航空氣象服務(wù)在民航協(xié)同運行決策中的應(yīng)用研究

摘要：航空氣象服務(wù)在民航協(xié)同運行決策中具有廣闊的應(yīng)用空間，基于此，本文首先樹立了民航協(xié)同運行決策機制的發(fā)展歷程，從保障飛行安全、改善旅客體驗以及促進規(guī)范運營3個方面，探討了航空氣象服務(wù)在民航協(xié)同運行決策中應(yīng)用的必要性，并從航空氣象服務(wù)應(yīng)用現(xiàn)狀出發(fā)，提出了對策。

關(guān)鍵詞：航空氣象服務(wù)；民航；協(xié)同運行決策

引言

改革開放以來，隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展與交通出行需求的日益高漲，我國民航業(yè)得到了長足的發(fā)展。根據(jù)航班管家發(fā)布的《2023年民航數(shù)據(jù)總結(jié)報告》，2023年，我國民航客運航班總量預(yù)計達(dá)492.2萬班次，旅客運輸量6.2億人次。民航協(xié)同運行決策是民航業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要保障，歷經(jīng)多年的探索，我國已經(jīng)初步構(gòu)建了民航協(xié)同運行決策機制，但在實踐層面，民航協(xié)同運行決策機制仍面臨諸多問題，如航空氣象服務(wù)應(yīng)用不充分的問題，并導(dǎo)致了航班延誤率高的現(xiàn)象。對此，要加強航空氣象服務(wù)在民航協(xié)同運行決策中的應(yīng)用，提高民航協(xié)同運行決策的科學(xué)性。

一、民航協(xié)同運行決策機制概況

民航協(xié)同運行機制最早可以追溯到2002年，當(dāng)年成立的民航局空管局運行管理中心，全面負(fù)責(zé)民航空管系統(tǒng)的運行管理、流量管理、應(yīng)急處置等工作，奠定了民航協(xié)同運行機制的基本架構(gòu)。2005年，民航協(xié)同運行機制正式建立，屬于臨時性的協(xié)同運行機制，各方以視頻會議的形式，共享信息，進行協(xié)同運行決策。隨著航班量的持續(xù)增長，原有的協(xié)同運行決策機制越來越難以滿足決策需要，民航空管局牽頭建立了CDM系統(tǒng)，標(biāo)志著民航協(xié)同運行決策機制發(fā)展到新的階段[1]。2014年以來，隨著《基于空中交通通行能力的大面積航班延誤應(yīng)急響應(yīng)機制建設(shè)指導(dǎo)材料》（試行）等多份重要文件、政策的出臺，民航協(xié)同運行決策機制日益完善，在空中交通流量管理以及飛行安全中發(fā)揮著越來越重要的作用。

二、航空氣象服務(wù)在民航協(xié)同運行決策中應(yīng)用的必要性與現(xiàn)狀

（一）航空氣象服務(wù)在民航協(xié)同運行決策中應(yīng)用的必要性

1.保障飛行安全

確保飛行安全，是民航運行決策的基本目標(biāo)，而航空氣象服務(wù)在民航協(xié)同運行決策中的應(yīng)用則在保障飛行安全中發(fā)揮著重要的作用。一方面，航空氣象服務(wù)不僅可以通過氣象預(yù)報，幫助飛行員了解氣象情況、研判可能存在的氣象風(fēng)險，也能通過實時氣象信息更新，助力飛行員決策，以避開惡劣天氣；另一方面，航空氣象服務(wù)對于航線規(guī)劃、機場運營也有著重要的價值，如選擇最優(yōu)航線、提高航班準(zhǔn)點率，降低運營成本[2]。

2.改善旅客體驗

民航業(yè)屬于運輸服務(wù)業(yè)的范疇，改善旅客體驗，既是提高旅客滿意度的客觀需要，也是民航業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必然要求。航空氣象服務(wù)在民航協(xié)同運行決策中的應(yīng)用能夠從兩個方面改善旅客體驗：（1）減少航班延誤現(xiàn)象。依托氣象預(yù)報等航空氣象服務(wù)，航司可以提前做好航班調(diào)整，從而有效減少因氣象問題而導(dǎo)致的航班延誤現(xiàn)象，提高航班準(zhǔn)點率；（2）提高舒適度。航空氣象服務(wù)有助于飛行員避開顛簸區(qū)域，使飛行更為平穩(wěn)，提高旅客舒適度。

