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摘要:房屋建筑质量安全问题与购房者利益息息相关,而房屋质量安全隐患问题层出不穷,给百姓带来了利益损失,也使政府失去了权威和公信力。本文从上海“楼脆脆”与嘉兴“楼歪歪”入手,进行了事件回顾与所涉法律问题的分析,以建筑法和社会角度对出现的具体的建筑质量安全隐患问题进行了剖析,最后提出对策和对未来的展望,以期此问题在中国能够得到良好的解决。
关键词:上海“楼脆脆”,嘉兴“楼歪歪”,建筑问题,法律分析,救济途径与展望
目前,民生问题尤显关注,全国各地及嘉兴 “两会”均将其立为重中之重,房屋建筑质量安全问题与公民利益更是关乎甚微,大量隐患层出不穷,并逐呈夸大趋势。上海“楼脆脆”,嘉兴“楼歪歪”,令人防不胜防。公民住房安全千钧一发、岌岌可危。
2009年6月27日当大部分上海市民还在睡梦时分,家住上海闵行区莲花南路、罗阳路附近的居民却被“轰”的一声巨响吵醒,一栋在建的13层住宅楼连根“卧倒”。言于此,而危难远不止于此。今年5月11日有报道称嘉兴市秀洲区新塍镇一高档楼盘——南洋景苑内17号楼,这栋交付了仅仅才3个月房子,已整体向南倾斜约10厘米,给居民的生活造成了极大的不便与恐慌,解决建筑问题出路在何方?
谈到此,我们再来回顾一下这两起事件背后的黑幕。
对于上海“楼脆脆”事件,各种说法百花齐放。“偷工减料说”、“地基不牢说”、“河畔高楼不宜说”、“防汛墙影响说”等数不胜数。而有人却将其称为一种奇观,搞得玄乎其玄。从现场可以看到该栋楼整体朝南侧倒下,大楼的整体框架居然无明显变形,甚至连窗户玻璃都没有破碎,它安静地趴在工地上就像一个卧地不醒的巨人。就一座13层的大楼而言,最不可能为人所看到的也就是地基的一面,但这座大楼的倒覆,硬是完整地将大楼的地基暴露给了世人,非常之事必有非常之因,以最奇迹的方式展示的恰恰可能是最丑恶的事情。
“豆腐楼”倒了,连同它一起倒下的还有中国楼市的职业责任、安全质量和道德良知。真的希望能听到房地产界的一片哭声,在今夜。如果良知未泯,你就应该哭泣;如果你还有一点对自己所从事的职业的热爱,你就应该哭泣;如果你能充分理解天下苍生的住房感受,你就应该哭泣……
我们再来看看我们自己所生长的这片土地上,又是一幕怎样的场景。嘉兴秀洲“楼歪歪”事件已尽显丑态。浙江省建设工程质量检验站有限公司检测结果:17号楼北侧桩身抗压强度明显高于南侧,最终导致楼房向南倾斜。而这一现象,是由于桩基偷工减料引起的。按设计标准,桩深应该为8.0米,而工作人员抽检到的17号楼北侧桩长在3.6米至7.9米之间,南侧桩长在5.7米至7.7米之间。
房屋问题涉及多个学科部门,有《建筑法》、《产品质量安全法》、《侵权责任法》、同时涉及《宪法》中公民居住权和国家民生政策及惠民工程。下面来看一下涉及的相关法律法规:
根据《建筑法》第六十条规定:建筑物在合理使用寿命内,必须确保地基等基础工程和主体结构的质量。建筑工程竣工时,屋顶、墙面不得留有渗漏、开裂等质量缺陷;对已发现的质量缺陷,建筑施工企业应当修复。《建筑法》第六十二条:建筑工程实行质量保修制度。建筑工程的保修范围应当包括地基基础工程、主体结构工程、屋面防水工程和其他土建工程,以及电气管线、上下水管线的安装工程,供热、供冷系统工程等项目;保修的期限应当按照保证建筑物合理寿命年限内正常使用,维护使用者合法权益的原则确定。《建筑法》第六十三条:任何单位和个人对建筑工程的质量事故、质量缺陷都有权向建设行政主管部门或者其他有关部门进行检举、控告、投诉。可见,建筑商难辞其咎。
