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  • 我国部分枢纽机场航班延误原因浅析

    仲锋惟 编 辑:张薇 2021-10-27 18:44:00

       摘要:航班延误对旅客、航空公司以及民航领域各相关单位均带来不同程度的直接损失,同时还会对民航业上下游的其他产业造成间接损失,此外,对环境也造成负面的影响。因此,对航班延误进行精确测量和分析,准确判断航班延误原因,分析航班延误的主要因素,并在此基础上针对航班延误采取适当的举措,从而减少航班延误是一项非常重要的工作。本文讨论梳理了我国及欧美民航强国航班正常判定标准,通过实际数据分析了北上广三地四机场的航班延误情况,并分析影响航班正常的因素,为我国航班正常性工作提供参考。 

      一、延误的出处 

      “延误”一词,本义指缓慢移动或行动,以致未按预料的进度进行,或使预料的工作留下来未完成。航班延误的概念最早出现在1929年的《华沙公约》公约的第19条规定:承运人对旅客、行李或货物在航空运输过程中因延误而造成的损失应负责任。中华人民共和国《民用航空法》也有关于“延的描述,其第126条规定:旅客、行李或者货物在航空运输中因延误造成的损失,承运人应当承担责任。 

          社会上对延误发生在哪一个阶段影响更大目前尚无定论。对于多数度假旅客而言,对延误关注的侧重点通常在于离港延误,因为飞机从停机位推出就意味着他们美好假期的开始。而出发延误使他们遭遇漫长而无聊的等待,并且逐渐消磨他们对假期的向往和期待。对于商务出行旅客来说,到港延误可能受到更多关注,因为他们的时间表更为严格,航班到港延误可能会影响既定工作安排,造成经济上的损失。 

      对于民航业内而言,有一系列的时间节点可以对延误进行定义和量化。不同时间点定义下的延误可以体现出延误发生的不同阶段以及不同的责任主体,衡量不同责任主体运行效率。在所有的时间点中,推出 (Out) 、起飞 (Off) 、降落 (On) 和推入 (In) 这四个时间(即“OOOI”)在航班延误的界定和量化中最为重要。它们有着准确的定义,并且由航空器自动发送,容易被记录和保存。有了这些时间,通过与计划时间相对比,离港延误、机场放行延误和到港延误都可以被测算出来。 

      二、延误的分类 

      很多情况下,某个时间节点的航班延误,会导致该航班到达之后其他节点的时间均晚于预计时间。因此我们可以将延误划分为原发性延误和继发性延误。原发性延误指不因更早或累积的延误导致的延误现象。通常情况下,原发性延误可以直接揭示延误发生的主要原因。继发性延误是一种积累性延误。这类延误由前序航班或航班早些时间的阶段发生的延误现象造成。导致继发性延误的可能是早些时间的原发性延误,也可能是由更早的事件引起的继发性延误。出于这个角度的考虑,我们可以定义一些基本的延误原因,使其可以涵盖绝大多数延误现象,从而为航班运行效率的监控提供一种简单有效的手段。 

      我国最新的《民航航班正常统计办法》(征求意见稿)将延误分为天气、航空公司、流量、航班时刻安排、军事活动、空管、机场、联检、油料、离港系统、旅客、公共安全,共计12大类,129小类原因,责任界定清晰,可操作性强,对我们的航班正常管理工作是一大促进。 

      三、不同国家航班正常统计标准 

      美国的航班同时统计航班的离港准点率和到港准点率。如果航班在计算机订座系统显示的计划时间后15分钟内撤(挡)轮档,则该航班统计为离(到)港正常。澳大利亚的航班正常统计标准与美国一致。 

      欧洲主要是研究航班关闭舱门后,影响航班正常情况的因素。其统计标准是:如果流量管理部门计算的起飞时间大于公司预计的起飞时间,则航班延误。其中公司预计的起飞时间等于公司预计撤轮挡时间和滑行时间之和,地面滑行时间由流量管理部门决定,其数值随航班、季节因素变化。 

      日本航班只统计航班的离港正点率,航班如果在计划离港时间后15分钟内撤轮档,则该航班统计为离港正常。 

      国际航协统计标准:如果航班在预计离港时间后15分钟内推出,则航班视为正常。 

      近年来,我国多次对航班正常统计办法进行了修订,以应对国际民航业的发展变化和民航业内不同部门对航班正常率的统计要求。民航局2016年修订的《民航航班正常统计办法(征求意见稿)》以航班落地作为航班正常的判定标准,即不晚于计划到港时间15分钟(含)到港的航班即判定为正常。 

