摘要

　　本文通过分析民航业发展现状，归纳、总结了影响航班延误的原因。同时，根据民航信息化发展方向，提出了信息服务的概念和运营架构，并详细阐述了信息服务在空中交通管制、航空公司、机场等方面对缓解航班延误的作用。  

关键字

　　航班延误 信息服务 广域信息管理 空中交通管制 

一、引言

　　在过去相当长的一段时间，我国民航业一直保持着快速发展势头。2016年，在世界经济和贸易增速处于7年来最低水平，国内经济下行压力加大的情况下，民航主要运输指标仍然继续保持平稳较快增长。根据民航局《2016年民航行业发展统计公报》，2016年我国民航运输各项指标再创历史新高，全行业完成运输总周转量962.51亿吨公里， 比上年增长13.0%；全国民航运输机场完成旅客吞吐量10.16亿人次， 比上年增长11.1%；全国民航运输机场完成起降架次923.8万架次， 比上年增长7.9%。 

　　与此同时，航空服务质量问题也日益突出，其中航班延误问题最为显著（“航班延误”是指航班实际到港挡轮挡时间晚于计划到港时间超过15分钟的情况）。图1显示了从2010年到2016年的七年中，我国航班的正常率统计情况。 

　　图1 2010年-2016年我国航班正常率 

　　从图中可以看出，2010年至2015年，每年的航班正常率总体成下降趋势，2016年有所缓解，总体上面临的形势非常严峻。我国民航航班延误的状况不容乐观，由于航班延误造成的经济损失每年更是高达上百亿元人民币。因此，航班延误的治理是提高航空服务质量、维护旅客和航空运输企业利益的重要途径，更是促进民航业健康和谐发展的主要动力之一。 

　　本文通过分析航班延误的现状和原因，结合民航信息服务概念和特点，粗浅分析了信息服务对缓解航班延误的作用。 

二、航班延误的原因

　　目前，我国航班延误的具体原因，主要归结为以下四类： 

1．航空公司

　　航空公司为了提高效益，通常采用密集的航班计划以提高资源利用率。过于密集的航班计划为管理带来了巨大的困难。例如，一架航班出现延误，势必引起连锁反应，造成后续航班无法正常运行，容易造成大面积延误现象。根据2016年民航行业发展统计公报，空管原因造成的航班延误占航班延误总比例的9.5%。此外，航空公司向空管单位、机场提供运行信息，航空公司内部的飞行、客舱、安保、维修、地面服务、营销等各部门也进行大量的信息交互，这些信息在业务系统中的信息交流管理不善会也导致航班延误。 

2．空中交通管制

　　在众多原因中，空中交通管制也是造成航班延误的原因之一。根据2016年民航行业发展统计公报，空管原因造成的航班延误占航班延误总比例的9.5%。 

　　流量控制一直是困扰我国民航的空域资源性紧张难题。由于历史沿革，我国一直是空防空管一体化方针，空防是首位，因此我国大部分领空为军方空域，空域结构划分有待改善。一旦遇到复杂的天气情况和突发事件，将无法有效调配空域导致空域拥堵和航班延误。 

3．天气

　　天气也是造成航班延误最重要的因素。根据2016年民航行业发展统计公报，天气原因造成的航班延误占航班延误总比例的56.5%。造成航班延误的天气包括出发地和目的地的机场天气状况（能见度、低空云、雷雨区、强侧风），飞行航路上的气象情况（高空雷雨区），机组状况（机组技术等级、分析把握当前气象及趋势作出专业的决策），飞机状况（该机型对气象条件的安全标准、符合安全的前提下某些机载设备失效导致飞机不宜在该天气状况飞行）和因恶劣天气导致的后续状况（多指机场导航设施受损、跑道不够标准如结冰、严重积水等）。  

