京沪航线碳排放环境损害评估及其机型替代分析

应对近年来国际低碳航空发展和航空减排实践的转变,引入灵敏度分析方法改进碳计算器模型,组合机型、LTO循环/巡航操作阶段、航线网络模式等外部性要素,基于单架次航班航迹点实际数据进行了京沪航线碳排放环境损害评估,并基此分析了机型替代后的碳排放环境损害变化。研究结果表明:不同机型间和相同机型内部,分别受机型本身和滑行时长影响致使单架次航班碳排放环境损害存在差异,既表现出大型飞机较高碳排放环境损害的普遍规律,但也有例外。若使用相同机型,中心-辐射航线网络模式的碳排放环境损害较高;若使用不同机型,2类航线网络模式的碳排放环境损害并不确定。基于客流需求的研究发现,飞行频率对航空碳排放环境损害的影响更为关键,采用点对点航线网络模式以大型飞机降低飞行频率能减少绝对碳排放。

乡村旅游视角下的山区土地碎片化整合研究

在乡村旅游发展的大背景下,土地碎片化已经成为制约乡村旅游发展的重要问题。本文首先综述了国内外山区旅游用地和土地碎片化的相关研究;然后分析了我国特殊土地政策导致的我国山区农村土地碎片的四个维度:产权碎片化、空间碎片化、管理碎片化和社会碎片化,探讨了我国农村土地碎片化对山区乡村旅游用地获取的制约,具体表现为复合型旅游用地难以获取和大面积旅游用地缔约成本高两个方面;最后分析了实施山区乡村旅游用地碎片化流转整合的政策保障和措施保障,以整合山区旅游用地并规范乡村旅游发展的土地使用。

疫情背景下全球航空市场空间存在形式研究

国际航空熔断/维持与始发地国家或目的地国家COVID-19疫情严格度要求及其疫情严重程度之间有诸多不对应的情况。除疫情传播阶段、防控环境和检测/治疗方式等原因外,全球航空市场本身的深层次影响不容忽视。本文基于市场空间理论和市场网络关系研究方法,依据全球六大主流航空市场2019—2020年4个代表时间段的国际航线、航班量/航班频率/航班座位容量和机场运营数据,拟解析疫情背景下全球航空市场空间存在形式。结论如下:在全球航线网络收缩过程中,西欧-北美和中日韩-美国原有主要航空连接基本没有发生改变,发达经济体/新兴经济体国家间显现出空间聚合的存在形式。南美洲维持了明确指向的北美洲航线并同时大量熔断对欧航线,大洋洲增加了东南亚枢纽机场的使用从而维持了对欧美的航线,市场依赖型国家显现出空间对偶联系的存在形式。聚合市场和对偶市场凸显经济格局的主导作用。空间相对独立的存在形式受“区域模式”强力影响,区域联盟内部与外部航空市场塑造是截然不同的,以欧盟、非盟、东盟为典型。文化近邻国家显现出紧凑关联社区的存在形式,中日韩之间、东盟与中日韩之间、非洲东北部与阿拉伯国家之间有明显表现,其得到文化地方敏感性的潜在支持而维持着高频率航班往来。以上航空连接变化表明固有航空价值链的持续存在性及其对全球航空市场空间存在形式的强化效果。对一些年来全球化市场空间相关论断有必要重新认识。

中国航线网络联系模式对航班延误分布的影响及其近年变化

城市对航线贯通枢纽机场构成干线网络系统,在空中交通组织中发挥关键作用,使用2012年和2018年城市对航线数据和相关航班延误数据构建系列指示指标,旨在阐释航线网络联系模式对航班延误分布的影响,进而以研究期间的比较分析来展望其变化趋势。研究结论如下:①航线网络是影响航班延误的外部性基础因素,我国枢纽机场高延误率不能完全归结为机场规模和空管水平,其与航线网络密切相关,分别由网络联系强度和网络联系结构两个方面引发了延误累积效应和延误顶端效应。②我国航线网络联系强度大多超出航空需求度,日内延误频率由低值向高值变化且持续向后端挤压,高峰时段叠置形成延误传染扩散,产生航班延误累积效应。③枢纽机场节点度和中介中心度过高,整体航线网络集聚度和平均路径长度指数偏低,枢纽机场中心优势和桥接作用使网络联系呈现寡头结构,产生航班延误顶端效应。④研究期间我国航线网络形态较为固定,缓解航班延误仍面临巨大挑战,优化空中交通功能实施流量调控是重要改革方向。

