空中大擁堵

從程序管制到雷達管制，再到未來的衛星導航管制，中國空中交通管理體系正在艱難地與民航業的爆炸式增長進行一場長跑競賽

8月2日，對于中國兩大航空巨頭——中國東方航空股份有限公司（下稱東航）、中國國際航空股份有限公司（下稱國航）來說，無疑是個灰色的日子。

根據中國民用航空總局（下稱民航總局）的公告，他們各有一個航班因延誤受到兩次黃牌警告，被取消了航線經營權。通常，離港航班正常率排名后20位的，會受到黃牌警告。

“我們也不愿意延誤，”東航董事會秘書羅祝平在接受《財經》記者采訪時，對于這一決定也不無委屈。因為在他看來，確系飛機檢修、綜合服務等航空公司自身原因而造成的飛行延誤，只占到總延誤率的30％－40％，“有60％到70％的因素，都不是我們能夠控制的”。

這些航空公司不能控制的諸多因素中，最大的挑戰就是中國的天空正在變得擁擠不堪。

目前，北京、上海虹橋、成都、深圳、大連、烏魯木齊等18個機場，由于地面及空域資源緊張，運行已經處于飽和狀態。以最為繁忙的北京首都機場為例，其每日起飛架次已經從今年7月的1150班左右，減至每天1100架次；而在10月底之前，更將進一步減至1050架次，10月底至明年3月底為每天1000架次。

這就意味著，僅在今年8月15日至10月27日期間，往來北京的336個航班都將被取消。

此外，為進一步緩解即將到來的“空中大擁堵”，民航總局已經明確宣布，在2010年前，將暫停受理設立新航空公司的申請。

然而，這些被動措施都只能是權宜之計。因為在過去十年，中國民用航空運輸業的增長速度每年都在15％左右。而根據全球兩大飛機制造商美國波音公司和歐洲空中客車的預測，未來20年中國還將增加近3000架飛機；2006年，中國的民用機隊才剛過千架大關。

如果中國的空中管理系統不進行一場革命的話，首都機場也許很快就會像今天的北京火車站一樣人滿為患。

空管瓶頸

經常在北京、上海等大城市之間搭乘飛機的人，往往都有這樣的經歷：在快要登機的時候突然得到通知，由于前方流量控制，飛機延遲起飛。也許只有此刻，我們才會意識到“空中交通警察”——空管系統的存在。

雖然天空是自由的，但在天空中每一架飛機的起飛、降落、航線選擇，都要嚴格聽從空管系統的指揮。空管系統的效率，在相當大程度上決定了整個民航體系的效率。

民航華東空管局運行監控中心主任林繼良對《財經》記者表示，目前中國的空中交通管制方式，從技術上來說分為程序管制和雷達管制兩種。

在程序管制下，管制員主要靠飛行計劃、雷達標圖和無線電收聽掌握飛機位置，嚴格按照相應的程序、相應的間隔標準來指揮；雷達管制則限制相對較少，雷達管制員利用雷達手段，向已被識別的航空器提供管制服務。

由于不能直接“看到”飛機，傳統程序管制要求同航線同高度航空器之間水平間隔不能小于十分鐘，對大中型飛機來說相當于150公里的距離；利用雷達監控輔助的話，這一間隔可以降低到75公里。而采用完全的雷達管制的話，間隔則僅僅需要20公里。

不過，由于各種條件限制，中國只在飛行流量較大的70％的地區實施了雷達管制，其他地區仍在沿用空域利用效率低下的程序管制模式。

即使是雷達管制也并不完美。以中國為例，雷達管制的航道一般長寬各20公里，高600米，即在這一立體空間內，只允許同時存在一架飛機。如果飛機太多，結果就只能是“空中塞車”。空管這時就必須暫緩一些航班的起飛降落，以控制航線上的流量。

根據民航總局的統計，今年6月平均航班正常率為84.22%，其中流量控制和航行保障的空管原因就占到二成，僅次于航空公司自身以及天氣原因。

根據《財經》記者從一些航空公司了解到的信息，在北京、上海等主要機場，因空管原因造成的延誤比例實際上還要遠高于這個比例。目前，中國航線流量擁堵主要發生在“三點”（北京首都機場、上海虹橋/浦東機場和廣州白云機場）和“三線”（京廣線、京滬線和廣滬線）。

