摘 要:該文首先介紹了多跑道的定義、運行模式和分類對比;對實施多跑道運行的關鍵要素譬如跑道的使用、運行間隔、席位劃設進行了探討;分析國內外各機場多跑道容量,最后從飛機落錯跑道、跑道侵入角度對多跑道運行安全提出了建議。
關鍵詞:多跑道 平行跑道 跑道容量 運行安全
中圖分類號:P208文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2013)04(b)-0008-02
隨著中國航空運輸業的快速發展,空中交通流量急劇增長,國內的機場出現越來越嚴重的交通擁擠,而多跑道的設計和應用能極大緩解交通壓力。對此,國內很多機場采取修建新的跑道來增加跑道容量;預計到2015年,我國多跑道機場將達到20個,但國內多跑道機場運行時間稍短,機場和管制單位在實際運行中存在一些問題,影響空管安全的因素也隨之增加;分析國內外多跑道運行實際、規范和不足等,可為國內其他大型機場實施多跑道運行提供一定的參考。
1 多跑道概述
該文“多跑道”界定為同一機場有兩條或兩條以上的跑道,按機場多跑道布局可分為交叉跑道、平行跑道和開口V形跑道。由于平行跑道布局方式能實現跑道容量最大化,因而目前平行跑道已成為國內外大型樞紐機場的主流跑道構型,該文著重研究平行跑道運行情況。
1.1 平行跑道運行模式
國際民航組織(ICAO)附件14《機場》中,對平行跑道的運行模式進行了分類:(1)相關平行進近:要求平行跑道最小間距不小于915 m;(2)獨立平行進近:要求平行跑道最小間距不小于1035 m;(3)獨立平行離場:要求平行跑道最小間距不小于760 m;(4)隔離平行運行:要求平行跑道最小間距不小于760 m[1-2]。
1.2 平行跑道的分類
美國FAA(美國聯邦航空管理局)對平行跑道做出了具體分類如下:(1)近距平行跑道:跑道中心線小于或等于762 m(2500英尺)。(2)中等距離平行跑道:跑道中心線距離為大于762 m,小于1311 m(4300英尺)。(3)遠距平行跑道:跑道中心線間距大于或等于1311 m(4300英尺)[3]。
ICAO與FAA對于窄距平行跑道界定范圍有一些區別,我國法規對窄距跑道的界定以ICAO文件為參考依據,平行跑道間距小于760 m為窄距跑道。
1.3 多跑道運行現狀
多跑道的組合方式呈現多樣化,近距跑道由于占用土地面積小,容量的提高與投資成本比高,成為國內外許多機場在建設機場系統時優先考慮的建設方案。目前國內內地有11個多跑道機場(北京、浦東、虹橋、廣州、深圳、重慶、西安、成都、昆明、杭州、天津),國外譬如德國的法蘭克福機場、巴黎戴高樂機場、荷蘭希普霍爾機場。美國使用窄距跑道更為廣泛,如舊金山國際機場、亞特蘭大國際機場都有近距平行跑道。
北京首都機場現有36L/36R/01、18R/18L/19 3條平行跑道,根據飛行流量、天氣情況、起降分布等情況,靈活采用混合運行、相關運行等運行模式。浦東機場為較早運行近距平行跑道的機場,3條平行跑道分別為17L/35R、17R/35L、16/34,使用混合運行模式。其中17L/35R和16/34 2條跑道水平距離2260 m,17L/35R和17R/35L水平距離460 m,為近距跑道。
2 多跑道運行技術分析
多跑道的運行需要制定相應的運行規程。運行規程主要包含空管設備的運行條件,通訊保障設備最低運行標準,管制人員上崗條件,跑道使用原則,航空器運行間隔,地面滑行指揮方案,席位設置等。
2.1 跑道使用原則
平行雙跑道運行模式具備較大靈活性。在“安全第一、適當靈活、兼顧就近”的原則基礎上,從跑道運行模式的選擇上講,以充分滿足進港和出港流量為目標進行運行模式的選擇。
在近距跑道一起一降模式中,通常選擇到達流穿越起飛跑道,更有利于管制員把握好穿越時機,保障空管運行安全。穿越起飛跑道時,落地航空器脫離后,使用遠端的聯絡道穿越起飛跑道。
2.2 航空器運行間隔
間隔標準是航空器安全飛行的依據,同時使用間隔標準越小,則機場容量和飛行流量越大。影響跑道上飛機間的安全間隔有很多因素,例如尾流、飛機系統、空域結構、側風、和飛行誤差等。
法規對于近距跑道使用方式以及航空器之間的間隔有較為明確的規定,對于近距跑道運行的雷達尾流間隔、和非雷達尾流間隔主要是按照單跑道間隔進行的,但兩條跑道物理上的分離使之有區別于單條跑道,因此完全按照單跑道的間隔執行則過于保守?,F有空管規章對儀表飛行條件下的航空器實施目視間隔定義和實施條件尚未明確,因此管制塔臺基本采用儀表飛行管制間隔,為航空器配備垂直間隔、縱向間隔和側向間隔。
