枢纽机场规划起降高峰小时系数与实际对比及优化措施建议
摘要:高峰小时起降架次是机场规划设计的重要指标,是确定跑道构型、配备空管设施设备、配置空域资源、流量管理等的基础依据。为了分析枢纽机场规划中所用高峰小时起降系数存在的问题,本文总结了2006-2017年我国枢纽机场高峰小时起降系数的变化趋势规律。在此基础上,选择了9个枢纽机场总体规划,分析了其高峰小时起降系数变化,并与实际对比,指出了参数使用中存在的问题。最后,结合我国枢纽机场发展实际,从研究力量、规律研究、审核审查、参数使用及优化、经验总结等方面提出了加强枢纽规划参数研究应用的相关措施建议,期望有助于推动我国枢纽机场规划设计的高质量发展。
高峰小时起降架次是机场规划设计的重要指标,是确定跑道构型、配备空管设施设备、配置空域资源、流量管理等的基础依据。为了分析高峰小时起降系数的应用情况,本文首先总结了当前我国枢纽机场实际高峰小时起降系数特点及其发展趋势,并与枢纽机场规划中的参数进行对比,分析了枢纽规划设计中参数选择存在的问题,最后,提出了加强枢纽规划参数研究应用的相关措施建议,期望有助于更好的规划设计枢纽机场、更好的建设民航基础设施,更好的满足我国航空运输高质量发展的需要。
一、我国枢纽机场高峰小时起降系数变化规律分析
本文选择枢纽机场范围为《全国民用运输机场布局规划》中定位的区域枢纽和国际航空枢纽。选择的数据是2006-2017年枢纽机场的起降总架次和高峰小时起降架次。根据测算好的数据,绘制二者散点图,对二者进行线性回归,同时划定不同区间,测定其不同年份的高峰小时系数平均值。最后,总结我国枢纽机场起降高峰小时发展规律如下:
表1-1 枢纽机场的研究范围
类别 |
机场名称 |
国际航空枢纽 |
北京/首都,上海/浦东,广州/白云,成都/双流,深圳/宝安,上海/虹桥,昆明/长水,西安/咸阳,重庆/江北,哈尔滨/太平,乌鲁木齐/地窝堡 |
区域枢纽 |
杭州/萧山,厦门/高崎,南京/禄口,武汉/天河,长沙/黄花,青岛/流亭,郑州/新郑,三亚/凤凰,海口/美兰,天津/滨海,大连/周水子,贵阳/龙洞堡,沈阳/桃仙,福州/长乐,南宁/吴圩,济南/遥墙,太原/武宿,长春/龙嘉,兰州/中川,南昌/昌北,呼和浩特/白塔,温州/龙湾,宁波/栎社,合肥/新桥,桂林/两江,石家庄/正定,银川/河东,西宁/曹家堡 |
(一)我国枢纽机场起降高峰小时系数不断下降
总体来看,我国枢纽机场起降高峰小时系数从2006年的0.0274%逐步下降到2017年的0.0217%,大约下降了20%。主要的原因在于我国枢纽机场业务规模不断扩大,枢纽时刻资源利用越来越充分,空管潜力挖掘愈加困难。例如,2006年我国枢纽机场年起降架次主要区间为1-5万架次,未有高于40万架次以上的机场;2017年,这些枢纽机场年起降架次均超过1万架次,主要区间集中于5-20万架次,超过40万架次的枢纽机场有3个。
2006年 2010年
2015年 2017年
图1-1 我国枢纽机场年起降量与高峰小时起降架次关系
(二)起降高峰小时系数随年起降架次规模的增大而变小
随着机场业务规模的扩大,时刻资源会利用更加充分,小时间的起降架次差异会逐渐变小,起降高峰小时系数随之变小。从上面历年的回归曲线来看,年起降架次处于0-20万起降架次时,处于回归线的上方,系数基本高于回归值;20-40万架次之间时,基本位于回归线附近,系数基本等于回归值;40万以上架次时候,主要位于回归线的下方,系数低于回归值。对2017年数据进行分析处理,年起降架次区间1-5万、5-20万、20-40万、40万以上的起降高峰小时系数分别为0.470‰、0.306‰、0.203‰、0.195‰。
(三)起降高峰小时系数随年份的增长呈现不断下降趋势
