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1993年，亚太地区航线规划和实施小组（APANPIPG）建议在亚太所有地区采用50海里最小纵向间隔标准。澳大利亚对此纵向间隔实施了安全评估，其在Reich提出的成熟的碰撞危险模型的基础上，基于距离间隔，于1993－1994年间，向间隔总概念审查专家组提交了对垂直间隔进行评估的方法，它主要涉及到ATC程序管制下或ADS环境下航路的纵向间隔标准的安全评估。

在国内，北航空中交通管制研究中心的李春锦、王英勋等人对平行航路相撞危险的Reich模型进行了初步研究 ，对Reich模型的建模工作进行了分析，但是他们并没有将碰撞危险模型分解在侧向、垂直方向和纵向上进行分析，也没有将碰撞危险模型在各个方向上进行发展从而对各个方向上的碰撞危险提出一个有效可行的评估方法和理论计算。

1.3  本篇研究的目的和内容

空中交通管制系统的一项基本功能就是让航空器之间互相间隔开来。在空中交通管制过程中，采用最小间隔来保证系统中的误差和干扰不会导致航空器发生碰撞。在空中飞行的飞机之间的间隔，其大小决定了一个特定空域的容量大小，决定了该空域所能容纳最大航空器的数量。如果间隔采用的过大，则会浪费空域资源，采用的过小，对于飞机在空中的飞行安全又是一种威胁。因此，必须对空域飞行的最小间隔标准以及它所直接影响到的临近飞机间的碰撞危险冲突进行研究。

流程图1－1说明了如何对现行间隔标准进行修改以及如何确定可接受间隔标准的过程。

是

否

图1－1 确定可接受的间隔标准的流程示意图

在图1－1中，本论文中主要讨论的两个模块是“确定安全评估方法”模块和“危险评估”模块，在接下来的讨论中将对这两个模块的任务予以分别讨论。

1. 确定安全评估方法模块

在流程图1－1中，确定安全评估方法模块就是指在对现行空域进行安全性评估时，用来判定该空域系统是否达到可接受的安全水平所采取的基本方法，并主要分为以下两种形式：

 与基准系统进行比较

基准系统方法就是将待评估空域系统与已证明为安全的系统（基准系统）进行比较。如果该空域系统在所有与安全有关的性能方面比基准系统的性能更好，或是至少不低于基准系统，则可以认为该空域系统具有可接受的安全等级。如果该空域系统性能的某些因素较好，而其它因素不能够满足要求，则需要对这些因素进行平衡和改进，以便对该系统的下一次安全评估。选择基准系统方法有两点必须要注意：

 所选的基准系统一定是一个已被证明具有可接受安全等级的系统；

 待评估系统与基准系统必须具有足够的相似性，并主要表现在以下4个方面：

a) 待评估系统的最小间隔标准不得小于基准系统的最小间隔标准；

b) 待评估系统的通讯和监视手段在精度、可靠性、完整性和可用性方面不得低于基准系统；

c) 待评估系统的航空器间最小间隔的使用频率和持续时间不得大于基准系统；

d) 待评估系统的航空器导航性能（典型和非典型）在任何方位上对碰撞危险的影响均不得大于基准系统。

由此可以看出采取与基准系统比较的方法，其要求是非常严格的。如果将其它实际运行系统作为基准系统，则需要更加谨慎，有必要用系统飞行时间来验证系统安全性的长久，但是对于那些低密度交通的空域系统而言，用积累足够多飞行小时的时间长度来证明系统是安全的方法却是不可行的，应找出能证明该系统安全的其它方法。

 用某一个安全临界值进行系统危险评估。

确定待评估系统是否安全的第二种方法就是先对该系统的碰撞危险进行预测，然后与某个预定的最大容许碰撞危险值进行比较。如果预测的危险值小于最大容许值，且在新系统的整个生命周期都保持这一水平，则可判定该空域系统具有可接受的安全等级；反之，则认为该系统不够安全。该最大容许值就称为安全临界值，也就是可接受的安全目标等级TLS（target level of safety）。例如在对一个空域系统的现行间隔标准进行安全评估时，其临界值就是可接受的碰撞危险最大值。 

2. 危险评估模块

在对某空域的间隔标准进行安全评估时，危险评估模块主要是指对该空域的单个碰撞危险进行累计即危险识别过程，并计算出该空域的综合碰撞危险。该危险评估过程主要涉及到对碰撞危险进行数学建模，根据历史雷达观测数据、专家鉴定的情况，对可能导致间隔丧失的危险发生频率进行估计，并将结果带入所建立的碰撞危险模型，由此对该空域进行危险评估。在使用安全临界值进行比较时，所计算出来的空域碰撞危险与TLS必须是同一计量单位。系统碰撞危险的大小取决于许多因素，因此为了清楚的表示出每一个参数对碰撞危险影响的程度，碰撞危险数学模型应表示为关于这些参数的函数，评估时重点应放在主要的几个参数上。当对现行间隔标准进行修改时，其评估过程见流程图1－2。

不符合准则

     符合准则

图1－2 危险评估过程

目前这方面进行的研究大致可以分为两个方向：一是从概率论的角度入手，分析在特定航路结构，特定的导航条件下特定的飞机间发生碰撞危险的概率；另一个方向是从飞机在航路上飞行时，为飞机在空间上提供一个临近区、碰撞危险区这样一个类似保护区的方法入手，来研究如何制定这样的危险区，才使得飞机在空中飞行时所受到的相撞危险最小。以上两种研究方向所要达到的目的都是一样的，就是在保障空中交通活动的安全，防止飞机与飞机、飞机与地面障碍物之间发生相撞危险的前提下，控制和调节空中交通流量，保证空中交通运输活动达到尽量大的效益。