第一章  绪论

1.1 研究背景

　　1、机坪范围不断扩大，机坪构型日趋复杂

　　浦东机场卫星厅于2019年9月建成投运后，新增90个近机位、44个远机位。在机位数量不断增加、机坪范围持续扩大的同时，机坪的构型也日趋复杂，尤其是卫星厅港湾构型机坪，处于某个特殊位置的单个航空器的滑进、推出会影响到邻近多个机位的正常运行，这对机坪运行安全保障和使用效率提出更高要求。

　　2、未来航班持续放量，亟需预估运行风险

　　卫星厅建成投运后，浦东机场航班量将在目前日均1400架次左右的基础上持续放量，浦东机场航班时刻即将增加，届时机坪内运行将更加繁忙，航空器之间的运行冲突将进一步凸显，需要根据各机坪的实际情况研究分析，优化机坪运行程序。

1.2 研究目标

　　研究目标是根据浦东机场的机坪布局和运行特点，优化设计浦东机场航空器机坪运行程序，减少复杂机位布局对航空器推出和滑行的影响，提高机坪运行效率；规范航空器机坪运行体系，提升机坪运行安全。

第二章  大型港湾机坪运行分析

2.1 香港机场机坪运行分析

　　1、香港机场机坪概况

　　香港机场飞行区平面图如图2.1所示，包含航站楼机坪、中间机坪、西货运机坪、维修机坪以及货运机坪，其中航站楼机坪较为复杂，航站楼主体和“Y”字形指廊形成港湾式机坪，并被分为北、西、南三块站坪，如图2.2所示；中间机坪为近机位和远机位组成的直线性构型；其余机坪为远机位构成的直线型构型。

　　图2.1  香港机场飞行区平面图

　　图2.2  香港机场Y字形指廊机坪

　　2、香港机场机坪运行程序

　　香港机场采用了彩色推出程序，细化了每一个机位的运行规则，并获得了很好的效用。

　　一、采用红色、蓝色、绿色三种颜色方式推出。其中红色、蓝色为推出方向不同的两种程序；绿色主要为解决个别机位推出路线过长而设置。

　　图2.3  香港机场红/绿推出程序

　　图2.4  香港机场蓝/绿推出程序

　　以北机坪N60机位为例，其推出程序设置如下表所示。

　　表2.1  香港机场N60机位推出程序示意

　　蓝色程序为推出至N62正切点机头朝东南方向；

　　红色程序为推出至N32正切点机头朝西方向；

　　绿色程序为推出至N60正切点机头朝西北方向；

　　其中，由于N60/N36/N142机位共用推出等点，N60机位红色推出程序推出路线较长，为此设置绿色推出程序减少推出距离。

　　图2.5  N60机位推出图

　　二、机坪滑入道口附近机位设置推出等待位置，避让滑行道。

　　以北机坪N66/N62为例，其推出程序设置如下表所示。

　　表2.2  香港机场N66/N62机位推出程序示意

　　图2.6  N66/N62机位推出图

　　N66机位仅可以实施红色程序推出至N64机位正切点机头朝西北方向，并设置拖车停止点（TUG STOP POINT），先推再推，推至拖车停止点，避让B滑行道滑行的飞机。

　　N62机位实施蓝色推出程序时，推出至N64机位正切点机头朝东南方向，并设置拖车推出极限位置（TUG PUSH LIMT），飞机推出时不能超过该点，避让B滑行道滑行的飞机。

　　三、港湾拐角区域设置共用推出等待点。

　　以北机坪N24/N22/N20/E15/N507为例，其推出程序设置如下表所示。

　　表2.3  香港机场N24/N22/N20/E15/N507机位推出程序示意

　　N24/N22/N20/E15位于港湾机坪拐角处，实施红色推出程序时使用E17机位正切点为同用推出等待点，机头朝南方向。

　　图2.7  港湾拐角处推出图

2.2 虹桥机场机坪运行分析

　　1、虹桥机场港湾机坪概况

　　虹桥机场2号航站楼为典型的指廊构型，航站楼主体和两条伸出的指廊形成港湾式机坪，即2号机坪。2号机坪被分成北、中、南三块站坪。

　　图2.8  虹桥机场2号机坪机位分布示意图

　　2、虹桥港湾机坪运行管理主要措施

　　（1）将天然影响的机位划归为一个组，避免在复杂运行环境下的误判，提高运行安全系数。

　　在2号机坪从北向南三个U型机坪底部分别设置航空器运行热点区域HS05、HS06和HS07（如表2.4），其要旨是将天然互相影响的机位视为“一个机位”，然后这个机位和其相邻的机位不能同时运行（如表2.5和图2.9）。