从年起降架次5-20万区间来看,2006年、2010年、2015年、2017年高峰小时系数分别为0.391‰、0.344‰、0.304‰、0.306‰,总体上呈现稳步下降趋势。这说明我国枢纽时刻资源利用更加充分,侧面反应了我国枢纽机场基础设施保障能力越来越紧张。
(四)起降高峰小时系数逐渐趋于稳定
随着我国航空运输规模的增大,起降架次总量稳步扩大,航班时刻利用更加充分,尤其是枢纽机场的时刻资源更加紧张。这使得枢纽机场的起降高峰小时系数变化逐渐趋缓。从2015年和2017年对比来看,起降高峰小时系数变化不大。甚至2017年的系数高于2015年。
表1-2 不同区间不同年份的我国枢纽机场起降高峰小时系数
年架次区间 |
0-5000 |
5001-1万 |
1万-5万 |
5万-20万 |
20-40万 |
40万以上 |
2006年 |
3.034‰ |
0.973‰ |
0.707‰ |
0.391‰ |
0.221‰ |
|
2010年 |
|
1.184‰ |
0.514‰ |
0.344‰ |
0.265‰ |
0.207‰ |
2015年 |
|
|
0.446‰ |
0.304‰ |
0.220‰ |
0.194‰ |
2017年 |
|
|
0.470‰ |
0.306‰ |
0.203‰ |
0.195‰ |
二、枢纽机场规划起降高峰小时系数与实际数值对比
(一)规划中采用的高峰小时起降系数汇总
选择了2008-2019年的9个枢纽机场总体规划,根据其年起降架次和高峰小时起降架次,对其业务量预测中采用的起降高峰小时系数进行了测算,得到结果如下表所示。
表2-1 枢纽机场总体规划中的起降高峰小时系数
年份 |
2020 |
2025 |
2030 |
2035 |
2040 |
2045 |
2050 |
|
枢纽机场一(2019年) |
起降架次(万) |
53.7 |
|
77.5 |
87 |
|
|
|
高峰小时架次 |
114 |
|
151 |
165 |
|
|
|
|
高峰小时系数 |
0.212‰ |
|
0.195‰ |
0.190‰ |
|
|
|
|
枢纽机场二(2019年) |
起降架次(万) |
18 |
29 |
38 |
45 |
50 |
54 |
58 |
高峰小时架次 |
49 |
77 |
102 |
117 |
129 |
134 |
147 |
|
高峰小时系数 |
0.272‰ |
0.266‰ |
0.268‰ |
0.260‰ |
0.258‰ |
0.248‰ |
0.253‰ |
|
枢纽机场三(2019年) |
起降架次(万) |
|
|
80.5 |
|
|
|
|
高峰小时架次 |
|
|
159 |
|
|
|
|
|
高峰小时系数 |
|
|
0.198‰ |
|
|
|
|
|
枢纽机场四(2018年) |
起降架次(万) |
|
|
46.0 |
|
59.0 |
|
64.1 |
高峰小时架次 |
|
|
118 |
|
144 |
|
150 |
|
高峰小时系数 |
|
|
0.256‰ |
|
0.244‰ |
|
0.234‰ |
|
枢纽机场五(2016年) |
起降架次(万) |
|
32 |
45 |
57 |
65 |
71 |
|
高峰小时架次 |
|
86 |
117 |
142 |
152 |
161 |
|
|
高峰小时系数 |
|
0.269‰ |
0.260‰ |
0.249‰ |
0.234‰ |
0.227‰ |
|
|
枢纽机场六(2016年) |
起降架次(万) |
41.1 |
53.9 |
57.3 |
61.9 |
66.4 |
72.6 |
|
高峰小时架次 |
94 |
122 |
132 |
142 |
152 |
161 |
|
|
高峰小时系数 |
0.229‰ |
0.226‰ |
0.230‰ |
