• 登录  |  注册

  • 粤港澳大湾区世界级机场群空管协同保障研究

    陈艳彦 编 辑:金杰妮 2022-01-07 14:08:00

    摘要:粤港澳大湾区内机场分布十分密集、跑道交错、空域狭小、飞行复杂,是世界上空域最复杂的地区之一。空管单位作为民航运输的核心主体之一,如何才能形成与湾区发展相匹配的航空运输保障能力?面临哪些挑战和困难?有哪些考量因素和解决思路?这些都是值得思考的问题。本文主要从大湾区机场群空管协同发展的角度出发,尝试对上述问题作出解答,并启发读者更深入的思考。 

      

    粤港澳大湾区是指由香港、澳门两个特别行政区和广东省的广州、深圳、珠海、佛山、中山、东莞、肇庆、江门、惠州等九市组成的城市群,是国家建设世界级城市群和参与全球竞争的重要空间载体,与美国纽约湾区、洛杉矶湾区和日本东京湾区比肩的世界四大湾区之一。粤港澳大湾区内机场分布十分密集、跑道交错、空域狭小、飞行复杂,是世界上空域最复杂的地区之一。湾区内半径90公里共有5个民用机场、1个军民合用机场,共计10条跑道;此外还有3个军用机场、5个通用机场和若干个临时起降点。随着航空运输的快速发展,广州、深圳、香港等机场将进一步扩建、增加跑道数量,区域内还将新建2个军民合用机场。因此,该地区空管保障始终是空中交通管理工作的重点和难点。 

    一、粤港澳大湾区民航运行概况 

    2018年,粤港澳大湾区机场群航班起降量约141万架次,旅客吞吐量超过2亿人次,其中广州白云机场起降47.7万架次,较上年增长了2.74%;深圳机场起降35.5万架次,较上年增长了4.49%;香港机场起降42.77万架次,较上年增长了1.7%;珠海和澳门机场分别起降8.5万和6.5万架次,分别较上年增长了14.04%12%粤港澳大湾区内,民航管制区主要划设了广州进近管制区、珠海终端管制区、广州区域管制区以及香港管制区。2018年,广州进近管制共保障了76.3万架次,较上年增长了6.87%;珠海终端管制共保障了55.1万架次,较上年增长了10.02 %;广州区域管制共保障了216万架次,较上年增长了7.15%。从保障架次数据来看,大湾区内两大终端和广州区域的航班保障量保持着较快增长,但受制于空域和跑道容量影响,重点枢纽机场的保障架次增长略为缓慢。 

    二、建设世界级机场群面临的机遇与挑战 

    欧美金融危机爆发十年以来,纽约、洛杉矶以及东京等知名湾区机场群的年均增速不到2%,而根据国际航空运输协会IATA Consulting预测,粤港澳大湾区机场群到2020年,客货运需求量将分别达到2.33亿人次和1000万吨,年均增速约6%,到2030年,客货运需求量达3.87亿人次和2000万吨。在世界其他湾区航空市场已基本接近饱和情况下,粤港澳大湾区机场群还处于蓬勃发展的态势,这是我们将粤港澳大湾区机场群建设成为世界一流机场群不可多得的重要历史机遇 

    我们再来看一组2017年全球主要湾区航空运输情况的对比数据: 

    1 2017年全球主要湾区航空运输情况对比情况 

    机场群名称 

    粤港澳大湾区 

    伦敦 

    巴黎 

    纽约 

    洛杉矶 

    跑道总数量/ 

    10  

    8  

    12  

    15  

    19  

    起降总架次  

    1358448 

    1113632  

    706118  

    1412193  

    986824  

    离场准点率  

    59.05%  

    65.15%  

    68.59%  

    56.10%  

    71.00%  

    小时高峰架次  

    218  

    248  

    159  

    319  

    219  

    旅客吞吐量/亿人次  

    2.00  

    1.70  

    1.02  

    1.33  

    1.08  

    人均航空出行次数 

    3.28 

    16.16 

     

