廣州白云機場協同運行效能分析與提質增效措施

□ 廣州白云國際機場 李 潤 民航中南空管局 梁其釗/文

隨著國內經濟的高質量發展，中國民航的各項數據指標也保持著穩定較快增長。運輸量的穩步提升，對機場、空管等部門的保障能力提出了更高要求，尤其是北京首都、上海浦東、廣州白云、成都雙流等大型國際樞紐機場，多跑道、多滑行道、機位等結構復雜，對業務保障部門而言提出了更多考驗。機場作為地空運行轉換的節點，成為了運行參與各方的協同界面與協作平臺。機場與空管單位之間的協同運行成為提高運行效率的關鍵。

目前，很多機場通過建立運管委協同機制，基本達成了預戰術層面的協同決策。而在實際運行中，戰術層面的程序對接與決策落實機制仍需不斷完善。本文通過分析廣州白云機場運行情況，介紹現有運行效率提升手段及成效，總結運行經驗，為進一步提高地空協同運行水平，提高機場運行品質提供參考。

白云機場運行效能分析

（一）白云機場起降效能

1.跑道運行架次

跑道效能主要表現為對運量的承擔情況，在此主要通過跑道起降架次及起降架次占比進行分析研究。由于2020年上半年架次驟減，低負荷運行情況下跑道運行模式以一起、一降的隔離運行模式為主，與滿負荷運行條件下跑道分配情況區別較大，本節以2019年數據為基礎進行統計，分別分析西跑道（01/19）與東側窄距跑道組（02L/20R與02R/20L）表現情況。

經統計，白云機場2019年東側窄距跑道組與西跑道分別承擔起降架次257154架次和224709架次，分別占比為53.37%和46.63%。東側窄距跑道組最高月運行架次為2019年12月的22685架次，西跑道最高月運行架次為2019年10月的19783架次。全年東跑道組與西跑道架次比例基本平穩，以東跑道組運行架次占優，最多占比54.32%、最少占比52.26%。

同時通過分析全年東、西跑道系統的運量時間分布（圖1）可發現，全年統計架次占優的東跑道組，實際上在每日運行繁忙時段架次占比不足50%。圖1中9點至15點，19點至23點期間，西跑道運行量占比均超出或接近50%（柱狀圖中紅色部分）。這說明在每日繁忙運行時段，西跑道運行量過于集中，在需要“一起一落”的混合運行模式下承擔了繁忙時段超過一半的運行量，容易出現跑道頭長時間排隊等情況。因此，建議在運行中應充分使用東側跑道組釋放部分架次需求，在繁忙時段發揮東跑道組的剩余效能，平衡場面運行狀況。

2.跑道起降容量

根據民航局《關于廣州白云國際機場容量調整的批復》內容，白云機場高峰小時容量標準為78架次。

根據2019年日流量小時高峰統計，其中最高小時高峰架次為90架次，最低為66架次。平均每日小時高峰架次為77.6架次，與白云機場獲批時刻容量相當，時刻容量利用率達99.48%，表明當前機場高峰運行時已趨于飽和。

2019年全年，每日流量趨勢呈“√”狀分布，經線性回歸可得每日流量走勢圖（圖2）。可見白云機場每日早高峰出現在早7點至10點，本場流量在經歷每小時10架次的高速增長后進入持續繁忙時段（10點至24點），晝間架次穩中有升，其中11點至13點、20點至22點呈緩和趨勢。凌晨2點至6點為運行空閑時段，該階段小時運行架次平均水平降至40架次/小時以下，該時段為場內施工維護作業提供了重要窗口。

同時根據每日流量走勢圖與白云機場各時段批復的時刻協調參數對比可知，本場9點至24點各時段平均小時架次基本維持在批復的小時最大起降架次85%的水平，運行在合理區間。未來能夠繼續增量的時段區間主要集中在凌晨1點至7點之間，該時段運量增長應考慮以貨運航班為主，這對白云機場的運力結構優化也提供了參考。筆者認為，在未來增量情況下，白云機場早高峰的出現更加提前且增速更快，同時每日高峰運行時段將繼續延長，夜間維護作業窗口被持續壓縮，這對未來白云機場的運行管理提出了更高的要求。

3.跑道占用時長

進港航班跑道占用時長為其接地至其脫離跑道的時長，能夠體現本場落地航班對跑道的占用情況。2019年1月至2020年6月，白云機場落地航空器跑道占用時長平均為42秒，符合優化間隔下白云機場落地航空器跑道占用時長50秒的要求，也從側面反映出現有跑道快速脫離道設計較為合理。