根据《侵权责任法》[3]第八十六条规定:建筑物、构筑物或者其他设施倒塌造成他人损害的,由建设单位与施工单位承担连带责任。建设单位、施工单位赔偿后,有其他责任人的,有权向其他责任人追偿。《侵权责任法》第八十五规定:建筑物、构筑物或者其他设施及其搁置物、悬挂物发生脱落、坠落造成他人损害,所有人、管理人或者使用人不能证明自己没有过错的,应当承担侵权责任。所有人、管理人或者使用人赔偿后,有其他责任人的,有权向其他责任人追偿。所以在上海“楼脆脆”案例中,建设单位和施工单位的责任应该是不可推卸的。
根据《合同法》[4]第一百一十一条规定:质量不符合约定的,应当按照当事人的约定承担违约责任。对违约责任没有约定或者约定不明确,依照本法第六十一条的规定仍不能确定的,受损害方根据标的的性质以及损失的大小,可以合理选择要求对方承担修理、更换、重作、退货、减少价款或者报酬等违约责任。第一百一十二条:当事人一方不履行合同义务或者履行合同义务不符合约定的,在履行义务或者采取补救措施后,对方还有其他损失的,应当赔偿损失。第一百一十三条:当事人一方不履行合同义务或者履行合同义务不符合约定,给对方造成损失的,损失赔偿额应当相当于因违约所造成的损失,包括合同履行后可以获得的利益,但不得超过违反合同一方订立合同时预见到或者应当预见到的因违反合同可能造成的损失。因此该问题房屋后面还涉及这一大串的合同中的违约责任承担事宜,同时在《消费者权益保护法中》对于此争议也有着相关的涉及。
该建筑质量问题不仅仅是简单的涉及到法律方面的侵权责任、违约责任、房屋质量、公民居住权等等,归根溯源还得从建筑法方面下手。据调查统计,有83%的人认为建筑质量出现的原因在于房屋建造者和装修者,另有17%的人认为是政府的监管不到位。究其根本,建筑质量安全隐患的原因不只是以上两点,分析原因总结如下:
1、建筑设计不当。房屋建筑质量安全隐患的存在与房屋的设计有很大的关系,建筑物的设计对于一幢房屋的牢固程度、稳定性等都是不可忽视的。举一个例子,在屋面防水的设计中,会发现有局部泛水檐高度不够;自由排水的屋面上,檐部不作铁皮泛水檐,而且卷材没有探出挑檐的边沿等;另外有的厨房和卫生间设计选用空心楼板,且不作防水层,上下水管道穿越楼板不加套管;以上这些都是渗漏的隐患。
2、建筑材料选用不当。建筑材料是构成房屋的最为重要的东西。例如防水工程沥青品种的选择,油毡的质量和品种,预制楼板灌缝时所选用碎石的粒度大小,抹灰用砂含泥量的控制,木门窗木材品种的选择等,都对工程质量有举足轻重的影响。
3、施工现场监理不够。施工现场监理行为不到位是造成质量问题的另一个原因。个别监理单位为了寻求经济效益超越资质承接监理业务,项目监理机构的人员资格、配备不符合要求,存在监理人员无证上岗的现象,现场监理质量控制体系不健全。
以上三个小点都是从房屋建造者本身出发去分析质量问题产生的原因,这也是房屋质量问题产生的最主要的原因。如果从其他的方面去分析那么我们认为还有以下两点:
1、政府相关职能部门监管不到位。住房和城乡建设部郭允冲副部长指出“有的地方的政府监管不到位,因为最后一道把关就要政府来把关,政府要监督管理,企业的管理、人员的管理、工程质量的管理,政府最后要把关。”(CCTV12《大家看法》两会特别节目《我建议》)[5]可见。政府的监管不力也是房屋质量出现问题的原因之一。
2、民众的监督、法律意识不强。从表面上看,房屋的质量问题及安全隐患的出现与公民是没有因果关系的,他们往往是受害者又怎么会导致房屋出现质量问题呢?仔细分析可以得出:相当多的民众对该问题的漠视也助长了不法开发商的不法建设的气焰。#p#副标题#e#