      四、我国航班延误原因分析 

      航班运行的生命周期链条长,每一个环节的问题都可能导致航班延误。本节主要根据Flightstats网站公布的我国四个主要枢纽机场2015年航班运行相关数据以及我国FPL报文解析结果,分析引起航班延误的几个方面的原因。 

      一是天气原因。民用航空的飞行活动经常会受到不同因素的影响,而天气情况是影响航班飞行的主要因素之一。本节针对北京首都机场和广州白云机场航班起飞正常率,综合北京、广州两市降雨、雾、雷暴等影响航班飞行的天气的数据记录进行研究分析。 

      4-1和图4-2所示,是首都机场和白云机场2015年各月航班延误率与北京、广州两地雨、雾和雷暴天气天数关系图。可以看出,各月延误率与不良天气天数有着相似的变化趋势。2015年六月至八月,随着进入夏季,降水天数和雷暴天数增多,两地的航班延误率也随之上升。进入九月后迎来干爽的秋季,降水天数和雷暴天数均显著减少,而到了十一、十二月,北方的北京迎来寒冷的冬季,雾和降雪成为造成航班延误的主导因素,航班延误率再次升高。而南方的广州虽然降水天数有所升高,航班延误率却保持在一个稳定的水平。 

       

        

      4-1 北京首都机场延误率与天气的关系 

       

      4-2 广州白云机场延误率与天气的关系 

      一定程度内的降雨对航班飞行任务的完成不会产生太大的影响,而影响航班运行的主要天气现象是雷暴、降雪和雾。其中雷暴天气对航班飞行的影响最为显著。由于我国空域资源紧张,当区域管制区出现雷暴天气时,容易造成航班延误。 

      二是航班地面滑行时间过长导致延误通过对飞机在滑行阶段产生的延误进行评估,并且分析其对于航班正常率造成的影响。其影响因素主要包括起飞队列航班数量、停机位到跑道的滑行距离、滑行道拥堵程度、飞机机型等,其中起飞队列航班数量是影响飞机滑行时间的最重要的一个因素,也是造成飞机地面滑行延误的主要原因。 

      通过对四个机场的起飞、降落航班数据进行统计分析(表4-1),可以看出在上海浦东机场的畅通滑出时间最长,重型和中型机型的畅通滑出时间分别为16分钟和14分钟,略高于其他三个机场,而其他三个机场的畅通滑出时间差别不大。畅通滑入时间方面,四个主要机场重型机均为56分钟,中型机均为47分钟。因此,四个机场在畅通滑出时间方面比较接近。分析结果表示,相比于航班滑入管理,我们在滑出的场面管理还有很大的上升空间。 

      4-1 滑行时间统计 

    机场 

    机型 

    起飞 

    降落 

    有效数据 

    平均滑出时间(分钟) 

    畅通滑出时间(分钟) 

    有效数据 

    平均滑入时间(分钟) 

    畅通滑入时间(分钟) 

    虹桥机场 

    H 

    15387 

    18.85 

    12 

    13490 

    6.20 

    5 

    M 

    92881 

    17.79 

    11 

    86611 

    5.24 

    4 

    首都机场 

    H 

    48128 

    27.29 

    13 

    36550 

    9.35 

    6 

    M 

    173080 

    25.38 

    11 

    148909 

    9.26 

    6 

    白云机场 

    H 

    15556 

    24.62 

    15 

    10524 

    10.01 

    6 

    M 

    147523 

    21.65 

    12 

    126143 

    8.16 

    5 

    浦东机场 

    H 

    19435 

    24.51 

    16 

    13296 

    9.24 

    5 

    M 

    133449 

    22.15 

    14 

    126360 

    11.14 

    7 

        

      4-3所示为四个机场的平均滑行延误时间。北京首都机场的平均滑出延误时间最长,重型和中型机的平均滑出延误时间分别为14.29分钟和14.38分钟,上海虹桥机场的平均滑出延误时间最短,重型和中型机分别为6.85分钟和6.79分钟。上海浦东机场的平均滑入延误时间最长,重型和中型机分别为4.24分钟和4.14分钟,平均滑入延误时间最短的还是上海虹桥机场,重型和中型机分别为1.2分钟和1.24分钟。 

        

       

        

      4-3 北上广三地四机场滑行延误时间 

        

      四个机场自身的重型机和中型机的平均滑行延误时间均近似相等,表明滑行时间延误与机型无关。在四个机场中,只有上海虹桥机场两条跑道运行,首都机场三条跑道运行、白云机场三条跑道运行(2015.2.6启用第三条跑道)、浦东机场是四条跑道运行(2015.3.28启用第四条跑道),跑道数量的增多会加大飞机地面滑行任务的复杂程度以及滑行的距离,成为导致地面滑行延误的因素之一。 