出港航班跑道占用時長為其開始進入跑道至其離地的時長，能夠體現本場起飛所需間隔的時間長度，也是“落—起—落”航班流中兩個落地航班飛越跑道入口的時間間隔。2019年1月至2020年6月，白云機場出港跑道占用時長平均為2分23秒，這符合“落—起—落”一個起飛間隔3分鐘的經驗值，以航空器短五邊最后進近速度4.5KM/分鐘轉換為距離，可知在優化間隔和RECAT（尾流間隔重新分類）措施實施后，白云機場起飛間隔距離由原有的12KM逐步縮減至10KM左右，起飛間隔更趨緊湊。

上述數據表明，航空器進入跑道系統后的運行效能平穩、高效，起降間隔緊湊。要繼續提高白云機場跑道運行效能，應避免跑道流量不均、避免出港斷流、減少跑道閑置，充分發揮本場較高的跑道運行水平。

（二）白云機場滑行效能

1.進出港滑行時長

進出港滑行時長分別為進港航班從落地到停機位的時長及出港航班從離開機位至起飛的時長。需要指出的是，進港滑行時長除航空器脫離跑道后的有效滑行時長外還包含了其跑道占用時長；出港滑行時長除有效滑行時間外還包含了航空器推出開車過程、在跑道頭的等待時長及跑道占用時長。因此該數據為一綜合性指標，對于出港航空器的推出開車時長在后文中會進一步分析。

經統計，白云機場2019年1月至2020年7月的進出港滑行時長持續縮短，其中出港滑行時長由2019年初的18分鐘縮短至15分鐘以內，進港滑行時長由9分鐘以上縮短至7分鐘以內。尤其在2020年上半年，因疫情影響本場運行架次銳減，2～4月進出港滑行時長均有縮短，其中出港滑行時長減少明顯，說明出港滑行時長與運行負荷有著直接的關聯性，隨著運行環境逐步恢復正常，進出港滑行時長出現環比增長，但同比仍保持縮減勢頭。

由于現有出港滑行時長統計中包含了航空器加入排隊序列后的跑道頭等待時長，該時段內航空器未能進行有效的滑行，主要在跑道頭等待起飛間隔。因此過早的加入排隊序列對場面運行效能存在負面影響，也不符合綠色機場的建設發展方向。未來最優化的目標是在出港流不間斷的前提下，航空器滑行至跑道頭后即存在起飛間隔，不需要耗時等待即可進入跑道起飛。如何應用A-SMGCS（高級場面引導控制系統）及DMAN（離場管理系統）精確計算航空器推出、開車節點、全程控制航空器滑行過程，合理匹配進離場航空器順序，充分利用起飛間隔，實現“滑到即起”是今后白云機場場面運行中能夠提高運行效率的重要研究課題。

2.穿越滑行情況

因白云機場航站樓位于飛行區中部，東西飛行區之間的航空器需通過垂直聯絡道進行穿越滑行，本文從穿越滑行率及穿越滑行架次兩項指標分析相關運行效能。

2019年全年，白云機場進港航班240885架次，其中穿越滑行架次62336班，平均穿越滑行率25.88%。在白云機場進港航班量前五的南航、東航、深航、海航、國航五家航空公司的平均進港穿越滑行率為21.88%。

2019年全年，白云機場出港航班240896架次，其中穿越滑行架次125146班，平均穿越滑行率51.95%。在白云機場出港航班量前五的南航、東航、深航、海航、國航五家航空公司的平均出港穿越滑行率為50.81%。

進港穿越滑行率遠低于出港穿越滑行率表明本場航空器就近落地更易實現，而就近起飛由于離場程序的固化仍存在較大限制。由于就近起降運行需要空管單位的大力支持與配合，為了進出港航空器穿越滑行的持續減少，白云機場也應從自身優化方面進行大膽的探索與嘗試——即靈活的航站樓分配規則。

3.推出開車效率

推出開車時長為航空器推出開車至航空器滑行的時間長度，能夠反映航空器推出、開車環節的工作效率。

2019年1月至2020年6月，白云機場航空器推出開車時長呈持續下降趨勢，由最初的6分56秒縮短至5分20秒。2020年2月至5月推出開車時長縮減明顯，之后推出開車時長呈緩慢上升趨勢。由此可見，由于推出開車時長與航班量呈正相關趨勢，一方面由于航班量的減少，對地面保障單位的運行壓力有所緩解，保障能力能夠有效部署并得以釋放，另一方面，推出航空器之間、進出港航空器之間沖突減少，推出開車過程更為順暢。該項數據表明，2020年2～4月平均推出時長4分53秒為現有保障能力的充分體現，2019年下半年平均推出開車時間長5分48秒為繁忙運行環境下的平均水平。2019年底在機場推行的接送機優化措施促進了本場保障環節效率的進一步提升，除將線性流程有條件的轉化為并行流程從而壓縮接送機流程時間外，更將“邊推邊開”等高效操作規范化。今后在航班架次繼續增長的條件下更有效的分配保障資源、減少航空器之間的運行沖突是進一步縮短推出開車時長的兩項有效措施。