1、增强公民维权意识。《商品房销售管理办法》第三十五条:商品房交付使用后,买受人认为主体结构质量不合格的,可以依照有关规定委托工程质量检测机构重新核验。经核验,确属主体结构质量不合格的,买受人有权退房;给买受人造成损失的,房地产开发企业应当依法承担赔偿责任。该条款从买受人的角度出发,以买受人的利益为本位去保护他们的利益。从法律的角度看,法律给广大人民群众一定的支持,为他们维权提供了法律依据。
2、完善立法,进一步规范施工单位、建设单位的行为并加强其法律意识。从各个案例来看,施工单位的责任是不可推卸的,正是他们不当的行为才使得隐患的存在,甚至是事故的发生。《建筑质量管理条例》第四章第25到33条规定了施工单位的质量责任和义务并且相关行政部门也对他们进行了监管,可房屋质量问题仍然存在。他们并没有严格按照法律规定的那样履行自己的义务,所以必须增强其法律意识。
3、加强政府及职能部门的监管作用。住宅工程质量,关系到人民群众的切身利益和生命财产安全,关系到住有所居、安居乐业政策的有效落实。在“全国人民代表大会”和“中国人民政治协商会议”中民生问题也多次被提及,也是社会各界讨论的焦点。所以政府应该加大宣传力度,出台一些具体的政策,以提高人们对房屋安全质量问题的警惕性。
4、加强社会各界的监督作用。阳光是最好的防腐剂,有的人不相信法律,从而将其放之任之,有的人知道要拿起法律武器维护自己的权益,可是没有坚持走下去。所以我们不仅要有法律意识还要勇于坚持维护自己权益,与违法行为作斗争。
纵观眼下,房屋安全质量问题显然普遍存在,法律对这个问题亦有了不少的规定,党和政府的相关部门均对这个问题相当关注,我们相信通过各方的不断努力,这个问题一定能够解决。我们每一个人都生活在一个大社会中,对于社会上的问题尤其是贴近自己生活的问题我们都应该出一份力去解决,特别是热点问题、切身利益问题和幕后黑手问题,我们要永远去揭发去探索。作为一名法学专业的大学生我们更是有此般责任,用法律的专业知识去解决问题,为社会献上自己的微薄之力。
1、梁慧星:《民法总论》,法律出版社2001年版。
2、王利明:《合同法》,中国人民大学出版社,2009年6月第三版。
3、张新宝:《侵权责任法》,中国人民大学出版社2010年7月第二版。
4、米健:《现代侵权行为法归责探索》,载《法学研究》,1985年第5期。
5、最高人民法院关于审理商品房买卖合同纠纷案件适用法律若干问题的解释。
[1] (上海“楼倒倒”后又一建筑奇迹:成都现“楼歪歪”)
[2] http://v.youku.com/v_show/id_XMjYxMzEyNTMy.html (嘉兴楼歪歪事件新闻报道视频)
[3]米健:《再论现代侵权行为法的归责原则——兼答张佩霖先生》,载《政法论坛》,1991年第2期。
[4]崔建远:《合同责任研究》,吉林大学出版社,1992年版.
[5] (CCTV12《大家看法》两会特别节目)
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空管即空中交通管制,利用通信、导航技术和监控手段对飞机飞行活动进行监视和控制,保证飞行安全和有秩序飞行。 在飞行航线的空域划分不同的管理空域,包括航路、飞行情报管理区、进近管理区、塔台管理区、等待空域管理区等,并按管理区不同使用不同的雷达设备。 在管理空域内进行间隔划分,飞机间的水平和垂直方向间隔构成空中交通管理的基础。 由导航设备、雷达系统、二次雷达、通信设备、地面控制中心组成空中交通管理系统,完成监视、识别、导引覆盖区域内的飞机。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:。内容仅供参考,欢迎阅读!
