1、12018 国家科学技术进步奖提名项目公示一、项目名称：空域精细管理与协同运行关键技术及示范应用二、提名者及提名意见：提名者：中国民用航空局人事科教司提名意见：我 单 位 认 真 审 阅 了 该 项 目 提 名 书 及 附 件 材 料 ， 确 认 全 部 材 料 真 实 有 效 ， 相 关 栏 目 填 写 均 符合 国 家 科 学 技 术 奖 励 工 作 办 公 室 的 要 求 。该项目针对我国空域系统网络错综复杂、军民航飞行需求持续密集增长、空域资源使用矛盾及飞行冲突日益突出的独有特点和重大现实问题，突破了全域细粒度精密规划与联动配置、适应式高精度时空资源使用与协同运行、多领域多准则空域系统
2、运行综合评估等一系列关键技术，获得了重大创新成果。项目研制一套多级协同、分布部署和柔性集成的支持系统，并成功应用于我国中南地区空域精细化管理试点和日常空域协同运行工作，有效提升了空域利用效率，缩短了航班空中飞行路径、降低了其地面滑行时间，为航空运输企业节省了大量燃油成本，实现了区内碳排放量大幅减少，取得了显著经济和社会效益。项目成果具有很强的创新性，实现了具有完全自主知识产权的关键技术突破，其支撑项目荣获国防科学技术进步奖、军队科学技术进步奖、中国航空运输协会民航科学技术奖、中国智能交通协会科学技术奖等诸多荣誉。根据专家鉴定意见，该项目总体技术水平居国内领先、国际先进地位。项目为全面推进全国空
3、域精细管理及协同运行、深入贯彻军民航融合战略要求等开创了一条科学先进、成功示范之路，为转变我国空域资源长期粗放管理、使用效率低下、技术支撑能力不足等现实问题提供了一套有效的技术解决方案，发挥了前瞻引领作用。提 名 该 项 目 为 国 家 科 学 技 术 进 步 奖 二 等 奖 。三、项目简介：本项目属于航空运输管理领域。我国现有空管体制决定了空域系统网络与欧美国家存在显著结构差异，加之飞行分布极其不均衡，东部沿海地区（珠三角、长三角）成为全球飞行最繁忙区域之一。本项目针对我国空域系统网络错综复杂、军民航飞行需求持续密集增长、空域资源使用矛盾及飞行冲突日益突出的独有特点和重大现实问题，研究我国空
4、域系统精细管理与协同运行的关键技术、系统装备和示范应用，对于深化国家空域管理体制改革、推动军民航深度融合发展、提高空域资源利用率和运行效率等具有重大的战略意义和实用价值。项目成果源于国务院中央军委空中交通管制委员会办公室及中国民用航空局重点科研计划项目等，在我国空域系统精细管理、协同运行、综合评估和示范应用等方面取得了重大突破。主要创新：1.瞄准空域多主体一体化运行与无缝隙联动，提出了全域细粒度精密规划与联动配置技术，攻克了飞行需求四维时空分布推演与精2密预测、全时空细粒度空域资源精细规划、空域资源多主体协同配置三大技术要点，对于深化空域管理体制改革、推动军民航深度融合发展等具有重要指导意义。
5、2. 从精准定位运行需求、解析资源变化特征出发，提出了适应式高精度时空资源使用与协同运行技术，突破了高适应性空域灵活使用、空域多主体协同运行优化、空域与飞行流量时空互适应调配三大技术难点，成果可完全适应我国空域系统网络环境复杂多变、军民航飞行需求密集多样且运行差异的独有特点。3. 创造性地提出了一套由数据-指标-模型构成的多领域多准则空域系统运行综合评估技术，面向安全、容量、效率、环保、灵活性、可预测性等 6 大性能，建立了 206 个量化分析指标及其综合评估模型，解决了分类量化、综合评估空域运行状态的技术难题，提升了我国空域系统运行状态科学认知和精细管理能力。4.研制了一套开放性分布式空域精
6、细管理与协同运行柔性集成支持系统，并着重在中南地区进行了示范应用，可完全适用于我国军民航各级空域管理及协同运行工作中。本项目发表 SCI 检索论文 28 篇，EI 检索论文 53 篇，核心期刊和国际著名会议论文 47 篇；授权发明专利 14 项；获计算机软件著作权 27 项；出版 4 部理论专著；获国务院中央军委空中交通管制委员会办公室颁发的“国家空域评估技术支持单位资质证书”。成果已应用于我国空域管理体制改革、全国空管系统“十三五”规划、国家空域管理中心系统建设、中南地区空域精细管理改革试点，黄寨空中危险区、大亚湾空中限制区、上海世博会空域调整，北京、上海、广州、西安、武汉等全国 20 余个