協同運行提質增效措施及成效

（一）起降效能優化措施及成效

1.跑道運行模式優化

白云機場跑道運行效能中存在高峰時段航空器在跑道端等待起飛隊列較長，部分航班可能因為在跑道頭等待而延誤的現象。其主要原因是起飛航班的跑道分配受限于離港方向，白云機場兩條主用起飛跑道，隨著近年航班量的增長，兩條跑道流量不均衡，影響運行效率。

白云機場針對這一現狀向民航局、中南管理局申請，對航班時刻安排進行優化，調整計劃編排結構，從預戰術層面緩解同向航班集中出港現象。同時，在每日運行的戰術層面與中南空管局開展聯合優化課題，共同分析研究并制定優化措施，形成常態化工作機制。最終確定采取分時段出港分流的措施，通過白云機場對場面態勢的實時判斷，預判出可能引起擁堵的情況，向空管塔臺提出離場程序動態調整需求，將預計使用繁忙一側跑道的航空器調整到非繁忙跑道起飛，從而均衡跑道使用效率，減少排隊等待。

在出港航班高峰時間段東、西跑道起飛數量不均衡，白云機場通過參與跑道使用策略的制定，提前1小時預測東西跑道起降數量，當判斷東西跑道預計起飛數量相差超過4架時，及時協調空管，調整兩條跑道起飛航班數量，從而減少跑道頭起飛等待時間，提升航班正常性，進一步滿足旅客正點出行需求。

由于同時涉及到飛機地面和空中運行程序的調整，項目前期只能采用臨時協調、有較早提前量的方式，經過進一步優化實現了：

（1）與空管塔臺建立常態化工作機制，將各種情況進行分類歸納，固化工作流程，實現了有針對性的優化措施。

（2）在實際運行中增加可復制性，便于不同值班人員實施時采用統一標準。

（3）減少協調工作量，可快速采取相應措施，確保跑道運行效率優化的及時、有效。

經統計，2019年全年共分流優化起飛32163架次，其中促進放行正常28590架次，東西跑道使用更均衡，航班跑道頭等待時間從8分21秒減少到6分54秒，平均每個航班減少了1分27秒，其中高峰時段，平均減少分流航空器排隊等待時間2.23分鐘，使得全場進出港航班運行效率受益，有效提升了航班正常性。

2.就近落地情況介紹

2018年本場接管機坪管制工作后，白云機場為做好空地運行轉換、提高場面運行效率，不僅主動優化停機位分配規則，同時以此為契機加大與中南空管局管制中心協調力度，持續推進就近落地工作。在中南空管局管制中心的大力支持下，本場就近落地率持續提升。自2018年6月至2020年4月，本場438287架落地航班中有332183架航班根據其停機位進行了就近落地運行，就近落地率由2018年下半年的66%提升至2019年上半年的90%以上。其中2019年全年平均就近落地率78.3%，與前文本場五大航司平均進港穿越滑行率21.88%的數據高度吻合，全年月度最高就近落地率達94.32%。

隨著進場管理系統（AMAN）在空管部門的成熟應用，2019年6月至2020年4月中南空管局管制中心共主動調配就近落地航班39275架次，主動調配就近落地率由最初的63%提升至90%左右。

2019年4、5、8月在就近落地率逐步上升的過程中有所反復，9～12月就近落地率均在92%以上且相對平穩，同時2020上半年該數據也穩定在高位（圖3）。該趨勢說明就近落地的管制指揮對運行環境依賴較大，在雷雨等復雜運行環境下就近落地率會受到影響，同時在運行流量較小情況下調配難度降低，就近落地更易操作。就近落地率能否在未來持續提升對空域運行環境有著較強的依賴性。

（二）滑行效能優化措施及成效

1.機坪滑行道同進同出

白云機場機坪滑行道結構存在數個單一通道或雙通道的“U型槽”，這些區域運行繁忙，但該結構使得臨近機位之間存在較多運行限制，導致出港航空器之間相互等待、進出航空器之間沖突較多，尤其是進港航空器在外等待進位時，增加了滑行時間和等待油耗，還使得其他滑行航空器運行效率受到影響。

為了優化“U型槽”運行效率，減少等待時間，白云機場經過分析研究，并評估優化方案的可行性與安全性，確定了“同進同出”運行措施，一是對機位進行分組，將運行條件和規則相同的鄰近機位劃分、編組；二是增設啟動點，在同一滑行通道內，充分利用滑行通道的長度和寬度，增設啟動點或啟動區域；三是優化進出規則，針對僅允許一架航空器活動的進出規則，突破為雙通道可獨立并滑、單通道可一進一出、單通道可多機同時推出；四是實施風險管控，以保證安全間隔為原則，通過機坪管制員、飛機駕駛員、引導車引導員、地面機務等多方的密切溝通與配合，共同保障航空器進出安全。