4．其他

　　机场的安全保障机制是否完善，部门运行的效率是否能满足要求，也会对航班的正点率产生影响。对于机场保障部门的安检、签字放行、清除冰雪等各项保障工作，哪一个环节出现疏漏或者保障不及时，均可造成航班延误。此外，空军的训练和飞行活动也会影响民航飞行，造成航班延误。 

三、民航运行中存在的问题

　　在当前民航系统运行中，在信息发布、公共服务、协同运行等方面主要存在如下几个大的问题： 

　　1. 民航信息发布不统一、不及时，公众没有有效渠道获取航班信息。 

　　在民航运行体系中，空管部门负责飞机的具体起降时间安排，航空公司与机场根据航班原定计划进行飞行准备等工作，在遇到由于天气、航空管制等原因引起航班延误情况下，航班时刻会随着实际情况的变化进行动态的更新。在航班延误的情况下，旅客从航空公司或机场很难获取到比较准确的航班起降时刻，只能在机场等待广播通知。在航班大面积延误情况下，由于信息获取不及时，一些旅客做出一些不理智、过激的行为，甚至破坏机场的公共实施，这与国家建设和谐社会的大形势格格不入。 

　　民航运行信息的发布不统一、不及时是该问题的主要原因，而更深层次的原因是民航内部运行系统没有联动、没有进行实时的协调决策与信息共享。 

　　2. 航空公司、机场的公共服务行为没有得到有效的监督与规范。 

　　航空公司与机场是民航直接面向旅客的服务单位，是民航运输服务的主体。在现行的运行体系中，航空公司与机场的服务存在一定的不足的地方，民航主管部门对服务的监管缺乏数据支持。 

　　以航班离港为例，正常的流程是，航空公司根据预定的航班计划，安排乘客登机，关舱门后向空管部门发出离港申请；而一些航空公司为了抢占离港优先权，在乘客还没有完全登机的情况下，根据经验提前向空管部门申请离港，在获得离港许可后，却迟迟等不来迟到的旅客，飞机不能起飞，虚占了航班时刻，造成后面的航班起飞延误。 

　　类似行为的主要原因是主管部门缺乏对航空公司运行监督，在实现信息资源共享以后，类似于上客完成时间、关舱门时间等信息空管部门可以实时获取，从而保证最优的航班起降安排，规范航空公司与机场的公共服务行为。 

　　3. 民航系统内部信息资源共享力度不够，整体运行效率不高。 

　　民航由空管、航空公司、机场三大体系组成，各个体系均建设有各自的业务系统，但基本上都是立足于自身的业务需求，互相之间缺乏联系，缺少对称的数据交互，缺乏基础的公共资源库，缺乏统一的数据交换模型与标准。信息共享的缺乏对民航整体运行效率造成较大影响。产生该问题的主要原因是由于缺乏一体化运行的共享信息平台，使得民航一体化运行机制发展缓慢。 

四、民航信息服务概念与特点

　　信息服务是基于网络环境，在业务系统间提供高质量、高效率、标准化的运行信息共享与交换的技术服务（如图2所示）。民航信息服务主要是通过共享航班动态、监视、气象、情报等关键业务数据（如图3所示），使决策者（包括空管人员、飞行员、运行签派员等）能够更全面的对环境情况进行分析，根据完备的信息进行决策，起到提高运营效率，降低运营成本的目的。 

　　图2 信息服务示意图 

　　图3民航信息服务业务图 

　　我国航空运输业可以借鉴欧美发达国家的经验，将信息服务作为缓解航班延误的有效解决方案之一，作为未来航空业建设愿景。美国的下一代航空运输系统计划（NEXTGEN）与欧洲的天空一体化空管研究计划（SERSAR）都将建设广域信息管理（SWIM），以提供全面的信息服务作为建设目标。我国民航开展信息化建设以来，民航空管部门、航空公司和机场的现行网络平台和业务系统为航空运输业提供了良好的信息化基础设施，然而，由于民航各单位建立的信息化系统基本上只定位并满足于自身的业务需求，其互相之间则缺乏信息互联，缺少对称的数据交互和基础公共资源库，以及统一的数据交换模型与标准，导致当前民航信息服务无法高效用于管理决策、有效提升空管管理水平和航空服务质量，致使航班延误形势得不到有效缓解。民航信息服务涉及到了多种民航运行数据（如图3所示），实现民航信息资源的全面共享和交换，主要有以下特点： 