    13.76 

     

    从表1可见,单就起降总架次或旅客吞吐量而言,粤港澳大湾区运输规模已经接近全球湾区机场群之首,然而从人均航空出行架次来看,大湾区年人均架次远远落后于世界其他湾区,仅为伦敦湾区的五分之一,纽约湾区的四分之一,还有很大的提升空间。结合小时高峰架次和离港准点率运行指标分析,粤港澳大湾区机场群整体高峰服务能力和准点率水平排名较低,与其他机场群相比仍有差距,影响了旅客在粤港澳大湾区机场群的出行服务体验。 

    从以上分析,我们既面临着重要的历史机遇,也需要正视大湾区机场群运行保障能力与世界先进水平的差距。我们面临的挑战主要集中在三个方面:粤港澳大湾区机场发展缺乏统筹规划、大湾区空域存在结构性缺陷以及运行主体间信息共享及集成化不足问题。 

    (一)粤港澳大湾区机场发展缺乏统筹规划 

    “一国两制三地三体系”,是粤港澳大湾区面临的现状,也是粤港澳大湾区机场群有别于京津冀、长三角等主要机场群的鲜明差异点,行政协调和合作商议的困难相比其他机场群更大。一是大湾区各机场由于产权主体不同,粤港澳空管体制差异等因素,缺乏统一监管的方式,运行标准不统一,三地空管单位目前基于运行协议框架下开展沟通协调,距离融合发展还有较大距离;二是湾区内各机场之间的市场辐射范围紧密重叠,航空市场竞争非常激烈,各机场都制定了雄心勃勃的发展计划,对时刻放量都有巨大需求,进一步体现在对有限的时刻资源以及航路航线空域资源的争夺上,造成湾区内高峰时刻流量堆积、关键航路进出口流量堆积,产生了湾区内机场群航班运行安全性与正常性的矛盾,迫切需要进行统筹规划。 

    (二)大湾区空域存在结构性缺陷 

    在广州进近管制区内,多个机场的进离场航线和80%飞行流量主要集中在机场东侧的英德、平洲、石龙、龙门四点连线范围内;在珠海终端区,多个机场的进离场航线和85%的飞行流量主要集中在石排、连胜围、观澜、黄江四点连线范围内(如图1),如此狭小空域难以支撑不断增长的空中交通流量。 

    在机场空域方面,由于相邻机场位置关系,白云机场东西两侧空域使用始终存在局限性,在其它空域用户活动时,机场可供调配使用的空域仅占原空域的45.7%,进港动态通行能力由50架次/小时降低至39架次/小时,保障能力下降20%。深圳宝安机场第二条跑道已经投入使用,但是深圳宝安机场南侧空域距离香港情报区边界仅30公里左右,使用传统飞行程序无法实施双跑道独立运行,多跑道运行优势难以得到充分利用。 

    珠三角地区空域现状制约了空管保障能力,将使空管系统面临无法适应航空运输发展的困境,成为民航运输发展的瓶颈。 

    (三)大湾区空管信息共享及集成化不足 

    粤港澳大湾区机场分布密集,为提升各主体的运行保障能力和品质建设,必须强化空管在湾区机场航班运行中的中枢功能,建设互联互通的信息网是基础,目前广州及珠海航班运行信息基本实现互联互通,但与香港、澳门还未有数据连接,大量实时运行数据未能实现交互,空管系统目前的信息和数据的集成化程度远不适应大湾区航空运输发展的需求,更无法适应未来广域信息管理系统无缝交换的要求,必须重点解决区内通信核心枢纽保障能力以及信息协同保障能力严重不足的问题。 

    三、粤港澳大湾区空管协同发展解决方案 

    粤港澳大湾区航空市场潜力巨大,需求旺盛,必须高度重视湾区航空事业的发展,形成与湾区发展相匹配的航空运输保障能力,打造世界一流的湾区机场群。从笔者角度来看,需要从以下几个方面加以推进: 