3.促進合規(guī)運營

航空氣象服務(wù)在民航協(xié)同運行決策中的重要性，使各國均對航空氣象服務(wù)的使用做了具體的規(guī)定。中國民用航空局空管行業(yè)管理辦公室2019年出臺的《民用航空氣象預(yù)報規(guī)范》明確規(guī)定“各級民航氣象服務(wù)機構(gòu)應(yīng)當(dāng)對其發(fā)布的預(yù)報產(chǎn)品負(fù)責(zé)，對預(yù)報產(chǎn)品持續(xù)檢查并按規(guī)定及時更正、修訂和取消。當(dāng)保持預(yù)報的唯一性，各種報類應(yīng)當(dāng)保持同一地點、同一要素、同一時間的預(yù)報結(jié)論一致?！睆倪@個角度而言，航空氣象服務(wù)在民航協(xié)同運行決策中應(yīng)用能夠促進民航的合規(guī)運營。

（二）航空氣象服務(wù)在民航協(xié)同運行決策中應(yīng)用的現(xiàn)狀

當(dāng)前，航空氣象服務(wù)在民航協(xié)同運行決策中的應(yīng)用方式主要有兩種：

1.設(shè)立氣象服務(wù)席位

部分地區(qū)的氣象中心，在民航運行監(jiān)控中心、區(qū)域管制中心和流量管理室設(shè)立了專門的氣象服務(wù)席位，由專人為民航協(xié)同運營決策提供專業(yè)化、多樣化的航空氣象服務(wù)，并在基本服務(wù)的基礎(chǔ)上，提高各種類型的增值性服務(wù)。

2.建立協(xié)同運行決策的氣象輔助工具

為進一步發(fā)揮航空氣象服務(wù)在民航協(xié)同運行決策中的作用，部分地區(qū)開始探索建立協(xié)同運行決策的氣象輔助工具，最為典型的便是深圳。早在2007年，深圳空管站便針對寶安機場終端區(qū)及珠海進近管制區(qū)，研發(fā)了專門的強對流天氣臨近預(yù)報系統(tǒng)，并于2011年正式運行，有力發(fā)揮了航空氣象服務(wù)的作用[3]。

當(dāng)然，航空氣象服務(wù)在民航協(xié)同運行決策中的應(yīng)用，同樣面臨諸多問題，比如，缺乏共同的氣象情景意識。受信息溝通不暢等因素的影響，氣象部門與空管部門的氣象情景意識未必完全一致，這對航空氣象服務(wù)在民航協(xié)同運行決策中的應(yīng)用帶來了極為負(fù)面的影響。又如，系統(tǒng)融合滯后。民航數(shù)字化建設(shè)采用的是分階段建設(shè)的模式，并形成了眾多的信息系統(tǒng)，氣象信息系統(tǒng)與航班運行、流量管理決策系統(tǒng)均在民航運行決策中發(fā)揮著重要的作用，但兩大系統(tǒng)的融合情況并不樂觀，存在著數(shù)據(jù)壁壘。此外，不同部門、人員間溝通、交流不順暢，也影響了信息共享和協(xié)同運行決策。

三、加強航空氣象服務(wù)在民航協(xié)同運行決策中應(yīng)用的策略

（一）加強氣象基礎(chǔ)理論與科技的共同研究

氣象系統(tǒng)是一項極為復(fù)雜的動態(tài)系統(tǒng)，受到氣壓、風(fēng)速、溫度、濕度等多重因素的影響。氣象系統(tǒng)的復(fù)雜性決定了氣象預(yù)報具有不確定性，氣象預(yù)報結(jié)果與實際氣象難免存在偏差。航空運行決策具有定量性的特點，與氣象預(yù)測的不確定性形成了難以調(diào)和的矛盾，而提高氣象預(yù)報的精準(zhǔn)性，則是破解此一矛盾的關(guān)鍵。對此，應(yīng)加強氣象基礎(chǔ)理論與科技的共同研究，依托理論進步與科技創(chuàng)新，提高氣象預(yù)報準(zhǔn)確率，從而更好地發(fā)揮航空氣象服務(wù)在民航協(xié)同運行決策中的作用[4]。

1.深化氣象基礎(chǔ)理論研究

氣象基礎(chǔ)理論以大氣科學(xué)的基本原理和現(xiàn)象為研究內(nèi)容，涉及大氣動力學(xué)、熱力學(xué)、輻射傳輸學(xué)等多個學(xué)科，在指導(dǎo)氣象工作中發(fā)揮著重要的作用。應(yīng)深化氣象基礎(chǔ)理論研究，依托跨學(xué)科研究，更為精準(zhǔn)地探索氣象形成與演化的規(guī)律，為氣象工作提供可靠的理論指導(dǎo)。