　　1．标准化 

　　民航信息服务采用统一的数据交换模型与标准。 

　　2．业务与IT并重 

　　信息服务系统设计由市场模型驱动，由业务环境决定系统的升级改造，而不是固定式结构的设计。 

　　3．高适应性 

　　民航信息服务允许业务系统快速提升服务能力，并具有高度灵活的服务管理来满足业务需求，能够按需组成和结构调整（如图4所示）。 

　　4．互操作性 

　　系统间信息实时交换，拥有紧急事件处理的能力。 

　　5．重用性 

　　最大化的利用现有服务，通过高效传递与共享提升现有信息系统价值。 

　　6．可扩展性 

　　民航信息服务的提供采用分布式的结构（如图4、5 所示），使得增加新系统更简单快捷。 

　　                  图4 民航信息服务系统架构图 

　　图5 民航信息服务数据交换示意图 

五、信息服务对缓解航班延误的作用

　　民航信息服务对于缓解航班延误的具体作用主要体现在以下四个方面： 

1．优化空中交通管制

　　空域资源分配、制定空中交通管制策略需要空管各部门、航空公司和机场协同完成。他们之间的信息传递效率，将直接影响航班正常运行。因此，如何高效利用空域资源并且优化空管决策，是解决航班延误需要考虑的主要问题。 

　　在优化空域方面，信息服务加强了航班的环境感知能力，使航班实现了基于“流走廊”空域的航行（如图6所示）。航班在飞行过程中，业务系统接受各阶段的报文（AFTN、ACARS等）、四维航迹（4DT）信息以及基于ADS-B向外发布自身的精确位置和其它数据（如航空器性能参数、航空器执行间隔能力等）都将发布到信息服务平台（如图7所示）。航班获取所需的信息服务，感知空域状态、地理环境与周边飞行器四维航迹信息，分析处理信息后，选择最优航路，与管制部门协商航路选择信息。管制部门在确认无冲突后，将新航线信息发布给导航设备，由导航设备引导航班进入最优航线，实现空域高效利用，缓解由空域资源不足带来的航班延误。 

　　图6“流走廊”空域模型 

　　图7 飞行过程中的信息服务 

　　在优化空管决策方面，通过全面的信息服务，空管部门可以实时获取旅客和航班信息，机场能够准确的获知每项地面服务的信息以及准确的关舱门时间。地面服务的完成进度和完成时间则始终处于被监控状态，机场可以计算地面服务预期所用时间，并根据机场资源情况预先为航班分配跑道和安排起飞时间，从而提高机场资源利用效率。空管部门按照既定航班计划与实际准备情况相结合的原则、依靠科学的数学模型计算结果决定航班起飞序列，可以节约等待时间，减少了由于资源分配不合理造成的航班延误。 

　　以进离港排序系统（AMAN/DMAN）为例，该系统为机场优化和管理的起飞顺序。制定高效合理的起降顺序需要综合考虑多方面的因素，不仅管制部门，还要受到机场、航空公司的影响。允许航空公司输入ETD时间，如图8所示，可以有效避免起飞时隙的浪费，信息服务将为进离港排序系统提供实时的航班情报、航管信息以及机场场面信息，同时将管制部门、机场、航空公司等利益相关方的需求信息整合，达到高效利用起降时隙与终端区资源的目的，减少航班延误的发生。 

