我国空管流量管理业务发展的几点思考
摘要:上到一个国家的制度,下到一项业务的运行管理机制,甚至一个球队的技战术,没有好坏之分,只有适合与不适合。中国民航正在建设自己新的运行管理中心和流量管理系统,按照工程进度,2020年完成验收。未来的新运行管理中心的业务范围应该涵盖哪些,如何保证新建的运行管理中心业务运行模式和新建的流量管理系统满足中国民航流量管理运行的需求,本文对欧洲在运行管理、流量管理以及飞行计划处理方面的经验进行了梳理分析,介绍了我国相关业务建设的一些思路,对我国在相关业务领域下一步工作的着力点给出了建议。
一、欧洲总体情况
EUROCONTROL是欧洲的“空管局”,旨在提高欧洲航班的运行效能,目前有43个成员国,下设5个部门,航线网络管理部(Network Manager)、空中交通管理部(Air Traffic Management)、泛欧单一天空部(Pan-European Single Sky)、航路收费办公室(Central Route Charges Office)、马斯特里赫特高空管制中心(Maastricht Upper Area Control Centre),雇员超过1900名。欧洲范围内共有68个区域管制中心,划设1750个管制扇区,17000名左右的管制员,服务面积超过1000万平方公里。
表1-1:2016年度中欧繁忙机场部分数据对比
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欧 控 |
中 国 |
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机场名称 |
起降架次 |
旅客量 |
机场名称 |
起降架次 |
旅客量 |
1 |
戴高乐 |
1300+ |
6500万 |
首都机场 |
1700- |
9400万 |
2 |
法兰克福 |
1300+ |
6000万 |
浦东机场 |
1300+ |
6600万 |
3 |
希斯罗 |
1200+ |
7500万 |
白云机场 |
1200+ |
6000万 |
4 |
2016欧控全年保障航班1000万班,日飞行架次27000左右。 |
2016我国全年保障航班500万班,日飞行架次13000左右。 |
在过去的10年间,欧洲航班的平均增长率为2%,受到2009-2010年全球金融危机的影响,在部分年份航班量还有所下降。2016年,欧洲日飞行架次为27000左右,全年飞行量为1000万班,我国在过去10年间的航班量一直保持两位数的增长,2016年日飞行架次13000左右,全年飞行量接近500万班(见表1-1)。
2016年,欧洲三大国际枢纽机场法国戴高乐机场(4条跑道)日均起降架次为1300+,德国法兰克福机场(4条跑道)日均起降架次为1300+,英国希斯罗机场(2条跑道)日均起降架次为1200+,与国内的上海浦东机场和广州白云机场基本在同一个水平,首都机场的同期数据为1700架次左右,远远超过欧洲各个机场的数据。
2016年,欧洲三大国际枢纽机场旅客吞吐量分别为6500万(戴高乐),6000万(法兰克福)和7500万(希斯罗),我国的首都机场、浦东机场、白云机场同期数据为9400万、6600万、6000万。
我国情报区的面积跟欧洲相当,总体航班量是欧洲的一半,由于航班运行分布的不均衡,我国几个枢纽机场的保障量已经达到和超过同级别的欧洲机场。
注:本文所提到的“欧洲”主要指欧控服务的国家,共包含43个国家,不包括欧洲大陆的俄罗斯、安道尔、梵蒂冈、圣马力诺等,这些国家要么有独立于欧控之外的空管服务体系,要么国家太小,没有机场。同时包括了欧控提供空中交通服务的非洲国家摩洛哥和亚洲国家以色列。
二、欧洲飞行计划处理业务