城市区域(超)低空空域无人机活动通道划设规则与方法

(超)低空空域已成为空域资源充分开发利用的重要组成部分并得到各国广泛关注,无人机活动是其重要形式并显现出巨大的社会经济前景。首先分析了(超)低空空域资源开发利用的时代背景和城市区域(超)低空空域无人机活动面临的挑战,并综述了国内外无人机活动的法律体系保障和通道划设研究进展;其次归纳总结了城市区域(超)低空空域无人机活动高度—密度规则、覆盖区规则和隔离区规则的存在形式及其优化方案;最后在构建无人机(群)空中网络的基础上,针对不同无人机活动类型对空中通道的需求,展望了从3D城市模型基础方法到最优函数地图方法的演进。研究认为:无人机活动通道划设中既包括高度—密度一般规则,也包括覆盖区、隔离区特殊规则,在3D城市模型基础上应用最优函数地图方法有助于最优活动通道的选择;依据城市区域地面建筑与居民实际情况确立的通道划设规则与方法对于(超)低空空域资源开发以及协调空地矛盾,乃至国家空域系统的实施都具有重要作用。

灵活空域使用的设计方法与应用及其时间替代机制

灵活空域使用以及实践已成为美国新一代航空运输体系的关键组成部分,同时也成为欧洲和日本等国家空域重构的重要技术支撑。在全面认知与回顾灵活空域使用的产生、实施与目标的基础上,对扇区边界更改的设计方法进行了优势评估;然后从"扇区拆合"视角分析了扇区边界更改的效果;由此解释了灵活空域使用的时间替代机制。研究认为,"算法+人工动态扇区边界更改"能更好地分配和平衡跨扇区的非均衡变化,促进空域资源开发和空域容量释放;建立在信息通信技术支持下的灵活空域使用实现了时间因素对空间利用的替代,能最大限度地提高空域重构和航线改变的灵活性。灵活空域使用方法及其应用不仅可以服务于我国国家空域系统整体战略的制定,也有助于推动地理学关于空域资源开发利用研究及其空陆对接研究。

中国枢纽机场时间延误成本估算与航线影响分析及中美比较

论文借鉴欧洲控制研究中心以机型为基本单元的延误成本估算模型(简称EC估算模型)及其相关算法,以EC估算模型为基础,补充机型配置比和引入航班执行阶段作为影响参数,估算了24 h中国枢纽机场单位时长延误成本和时间延误总成本,进行了时间延误成本的航线影响分析及中美比较,得到如下结论:①区域枢纽机场时间延误成本普遍低于复合枢纽机场,但前者中机型单位时长延误成本和登机口成本均高于后者,从中可透视出其分别与中国航线网络中心集聚、航空地理市场(机型配置)需求和航线网络模式应用的密切相关;枢纽机场空中维持成本在时间延误总成本中占比最大,说明中国空中廊道设置存在缺陷。②枢纽机场间(航线)以及枢纽机场与非枢纽机场之间(航线)时间延误总成本的差异深受航线属性所影响,其根本又在于航空地理市场(机型配置)需求以及空中廊道参与机场位置。③中美枢纽机场和枢纽机场间(航线)时间延误成本均有较大差异,主要表现为中国空中维持成本远高于美国,这是由空中廊道特征路径宽度和航迹交叉点数量2个因素造成的。

国外空域资源开发利用的理论基础、方法论变革与实践

空中交通流量的持续增长引发充分开发利用空域资源的理论建设和方法论研究及其应用实践,旨在突破原有的空域结构及其扇区边界的限制。在过去的10年里航线结构及其需求有了显著变化,仍保持相对固定的几何扇区形态面临新的挑战,需要重新设计动态空域功能分区。首先分析了当前空域资源开发利用的理论基础,包括新一代航空运输体系,灵活空域使用,平衡扇区等;然后评价了方法论的变革,总结了从动态空域配置(DAC)到动态空域功能分区(DAS)的转变,以及动态空域功能分区的2D-DAS常用方法向3D-DAS新方法的演进,并讨论了"基于个体模型"(ABM)的局限性和"改进的基于个体模型"(i ABM)的应用优势;最后展望了地理学空间研究向空域拓展的前景。

信息通信技术在空域协同管理决策中的应用——以危险天气条件下风险规避分析为例

信息通信技术的应用使空域资源充分开发和有效利用发生了结构性变革,新一代航空运输体系提出应用全新自动化信息支持交通管制决策的概念,由此学界和业界在空中交通管制员工作站业务中积极开发集成了自动信息决策支持工具,以此改变以往空中交通管制员手动集成与决策过程。空域危险天气条件下空中交通安全保障能力降低,对空域系统产生危害,因而对新的信息通信技术的需求迫切。在概述新一代航空运输体系的信息化组成与支持的基础上,并在回顾空域协同决策技术发展及危险天气规避研究的基础上,通过危险天气条件下空域协同管理决策的应用论证信息通信技术支持的新特点,包括基础应用:空域协同管理决策的数据输入—航线输出;普遍应用:风险规避一般概率网的选择;特殊应用:由位置与方向组成的航线管理。研究认为,建立在信息通信技术基础上的空域协同管理决策具有精准的时间计划特征,并通过时间精准实现空间精准;基于地理信息系统技术的空域协同管理决策的可视化,实现了移动数据的飞行轨迹地图快速生成。这项研究对未来国家空域资源充分开发利用、危险天气条件下保证飞行安全、降低空中交通管制员工作负荷等均有一定的应用价值。