　　图8  ETD信息输入模式   

2．气象信息共享

　　复杂天气出现时，空管局、机场和航空公司等多方将会对当天航班计划全面监控并做出调整，尽量降低可能造成的延误。此时，航班计划的调整需要综合气象、机场（如跑道摩擦系数、积水（雪）情况等）、航班状态等大量的实时信息作为决策依据，如何及时获取这些信息成为缓解延误的关键问题。 

　　空管决策者能够准确、迅速的从信息服务中获取所需的气象信息，第一时间调整航班计划，并将新航班计划发布。各部门再通过信息服务获得新航班计划，继而根据调整后的航班计划制定应急措施，降低延误的影响。 

　　飞行计划航线上出现恶劣天气时，为了减少延误时间，降低经济损失，必须重新制定航线。但在，复杂天气条件下制定新航线需要综合气象、航行、航管等多项信息才能做出决策。气象信息自动化系统、航管信息自动化处理系统和航行情报自动化处理系统将各自处理所得信息通过信息服务共享与整合。然后，协同决策平台（CDM）将获取的气象、航管和航行等信息处理整合后，筛选出穿越不宜飞行区域的航线，再由空管决策者调整航线使用方案，更新飞行计划（如图9所示）。 

　　图9基于气象信息的航路调整 　　  

3．航空公司业务数据高效传递

　　由于一架飞机和一个机组在一天中通常要执行多个前后衔接的航班，因此一个航班延误可能会导致下游多个航班发生延误。航空公司签派的业务流程主要包括合理调配飞机运力、航班时刻和机组人员的协调，向空管部门提出飞行计划申请信息、飞行变更信息和承载飞机状态信息；向地面服务提供OMIS（航班计划、航班动态）；向机场提供航班动态、旅客人数和运量统计；以及向民航局提供长期航班计划、旅客人数和运量统计。通过信息服务，这些信息能够及时、准确的在业务系统间传递、共享，使航空公司能够协同空管、机场对航路进行动态评估，制定科学航班计划，挖掘空域潜力，提高系统容量。如果出现了延误现象，航空公司通过信息服务能及时获得延误的信息，合理调整资源分配，安排预留运力及时补充，从而避免大面积延误的发生。 

　　航空公司内部，信息服务能够为飞行、客舱、安保、维修、地面服务、营销等各部门提供运行信息，确保整个航空公司运行正常。同时，航空公司通过信息服务优化内部业务流程，完善管理体制，提升运行效率。 

4．其他

　　机场可以提供给航空公司飞行器信息、场面信息、环境信息以及旅客行李处理信息。一旦发生异常情况，机场需要启动保障和延误预案，组织协调各相关保障单位及时引导进出港航班，疏导旅客，以及做好防汛、安全等工作。目前的机场提供服务的方式单一（主要靠专用客户端），人工服务占的比重过大，这些因素降低了某些信息的及时性和准确性，使系统无法应对突发事件。信息服务能够优化信息提供过程，统一应用层、表示层及标准的数据接口，在第一时间将异常信息传递给机场各业务系统，加强业务系统应对突发事件的能力。  

　　信息服务也为民航和军方沟通提供了平台，空域信息将在高效安全机制保护下在军民航系统中传递和共享。 

　　另外，在公众服务上，信息服务可拓展到电话问询、网络服务、电视服务、手机资讯等多种渠道，从而增加信息对公众发布和传播的针对性和有效性。未来该信息服务将与铁路、公路系统实施互联共享，扩展到高效的“天”“地”一体化运输服务。 

五、结论

　　本文综合国外先进技术与我国民航现状，针对空中交通管理、天气、航空公司及其他航班延误的原因，分析了信息服务对缓解航班延误的作用。信息服务通过业务系统间提供高质量、高效率、标准化的运行信息共享与交换，将有助于民航信息资源有效、充分、灵活的使用和管理，从而大幅度提高民航系统运行的安全和效率，改善航班延误等服务质量问题，建立一种全新的一体化、互操作和无缝隙运行模式的体系。 

　　 （作者：齐鸣，民航局空管局技术中心）