　　表2.4  虹桥机场西区机坪热点设置

　　表2.5  虹桥机场西区机坪热点运行规则

　　图2.9  虹桥机场西区热点示意

　　（2）在非平行机位区域，即港湾底部和拐角，机位的推出线路部分重合，因此港湾底部和拐角机位设置共用推出等待点。

　　设置共用推出等待点的机位如表2.6和图2.10、图2.11、图2.12所示。

　　表2.6  虹桥机场西区共用推出等待点设置

　　图2.10  虹桥机场西区北站坪共用推出等待点设置

　　图2.11  虹桥机场西区中站坪共用推出等待点设置

　　图2.12  虹桥机场西区南站坪共用推出等待点设置

　　（3）进港航班在进入在非平行机位区域之前，设立进港等待位置，避免滑入和推出的冲突。

　　2号机坪进港入位的航空器原则上避让推出航空器，机场在热点区域（HS05-HS07）前的进港机位滑行通道（Y1-Y3）上分别设置1个进港等待位置（AH01-AH03，如图2.10、图2.11、图2.12），引导车和航空器进入热点区域前应在该等待位置停止，观察确认无安全运行风险的情况下，减速慢行，引导航空器入位。

第三章  机坪运行程序优化设计的原则

3.1 机坪运行程序优化设计的原则

　　为了充分有效利用浦东机场运行资源，努力提高航空器机坪运行效率和安全水平，使管理水平与运行规模相适应，我们认为在机坪运行程序优化设计的过程中应至少遵循以下基本原则：

3.1.1 严格遵守安全规章

　　严格遵守《国际民用航空公约附件14—第I卷：机场设计和运行》（第八版）、《民用机场飞行区技术标准》（MH5001-2013）等规章，杜绝设计风险。

3.1.2 运行程序匹配构型

　　图4.1  卫星厅构型示意

　　浦东机场卫星厅构型图4.1所示，根据构型布局特点可划分为A、B、C、D四个区域，其中A、C区为典型的线型结构，B、D区为U型指廊结构。

　　A、C区的线型布局与T1周边的1号机坪、2号机坪比较类似；B、D区的构型为U型指廊和线型相互结合，指廊、拐角和底部这三部分的运行流线发生了交叉（如图4.2），机位之间的影响程度明显超过线型，因此不能简单地将T1和T2的运行程序照搬至卫星厅，其指导思想必然发生改变以匹配指廊构型的布局特点。

　　图4.2  卫星厅北港湾运行流线冲突示意

　　在安全管理理论中，“轨迹交叉理论”可以概括为：在一个系统中，人的不安全行为和物的不安全状态的形成过程中，一旦发生时间和空间的运动轨迹交叉，就会造成事故。正如图4.1和图4.2所示，指廊或者港湾机坪构型下，航空器无论是入位，还是推出，均存在“轨迹交叉”。因此机坪运行程序的设计要考虑到这种交叉对机坪运行带来的不利影响，要通过程序的优化来削弱这种不利影响。

第四章  卫星厅机坪运行程序优化设计方案

　　根据浦东机场卫星厅设计及建设方案，从位置区域上来看卫星厅机坪包括了东西B滑至E滑之间、南北T3至T2之间的区域。整体上拥有L02、L19、L20、L20A、L21、L21A、L22、L23、L24、L25、L25A、L26、L26A机坪滑行通道、90个廊桥机位、44个远机位。

　　图5.1  卫星厅机坪示意图

　　鉴于卫星厅机坪区域与现有的T1、T2航站区机坪及其他区域机坪构型均不一致，为研究方便可将卫星厅机坪划分为三种类型的区域：1、港湾机坪区域（包括北港湾机坪、南港湾机坪）；2、线形机坪区域（包括东机坪、西机坪）；3、指廊顶端机坪区域（包括卫星厅4个指廊顶端机坪），本文旨在分析最为复杂的港湾区域。