0.230‰ |
0.229‰ |
0.222‰ |
|
|
枢纽机场七(2014年) |
起降架次(万) |
29.1 |
43.8 |
56.9 |
67.3 |
70.9 |
72.1 |
|
高峰小时架次 |
72 |
93 |
115 |
136 |
140 |
142 |
|
|
高峰小时系数 |
0.247‰ |
0.212‰ |
0.202‰ |
0.202‰ |
0.197‰ |
0.197‰ |
|
|
枢纽机场八(2014年) |
起降架次(万) |
40 |
63 |
83 |
93 |
103 |
109 |
|
高峰小时架次 |
92 |
141 |
186 |
204 |
225 |
241 |
|
|
高峰小时系数 |
0.230‰ |
0.224‰ |
0.224‰ |
0.219‰ |
0.218‰ |
0.221‰ |
|
|
枢纽机场九(2008年) |
起降架次(万) |
26.7 |
|
35.8 |
|
43.3 |
|
|
高峰小时架次 |
72 |
|
87 |
|
103 |
|
|
|
高峰小时系数 |
0.269‰ |
|
0.243‰ |
|
0.238‰ |
|
|
注:总体规划完成年份标注在枢纽机场名称后面。
(二)规划参数取值与实际参数对比总结
将枢纽机场总体规划中的高峰小时起降系数与实际高峰小时起降系数及变化规律进行对比,总体符合随规模变大而变小的发展规律,说明了规划人员能够按照规律来进行基础设施规划。但是还存在以下问题:
1.部分枢纽机场起降高峰小时系数取值过大
我国航空运输发展速度较快,取值偏大一点有助于提升基础设施容量。但是在上述枢纽机场总体规划中,部分年份的高峰小时起降系数取值高于实际值过多。例如枢纽机场二与枢纽机场五总体规划分别完成于2019年和2016年,2035年起降架次分别为45万架次和57万架次,取值分别为0.260‰和0.249‰,参考2015年和2010年年起降40万以上架次实际系数分别为0.207‰和0.194‰,高于实际系数25.6%和28.4%。
2.少量规划参数取值与趋势规律不符
个别总体规划系数甚至随着起降架次规模的扩大而增大,例如枢纽机场二节点年份的高峰小时起降系数,2030年甚至比2025年还大一些。另外,部分枢纽机场总体规划高峰小时起降系数保持缓慢变化甚至基本不变。例如枢纽机场二、枢纽机场六的起降架次预测区间分别为18-58万架次、41.1-72.6万架次,高峰小时系数取值区间分别为0.253‰-0.272‰、0.222‰-0.230‰,基本保持不变。
3.同一起降架次规模下的高峰小时起降系数参数差异较大
为了便于横向比较,选择年起降量40-50万架次之间的枢纽机场数据。从其高峰小时起降系数来看,三个枢纽机场系数在0.25‰-0.26‰之间,三个枢纽机场系数在0.225‰-0.24‰之间,最大的为0.260‰,最小的为0.212‰,二者相差0.048‰,相当于最小的22.6%。过大的系数差异说明了规划人员对高峰小时系数把握不清。
表2 年起降架次40-50万架次间的高峰小时起降系数
枢纽名称 |
枢纽 机场二 |
枢纽 机场四 |
枢纽 机场五 |
枢纽 机场六 |
枢纽 机场七 |
枢纽 机场八 |
枢纽 机场九 |
起降架次(万) |
45 |
46.0 |
45 |
41.1 |
43.8 |
40 |
43.3 |
高峰小时架次 |
117 |
118 |
117 |
94 |
93 |
92 |
103 |
高峰小时系数 |
0.260‰ |
0.256‰ |
0.260‰ |
0.229‰ |
0.212‰ |
0.230‰ |
0.238‰ |
三、加强我国枢纽规划参数应用的措施建议