民航總局技術中心副主任伊群對《財經》記者稱，到2005年，中國航空運輸總周轉量躋身世界第二，從規模上而言，中國已經成為世界民航大國。但中國還不是一個民航強國，空管能力的滯后就是其中的一個重要因素。

“現在，空管能力已經成為中國航空業發展的一個瓶頸。” 東航董事會秘書羅祝平也認同這種看法。

作為空中飛行的監管機構，民航總局也意識到這種緊迫性。從今年5月開始，民航空管系統正式啟動了空管體制改革，決意從制度層面解決空管效率不高的問題，力爭在今年9月之前完成。

據悉，此次改革的基本思路是“政事分開、運行一體化”，即民航總局空管局、地區空管局的空管行業管理職能與運行職能實行分離，行業職能交由總局和地區管理局行使；總局空管局和地區空管局行使業務管理與運行職能，實行垂直管理，實現一體化運行。

勾勒“空中高速”

實際上，空中交通管理早已經成為一個世界性難題。根據波音公司預測，全球民航公司未來20年約需要2.86萬架民航客機，2026年之前，全球商用客機需求量將達到3.64萬架。這對目前已飽受設施老化、技術手段滯后困擾的全球空管體系來說，無疑是一個巨大的挑戰。

出于對2025年空中運輸量可能翻倍的擔憂，歐盟早在2004年，就開始發起了“單一歐洲天空”計劃；其中空管技術層面的計劃，被稱為SESAR（新一代歐洲空中交通管治系統）。

根據這一計劃，到2020年，在歐洲上空將實現以衛星為基礎的一體化通信、導航和監視，通過建立通用數據交換網絡、伽里略導航衛星系統、雷達聯網和廣播式自動相關監視（ADS-B）系統，實現對歐洲高空空域的統一協調指揮，以最大限度地提高空域安全、容量和效率。

2005年，美國聯邦航空局（FAA）也開始規劃“未來一代航空運輸系統（NGATS）”，這個系統的預期目標是：到2025年，NGATS將能夠滿足目前運輸量三倍的需要，同時還將保證在除最差氣候外的各種環境中的航班飛行安全，并可極大地減少旅客的中轉時間。

美國聯邦航空局聯合規劃與發展辦公室（JPDO）總架構師杰伊默克爾（Jay Merkle）在接受《財經》記者采訪時表示，就目前美國空管系統的保障能力，在舊金山、洛杉磯、華盛頓、紐約、底特律等地區空域資源，早在2004年就已經飽和；目前在很多地區，利用程度都已經超過了100％。

“如果2025年的運輸量是現在的3倍，美國大多數地區的空域需求都將是現有能力的兩倍。”他解釋說。

這種空中交通的飽和與過飽和狀態，也同樣直接反映在了航班延誤率上。根據美國聯邦航空局的統計，美國航空公司今年前六個月的航班到達總延誤率達到了21％，創下1995年按目前格式記錄數據以來的最高紀錄。其中在6月，各大航空公司航班的到達延誤率更是高達29％，為2000年以來的最高值。

目前，美國和歐洲的空管體系都被稠密的雷達網覆蓋，但由于技術上的限制，雷達需要36秒鐘才能精確“閱讀”一架飛機的準確位置。這對于一架以每小時900公里－1000公里速度飛行的大型客機來說，尤其在進場和出場時，就要求每架飛機之間必須保持10公里以上的水平距離，以及垂直5公里以上的間隔。無疑，這對機場和空域資源而言，都意味著極大的浪費。

雷達管制還有另外一個重要缺陷。由于每座雷達的覆蓋范圍往往只有500公里左右，要使飛行始終處于雷達管制之下，飛行員不得不遵循一條折線而不是更短的直線飛行，對飛行時間和燃料也都造成了浪費。

因此，歐美目前的策略，都是致力于實現從雷達管制逐漸向衛星管制的過渡。在新的空管架構中，ADS-B（廣播式自動相關監視）技術的作用至關重要。

裝備ADS-B機載電子設備后，飛行員可以根據GPS（全球衛星定位系統）閱讀自己的位置，然后將自己的位置、速度、機型和路線等，向其他飛機和方圓270公里范圍內的地面控制中心廣播；這樣飛行員和地面人員都可以實時了解所處空域的交通情況，飛機之間距離就可以更近，因為GPS的精度可以達到100米以下，甚至30米左右。借助這套系統的幫助，飛行員還可以自己根據交通狀況選擇更近的線路，而不是完全依賴于地面控制中心。