      注:飞机的滑出时间指从飞机推出停机位到飞机起飞所需要的时间。其延误时间定义为实际滑行时间与畅通滑行时间之差。 

      畅通滑行时间是统计某机场所有航班的滑行时间,将所有滑行时间的20百分位数定为该机场的畅通滑行时间,即该滑行时间小于80%航班的滑行时间,大于20%航班的滑行时间。 

      三是不同任务类型的航班延误程度有所不同。FPL报文中字段MISSION_TYPE表示航班的任务类型,报文将航班分为5类,分别为内机国内飞行任务、内机国际飞行任务、外机飞越任务、外机落地任务和港澳台地区飞行任务。在处理数据时,将内机国内飞行任务、和港澳台地区飞行任务定义为国内航班,将内机国际飞行任务和外机落地任务定义为国际航班。外机飞越任务由于不涉及我国机场,因此不计入统计范围。在航班的正常判定方面,采用实际推出时间不晚于计划离港时间15分钟以上的离港航班判定为正常航班,实际推入时间不晚于计划到港时间15分钟以上的到港航班判定为正常航班。 

      如图4-4所示为我国四个主要机场国内航班与国际航班的正常率对比,其中横坐标是国内航班正常率,纵坐标是国际航班正常率,斜线表示国内、国际航班正常率相等。每个圆点表示某机场一个月内起飞或降落的航班数据。如果圆点在斜线以上,表示该机场当月国际航班正常率高于国内航班,反之则表示该机场当月国际航班正常率低于国内航班。 

      可以看出,大多数点分布在斜线以上,表明四个主要枢纽机场整体而言国际航班正常率优于国内航班。在图4-4右上部区域内,国内和国际航班正常率互有高低,但均保持在80%左右的较高水平,并且偏离斜线的范围不大,表示国内航班和国际航班的正常率区别不大。而在图4-4中部和中上部区域内,国内航班正常率在40%60%之间,而国际航班正常率远高于国内航班,在许多月份达到甚至超过了80% 

       

        

      4-4 主要机场国内、国际航班正常率对比 

          4-2所示,是四个机场2015年全年统计结果中国内航班与国际航班的正常率。上海虹桥机场和广州白云机场的统计数据中,国际航班正常率均远高于国内航班;而在北京首都机场和上海浦东机场,国际航班的降落正常率均高于国内航班,起飞正常率则与国内航班基本持平。 

      4-2 2015年主要机场国内、国际航班正常率 

        

      

    北京首都机场 

    上海浦东机场 

    上海虹桥机场 

    广州白云机场 

    起飞 

    降落 

    起飞 

    降落 

    起飞 

    降落 

    起飞 

    降落 

    国内航班 

    74.64% 

    70.18% 

    58.75% 

    64.92% 

    56.41% 

    60.68% 

    59.51% 

    61.03% 

    国际航班 

    71.97% 

    74.66% 

    58.52% 

    71.95% 

    88.94% 

    76.75% 

    69.73% 

    77.99% 

        

      当民航系统的运行过程中遇到空域容量不足、滑行道拥堵等对航班正常率产生影响的现象时,国际航班和国内航班的正常率呈现出此消彼长的态势。如果要保证国际航班的正常率维持在较高的水平,势必对国内航班的正常率造成更大的影响。综合以上情况可以看出,北京首都机场、上海浦东机场、上海虹桥机场和广州白云机场这四个机场,同是也是重要的国际枢纽机场,均在保证国际航班正常率方面做出了巨大的贡献。在同等条件下,国际航班正常率高于国内航班正常率。显然为了保证国际航班的正常运行,国内航班做出了一定程度的牺牲。 

          五、结论 

      本文从航班延误为出发点,针对航班延误的定义、航班正常判定标准、我国四个枢纽机场航班正常性数据分析以及航班延误的因素展开讨论。 

      基于Flightstats网站公布的四个机场的数据,结合我国FPL报文记录,分三个方面讨论了导致航班延误的因素。一是天气因素,雷暴天气是导致航班正常性降低的主要天气现象,而一定强度内的降水不会对航班正常性造成严重影响。二是地面滑行延误,对我国四个主要机场的地面滑行延误情况进行了计算和评估,提出场面复杂程度是影响地面滑行延误的重要因素,其标志参数为跑道数量。同时滑出阶段的场面管理有很大的提高空间。三是航班任务类型,结果显示几个机场的国际航班正常率高于国内航班,为保证国际航班正常性,国际航班在起飞、降落时具有更高的优先级,导致了国内航班正常性的降低。(仲锋惟  民航局空管局) 

          六、参考文献 

      [1]  www.flightstats.com(Z) 

      [2]《民航航班正常统计办法》(S),中国民用航空局,2016