从我国起降高峰小时系数规划取值与实际对比来看,我国枢纽机场总体规划的参数取值及其规律存在把握不清、取值不准、认识不深等诸多问题,与实际存在脱节的危险,不利于做好机场规划设计工作。同时,随着首都机场年旅客吞吐量超过1亿人次,可以预见我国未来将形成若干超大型航空枢纽机场的发展格局,这在全球范围内是罕有先例的,这些设施的规划参数研究需要不断探索。为了更好的加强我国枢纽规划设计工作,特提出以下措施建议。
(一)组织力量强化枢纽机场规划参数研究
枢纽规划设计参数涉及面较广,合理的取值是做好规划涉及工作的基础。依托国内民航科研机构及高等院校,组建跨专业、跨单位的研究团队。由中国机场协会及下面各类委员会,组建指导专家团队。根据枢纽研究内容,提炼相关研究性课题,由民航局人教司将相关课题研究列入科技部、交通部、民航局相关科研计划。根据参数的取值与使用,召开各类专家会议,研究枢纽机场核心参数取值及使用存在的问题,探讨解决技术方案。
(二)不断更新优化我国枢纽机场规划参数
我国航空运输发展速度快,新技术应用愈加广泛,枢纽机场参数变化较快,需要及时跟踪与总结相关的实际数据变化,并更新优化相应的规划参数推荐值。这有利于设计单位合理斟酌使用更加合理的参数,优化提升规划水平,规划设计建设更高质量的基础设施,满足人民群众美好生活出行的需要。
这就需要深化我国民航发展实际趋势及规律的研究,紧密结合我国与国外情况的不同,分析国内外枢纽规划设计参数的差异。同时,定期组织研究人员调研总结,采集各类数据,深化研究各类参数变化规律,制定合理的取值标准,并在各类规划设计规范或者指南中进行更新优化。
(三)加强枢纽机场规划关键参数的审核审查
目前,枢纽机场规划建设过程中,设置了较多的评审环节,对其中的重大问题进行评审或者审查,但是对重要规划参数的审核审查重视不够。在枢纽机场总体规划、初步设计等评审审查关键环节,应该重视规划关键参数的审核审查,将其列为关键项目之一,明确由专人负责评审审查。
(四)根据枢纽发展实际选择合理规划设计参数
在枢纽机场规划参数取值过程中,应该考虑枢纽的发展模式、发展阶段、相关政策等因素的影响,确定合理的规划参数取值,坚决避免规划设计过程中的取值不合理行为。
1.规划参数要与枢纽机场发展模式紧密相关
西部地区地广人稀,支线机场旅客需要通过枢纽中转以提升通达水平,形成了西安咸阳机场、昆明长水机场、乌鲁木齐地窝堡机场等中转量较大的枢纽机场。这就要求构建轮辐式航线网络,打造衔接紧密的航班波,以提升枢纽机场的中转能力与中转服务水平。这就需要适当提高其高峰小时起降系数。东部地区人口密度大,航空旅客需求充足,且以本地旅客为主,航线网络以点对点为主,其高峰小时起降系数可以适当低一点。另外,以航空旅游为主的机场旅客季节波动较大,也会要求适当提升系数水平。
2.规划参数要深化考虑枢纽发展阶段
枢纽机场规划参数与其发展阶段密切相关。以高峰小时起降系数为例,在机场完成基础设施建设,时刻大放量,高峰小时起降系数会低于同等规模的机场,例如昆明长水机场转场完成后,2013年的系数高于西安、成都、虹桥等类似机场。待到机场进入饱和状态以后,系数会不断下降,直至趋于稳定。
3.规划参数注意民航发展政策的影响
民航发展政策会对航班时刻、航空公司运行等带来较多影响,间接影响参数的数值水平。例如,目前民航局实施的控总量调结构政策,提升了我国航空运输服务水平,同时限制了枢纽机场的时刻放量和航空公司的运力投放,会在一定程度上影响相关的参数水平。
(五)加强规划设计参数使用的经验总结
随着枢纽机场的规划设计成果转变为实际的设施而投入使用,枢纽规划设计过程中参数取值的问题也逐渐反映出来。这就需要规划设计单位将实际运营参数与规划设计参数进行对比,跟踪和总结其中的经验和教训,并在后续的枢纽规划设计不断完善,更好的满足我国枢纽基础设施高质量规划设计及建设运营的需要。(作者:武勇彦 中国民航科学技术研究院)