7、飞行繁忙地区空域结构优化，以及北京、青岛、成都、厦门新机场空域规划等重点示范工作中，部分统计结果表明：近三年中南地区运行的航空器节省了 32 万吨燃油，折合人民币 12.17 亿元，减少了 102 万吨碳排放量，广州和深圳两机场新增利润人民币 1.28 亿元。综上，本项目为全面推进全国空域精细管理及协同运行、深入贯彻军民航融合战略要求等开创了一条科学先进、成功示范之路。四、客观评价：本项目的支撑项目获中国航空运输协会民航科学技术奖、中国智能交通协会科学技术奖、国防科学技术进步奖、军队科学技术进步奖等 8 项荣誉，其中一等奖 2项，二等奖 5 项，三等奖 1 项。主要客观评价如下：1）2016
8、年国防科学技术奖二等奖。成果鉴定认为本项目支撑项目“空域与飞行流量协同管理技术研发与应用”：“创新性突出，具有自主知识产权，已应用于军民航空管系统建设与运行以及国家空管发展规划决策，效果明显，具有广阔的推广应用前景。成果水平处于国内领先、国际先进。” 2）2012 年军队科技进步二等奖。成果鉴定认为本项目支撑项目“空域运行管理仿真与评估系统”： “理论性强、技术难度很大。系统结构合理，在空域复杂度度量、空域规划评估方法、空域运行仿真技术等方面有很重要创新，总体技术达到了国内领先、国际先进水平”。3）2011 年军队科技进步二等奖。成果鉴定认为本项目支撑项目“空中禁区、3危险区和限制区划设研究”
9、：“研究内容综合性强，难度大。在三类空域划设及评估方面有重要创新，整体技术达到了国内同领域先进水平，已应用于首都地区三区划设与调整，取得了显著的军事、经济和社会效益，推广应用前景广阔”。4）2014-2016 年中国航空运输协会民航科学技术奖二等奖。成果鉴定认为本项目支撑项目“地区级多机场航班协同决策系统”：“在地区级多机场航班协同决策研究领域达到国际先进水平，具备广阔的推广应用前景。” 5）2012 年中国航空运输协会民航科学技术奖二等奖。成果鉴定认为本项目支撑项目“大区域多层级空中交通流量管理技术研发与应用”：“成果整体技术达到了国内领先、国际先进水平。” 6）2014 年中国智能交通协会
10、科学技术奖一等奖。成果鉴定认为支撑项目“广州白云机场塔台运行管理系统”：“在塔台管制业务运行信息的综合开发和应用方面达到国内领先水平，其中场面冲突告警及异构系统间流量控制信息传递属业内首创”。 此外，中国民用航空局新闻中心 2016 年特别报道了有关“中南地区空域精细化管理改革试点取得进展”的新闻，指出“试点以来在航班量快速增长的情况下，航班正常性显著提升，节能减排效果明显。仅 7-9 月，珠三角地区累计 5.4 万架次航班使用临时航线，减少飞行距离 179 万公里，减少燃油消耗约 9710 吨，减少二氧化碳排 3 万吨。”五、推广应用情况：应用单位名称 应用技术应用起止时间联系人/电话 应用
11、情况国务院中央军委空中交通管制委员会办公室全域细粒度精密规划与联动配置、空域系统运行综合评估2010.04至今马文华/010-66766771为军事训练空域内划设临时航线，盘活训练空域资源奠定理论方法基础；支撑全国 20 余个飞行繁忙地区空域结构优化和空中禁区、危险区、限制区调整，为多个大型机场空域规划提供了理论方法和工具支持。中国国际航空股份有限公司适应式高精度时空资源使用与协同运行、柔性集成支持系统2014.12至今范钦胜/18926268311应用于公司中南地区航班运行状况监控与管理，有效减少公司航班空中延误，缩短地面滑行时间。近三年为其节省燃油 5 万吨，折合人民币 1.9 亿元。中国
12、南方航空股份有限公司适应式高精度时空资源使用与协同运行、柔性集成支持系统2014.12至今罗子斌/18802011699应用于公司航班协同决策工作，所提供的多机场统一放行方案能够给出科学的放行次序与时间，有效降低了该公司航班在中南地区各主要机场的地面滑行时间和空中飞行时间。近三年为其节省燃油近 10 万吨，折合人民币 3.79 亿元。4深圳航空有限责任公司适应式高精度时空资源使用与协同运行、柔性集成支持系统2014.12至今梁炳健/13725303755应用于公司航班保障工作，所提供的多机场航班协同决策信息能够更好地开展人员调度和资源分配，避免了时隙资源浪费，减少了旅客机上等待时间。近三年为其