空管安全关系到空中交通秩序的维护,是减少飞行器事故、保障航空安全的必然选择,加强对影响空管安全因素的探究对于做好空中交通管制安全预警管理有积极意义,对于改善当前空管现状多有助益。下面就影响空管安全的因素及常见预警问题进行分析。
当前我国民航业飞速发展,航空管理方面努力追求实现安全、效率与服务兼顾的统一目标,因此对空管安全倍加重视。结合当前我国空管安全体系情况来看,目前其建设重点主要集中在以下几个方面,分别是优质畅通的沟通渠道、完善的报告体系、科学的评测系统、综合性培训及人本激励体制等。另外,航空飞行中人为因素、飞行系统、业务环境、管制员专业素质、从业人员心理素质等因素也对空管安全有一定影响。国内民航近年来发展中积极借鉴欧美国家航空公司的飞行机组计划,开始大力改善机场、航空公司、机组、空管等信息反馈,以此来确保安全、效率等目标的高效实现,从而确保空管安全。
(1)制度因素。
保障空管安全的先决条件是完善的管理体制、高效的管控方法、优质的设施及安全设备,除此之外管理人员对空管安全重要性的认识、对管理举措的践行力度、丰富的工作经验、全面的安全管理知识、高度的责任心也是确保空管安全目标实现的重要影响因素。空管安全作为航空企业运营管理重点及企业核心文化,体现了企业在进步与发展中的选择,也代表着企业集体价值观,其对于安全管理的重视、对于管理举措的践行、对安全承诺的履行都代表了企业本身的制度与文化选择。对于航空企业而言,要重视空管安全企业文化建设,坚持以人为本指导原则,充分调动员工主观能动性将安全管理从以往的被动局面向主动局面转变,并在专业安全交易的指导下提升企业整体安全行为水平,以便更好的实现空管安全目标。
(2)人为因素。
空管安全管理作为复杂的系统性工程,其主要受人为因素、环境因素、机器元素影响,随着科技的不断进步,飞行安全不断得到改善,飞行器本身的性能在持续提升中对保障安全提供了更加强有力的支持,纵观这三大因素,人为因素变量最多、影响最大,也因此成为了制约空管安全的典型首要因素。人为因素还可分为法规因素、技术因素与资源管理因素。空管安全管理要遵循相关航空法规,其是航空运输的行为指导规范。
对于飞行员而言,其自身要全面、谨慎、细致掌握飞行法规与章程,尤其是在面对突发事件时,在已有法规无法给预报有效指导的情况下,要结合已有经验、遵循法规核心理念作出创新与突破,走出以往传统模式的窠臼,改善传统安全管理弊端,带来安全管理工作的新气象。须知,立法本身具有一定滞后性,且现行的法规章程必定存在一些缺漏之处,就更需要飞行员在实际执行应用过程中做出调整,以确保最终安全管理目标的实现,尤其是现行法规与安全管理需求出现冲突的时候,就要明确安全工作的重点有所取舍。飞机本身是融合了多项高端技术的复杂产物,代表着先进的技术水平,因此在安全管理方面也承受着巨大的技术压力。
虽然飞机的使用十分便利,但是在安全维护与管理方面涉及诸多复杂事项,一个优秀的飞行员不仅要熟知飞机各个系统与功能,拥有娴熟的驾驶技术,还要具备良好的心理素质及应对、解决突发问题与事件的能力,以此来保证不同环境下的飞行安全,实现空管安全管理目标。现代航空飞行中的安全管理涉及到人机协调与资源协调等多个方面,尤其是多人制机组内部人员关系、合作关系的协调更是管理重点,也是资源管理的重点项目。机组内部人员的合理配置,娴熟机组员工与后进员工的帮扶、协调都关系到能否减少机组矛盾的产生,为安全管理创造良好的内部环境,因此正确处理不同个体间关系、处理好驾驶舱与个体间关系对于保障空管安全具有重要意义。
空管安全预警关系到空中交通秩序的维护效果与质量,是保障民航高效安全运营的关键。目前空管安全预警中有以下几个需要注意的问题:
(1)指标的科学性。围绕空管安全管理需求要建立全面且完善的指标体系,该体系关系到预警管理的实施效果与质量,是做好空管安全管理的根本,因此必须要确保指标的完善性与科学性,从而增强管理实效,确保其发挥预期实效为安全管理服务。
(2)安全信息的鉴定。空管安全管理会涉及到大量的安全信息,这些信息来源不同、价值高低有所差别,如何更加准确的鉴别这些信息的价值是空管安全预警的关键。就目前而言,安全信息鉴别主要从时间、内容、形式三方面入手,对信息的及时性、完整性、精确性、多样性等进行综合衡量评价,以支持安全管理决策。