为保证中央流量管理系统及管制自动化系统数据源质量,提高流量管理的事前预测和事后分析水平,欧洲自1996年开始实施飞行计划的集中处理。负责飞行计划集中处理的单位一共有2个:一个位于布鲁塞尔(IFPU1),另一个位于巴黎(IFPU2)。目前,IFPU1有32名员工,IFPU2有38名员工,两个中心日均合计处理报文80000份,97%的报文系统自动处理,人工处理的报文占3%(2400份),两个中心接收航空公司及其代理发来的飞行计划,审核校对后向业务下游的管制单位和信息系统提供高质量的飞行计划数据。先前我们一直讲:巴黎飞行计划处理中心(IFPU2)是布鲁塞尔飞行计划处理中心(IFPU1)的备份中心,实际情况是IPFU2是欧控流量管理大厅所有生产服务系统的备份。在飞行计划处理这项业务上IFPU1和IFPU2共用一套系统,两个中心人员相当于在不同的席位上工作,不是常规意义上的“备份”关系。两个中心相距300公里,欧控总部紧挨北约总部,其生产系统受到战争威胁或者自然灾害瘫痪后,全部人员可以在3小时内通过铁路转移到IFPU2,达到异址备份的效果。实际情况是运行20多年以来,这种情况没有发生,两个中心异址备份的设计理念更多的是平衡欧洲内部不同大国的利益,政治原因多过业务需求。
三、欧洲流量管理支持工具
随着飞行量的持续增长,加上某些特定保障活动的推动,各国陆续建立起自己的流量管理系统。南非流量管理系统的建设是考虑2010年南非世界杯期间的航班运行需求。我国的流量管理系统建设则是考虑到2008年奥运会期间将突然增加的飞行量,为确保奥运会期间航班运行的安全高效,在2005年启动了流量一期的建设,完成了流量管理在中国从无到有的转变,在2012年开始流量一期的升级改造开发完成的ATMM(空中交通态势监控)系统,一直支撑中国民航流量管理业务的开展到现在。
欧洲的中央流量管理单位(CFMU)1996年投产,与飞行计划处理中心同步运行,2011年根据业务范围调整,CFMU更名为“Network Manager Operations Centre(NMOC)”,成为航线网络管理部下面的一个单位,业务范围包括流量管理、飞行计划处理、基础数据(空域数据和气象数据等)管理、危机应急管理和运行的事后分析。
NMOC的流量管理支持工具主要由4个核心系统和1套基础数据库组成:IFPS(飞行计划处理系统)、PREDICT(预战术系统)、ETFMS(增强型战术流量管理系统)、DWH(存档系统)、ENV(环境数据库)。IFPS系统主要是负责43个国家飞行计划的接收、处理和分发。PREDICT系统主要是结合航路航线数据和飞行计划数据,进行预战术阶段流量管理。ETFMS接收来自IFPS、ATC、航空公司和环境数据库的数据,主要负责战术层面的流量管理。存档系统负责运行的事后分析,评估运行的性能和质量,为后续运行方式的调整提供决策支持。
这种系统布局同我国未来运行管理中心工程中的系统布局基本一致,即:在环境数据库和飞行计划数据的支撑下,一套核心战术流量管理系统,辅以事前的预先流量管理(时刻和预先飞行计划处理系统)、事中的态势监控(综合信息显示系统)和事后的统计分析(运行数据统计分析系统),完成不同阶段流量管理工作。
四、对我国流量管理业务的几点建议
一是夯实流量管理系统建设的数据基础。从欧洲流量管理发展进程来看,丰富准确的基础数据是其成功的重要支撑。在过去的几年,民航局空管局持续推进环境数据库建设和飞行计划集中处理工作,取得了实质性的的进展,为后续流量管理系统的建设打下了坚实的基础。目前,环境数据库由民航局空管局情报中心建设,预计2017年完成。根据民航空管飞行计划处理改革总体方案,到2017年底,民航空管飞行计划处理中心将集中受理、审核和拍发国内民用机场起飞航班的FPL、CNL、DLA、CHN报文,掌握所有中国大陆起降航班和飞越航班的飞行动态,其飞行计划数据和飞行动态数据是未来中国民航流量管理系统运行的重要输入,也是运行事后分析的基础,后续还要尽快明确民航空管飞行计划处理中心定位,加强业务指导,结合流量管理工具的数据需求,从数据类型、数据格式、传输手段、交互方式加强前期沟通,为流量管理系统的建设做好前期准备。
