浅谈机场地面等待策略

浅谈机场地面等待策略

陈宇鹏

关键词：空中交通流量管理；地面等待策略

引言:随着空中交通流量的剧增，在一些繁忙机场和空域就会产生交通拥挤，这样不仅给机场，乘客和航空公司造成极大的经济损失，而且也会给航空运营带来诸多不安全因素。据统计，美国每年因空中交通拥挤所产生的延误费用大约30亿美元，中国作为世界第二大经济体，近年来交通流量整体呈稳定上升趋势，交通拥挤现象在国内越来越常见。目前我国的空中交通流量管理还相对落后，所以造成的延误损失也十分庞大。地面等待策略是大多数发达国家采用的一种十分有效的空中交通流量管理方法，是在机场跑道系统容量或者空管扇区容量可能发生过饱和时，延长飞机在地面停留时问，修改航班时刻表，使飞机延迟起飞的一种方法。机场地面等待策略把空中等待变为地面等待，可以有效的缓解空中拥挤和减少航班延误。

1航班延误的原因及分析

造成航班延误的原因多种多样，总的来说可以大致分为六大类:天气原因、空中交通管制原因、流量控制原因、机场保障原因、旅客自身原因、航空公司原因。具体分析如下：

（1）天气原因：天气原因造成航班延误的现象最为常见。飞机起降的机场一旦遇到雾、雪、雨、云和风等天气，跑道能见度低于一定标准时，航班便无法起降，严重时甚至还会关闭机场。有时飞机起飞时出发地机场天气晴朗，但由于经停地或目的地机场天气恶劣，也会造成航班延误。

（2）空中交通管制原因：空中交通管制引起的延误是政策性延误。众所周知，我国民航由军队脱离出来，军航利用空中资源的权利远远大于民航，如果空军有活动，活动区域就实施交通管制，所有经过该区域的民航航班必须等待管制命令解除才能使用此空域资源。因此，遇到交通管制，所有经过管制区的民航航班都要发生延误，这是要绝对服从的命令。

（3）流量控制原因：随着我国民航的快速发展，因空中交通流量控制造成的航班延误也十分常见。近年来空中交通流量增长过快，飞行管理难以适应。民航方面的调查表明，近十年来北京、上海、广州三大机场飞行流量每年递增10%以上，航路一度相对拥挤，由此造成的航班延误曾占全部延误的20%。

（4）机场保障原因：机场保障原因包括机务原因、商务原因和场区环境。机务原因：这里所说的机务是专指机场机务保障部门。机场机务保障部门对于各航空公司的经停和往返航班负有过站检查、签字放行、排除故障、清除冰雪等各项保障工作。如果哪一个环节出现疏漏或者保障不及时，均可造成航班延误。商务原因：商务原因造成航班延误的现象较为少见。主要是指广播登机不及时、货物舱单和平衡图送达不及时，等等。场区环境：机场上空环境出现干扰因素也是造成航班延误的重要原因。如，由于无线电通讯干扰飞机正常运行、广告气球非法升空、机场周边居民放风筝、鸽子乱飞等，造成航班延误的情况呈上升趋势。

2机场容量的定义

对机场规划来说，机场容量的定义有两种:实际容量和最大保障容量。实际容量是在相应于可容许的平均延误程度的一个规定时间间隔里的飞机运行架次数。最大保障容量是当有连续服务需要时在一个规定的时间间隔里飞行场可能容纳的最大飞机运行架数。所谓连续服务需要是指由飞机在准备起飞或着陆。

当机场的飞行量接近系统的最大保障容量时，飞机的延迟就不断增长。如果飞行量需求接近其饱和容量时，飞机的延迟急速增加，形成拥挤现象。对于任何一个机场，机场容量都存在进近容量(机场接收率)和离场容量(机场放飞率)，一般定义它为一个机场单位时间内能够处理的进场或离场的飞机数量。机场的容量等价于跑道的容量。

机场的容量是和飞行操作紧密相关的，民航总局制定了一套适于我国国情的航班计划条例与准则:

