西安區域使用臨時航路X18安全風險評價與經濟性分析

杜岸洲 首都經濟貿易大學

2021年4月22日在全球氣候分會上，習近平總書記向世界莊嚴承諾，我國將力爭在2030年前實現碳達峰、在2060年前實現碳中和。隨著國家經濟的快速發展，民航業也蓬勃發展，近5年里航班量以每年10%以上的速度增長，其中每年全國使用的燃油數量、成本和碳排放也相應增長。民航運輸是全社會碳排放的重要組成部分，減少民航運輸的碳排放，既可以為減少國家碳排放做貢獻又可以為國家節省大量的燃油成本。通常情況下，空中交通管制單位通過在固定區域縮減航班的航程和飛行時間，是最直接也是最有效的方法。為了達到縮短航程的目的，國家劃設了很多條臨時航路，但是臨時航路的使用往往伴隨著風險，如發生民航運輸機與軍航訓練機之間的飛行沖突等。因此，在保證安全的前提下使用臨時航路，既能達到減少燃油使用成本的目的又能達到減少碳排放的目的，是一項利國利民的重要措施。

一、臨時航路X18的概況和使用風險分析

西安區域管制中心是中國八大區管中心之一，承擔著我國由南至北和由東到西的航班調度任務，是我國空中交通保障的一支重要力量。由圖一可知，X18航路是西安區域的重要臨時航路之一，其東起點為OMBON，西至西寧上空。它的作用是連接兩條重要國際航路，分別為B330和B215，B330在西安區域為南北走向，B215在西安區域為東西走向。按照航路走向相關規定，從西南方向即成都及以遠去往烏魯木齊及以遠的航班，通常經B330、B215往返，在西安區域內飛行約699KM。在空域容許的情況下可以使用X18從OMBON直飛點P434，這樣飛行的航程約為548KM。比計劃航路少飛約151KM，飛行時間約11分鐘。

圖一 X18 航路示意圖

通過西安區域專家組評議，使用X18航路有以下風險：1.X18航路上向東飛行的航班與B330、Y1航路航路上向東飛行的航班在OMBON匯聚，容易造成飛行沖突；2.X18航路上向西飛行的航班與B215航路航路上向西飛行的航班在P434匯聚，容易造成飛行沖突；3.當有空軍活動的情況下，X18航路上的航班容易與空軍飛機發生沖突。

二、使臨時航路X18的經濟性分析

同樣條件下，飛行距離減少，飛行時間也會減少，因此燃油的消耗相應減少。雖然不同的機型每小時耗油量不盡相同，但是在同級別的航空器間的差值不大[1]。目前國際上主要的運輸客機為波音B737系列和空客A320系列。為了便于計算，本文將選取B737-200機型為標的，計算其節省燃油的情況。

飛機的飛行速度通常在一個區間里，不同機型速度有所不同，B737-200的馬赫數通常在0.73—0.80之間，為了便于計算，本文選取其常用馬赫數0.785，即速度V為853KM每小時。其燃料航空煤油的價格是隨著國際油價走勢波動的，文章選取近日平均價格為6 170元每噸。根據測定，B737-200每小時耗油約為2 500升。根據以上數值，可計算得出B737-200每小時耗油成本為。根據B737-200每公里耗油成本為。

由前文可知，使用X18航路比計劃航路少飛約151KM，該航段的航班量約為163架次/天，假設所以航班都使用X18，預計每年可節省的燃油費M為：

18.083×151×163×365≈1.62 億元

三、風險評價方法介紹

風險評價的方法，從量化程度的角度出發，風險評價可劃分為定性評價、半定量評價和定量評價。從推理過程的角度出發，風險評價可劃分為歸納推理和演繹推理評價法。從評價目的的角度出發，風險評價可劃分為事故致因評價、事故后果評價和風險分級評價。以下是幾種常用的風險評價的方法：人工神經網絡法[2]，事件樹分析(ETA)，事故樹分析(FTA)，灰色系統理論[3]，風險指數評價法等。各種評價方法有其自身的優點和缺點，由于風險指數評價法直觀、可以實現定量評估和便于應用等特點，本文將應用該方法對使用X18航路的風險進行定量分析與風險管控。通過風險管控，可以保證X18航路在安全的前提下使用。