二是加大流量管理从业人员培训力度。随着飞行流量的发展,流量管理将成为空中交通运行服务体系的核心。相比于管制、通导、气象和情报,流量管理是一个相对新的岗位,资质管理和系统培训在国内基本属于空白。我们学习欧美民航强国,标准规章建设相对容易,民航是一个国际化程度较高的行业,国际民航组织的文件在国内组织一个专家组经过消化吸收,结合中国的具体情况,形成的规章标准基本可用。想要所有的从业人员有同样的认知水平就有些困难,认知水平的参差不齐,导致好的规章制度执行起来打了折扣,影响了运行效率的进一步提升,从这个角度讲,建议短期内完成空管系统内流量管理人员的全覆盖统一培训。首先完成核心人员的培训,逐步拓宽到所有的人员,统一大家对流量管理的认识,保持共同的情景意识,确保大家在一个认识水平上讨论问题。现阶段,欧美的流量管理培训体系更加成熟,加强与欧美流量管理发达国家和机构的流量管理培训合作,适当延长培训周期,使我们的流量管理从业人员尽快达到与民航发达国家流量管理人员共同的情景意识。
三是严格超量运行的监督检查。我国经济发展的不均衡导致了航班运行分布的差异,70%以上的航班集中在东部发达地区,上海浦东和广州白云的起降架次达到了法国戴高乐和德国法兰克福的水平,首都机场从起降架次和旅客吞吐量都超过欧洲最繁忙的英国希斯罗机场的水平。
表4-2:2016年7月-9月数据
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首都机场 |
浦东机场 |
虹桥机场 |
白云机场 |
满负荷运行 |
18小时 |
15小时 |
12小时 |
13小时 |
超负荷运行 |
11小时 |
4小时 |
12小时 |
9小时 |
法国戴高乐机场全天只有上午10:00-11:00一个小时期间段流量接近规定容量,法兰克福机场严格执行每天23:00-06:00的宵禁措施,停止航班起降。而根据《2016年全国民航航班运行效率报告》(见表4-2),以2016年7-9月的数据为例,首都机场每天18个小时处于满负荷运行,其中11个小时超量运行;浦东机场每天15个小时处于满负荷运行,其中4个小时超量运行;虹桥机场每天12个小时处于满负荷运行,其中12个小时超量运行;白云机场每天13个小时处于满负荷运行,其中9个小时超量运行。流量管理的核心要义是通过容流平衡确保运行的安全高效。由于流量管理职责的弱化以及时刻编排的粗放,导致我国机场和扇区的超量运行十分普遍,这违背了自然科学规律,也不符合国际民航组织的要求,与民航局空管局的流量管理规章制度背道而驰,我们牺牲了安全和效率,服务了发展过程中航班量的快速增长。后续建议加强各地区超量运行的监督检查,坚持以人为本,消除安全隐患,确保安全生产形势平稳。
四是加强运行管理中心和飞行计划处理中心运行模式研究。在欧控,流量管理、空域/情报数据管理以及飞行计划处理职责统一归属欧控的运行中心(NMOC),人员集中在欧控流量管理大厅值班。军方也派出人员在欧控流量管理大厅值班,军方人员的各项费用由欧控支出,能够提高军方人员的工作积极性,提高协调效率。按照新运行管理中心值班大厅的设计思路,也将包括空域、气象、情报、航空公司和军方的席位,其人员归属、业务归属以及运行模式,不同单位之间如何协调?系统之间如何交互?交互什么?后续还要开展进一步的研究。按照《民航空管飞行计划集中处理改革总体方案》,我国也将建立一南(上海)一北(北京)两个飞行计划处理中心,互为备份。欧控两个飞行计划处理中心的运行模式已经有20年的时间了,从来没有出现过“一个中心失效,将全部运行转移到一个中心”的情况。我们三大区管的管制自动化系统也是运行了10多年,主备系统同址互备运行的模式比较成熟,保障经验也比较丰富,没有出现过主备系统同时瘫痪的情况,相反两个中心异址互备,涉及到组织机构、人财物的管理等诸多问题,我国是不是需要建立北京、上海两个飞行计划处理中心需要在运行实践中进一步摸索。
五、参考文献
[1]《2016年全国民航航班运行效率报告》(R),民航局,2016。
[2]《2016年空管业务统计报告》(R),空管局,2016。
(作者:仲锋惟 民航局空管局)