    (一)战略协同,从国家大局统筹空域资源布局 

    粤港澳大湾区面积约5.6万平方公里,广州进近管制区、珠海终端管制区和香港终端管制区空域面积约8.6万平方公里。在粤港澳大湾区狭小区域范围内未来将容纳5个民用机场、3个军民合用机场、3个军用机场、5个通用机场和若干个临时起降点,空域内需满足20条跑道的空域使用需求,并涉及到军用与民用机场的布局调整和优化等深层次问题。解决之道唯有从国家战略大局出发,从运行体制入手,协调民航与三地政府、民航与军航以及民航内部各公司、机场等多方形成共同体,推动组建大湾区跨行政边界的协调监管机构,重点解决利益主体及制度差异问题。一是可以先行推动粤港澳及军方的联席会议,制定军民共享、标准统一、管理科学、协调有效的空域管理及运行监管机制,加强大湾区航空发展的统筹协调;二是尽快推进粤港澳大湾区机场群发展规划编制,并在此框架下对湾区各机场实施差异化的功能定位,继而采取科学策略分配空域资源,打破目前民航部门以飞行情报区/管制区边界划分空域结构的思想禁锢,以整体效率最大化为原则,从空域的合理使用入手,统一规划和管理湾区内机场群的进、离场飞行,统一划设飞行程序,减少空中飞行矛盾、加速空中流量,协同地区发展。 

    (二)运行协同,建立统一联动的空管运行模式 

    粤港澳大湾区飞行流分布密、冲突多,必须强化空管在湾区机场航班运行中的中枢功能,在流量管理、管制运行、复杂天气保障等方面建立统一联动的空管运行模式,并最终达到一体化运行的目标。一是流量管理方面,须建立区域级的流量管理单位,负责湾区机场群的协同决策和统一放行;二是管制运行方面,须打破固有行政区分割的概念,统一运行标准和管制运行方式,包括统一气压基准面、管制间隔标准、陆空通话用语等,力争实现管制运行的流水式链接;三是强化应急救援、复杂天气等信息共享机制,形成共同的情景意识,制定湾区统一的大面积航班延误处置程序,建立便捷的湾区机场群备降旅客的地面疏散程序。 

    (三)军民协同,依托空域共享机制实现协同运行 

    军民航融合是未来的发展方向,马凯副总理在改革试点十六字方针中特别提到“着力融合、务实推进”的要求。我们应该紧紧抓住国家推进粤港澳大湾区建设与发展的战略机会,改变军民航隔离运行的模式,制定军民航空域资源分时、分层共享机制,明确军民航共用一片空域时的调配原则和间隔标准。提高临时航线的使用效率,参照欧洲条件航路的做法,将临时航线分类管理,实现具有相应层级的临时航线进入领航计划报,以便于航班计划的合理编排。提升空域资源主动释放的力度,实现军航有活动时根据科目共享使用空域、军航无活动时主动释放空域的良性循环。建立空域资源利用率评估机制,设立相应的指标体系,通过评估促进空域资源得到最大化利用。目前珠三角地区空域精细化试点工作已经推进至第三阶段,精细化试点以来飞行安全平稳,在航班流量持续增长的情况下,航班正常性仍实现了较为显著的提升,这些成果将是未来大湾区的军民航融合运行的坚实基础。 

    (四)信息协同,构建互联互通的共享网络 

    国际民航组织航空组块升级(ASBU)规划中,全球互用的系统和数据是四大性能领域之一,说明了系统互通、数据交互、信息共享是全球民航业的共同诉求和发展路径。空管是航空运行的信息中枢,具有巨量实时的数据交互需求,通过构建互联互通的信息网,满足不同空管单位、机场、航司对数据交互的需求,满足社会公众对数据共享的需求。具体的技术措施包括: 

    1.网络互连,目前除了基于AFTN链路或专线实施AIDC外,粤港澳空管部门之间尚未建立网络连接,建议以广州节点为空管局统一出口,与香港、澳门民航网络通过网络安全设备实施互连。 