2.改進氣象觀測技術(shù)

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，氣象觀察條件大為改觀。應(yīng)加強新型技術(shù)，如衛(wèi)星遙感技術(shù)、雷達(dá)探測技術(shù)等在氣象觀測中的應(yīng)用，提高氣象數(shù)據(jù)的獲取精度以及時空分辨率，以氣象觀測精度的提升，助力氣象預(yù)報準(zhǔn)確性的提高[5]。

3.改進數(shù)值模式

通過網(wǎng)格的合理設(shè)置以及模型參數(shù)化方案的優(yōu)化，進一步改進和完善數(shù)值氣象預(yù)報模式，使數(shù)值氣象預(yù)報具有更高的準(zhǔn)確性和更好的時效性。

4.構(gòu)建多模式集成預(yù)報系統(tǒng)

針對不同模式下觀測結(jié)果以及氣象預(yù)報的差異性，可構(gòu)建多模式集成預(yù)報系統(tǒng)，將不同模式下的觀測結(jié)果與氣象預(yù)報融合，并在綜合研判不同信息源的基礎(chǔ)上，進行氣象預(yù)報，從而最大限度減少單一模式氣象預(yù)報中的誤差，提高氣象預(yù)報準(zhǔn)確性。

（二）樹立共同的氣象情景意識

氣象情景意識指對各類條件下氣象的認(rèn)知、理解與判斷，涵蓋對氣象洞察的敏銳性、氣象變化的敏感性以及氣象變化可能產(chǎn)生影響的預(yù)見性等多個方面的內(nèi)容。在民航氣象系統(tǒng)一體化不斷發(fā)展的今天，氣象預(yù)報結(jié)果不一致的問題仍然存在，這對民航協(xié)同運行決策帶來了極大的挑戰(zhàn)。因此，相關(guān)工作人員樹立共同的氣象情景意識，就成為航空氣象服務(wù)在民航協(xié)同運行決策中高效應(yīng)用的必然要求。

1.開展氣象數(shù)據(jù)集中解讀

氣象數(shù)據(jù)，如溫度、濕度、能見度、風(fēng)速、云層、降水量等，是氣象預(yù)報的基礎(chǔ)，氣象數(shù)據(jù)解讀中的差異，也是導(dǎo)致氣象預(yù)報結(jié)果不一致的主要因素。應(yīng)在全面采集氣象數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，開展由氣象專業(yè)技術(shù)人員、機場管理人員、航空飛行人員、航司運營人員等參與的氣象數(shù)據(jù)集中解讀工作，增強相關(guān)方對氣象數(shù)據(jù)理解的一致性，為共同氣象情景意識的樹立，奠定堅實的基礎(chǔ)。

2.制定統(tǒng)一預(yù)報工作流程和機制

統(tǒng)一預(yù)報是破解氣象預(yù)報結(jié)果不一致問題的關(guān)鍵，應(yīng)制定多方參與的統(tǒng)一預(yù)報工作流程和機制，一方面，搭建統(tǒng)一預(yù)報平臺，在氣象數(shù)據(jù)及預(yù)報產(chǎn)品整合的基礎(chǔ)上，為相關(guān)部門、人員提供一致的氣象信息來源，促進各方氣象情景意識的趨同化；另一方面，將氣象預(yù)警納入統(tǒng)一預(yù)報工作中，確保各方對氣象預(yù)警信息有相同的認(rèn)知與理解，助力形成共同的氣象事件意識[6]。

3.共同制定飛行計劃和操作策略

氣象是影響飛行計劃的重要因素，特別是大風(fēng)、冰雹、雷暴等特殊氣象，更對航空飛行有著很高的要求。應(yīng)從協(xié)同運行決策的角度出發(fā)，以共同的氣象情景意識為驅(qū)動，制定飛行計劃和操作策略。

（三）推進氣象信息系統(tǒng)與航班運行、流量管理決策系統(tǒng)深度融合

當(dāng)前，人類社會已經(jīng)步入數(shù)字時代，數(shù)字化轉(zhuǎn)型成為各行各業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必然要求。在數(shù)字技術(shù)的支持下，氣象信息系統(tǒng)與航班運行、流量管理決策系統(tǒng)，已成為航空事業(yè)的新型基礎(chǔ)設(shè)施，但兩大系統(tǒng)的融合情況并不樂觀，存在著數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象，對民航協(xié)同運行決策形成了很大的制約。對此，應(yīng)從以下3個方面推進氣象信息系統(tǒng)與航班運行、流量管理決策系統(tǒng)的深度融合，充分發(fā)揮數(shù)字技術(shù)在提高民航協(xié)同運行決策科學(xué)性中的作用。