通過推行飛機滑行通道“同進同出”模式（圖4），充分利用滑行通道的長度和寬度，增設飛機啟動點，將只允許一架飛機活動的滑行通道，創新突破為雙通道獨立并滑、單通道可一進一出、單通道多機同時推出等滑行方式，滑行效率明顯提升。

經過新措施的實施，2019年9～12月，白云機場航班到港滑入時間共減少3535分鐘，同比降低6.38%，滑出時間減少2356分鐘，同比降低2.47%，受益航班達2946班，受益航空公司達47家，占本場執飛的53.4%。

現階段“同進同出”措施優化了已有滑行通道中的運行規則，在下一步優化階段中改進的舉措如下：

（1）調整、合并部分機位推出后的啟動點；

（2）規劃、設計、增設和延長部分滑行通道、推出線、進位線和滑出線；

（3）實施更靈活、高效的滑行進出規則，以及就近滑出路線，進一步提高機坪內滑行道推出與進位的效率，提高飛機地面運行流暢性和航班的正常性。

2.航班推出預管理

為了減少航空器推出開車時長，白云機場開展“推出預管理”模式。在以往傳統的航班推出流程中，拖車都是以航班預計起飛時間為到位依據，以航空器閃燈為指示，進行掛拖車操作。采用這種方式存在以下不足：一是推出時間信息不夠精確，不能及時考慮流控和地面交通情況。二是無法解決多個航班同時閃燈的情況。三是獲取信息不足和信息傳遞的滯后性，導致航班延誤增多、航空器滑行總時長增加、滑行油耗增大等情況。

白云機場在此基礎上進行了優化改進，根據放行時間、沖突情況和延誤情況，綜合確定推出時間和推出次序，協同各航司及保障單位主動發布信息，機務根據推出時間提前做好拖車保障，最終實現精確、準時推出。

與航空公司合作推行“航班推出預管理”，白云機場在運控中心增設專職崗位，通過與航司聯席指揮精準掌握地面保障信息，通過與空管系統對接精準獲取空管放行信息，并對航班主動干預協調，打通了空管放行排序和地面保障信息傳遞的壁壘，由白云機場做好機坪前置放行，進行推出排序，給拖車提供精準的推出信息，優化空管放行信息和地面保障資源的匹配，提升了機場主體管控地位。

由于涉及保障部門和航司較多，工作量較大，起初沒有覆蓋全場，為了該項措施取得更好的效果采取了如下改進措施：

（1）完成軟件系統開發，從而徹底告別依靠手工操作的方式，實現了自動推算時間和次序，超時預警和靈活的定制顯示等功能。提高了航班信息處理效率后，在不增加人手的情況下，項目拓展到整個白云機場所有航班；

（2）不斷吸取航班保障單位相關意見，優化工作流程和軟件系統，使系統的使用更加順暢；

（3）逐步形成規范性管理模式，并向民航局和業內推介，繼續加強業內已取得的示范和引領效果。

2019年項目實施以來，受益出港航班達18萬余架次，促進了本場運行效率，具體成效有：一是出港航班推出時間縮短，航班推出平均耗時縮短為4分54秒，相較項目實施前的平均耗時6分06秒，平均每架節省1分12秒，每月可節省12870分鐘；二是出港航班滑行時間縮短，2019年5月以來，白云機場平均出港滑行時間16分28秒，同比下降2分05秒。三是到港航班等待時間縮短，平均到港滑入時間為7分19秒，同比下降了2分16秒。

綜上所述，機場作為運行主體在充分發揮管控平面功能的基礎上，不僅要從運行層面出發做好地面保障、運行環節的工作，更要著眼空域運行，明確自身航空器空地運行轉換平臺的角色定位，多維度的立體思考運行環境，實時進行運行效能評估。充分發揮協同決策機制功能，發揮好運行管理系統和協同平臺作用，將空地信息有效對接，能夠使用實時運行效能評估結果與空域通行能力進行對標，向空管提出更合理的放行需求、更好的發揮地面基礎設施和保障能力所提供的運行效能。

同時在業務不斷發展的過程中，機場應制定研究能力提升計劃，設立研究中心，對接高校、科研院所等學術資源引入研究能力，不斷對接前沿技術，基于自身豐富的運行經驗、數據資源，對運行決策和業務發展提供充分的支撐。

最終通過形成系統、實時運行效能評估能力的過程，進一步實現管控范圍的全區域覆蓋、運行流程的全流程控制、風險控制全風險預控的戰略目標，在提高運行效能的過程中，促進四型機場建設，更好滿足人民群眾的出行需求。