美國聯邦航空局新聞發言人漢克普萊斯（Hank Price）在接受《財經》記者采訪時透露，2025年前，美國全國380個雷達都將逐步被取代，屆時“將處在一個新的空管網絡中”。采用ADS-B的機場，每45秒鐘即可起降一架飛機，每條跑道的起降能力可以比現在增加25％。

中國式選擇

和已經準備從陸地向太空過渡的歐美空管體系相比，擺在中國空管體系面前的道路無疑更加漫長。畢竟，對于這個擁有廣闊領空的國家而言，雷達管制也還尚未實現完全覆蓋。

民航華東空管局通信導航處處長蒲海波對《財經》記者表示，就目前中國的國情而言，雷達管制還是最成熟、最可靠的手段；中國近幾年的發展方向，還是以逐步普及雷達管制為主，畢竟相對于程序管制而言，這已經是很大的改善了。

在“十五”期間（2001年至2005年），隨著北京、上海、廣州三大區域管制中心的建成并投入使用，中國實現了70％的空域置于雷達管制之下。今年7月，以成都為中心、覆蓋西南地區的中國第四大區域管制中心亦開始籌建，預計在2015年前正式投入運行之后，屆時中國有望實現大部分區域的雷達管制全覆蓋。

在中國，雷達管制技術本身，通過軟件更新等也還存在進一步提升的空間。根據民航總局空管局的規劃，從2007年11月22日零時起，在中國所有飛行區8400米到12500米高度的空域范圍中，飛機間的垂直間隔將從600米縮小到300米。在縮小垂直間隔后，可以飛行大型客貨機的飛行高度層將由目前的6個增加到13個，航空空域的利用率可以增加1倍以上。

蒲海波在接受《財經》記者采訪時承認，這次縮短垂直距離，就得益于軟件更新帶來的技術改進。

不過，他也同時指出，雖然把可利用的高度層在理論上增加了1倍，但考慮到安全性，實際上不會那么大，“大致可以提高20％到30％。”

顯然，僅僅依靠現有的雷達管制，注定難以滿足中國長期的航空發展對空管體系的需求。因此，在中國民航總局制定的“十一五”規劃中，除了在東部地區飛行密度較大的航路推進區域導航（RNVA/RNP）航路、在西部地區及極地航路開展高頻數據鏈試驗，以及建成以北京、上海和廣州三個節點為主要框架的航空電信網實驗網之外，也強調要通過試點逐步推進ADS-B的應用。

民航總局技術中心副主任伊群在接受《財經》記者采訪時透露，中國正在研究美國和歐洲的做法，探討如何建設自己新一代空中運輸系統。

但在業內人士看來，由于這一系統涉及到的部分相當龐雜，要真正實施起來并不容易。歐美雖然都采取了ADS-B技術，但數據鏈的頻段和制式等并不一致，中國在技術上如何抉擇，也是一個考驗。

民航總局空管局有關人士也對《財經》記者坦言，由于涉及的方面太多，需要改造的設備太多，現在也無法預計整個系統更新的投資規模有多大。

在蒲海波看來，目前中國民航飛機根據衛星給自身定位，在技術上也還沒解決好更新速度慢的問題；此外，收費昂貴也是一個問題。更重要的是，由于衛星導航涉及到國家安全問題，目前政策層面的態勢就更加微妙了。

當然，在技術層面的制約，在將來有望隨著中國二代北斗衛星導航系統的成功運行，以及和空管系統相關新技術產品的成熟得以緩解。

民航總局空管局副局長呂小平就曾表示，“十三五”（2016年到2020年）期間，中國將在全國范圍內建設新一代星基（基于衛星導航）空中交通管理系統，以達到歐美等先進國家的管理水平。這樣，在2020年至2030年期間，中國將逐步形成新一代空管運行體系。

現任民航華東空管局運行監控中心主任的林繼良，對于中國未來的空中管制，更是有著詩一樣的想像：

今后的天空，就像一個縱橫交錯的道路網絡，這中間有高速、也有小路，還有過道，只要不是互相穿越。雖然不能說“天高任鳥飛”，但飛行員顯然有了更多自主選擇的機會，而不是像如今一樣受到嚴格的控制。