wù)節(jié)點(diǎn)單點(diǎn)故障不影響系統(tǒng)正常運(yùn)行，同時(shí)，新增系統(tǒng)日志數(shù)據(jù)存儲管理功能、數(shù)據(jù)管理席位、升級HMI分屏顯示席為獨(dú)立操作席位等，完備管制設(shè)備運(yùn)行的系統(tǒng)功能。

3.1 服務(wù)器端優(yōu)化

（1）擴(kuò)容HMI SERVER并組成冗余結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)系統(tǒng)1臺HMI SERVER的基礎(chǔ)上，新增HMI SERVER。2臺HMI SERVER在HMI服務(wù)器冗余控制服務(wù)軟件的控制管理下，構(gòu)成1組冗余HMI SERVER節(jié)點(diǎn)。由于每組冗余HMI SERVER節(jié)點(diǎn)可支持20個HMI席位的冗余運(yùn)行，將根據(jù)實(shí)際需求配備HMI SERVER服務(wù)器數(shù)量。（2）新增日志記錄分析服務(wù)器。在現(xiàn)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，新增2臺日志記錄分析服務(wù)器，組成冗余結(jié)構(gòu)，提供系統(tǒng)運(yùn)行日志、系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)、席位操作等各類數(shù)據(jù)的長期存儲、查詢訪問、管理等功能，為事件調(diào)查、分析評估等提供支持。（3）AMAN系統(tǒng)軟件構(gòu)架、數(shù)據(jù)配置框架優(yōu)化。在現(xiàn)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，優(yōu)化AMAN系統(tǒng)軟件構(gòu)架、數(shù)據(jù)配置框架，為未來系統(tǒng)能夠支持成都雙流國際機(jī)場、成都天府國際機(jī)場雙場運(yùn)行使用提供基礎(chǔ)構(gòu)架的支撐。

3.2 席位端優(yōu)化

根據(jù)航班進(jìn)場排序管理業(yè)務(wù)的發(fā)展和管制實(shí)際需求，對本系統(tǒng)內(nèi)的席位進(jìn)行升級改造。

（1）HMI分屏顯示席位改造。對當(dāng)前終端、區(qū)域管制室的17個HMI分屏席位進(jìn)行獨(dú)立操作席位改造，全部擴(kuò)容升級為17個可獨(dú)立設(shè)置、操作的HMI席位，滿足未來各管制席位對各自HMI席位界面?zhèn)€性化顯示配置，進(jìn)港航班基本操作權(quán)限的功能需求。（2）新增數(shù)據(jù)管理席。在現(xiàn)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，新增數(shù)據(jù)管理席，提供系統(tǒng)各類適配數(shù)據(jù)、參數(shù)的編輯、配置、測試等功能，滿足系統(tǒng)日常數(shù)據(jù)運(yùn)行維護(hù)的需要。

3.3 擴(kuò)能優(yōu)化后系統(tǒng)框架

通過對服務(wù)器和席位進(jìn)行擴(kuò)能優(yōu)化，系統(tǒng)HMI服務(wù)器冗余備份得到改善，將日志記錄功能轉(zhuǎn)移至日志記錄服務(wù)器，減輕了AMAN服務(wù)器工作負(fù)荷，提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。額外增加離線數(shù)據(jù)管理席位，能夠有效管理系統(tǒng)離線數(shù)據(jù)，便于適配性數(shù)據(jù)增加、修改和分發(fā)生效。AMAN系統(tǒng)擴(kuò)能優(yōu)化后結(jié)構(gòu)如圖2所示。

4 結(jié)束語

根據(jù)成都國際性綜合交通樞紐的規(guī)劃，2020年將具備旅客吞吐量達(dá)到6000萬人次目標(biāo)的能力。同時(shí)，成都天府國際機(jī)場已全面開工建設(shè)，一期工程計(jì)劃于2020年12月28日竣工，“一市兩場”模式的航空運(yùn)行已然十分緊迫。管制運(yùn)行工作必將在近幾年面臨著十分重大的挑戰(zhàn)和壓力。

隨著成都天府新機(jī)場和終端區(qū)建設(shè)及投產(chǎn)，現(xiàn)有AMAN系統(tǒng)如何滿足“一市兩場”的運(yùn)行需求，以何種角色為管制部門提供服務(wù)，以及主備自動化系統(tǒng)AMAN功能能否發(fā)揮應(yīng)有的作用，值得進(jìn)一步探討。

參考文獻(xiàn)：

[1]羅航.成都進(jìn)港流量排序管理系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[J].民航科技，2016.

[2]AMAN System Chengdu Technical Manual，Harris Orthogon，2018.