(3)警报的合理性。空管安全预警意味着要随时做好最坏打算应对各种突发事件及事故,通过提前做好万全准备以减少负面影响及损失,但是对于一些低于最低安全风险预警的事件,无法满足警报合理性要求,因此就需要建立专门的应对监测区,以减少监控遗漏。
(4)安全定性定量管理相结合。空管安全管理的定性评价与定量评价是针对不同管理侧重点作出的评价,在实际安全管理中,要综合两种评价的优势实现对空管工作现状的全面统筹,通过多角度评测危险因素、评估风险,以进一步提升结果的参考价值,指导空管安全管理工作。
综上所述,从影响空管安全的因素入手控制危险因素、规避危险行为是安全管理的必然选择,针对普遍的安全预警问题要积极予以改善从而保障空中交通秩序与安全。
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仿真技术是一门多学科的综合性技 术,它以控制论、系统论、相似原理和信息技术为基础,以计算机和专用设备为工具,利用系统模型对实际的 或设想的系统进行动态试验。例如,汽车或飞机的驾驶训练模拟器,就是应用仿真技术的成果。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:浅谈面向协同的空管运行仿真关键技术研究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
20 世纪70 年代末开始,欧美等发达国家将系统仿真方法引入到空域和机场管理中来,一开始主要用于评估机场容量和航班延误的研究,后来逐渐扩展到对整个机场地面和空域管理的研究和评估。随着我国军民航以及通用航空的迅速发展,空中飞行流量迅速增长,空域日益繁忙和拥挤。航空活动的多元化发展趋势,导致空域飞行的复杂性增强,对提高空中交通运行效率提出了更高要求,空管系统建设和运行中越来越重视对仿真方法的运用。
本文构建了一个面向空地协同的空管运行环境仿真平台,探究复杂条件下空地协同决策中的人为因素以及协同工具的效能,为空管运行保障机制研究,空管运行新模式、新概念的评估验证,空管系统效能分析,空管装备体系建设的需求分析和关键技术验证,以及新技术在空管系统中的适用性与可用性等提供仿真运行环境和评估手段,为我国空管系统运行及未来的设计规划提供技术支持。
2.1 空管运行中的协同
ICAO 和欧美等航空强国已经提出了面向未来的下一代空管运行新概念。ICAO 全球2020 年空管运行目标是在全球范围建立一种全新的一体化、互操作和无缝隙的空管运行模式;欧洲单一天空计划(SESAR)中提出了“空管的运行从基于空域的环境向基于航迹的环境转变”、“加强人的核心地位”等空管新理念,安全管理和管制运行责任从地面到空中进行部分转移,支持航空器的自主飞行服务能力和空地协同运行能力;美国联邦航空局(FAA)提出的下一代航空运输系统计划( NextGen , Next Generation Air TransportationSystem)包括三方面内容:一体化协同运行、空管综合信息整合(SWIM)和基础设施支撑。围绕飞机、空间和地面设施,提高各类空管系统之间信息共享和自动化处理程度,支持各种业务领域之间实施协同决策(CDM),利用先进的辅助管理工具和地空信息共享,提高飞行的安全性和效率,降低能源消耗,为旅客提供更多的选择,减少飞行时间和运行成本,提供更多的服务内容。
2.2 协同的人为因素
在现代航空活动中,人—飞机—环境是构成航空系统的三个最主要的因素。无论航空器多么先进,自动化程度有多高,“人”始终都是航空活动的主体。随着有限空域资源的不断消耗和竞争加剧,单纯依靠扩大空域范围和渐进式调整基础设施已无法从根本上解决空中交通拥挤问题。协同决策(Collaborative Decision Making,CDM)就是一种通过相互协调来挑战资源限制、提高空域使用率、满足空域多方用户需求的有效方法。空中交通管理协同决策建立在机场运营人、管制服务机构、飞行计划和机组等飞行运营人、空域用户、军队等参与各方之间的信息共享和公共态势感知基础之上,需参与各方的合作。协同决策中参与各方的目标、资源和能力是信息交换和协商的基础,信息交换又是操作人员之间公共态势感知和协调的基础。飞行员与管制员通过信息交换共同确定航空器飞行期间的所有活动及所需的合作行为。空地协同决策中的人为因素是确保空中交通安全、顺畅的重要因素。