    2.系统交互,实现粤港澳流量及放行系统的对接,达到大区内协同放行的运行效果。 

    3.数据共享,目前铁路和城市交通都建设了完善的大数据或大脑系统,空管将机场、航空公司、各类空域用户紧密联系起来,是航班安全运行的中枢,也是航空大数据的中枢,具备建设大数据平台的条件和能力。粤港澳可各自建设数据中心,基于数据中心间交互实现数据共享,也可规划建设统一的大数据中心,实现航班数据共享共用、规律探索分析、辅助决策参考等。 

    (五)智慧协同,重视新技术应用和人才队伍建设 

    在大湾区机场协同运行中大力引进和推广新技术,统筹推进国际民航组织航空系统组块升级计划实施,根据粤港澳三地不同情况,分阶段、分步骤、有选择、有重点地实施与应用GLS、CCO/CDO、AMAN/DMAN、RECAT、SWIM等航行新技术,提高航班运行的安全与效率,最终实现湾区与全球航行系统的无缝衔接,并逐步处于世界先进水平。 

    联合粤港澳空管单位,成立湾区空管技术应用联合实验室和协同创新中心,加强安全协同运行、科技项目研发、创新实体共建、人才队伍建设、管理文化经验等方面的合作,加快培养懂技术、通语言、知规则、精管理的国际型专家人才。 

    (六)两翼协同,促进湾区通航健康发展 

    与运输航空的快速发展相比,虽然湾区内通用航空运行目前受制于低空空域等关键资源的制约,尚未面临井喷式发展,但国家与民航大力发展通航产业的决心已定,各项政策也已经密集出台,作为空中交通服务的主体,面对湾区内通用航空即将出现的大发展,空管单位无疑需要有未雨绸缪的战略视野及先行先试的勇气与信心,应该在综合考虑通用航空与运输航空协同发展的基础上,尽早对大湾区内低空空域管理改革、通用机场布局、通航空管保障的运行管理模式、服务系统与内容、服务方式与经济、空管基础设施建设等方面提出系统性的方案。 

    新技术的实施应用和信息服务能力的提升是通航保障的一个突破点,可以结合通航发达国家经验,加强自动相关监视、地空数据通信、远程塔台、星基导航等新技术手段应用,实现大湾区低空基础保障能力的大幅提升;还需要整合民航、军航以及地方部门的资料和信息,提升低空气象、低空目视航图等信息的服务能力,针对通航飞行需求来改善信息质量。 

    可探索设立空管服务公司,根据公共服务和延伸服务的不同需求定制产品,创新信息服务和技术输出的市场化运行机制,对外提供飞行计划、管制情报、气象产品等公共信息服务,也可以通过派员、托管等方式对安全督导、运行管理、设备巡检、技术培训等提供延伸服务,更好满足通航企业或者相关机场的需求。 

    空管是航班安全运行的中枢。粤港澳大湾区的民航发展,应该是以地区经济发展为目标、以机场布局和发展谋划为基础、以空域和航路航线优化为突破、以空管能力建设为先行。通过大湾区内各空管单位协同发展、协同保障,将机场、航空公司以及其他各类空域用户紧密联系起来,将大湾区机场群的服务保障能力提升至更高层次,打造成世界一流的湾区机场群。(陈艳彦 中南空管局)

      

      

    参考文献 

    [1]提升服务质量推动民航高质量发展[N]. 綦琦.  中国民航报. 2018-03-15 (001) 

    [2]建设世界级机场群 推动民航高质量发展[N]. 杨学兵.  中国民航报. 2018-03-15 (007) 

    [3]努力提升民航高质量发展的新境界[N]. 高俊.  中国民航报. 2018-05-17 (003) 

    [4]粤港澳大湾区机场竞合提速 世界级机场群雏形已现[N]. 陈若萌.  21世纪经济报道. 2018-05-22 (015) 

    [5]精心打造珠三角机场群 加快推进粤港澳大湾区城市群建设[N]. 陈晓宁.  中国民航报. 2017-03-16 (006)