机场终端空域航空流量热区云图模型及其北京首都国际机场案例研究

大型枢纽机场终端空域航空流密度计算与热点空域识别是智能化时代一个新的挑战性研究课题,旨在利用航迹大数据自动生成航空流并解读其运行规律。针对机场终端空域航空流密度及其与空域资源占用之间的关系问题,设计了一个机场终端空域航空流量热区云图模型,以北京首都国际机场为案例,构建了由飞行航迹点构成的航空流经度、纬度和高度基本参数以及角度(转向)、速度(速差)额外参数与时间参数的时空数据集,通过航迹聚类和航迹点次数叠加生成4D流量热区云图,进而用细胞单元对应的基本参数和时间参数属性识别了热点空域范围,又用航迹网格识别了额外参数的变化以补充解释其影响,最后用概率密度拟合验证了4D识别的结果。这项研究识别出北京首都机场局部进近空域的热区分布和2个高度层上的热点空域峰值以及飞行转向、速差的影响,揭示出由飞行占用时长差异引起的热点空域范围变化规律。应用4D流量热区云图模型实现了细致准确的信息构建、热点空域变化的阶梯性表达、时空密度及其范围的多参数可视化,可辅助自动动态空域分区和空域资源配置决策,对缓解当前空中交通需求和空域资源限制的矛盾具有一定参考意义。

石家庄市远郊村COVID-19传播网络解构及其流行病学解释

2021年1月石家庄市远郊村疫情是中国首次爆发于农村地区的COVID-19公共卫生紧急事件。依据941例确诊病例确诊前14 d个体移动轨迹,以传播网络结构性分析和流行病传播动力学分析为手段,对比大城市城区,拟从疫点形成、输出形式、热区扩缩三方面解构农村地区COVID-19传播网络。结论如下:(1)疫点数量和类型较多。快速城市化背景下与中心城市同时并发形成新疫点;社区活跃度较高导致共同暴露疫点形成;短距离“钟摆移动”加大了个体移动轨迹交叉密度,进而增加了临时暴露疫点形成的风险。(2)具有显著的个体-个体接触传染特性以及上下游输出关系链特性,家族聚集性以及家族高代次输出是二次输出现象产生的主要原因。(3)有症状确诊病例延迟决策就医致使其隐匿时间较长相对危险度较高,导致网络热区范围和扩缩时间跨度增加。基此,本文提出机场邻近区域防控扩展、潜在疫点溢出人员延长管理、风险缓冲隔离区合理划设3点建议。散发公共卫生紧急事件传播网络研究是一种有益探索,将为提高农村地区公共卫生网络韧性提供依据。

时空连续数据支持下的空域资源配置研究：评述与展望

固定的空中交通运行系统和功能已难以适应航路结构和空域需求的巨大变化,这引发了空域资源配置由静态为主向灵活动态的演进,时空连续数据的挖掘和应用支持了这个过程。综述近些年国内外相关研究成果可见:从基础要素的多维度表达到具体空域单元的特征分析均向实时方向深化与拓展并表现出新机制;引进时间参数开发了系列高密度航空流识别方法并与飞行路径跨时空模型相结合形成鲜明的动态特色;相关应用与实践均体现出空域资源配置的结构性革命,推动了空域拥堵、航班延误与资源分配等现实问题的解决。国外动态空域资源配置研究与实践对我国具有积极的借鉴意义。然而,在同时应对空侧能力发挥和多维度参数变化时,仍然面临时段-航段匹配、微观-宏观结合、终端空域-飞行航路对接、空域-地域一体化等方面的挑战。未来,地理学需进一步发挥自身优势,构建新的空域研究对象并深度开展研究工作。

京津石多机场系统航空流运行结构及其对比研究

跟踪过滤京津石多机场系统实时航迹点数据,搭建包括航迹网络、航迹簇流量模式、航迹管交叉空域和航迹相态4个方面的多机场系统航空流运行结构集成检测框架,经分类、分组、分层、分相对邻近流、并发流、多变量流、集体流进行检测发现:由少量中心航迹形成主导性流向,4组航迹簇流量模式持续时间均较长且存在时间窗口集中与分散分布差异,在航迹管交叉空域表现为穿越关系并可同时共享同一空域单元,航迹相态受航空流参与量和航空网络影响而发生时序变化。与纽约多机场系统对比,中心航迹偏少且流向域面较窄、航迹簇流量模式和航迹管交叉空域持续集中时间较长且可变性较小、航迹拥堵相出现频率更高。大兴机场加入后将新增中心航迹、消减时间窗口峰值并引发形成新的交叉空域。揭示出航空地理市场的基础性作用,可为多机场系统空域动态配置与系统协调提供决策支持。