一、背景及概述

　　随着机场平面布局的复杂化、飞机起降架次的增多，加上恶劣天气的影响，跑道侵入事件成为航空器地面安全运行的头等问题。跑道侵入是指在机场发生的任何航空器、车辆或人员误入指定用于航空器着陆和起飞的地面保护区的情况。由于大多数跑道入侵发生得很快，几乎没有时间采取纠正措施，因此跑道侵入轻则导致航班延误、机场运行效率下降，严重的甚至可能导致机毁人亡。

　　美国联邦航空局（FAA）和国家运输安全委员会（NTSB）始终将跑道安全列为安全工作的首要任务。美国联邦航空局FAA自主研发的跑道状态灯（Runwaystatuslights，RWSL），是由地面助航灯光及相关硬件设施组成的防范跑道侵入的告警系统。它通过机场的场面监控设备获取车辆和飞机的位置，通过复杂的算法和调整系数，并能够预测基于当前状态的可能的未来行为，并确定何时和哪些灯应该被照亮，使其能够与空管操作保持一致。

　　跑道状态灯主要运用安装在跑道或滑行道上的嵌入式灯光系统，直接向飞行员和车辆驾驶员提供跑道占用状态信息，增强飞行员和车辆驾驶员的情景意识，有效避免发生跑道侵入事件的发生，或减轻跑道侵入事件造成的后果。由于该系统是一个完全自动化的独立系统，无需空中交通管制员（AirTrafficController，ATC）进行任何信息处理，在降低ATC工作负荷的同时，杜绝了人为差错导致跑道侵入事件发生的可能性。

　　二、FAA的跑道状态灯的应用情况

　　截至2017年，美国已有二十个机场安装了跑道状态灯，如表1所示。这些机场中，除波士顿洛根国际机场和圣地亚哥国际机场外，其余均已投入运行。

表1 已安装跑道状态灯的机场

　　目前，美国各机场安装的跑道状态灯主要有两种：跑道进入灯（RunwayEntranceLights，RELs）和等待起飞灯（TakeoffHoldLights，THLs）。RELs为红色嵌入式单向恒定发光灯，设置在与跑道相交的滑行道上，用于警示飞行员和车辆驾驶员切勿驶入或穿越正在运行的跑道。该灯自A型等待位置标志至跑道中线标志设置于没有滑行道中线灯的一侧，至少由6个灯具组成（也可根据滑行道的长度适当减少或增加灯具数量），如图1所示；THLs为红色嵌入式单向恒定发光灯，朝向起飞飞机，沿跑道中线灯两侧对称设置在起飞跑道滑跑区域，用于警示飞行员跑道不适用于起飞，如图2所示。RELs和THLs通过红色灯光的启亮和关闭告知飞行员和车辆驾驶员前方跑道的适用状态。奥兰多国际机场和肯尼迪国际机场的跑道状态灯安装位置如图3和图4所示。

图1 RELs的应用示意图

图2 THLs的应用示意图

图3 奥兰多国际机场的RWSL

图4 肯尼迪国际机场RWSL

　　美国绝大多数机场的RWSL与机场的场面探测系统（AirportSurfaceDetectionEquipment-ModelX，ASDE-X）连接，通过ASDE-X的一个数据分发单元的接口接收机场进近和监视数据。只有旧金山国际机场的RWSL是与ASSC（AirportSurfaceSurveillanceCapability）连接，由ASSC提供类似于ASDE-X的数据。

　　三、RWSL在欧洲的应用情况

　　RWSL源于SESAR2020（TheSingleEuropeanSkyATMResearchProgramme）中的未来机场运行技术。欧洲的RWSL由三种类型的灯光系统构成：跑道进入灯（RunwayEntranceLights，RELs）、等待起飞灯（TakeoffHoldLights，THLs）和跑道交叉口灯（RunwayIntersectionLights，RILs）。RELs和THLs的原理如前所述，跑道交叉口灯RILs设置要求与THLs类似，主要用对防范交叉跑道构形下跑道侵入事件的发生。RILs为红色嵌入式单向恒定发光灯，自A型跑道等待位置或着陆和短时等待灯（如设有）外侧起，沿跑道中线灯两侧对称设置在交叉跑道中线灯两侧，朝向趋近跑道交叉口的机组和车辆驾驶员，表明前方是一条高速运行的跑道，禁止穿越或进入，如图5所示。

图5 RILs的应用示意图

　　四、RWSL存在的问题

　　RWSL系统的正常工作除直接向机组和车辆驾驶员展示警示信息的助航灯光外，还需要场面监控设备的数据支持。FAA推荐使用机场场面探测设备-X型（ASDE-X）作为RWSL系统的信息来源。ASDE-X是一种跑道安全工具，整合了多种来源的数据，包括场面监视雷达（SurfaceMovementRadar，SMR）、多点定位系统（Multilateration，MLAT）、广播式自动相关监视系统（AutomaticDependentSurveillance-Broadcast，ADS-B）、终端自动化系统和飞机应答机等，使ASDE-X能够辨识机场场面上的飞机、配备有应答机的车辆以及在机场附近9260m（5海里）范围内进近飞机的位置、速度、高度及应答机编码。RWSL系统的工作原理如图6所示。

图6 FAA的RWSL系统工作原理图

　　RWSL灯光可以五级调光，THLS和REST的强度可以独立设置，THLS和REST的数量因机场而异。为避免对管制员指挥指令的干扰，RWSL灯光失活时间一般设定为几秒钟时间，在飞行员看来，不同机场之间的差别并不明显。

　　在巴黎夏尔·戴高乐机场实施低能见度程序（LowVisibilityProcedure，LVP）时，RWSL仍从CATⅠ跑道外等待点开始，向外侧延伸，而此时位于CATⅢ跑道外等待点（距离跑道中线150m）处的停止排灯点亮，受空管塔台控制，也是一项重要的防止跑道侵入的手段。这时的RWSL只是起补充说明的作用。

　　五、RWSL的实施效果

　　达拉斯沃斯堡DFW是世界上第一个对RWSL系统进行测试的机场。根据FAA在达拉斯国际机场的测试结果，安装RWSL系统前的29个月，跑道侵入事件发生数量为10起，安装后的29个月，该机场的跑道侵入事件发生数量下降至3起，同比下降70%。在美国以外，日本羽田国际机场安装10处RELs和5处THLs，并根据该机场着陆航空器的接地和转出速度，对RWSL系统的设置参数进行调整，在确保安全的前提下提高该机场的运行效率。

　　RWSL系统的实施可在一定程度上避免由于人为差错导致的跑道侵入事件的发生，降低管制员和飞行员的工作负荷，提高跑道的安全水平。但其安装和启用需要一定的时间和设备支持，且必须制定科学有效的RWSL系统处置程序，并对机组和驾驶人员进行培训。由于我国尚无修建交叉跑道，因此在已运行的多跑道机场，可采用可变信息标志牌（VariableMessageSigns）以及停止排灯（Stopbars）及跑道警戒灯（Runwayguardlights）这些易于短时安装启用的助航设施提高跑道的安全水平。建议逐步引入ASDE-X等场面监控设备，在机场灯光系统规划中对RELs和THLs的安装进行预留，以适应未来机场对跑道安全管理的需要。（供稿：李明捷）