2.3 意图信息处理
现代航空活动是以人为中心的自动化操作,人的意图信息直接影响到对航空器未来位置的推算。通常空管意图信息包括飞行计划、管制员的指令或许可(即管制意图信息)、飞行员的操作(即飞行意图信息)。缺少空管意图信息而建立的航空器运动仿真将无法反映航空器的实际飞行性能和状态。
空管运行的协同中,飞行员在驾驶航空器时的意图、意向通过通信设备与其他航空器和地面自动化系统进行交换;地面管制员保证空中航空器安全、有序运行,防止航空器之间相撞的安全管制意图,以及加快并保持空中交通合理、有次序流动的流量控制意图,通过塔台席位和管制指挥席位进行交换,并通过网络将管制意图信息进行共享。
2.4 仿真技术
系统仿真是通过建立仿真模型,在计算机上再现真实系统,并模拟真实系统的运行过程而得到系统解的研究方法。作为分析评价现有系统运行状态或优化设计未来系统性能与功能的一种技术手段,已广泛应用于航空、航天、军事、电子、通讯等众多领域,成为许多复杂系统工程分析、设计、试验、评估等不可缺少的重要手段。系统仿真技术是以相似原理、信息技术、系统技术及其应用领域有关的专业技术为基础,以计算机和各种物理效应设备为工具,利用系统模型对实际的或设想的系统进行试验研究的一门综合性新技术。仿真按所用模型的不同,分为数学仿真、半实物仿真和物理仿真三种类型。在计算机上进行的数学仿真,又称计算机仿真,若有实物接入模型,称为半实物仿真。
空管运行仿真用计算机实现任务规划、仿真管理和空管运行综合评估的数学仿真,用塔台模拟器、飞行模拟器和管制指挥模拟席进行半实物仿真。空管运行仿真应具有通用性,能满足各种运行条件下的仿真需求,既要符合空中交通运行规则,又要能够调整仿真评估粒度,可以进行不同层次、不同粒度的全局性宏观仿真和微观仿真。确保仿真结果的可靠性和准确性,提高建模与仿真的效率,提升系统模型的柔度是空管运行仿真的重要方面。
3.1 系统集成技术
空管运行环境仿真是一个包括从飞行到管制、从空中到地面、从航路到机场的一体化的大型空中交通仿真系统,其特点主要表现为具有大量、复杂、高精度、费时的计算和数据处理,要求具有高速运算能力、高速数据交换能力、大容量的数据存储能力以及高速图形图像显示能力。参考HLA 的技术标准,空管运行环境仿真构建以RTI 为核心的分布式网络体系架构,满足交互实时性、时间一致性、系统层次性和传输可靠性等的要求,支持席位之间的互操作性和建模与仿真资源的可重用性,实现空管运行体系评估平台各分系统之间,以及各分系统与半实物仿真平台的各席位之间的协同交互,并为今后可能接入的半实物仿真系统预留接口。
3.2 飞行流仿真
空管运行仿真的基础是合理有效的飞行流,在飞行流仿真过程中,不仅要在概率论、数理统计以及计算机软件技术的基础上,根据仿真需求分析航班流的分布特征,确定相应的数据概率分布模型,包括起降机场的离散分布模型、各机场航班起飞时间的泊松分布模型、机型配比的离散分布模型等,而且要对照实际飞行过程的管制运行规则和突发事件影响情况,对生成的模拟数据进行拟合校验,使得航班流数据偏差在仿真需求允许的容差范围以内。
3.3 4D 航迹推算
一切空管运行都是基于4D 航迹来展开的。4D 航迹推算不仅要根据航空器状态信息(速度、高度、位置、加速度、航向等)、航空器性能数据(载重、爬升率等)、环境信息(风、温度、压力等)和飞行计划进行推算,同时要考虑空中交通规则、管制指令和机组飞行意图等因素对4D航迹的影响,而且在不同的飞行阶段要与进离场航线、航线相吻合。4D 航迹推算准确度越高,仿真评估结果的可信度也就越高。
3.4 飞行姿态计算
飞行器在空中的运动,在一定的假设条件下,可以视为理想刚体的运动,遵循刚体的基本运动规律。与一般刚体运动相比,飞行器运动较为复杂,可以分解为3 个力和3 个力矩共6 个自由度来建立其运动方程。在飞行模拟中,针对飞行过程建立数学模型是一个关键问题,飞行动力学建模的目的是为了完成飞机6 个自由度刚体运动方程的解算,综合飞机所受的各种力和力矩,如随着燃油消耗而变化的飞机质量、重心以及惯性力矩,随绝对高度变化的高空风大小和方向,发动机推力和地面接触力等,计算出飞机的线速度和角速度并且将其转化为飞行的6 个自由度的变化值,以此得出飞机的飞行状态,完成飞机飞行姿态的模拟仿真。