（1）航班的离场和进场时间是5分钟的整倍数；

（2）在同一航站，不允许两个航班同时离场或进场，其最少时间间隔应为5分钟，而同时起飞和同时降落则是允许的；

（3）在任意航站，同航向起飞的时间间隔准则为:当前机飞行高度高于后机时，最小时间间隔为5分钟，当两机飞行高度相同时和前机飞行高度低于后机时，最小时间间隔为10分钟；

（4）在指定的空中航路点上，以同一高度相继穿越该点的航班之间应满足规定的时间间隔要求。

3地面等待策略的含义

地面等待策略就是如何确定航班的最优起飞时间，通过地面等待来调节空中交通网络的流量，并使航班的流量与机场、空域的容量大体匹配，减少延误时间，从而减少经济损失，提高机场、空域资源的利用率，保证飞行的安全与准时。当机场或航路的实际飞行量大于其最大保障容量时，就要对某些航班采取地面等待来代替空中盘旋等待。

在日常的飞行中，这种情况是经常发生的，如某航班按预定的起飞时间从起飞机场起飞，但是由于空中交通流量没有进行有效的管理，造成在某些空域或机场因飞机过多造成“拥挤”，但是该航班必须要途经这些“拥挤”空域或“拥挤”机场，因而不得不在空中盘旋等待，造成航班延误和大量的燃料消耗，并影响飞行安全。如果飞机在起飞机场采取地面等待策略等待一段时间，避开流量高峰期再起飞，这样飞机在空中就不会遇到“拥挤”，从而可以消除空中等待。这就是地面等待的实质，即用地面等待来代替空中等待。

在空中交通流量管理中，地面等待策略作为一种有效空中交通流量管理方法是有根据的：首先，飞机在空中等待将消耗大量的燃油，而地面等待的燃料消耗要少得多，因而飞机在空中等待比地面等待会造成更多的经济损失；其次，由于天气原因(能见度、风向风速、降雨量、云底高等)和其它因素，使得机场和空域容量变化很大，如果不能有效地、科学地调整空中交通流量，会造成机场或空域“拥挤”，造成大量飞机在空中等待，影响飞行安全。

地面等待策略问题根据考虑的约束数量的不同情况分为单元受限地面等待策略问题和多元受限地面等待策略问题。其中单元受限地面等待策略问题是地面等待策略问题中最基本的问题，即对于指定目标机场，在满足目标机场容量限制的条件下，求出每个航班的最优地面等待时间，使得由此造成的总地面等待损失最小，在一个空域中仅有一个机场发生“拥挤”，而且它只与在这个机场内起飞降落的航班有关。

4地面等待程序策略的分类

地面等待策略根据不同的标准，有以下分类结果：

（1）根据决策时间制定的先后，地面等待问题可分为静态和动态两种类型。

（2）根据机场容量是否确定，地面等待问题可分为确定型和随机型。

（3）根据涉及的机场数量，地面等待问题可分为单机场地面等待问题和多机场地面等待问题。其中单机场地面等待问题考虑的对象仅仅是目标机场。

（4）根据系统驱动模式的不同，地面等待问题可分为时间驱动型和事件驱动型。

小结

空中交通流量管理由于具有巨大的经济效益，如今已成为世界很多科研机构的研究对象，其目的就是优化航班的飞行时间，从而使得延误费用达到最小，另外使得飞机的航行变得安全。地面等待策略是空中交通流管理中通常采取的一种策略，因为该策略经济、安全。随着我国民航的快速发展，空中交通拥挤现象越来越严重，同时由于航班延迟所引发的矛盾不断升级。为了解决问题，我国引进了空中交通流量管理中的重要策略：机场地面等待策略，并取得了一定的成果。随着航空事业不断发展，个支线机场容量需求也相应增加而满足不断增长的容量需求，必须要建设高效实用的地面等待策略，科学合理的对航空通管理制度进行优化，提高空中、地面容量的利用率，改善航空交通环境。