1.推進數(shù)據(jù)資源共享

氣象觀測數(shù)據(jù)、氣象預(yù)報數(shù)據(jù)、航空飛行數(shù)據(jù)等，是民航運行決策的重要依據(jù)。應(yīng)從民航協(xié)同運行決策的角度出發(fā)，構(gòu)建氣象信息系統(tǒng)與航班運行、流量管理決策系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享機制，實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)共享與信息互通。

2.加強人工智能技術(shù)的應(yīng)用

人工智能技術(shù)以模擬和延展人的智能為核心，在民航運行決策中有著廣闊的應(yīng)用空間。應(yīng)將人工智能技術(shù)作為銜接氣象信息系統(tǒng)與航班運行、流量管理決策系統(tǒng)的媒介，在兩大系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享、系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)上，開發(fā)人工智能決策模型，依托人工智能提供的智能決策服務(wù)，更好地應(yīng)對氣候變化對航空飛行的影響。

3.構(gòu)建一體化的風(fēng)險評估與應(yīng)急處理機制

風(fēng)險防控是民航運行決策的有機組成部分，而氣象風(fēng)險，則是風(fēng)險防控的重點。應(yīng)利用氣象信息系統(tǒng)，對可能存在的氣象風(fēng)險進行全面、系統(tǒng)評估，并將評估結(jié)果實時傳輸給航班運行、流量管理決策系統(tǒng)，通過提前預(yù)警，實現(xiàn)氣象風(fēng)險的快速響應(yīng)和協(xié)同處理，保障航空飛行安全[7]。

（四）加強部門、人員間的溝通、交流

航空流量管制人員、氣象專業(yè)技術(shù)人員，均在航空運行決策中扮演著重要的角色，前者主要根據(jù)各種因素，如航空運行器限制、機場容量、天氣情況等，管理和控制航空交通流量，以確保航空交通的高效性和安全性，后者則為前者提供專業(yè)的氣象服務(wù)。航空流量管制人員、氣象專業(yè)技術(shù)人員分屬不同的部門，易因溝通不暢而導(dǎo)致信息傳遞不全面、不及時。因此，加強部門、人員間的溝通、交流，就成為航空氣象服務(wù)在民航協(xié)同運行決策中應(yīng)用的必然要求。

1.舉行跨部門聯(lián)合會議

根據(jù)民航協(xié)同運行決策的內(nèi)涵、要求，定期舉行跨部門聯(lián)合會議，航空流量管制人員、氣象專業(yè)技術(shù)人員及其他相關(guān)工作人員，均參與到會議中。會議期間，各部門、人員，匯總各方信息，并及時溝通交流，結(jié)合民航協(xié)同運行決策的痛點、問題，確定會議議題，重點做好航空氣象信息對飛行安全影響與應(yīng)對措施的研討工作。

2.制定共同的操作規(guī)程

缺乏共同的操作規(guī)程，是部門在業(yè)務(wù)處理、信息共享、應(yīng)急管理等方面協(xié)同性不佳的重要因素，對民航協(xié)同運行決策的深入開展形成了極大的制約。應(yīng)從提高民航運行決策的戰(zhàn)略高度出發(fā)，制定共同的操作規(guī)程，明確各部門職責(zé)及業(yè)務(wù)流程，確保溝通暢通。

3.開展聯(lián)合培訓(xùn)行動

打破以往以部門為單位的培訓(xùn)體制，開展多部門共同參與的聯(lián)合培訓(xùn)行動，推進航空流量管制人員、氣象專業(yè)技術(shù)人員專業(yè)知識的學(xué)習(xí)和分享，使工作人員從原先的單一素質(zhì)型人才向多素質(zhì)復(fù)合型人才轉(zhuǎn)變，為航空協(xié)同運行決策奠定堅實的人才基礎(chǔ)。

結(jié)語

對民航業(yè)而言，民航協(xié)同運行決策是提高決策科學(xué)性、確保民航飛行安全以及促進民航業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的客觀需要。航空氣象服務(wù)在民航協(xié)同運行決策中有著廣闊的應(yīng)用空間，但在實踐層面，應(yīng)用效果并不理想，對此，應(yīng)從加強氣象基礎(chǔ)理論與科技研究、推進系統(tǒng)融合、樹立共同氣象情景意識以及推動部門人員間的交流4個方面采取好措施。

參考文獻：

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（作者單位：黑龍江省機場管理集團有限公司航務(wù)管理部）

（責(zé)任編輯：袁麗娜）