2.3 席位設置
對于管制席位的劃設,按規定年起降架次超過40萬架次的機場,應當增設地面管制席;超過10萬架次的機場,應當增設放行許可發布席。
現國內繁忙機場現多采用多塔臺、多個塔臺管制席的席位設置,各塔臺席位之間按規定進行溝通協調,各塔臺管制席可單獨負責1條跑道,保證多跑道繁忙機場的運行安全。首都機場有新老2個塔臺、5個地面管制席以及放行許可席位,浦東機場也正規劃修建第二個塔臺。對于實施獨立平行進近,要求進近管制增設監控席位,來監控每一條五邊上飛機[4]。
3 國內外多跑道容量分析
3.1 國內外多跑道機場容量
據國內統計,單跑道機場的年處理飛機136041架次;雙跑道機場平均每條跑道年處理飛機起降架次95918架,比單跑道機場低29.49%;三跑道機場平均每條跑道年處理飛機起降架次88858架,比單跑道機場低34.68%。
3.2 多跑道容量提高技術
1)目視進近。目視進近能較大提高多跑道容量。如果天氣情況良好,FAA允許在目視氣象條件(VMC)下進行獨立平行進近。它可以使飛機在跑道間隔不小于213 m(700英尺)的平行跑道上同時降落;根據波音公司的仿真結果,VMC下的獨立進近比IMC下容量提高16%,比儀表飛行規則下的相關進近提高48%。因而,目視進近極大緩解了美國大型機場高峰時段交通壓力,也適應未來交通流量的需求[5]。
2)配對進近。配對進近程序是一種在間隔大于700ft但小于2500ft的平行跑道上實施的類似于相關IFR進近的程序,它可以使機場容量達到目視情況下的75%。此外,配對進近程序航空器的縱向間隔可不拘泥于儀表飛行規則,采用新型的航空電子設備科實現間隔標準的降低,提高機場的吞吐量和容量。
4 多跑道運行安全
4.1 防止落錯跑道
FAA將航空器看錯、落錯跑道分為兩類:一類是航空器起飛階段,看錯起飛跑道;另一類是航空器在著陸階段,錯落跑道著陸。
看錯、落錯跑道事件常發生在多跑道機場內,平行跑道運行下容易發生落錯跑道事故,因此,實際運行中管制單位有必要簡歷防范落錯跑道的措施和程序,加強五邊進近航空器的監控;進近方式上盡量選擇盲降進近;機場通播系統中增加相關信息,播報所選落地跑道的航向臺和下滑臺頻率;另外,積極引進相關設備,如跑道警示和咨詢系統,防范飛機看錯、落錯跑道。
4.2 跑道侵入
近年來,跑道侵入事故率呈逐年上升趨勢,FAA對引起跑道侵入的原因大致歸為三類:空管操作失誤(OE/D)占16%、飛行員失誤(PD)占63%、車輛行人失誤(V/PD)占21%,故飛行員偏差是導致跑道侵入的主要原因。此外,據FAA統計,美國機場間距不超過305 m的平行跑道占到了總量的33%,其中PD原因則占到了53%;事實上當機場各平行跑道的間距減小時,PD的數量會明顯增加。在交通流量較大的多跑道機場,往往還涉及有交叉跑道或滑行道與跑道交叉,飛行區構型越復雜,跑道侵入的可能性也明顯增大,且造成事故的可能性比交通流量的增加更為迅速,因此,如何有效降低多跑道侵入事故的發生仍然是民航發展亟需解決的問題[6]。
5 結語
多跑道機場管制運行是目前民航行業研究的新興領域和熱點,通過對國內外多跑道運行現狀的分析,總結了多跑道運行模式和技術、對實施多跑道運行的關鍵要素進行了探討;分析了國內外機場的跑道容量,并介紹了提高跑道容量的相關技術;最后從分析防落錯、跑道角度來加強多跑道運行安全。通過對多跑道機場運行實際、規范和不足等的分析,可為多跑道運行理論研究和機場實施多跑道運行提供一定的參考。
參考文獻
[1]FAA,Air Traffic Control,FAA Order 7110.65,US Department of Transportation,Washington,DC.
[2]中國民航局123號令.平行跑道同時儀表運行管理規定,CCAR-98TM[G].
[3]郭海琦,朱金福.近距平行跑道容量及延誤水平[J].交通運輸工程學報,2008,8(4).
[4]王正育,李學忠.近距平行跑道空管運行管理[J].中國民航航空,2012(8):41-43.
[5]俞文軍.近距平行跑道運行技術在中國的應用和發展[J].空中交通管制,2008(12).
[6]FAA Air Traffic Organization.Annual Runway Safety Report[R]. 2010.