13、累计减少等待时间超 52 万分钟，减少空中飞行超 44 万分钟广州白云国际机场股份有限公司空域系统运行综合评估、柔性集成支持系统2012.01至今马克/ 13925003555应用于广州白云机场容量评估，有效提升该机场航班时刻资源的利用，每日航班架次增加了 116 架，每年增加销售额约 1.9 亿元。深圳市机场股份有限公司空域系统运行综合评估、柔性集成支持系统2013.08至今陈泐/13510714817应用于深圳宝安机场容量评估，为其增加航班时刻资源、满足流量增长需求提供了决策参考。每日航班架次增加了 120架，每年增加销售额约 2.19 亿元。主要知识产权证明目录：序号知识产权类别发明名称
14、国家(地区)授权号授权日期证书编号 权利人 发明人有效状态1 专利一种基于复杂度评估的空域扇区分类方法中国ZL201210330997.82016.12.071540318南京航空航天大学胡明华;张洪海;赵征;田文;张进;李印凤;尹嘉男;杨磊有效2 专利一种基于客观指标的扇区交通态势多层次模糊评价方法中国ZL201310439286.92016.06.222119090南京航空航天大学袁立罡;谢华;胡明华;李印凤;丛玮;陈飞飞有效3 专利基于流量比率的区域尾随间隔限制值的计算方法中国ZL201210330998.22013.01.231472066南京航空航天大学谢华;张颖;胡明华;彭瑛;李杰
15、;许俐;袁立罡;叶博嘉有效4 专利基于大数据分析的机场概率交通需求预测方法中国ZL201510836659.52016.04.272457592南京航空航天大学田文;李印凤;代晓旭;刘继新;薛磊;张颖;胡彬有效5 专利一种基于概率分布的航段运行时间计算方法中国ZL201410342987.52017.04.192460642南京航空航天大学袁立罡;谢华;胡明华;王鹏鹏;王兵;李杰;丛玮有效6 专利 塔台运行管 理系统 中国 ZL201420 2015.04. 4266238 广州市中南民 高源 有效5822174.129 航空管通信网络科技有限公司7软件著作权多机场统一放行软件v1.0中国20
16、13SR1467132013.12.160552475广州市中南民航空管通信网络科技有限公司/ 有效8软件著作权机场放行排序软件 v1.2 中国2013SR1467302013.12.160652492广州市中南民航空管通信网络科技有限公司/ 有效9软件著作权协同决策平台管理软件v1.0中国2013SR1467222013.12.160652404广州市中南民航空管通信网络科技有限公司/ 有效10软件著作权数字化空域指标评估系统中国2013SR1357042013.03.010641485南京航空航天大学/ 有效六、主要完成人情况1、姓名：胡明华排名：1行政职务：民航学院院长技术职称：教授工作
17、单位：南京航空航天大学完成单位：南京航空航天大学对本项目贡献：对项目创新点 1、2、3、4 做出了贡献。提出了项目的研究方法与指导思想，制定了项目的技术方案和实施路线，总体负责空域多主体协同运行优化、空域与飞行流量时空互适应调配、多准则空域运行综合评估等技术的研究，总体领导开放性分布式空域精细管理与协同运行柔性集成支持系统的设计和实现。2、姓名：袁峥6排名：2行政职务：河南空管分局局长技术职称：高级工程师工作单位：民航中南空管局河南分局完成单位：中国民用航空中南地区空中交通管理局对本项目贡献：对项目的创新点 2、4 做出了贡献，攻克了广域多机场统一放行、多点松耦合航班协同排序关键技术，总体负责