3.5 运行评估
指标体系是评估工作的核心内容,是实现空管运行体系评估的具体可操作化的行为指南。要实现空管运行体系的准确评估,必须建立一套完整的能够全面反映我国空管运行特点的评估指标体系,包括评估维度的确定、评价指标的选取、指标权重的确定以及评价指数的计算4 个步骤。指标体系的建立必须多方面、多角度、多层次,能够反映空域管理使用、空管运行效能、军民航运行协调、空管空防一体化、空管运行安全和空管系统保障等各方面,研究与确定指标体系的构成与权重是一项评估是否科学的首要步骤,而评价方法的选择是构建空管运行指标体系后非常重要的环节。目前,国内外进行综合评价的常用方法有评分评价法(指数法)、模糊综合评价法和神经网络评价法等,结合空管运行实际,我们采用灰色综合评价方法进行多指标评价。
4.1 系统结构
空管运行环境仿真主要包括两部分:空管运行体系评估平台和半实物仿真平台。空管运行体系评估平台根据仿真需求,将生成的仿真数据发送给半实物仿真平台进行空管运行仿真,并根据半实物仿真平台的空管运行态势和空管运行特征进行空管运行综合评估。
空管运行体系评估平台由任务规划分系统、仿真管理分系统、空管运行综合评估分系统和空管运行评估支撑分系统组成。任务规划分系统根据空管运行仿真需求,编辑、设定仿真场景和各类模型参数,生成合理有效的飞行流。仿真管理分系统实现仿真运行控制、4D 航迹推算、飞行冲突探测解脱以及飞行姿态计算等功能。空管运行综合评估分系统统计、分析空管运行态势和特征,实现空管运行概念评估验证、协同机制评估验证、空管运行安全评估、空管运行效益评估、环境影响评估、空管装备建设需求评估和空管系统效能评估等功能。
半实物仿真平台由塔台模拟器、飞行模拟器和管制指挥模拟席等组成。塔台模拟器根据军民航塔台的管制范围、管制方式和管制流程,真实再现机场塔台管制复飞和起落航线的各个环节,并与飞行模拟器和管制指挥席一起构建成完整的空管交通仿真系统。飞行模拟器用于支持仿真环境下的航空器运行,与塔台模拟器和管制指挥模拟席进行空地协同信息交互,包括军航飞行模拟器、民航飞行模拟器、通航飞行模拟器和无人机控制模拟器。管制指挥模拟席是管制中心实施空域运行管理、飞行流量管理、管制指挥和飞行服务的工作平台,显示空域运行态势、飞行流量态势和空管运行特征,模拟实现军航管制中心、民航管制中心、通航飞行服务站和对空射击管理终端的空管业务系统功能。
4.2 仿真流程
空管运行仿真是由飞行流驱动的,因此飞行流引擎仿真是关键。为了使仿真贴近实际,进而提高仿真评估结果的可信度,在飞行流仿真过程中不仅要充分考虑空中交通管理逻辑,以足够的精确度再现全局客观的空中交通现象,而且还应能模拟如奥运等事件引发的局部流量增加的航班飞行流,实现对空管系统应对突发事件能力的科学评估。航迹管理是空管运行的核心,一切行为活动都是基于4D 航迹来展开的,4D 即航班的经度、纬度、高度和时间。
4D 航迹涵盖了航班从起飞、爬升、巡航再到下降、降落的全过程中关键点的位置、高度和时间。航迹预测研究通常采用两种算法,一是基于卡尔曼滤波或神经网络等估计算法的无参数方法;二是建立飞行器模型, 进行飞行模拟。本文采用第二种算法即建立飞行器模型进行航迹预测,这也是目前航迹预测研究的主流算法。影响航迹预测的因素包括飞机性能、飞行计划、飞行意图、空中交通规则、大气环境及飞机状态等。
飞行仿真模拟是典型的人在回路仿真系统,空管运行仿真不仅要根据作用在飞机上的力和力矩计算出飞机的6 个自由度飞行姿态信息,还要模拟管制员与飞行员之间的空地协同信息,以此完成飞机的飞行模拟仿真,在塔台视景模拟器和管制指挥模拟席等半实物仿真平台显示空管运行态势,在空管运行体系评估平台进行空管运行特征统计分析和效能评估。
通过建立空管运行环境仿真平台,从运行概念研究、协同机制验证、空管运行安全、运行效益、环境影响和现行空管系统效能等多角度评估空管运行体系,能够为优化现有空管系统的体系结构和配置,提高系统的运行管理水平,探索未来运行机制,并指导后续空管系统的规划和设计,进而促进我国空管系统建设由技术推动型向需求牵引型过渡,为提升空管系统的建设和运行效益提供技术支持。
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