對于風險矩陣進行定性風險估算主要利用風險評估指數法(RiskAssessment Code，RAC)這一方法。風險評估指數的目的是加權的方法計算風險的大小，即就是從影響風險的可能性和嚴重程度兩個方面出發，劃分成不同的等級，在對各個層級進行定量賦值。通常對事件發生概率有低到高分為1,2,3,4,5級。對嚴重性的劃分通常按嚴重程度從輕到重分為1,2,3,4,5級。風險等級根據嚴重程度和發生概率加權計算值從大到小分為：不可接受的風險、可容忍和可接受。

四、風險評價和管控

風險矩陣模型的建立是評估的關鍵部分之一，可以參考概率模型[4]等方法來確定模型中的各個因素。

(一)“可能性”與“嚴重性”評估

按照指數評估法的原則，對可能性進行以下量化：

極不可能=1近5年未發生；不太可能的=2平均每年統計發生1—2次；偶然的=3平均每月統計發生1—3次；經常的=4平均每周統計發生1—4次；頻繁的=5平均每天統計發生1次(含)以上。

按照指數評估法的原則，對嚴重性進行以下量化：

可忽略的=1安全不受影響；輕微的=2工作受到影響，但并未造成不良后；嚴重的=3造成工作差錯；危險的=4造成事故征候；災難性的=5造成事故。

(二)風險指數確定

確定了可能性和嚴重性的值后，確定風險指數。本文選取風險指數=可能性*嚴重度，可根據風險矩陣進行風險評估。風險指數的確定可以根據所評估對象的不同，選取不同的函數來確定。

(三)風險等級劃分

在得出風險指數并進行評估，可參考下表確定相應的風險可接受程度，劃分風險等級(見表1)：

表1 風險等級劃分表

(四)使用X18航路的風險評價

西安區域專家組評議，對使用X18航路風險的可能性和嚴重性評估如下：

1.X18航路上向東飛行的航班與B330、Y1航路航路上向東飛行的航班在OMBON匯聚，容易造成飛行沖突：可能性4，嚴重性3，風險等級12；2.X18航路上向西飛行的航班與B215航路航路上向西飛行的航班在P434匯聚，容易造成飛行沖突：可能性4，嚴重性2，風險等級8；3.當有空軍活動的情況下，X18航路上的航班容易與空軍飛機發生沖突：可能性5，嚴重性3，風險等級15；對照表2，使用X18航路風險無空軍活動時為可容忍，有空軍活動時為不可接受。

(五)風險管控后使用X18航路風險評價

1.X18與B330、Y1航路匯聚風險控制：X18主用高度9 500米，B330、Y1航路不使用9 500米。控制后的可能性2，嚴重性2，風險等級4；2.X18與B215航路匯聚風險控制：X18主用高度9 200米，B215航路不使用9 200米；控制后的可能性2，嚴重性2，風險等級4；3.X18航路上的航班容易與空軍飛機發生沖突風險控制：當空軍活動時不使用X18。控制后的可能性3，嚴重性1，風險等級3。對照表2，通過風險管控后，使用X18航路風險為可接受。

五、風險管控后的經濟性分析

根據前文計算可知，在理想狀態下使用X18航路可以每年節省約1.62億元，但是未經過風險管控有可能造成災難性的后果，經過分析管控后，空軍活動期間不使用X18，據統計，空軍活動的時間約為3.3小時/天，因此風險管控可節約的成本R為。這是一個相當可觀的數字，在保障航空安全的基礎上能為國家節省一筆不小的費用，同時還節省了能耗，減少了碳排放。

據統計，截止2020年底，全國共有臨時航路120多條，占全國航路航線總數的20%左右。雖然每條臨時航路節省的航程不盡相同，但是其累計節約的能量和成本是相當可觀的。因此，增加使用臨時航路，是一項一舉多贏的措施。

六、結語

經濟和安全是相輔相成的，只追求經濟而不顧安全會導致災難性的后果，相反只追求安全而不顧經濟會導致破產。只有在安全的基礎上追求利益的最大化才是可持續的發展道路。經過以上分析，西安區域在空軍無活動，向東主用9 500米，向西主用9 200米的前提下使用臨時航路X18可以為國家節約1.4億元左右的燃油。在風險管控后的經濟效益是可觀的，該措施是安全可行的，因此在在風險管控后使用臨時航路是安全可行的。