18、中南各地管制综合信息处理系统、中南地区飞行计划集中处理系统、广州区域管制中心业务运行支撑系统、中南流量管理系统、广深珠空管流量辅助支持系统、中南地区多机场航班协同决策系统、塔台运行管理系统等综合应用示范系统的建设。3、姓名：朱永文排名：3行政职务：研究室主任技术职称：高级工程师工作单位：空军研究院完成单位：空军研究院战略预警研究所对本项目贡献：对项目创新点 1、2、3 做出了贡献。研究了空域资源多主体协同配置、高适应性空域灵活使用技术，参与了空域与飞行流量时空互适应调配技术研究和多层次空域运行量化分析指标体系构建，负责空域运行管理仿真与评估系统的设计与实现。4、姓名：张洪海排名：4行政职务：国
19、家重点实验室副主任技术职称：教授工作单位：南京航空航天大学完成单位：南京航空航天大学对本项目贡献：对项目创新性点 1、2、4 做出贡献。提出了飞行需求四维时空分布推演与精密预测方法，研究了全时空细粒度空域资源精细规划技术和空域与流量时空互适应调配技术，负责飞行流量时空分布推演预测系统、空域系统规划与资源配置系统、空域灵活使用与协同运行系统的设计与实现。5、姓名：聂建雄排名：5行政职务：中南空管局管制中心主任技术职称：工程师工作单位：中国民用航空中南地区空中交通管理局完成单位：中国民用航空中南地区空中交通管理局对本项目贡献：对项目的创新点 2、4 做出了贡献，攻克了多准则多度量尾随间7隔动态管理
20、技术、基于多元受限的终端区容流协同优化技术，参与了中南各地管制综合信息处理系统、中南地区飞行计划集中处理系统、广州区域管制中心业务运行支撑系统、中南流量管理系统、广深珠空管流量辅助支持系统、塔台运行管理系统的建设。6、姓名：谢华排名：6行政职务：研究室主任技术职称：讲师工作单位：南京航空航天大学完成单位：南京航空航天大学对本项目贡献：对项目创新点 2、3、4 做出了贡献。提出了多准则尾随间隔决策、分布式尾随间隔规划和尾随间隔动态优化算法，攻克了高融合度空域系统数据深度挖掘分析技术，建立了多层次空域运行量化分析指标体系，负责中南流量管理系统、南中国海地区流量管理信息共享平台的设计与实现。7、姓名
21、：许蓉排名：7行政职务：中南空管局空管部副部长技术职称：工程师工作单位：中国民用航空中南地区空中交通管理局完成单位：中国民用航空中南地区空中交通管理局对本项目贡献：对项目的创新点 2、4 做出了贡献，攻克了航路容流协同优化技术，参与了中南各地管制综合信息处理系统、中南地区飞行计划集中处理系统、广州区域管制中心业务运行支撑系统、中南流量管理系统、广深珠空管流量辅助支持系统、地区级多机场航班协同决策系统的建设。8、姓名：赵征排名：8行政职务：研究室主任技术职称：讲师工作单位：南京航空航天大学完成单位：南京航空航天大学对本项目贡献：对项目的创新点 1、3、4 做出了贡献，研究了空域资源多主体协同配置
22、技术，提出了多准则空域运行综合评估方法，负责空域运行综合评估系统的设计与实现。9、姓名：贺华排名：9行政职务：副总经理技术职称：高级工程师8工作单位：广州市中南民航空管通信网络科技有限公司完成单位：广州市中南民航空管通信网络科技有限公司对本项目贡献：对项目的创新点 2、4 做出了贡献，攻克了恶劣天气航路规避技术，建立了综合地面等待、动态航路、条件航路等方式的容流协同优化模型，负责中南各地管制综合信息处理系统、中南地区飞行计划集中处理系统、广州区域管制中心业务运行支撑系统、中南流量管理系统、广深珠空管流量辅助支持系统、地区级多机场航班协同决策系统、塔台运行管理系统的需求分析、系统设计、规模化试验
23、和组网测试。10、姓名：唐治理排名：10行政职务：实验室科员技术职称：工程师工作单位：空军研究院完成单位：空军研究院战略预警研究所对本项目贡献：对项目创新点 1 做出了贡献。研究提出了我国临时航线划设可用性评估方法，以及临时航线使用效益计算方法，参与了空域运行管理仿真与评估系统的设计和实现。七、主要完成单位及创新推广贡献：1、中国民用航空中南地区空中交通管理局与南京航空航天大学、空军研究院战略预警研究所、广州市中南民航空管通信网络科技有限公司三家一起长期致力于我国空域精细管理与协同运行关键技术研发，参与突破了适应式高精度时空资源使用与协同运行技术创新，空域精细管理与协同运行柔性集成支持系统创新。基于上述科技创新成果，与南京航空航天大学及广州市中南民航空管通信网络科技有限公司共同研制了一套空域精细管理与协同运行柔性集成支持