　　图5.2  卫星厅机坪分类

4.1 港湾机坪运行程序优化设计方案

      4.1.1 港湾机坪构型

　　整体北、南港湾机坪构型如图所示。

　　图5.3  北、南港湾机坪构型

      4.1.2 优化设计方案

　　本节将从如何分组、组内推出停止点如何设置、配套运行规则三个方面研究分组优化设计程序。

　　1、平行机位

　　按照正常推出路线，C类平行机位的推出后影响相邻3-4个机位及对面的3个远机位；E类平行机位推出后，由于机型和尾喷范围的扩大，影响相邻范围也增加。

　　表5.3  平行机位推出影响范围表

　　考虑到港湾机坪平行机位近机位的数量（6-8个），同时结合港湾整体运行效率，港湾平行机位可以大体上分为两组。

　　2、非平行机位

　　非平行机位方面，一方面港湾转角处皆为E类机位，推出影响范围较大，另一方面底部的146、144、142三个机位只能使用L25滑行道滑入，此区域也可视为天然影响机位群，建议分为一组。

　　图5.8  190机位推出影响范围

　　综上分析和研究，总体上港湾机坪根据机位之间的天然联系和影响，再结合组内机位数量相对均衡、平均推出距离较短、影响较大的相邻机位为一组等原则，可将港湾机坪各分为6个机位组，如下图所示。

　　图5.9  港湾机坪分区示意图

　　具体每组包含的机位如表5.4所示。

　　表5.4  港湾机坪机位分组表

　　二、组内共用推出停止点的设置

　　在明确港湾机坪分组个数之后，需要确定每个组内的推出停止点。由于每个组都是具有天然影响的机位群，因此只设置一个共用推出停止点即可。同时为每个组设置唯一的推出等待点，有利于简化机坪管制员和机务的现场判断压力。

　　表5.5  港湾机坪共用推出等待点位置表

　　三、分组运行规则

　　规则1：相邻机位，禁止同时运行，包括同时进港、同时离港、同时一进一离。

　　规则2：离港飞机推出到位后，需报告机坪管制员。

　　规则3：同一分组运行规则

　　3.1 同一时段原则上只允许一架飞机运行，包括进港、离港。

　　3.2 同时包含近机位和远机位的分组（即北港湾CN01/CN02/CN05/CN06、南港湾CS01/CS02/CS05/CS06），下列情形允许两架飞机同时运行：

　　3.2.1 近机位有飞机离港时，允许本组远机位飞机入位或者其他组飞机使用本组范围的L26/L26A（北港湾）、L21或者L21A（南港湾）滑行。

　　3.2.2 远机位有飞机离港时，且在飞机到位报告之前，则在本组范围内禁止其他运行。

　　3.2.3 远机位有飞机离港时，且在飞机到位报告之后，禁止本组近机位飞机入位、允许本组远机位飞机入位或者其他组飞机使用本组范围的L26/L26A（北港湾）、L21或者L21A（南港湾）滑行。

　　规则4：不相邻两组，无运行限制。

　　规则5：相邻两组运行规则

　　5.1 两架飞机同时推出（含相邻机位），前机到达共用推出等待点并报告之后，即可允许后机推出。

　　5.2 两架飞机同时入位（含相邻机位），前机入位并报告后，即可允许后机入位。

　　5.3 两架飞机一进一出时，原则上进港飞机避让离港飞机，离港飞机到达共用推出等待点并报告之后，即可允许进港飞机入位。

　　规则6：进入CN03/CN04/CS03/CS04的飞机或者引导车应在港湾底部相应的中间等待位置上等待观察，在确认无安全运行风险的情况下，减速慢行，然后入位。

　　规则7：未来卫星厅港湾，引导车、牵引车和机坪塔台应配备双向通信联系的对讲机，使用统一频道，发现安全问题或疑问时应在该频道内进行协调确认，确保无安全风险的前提下，方可操作。

　　每个机位按照所属分组，先推再推或先推再拉，最后推出至该组的共用推出等待点，如图中蓝色箭头所示。

　　图5.11  港湾机坪蓝色推出程序

第六章  研究结论

5.1 研究结论

　　本文重点对浦东机场三期卫星厅投运后港湾机坪等复杂区域的运行风险和运行难点进行了深入研究，并结合机坪管制移交和现有运行实际情况形成了飞机推出的技术方案，其要点主要包括：

　　第一，技术方案主旨是保证机坪运行安全，提升机坪运行效率。

　　第二，对于卫星厅南、北港湾机位，其推出程序的核心是：1）合理分组；2）推出共用；3）安全间隔；4）简化规则。

　　第三，卫星厅港湾型机位的分组方案是研究的重点和难点。在安全方面，分组方案的优势主要体现在：1）将运行轨迹交叉、天然互相影响的机位纳入同一组，有效提高安全系数；2）避免港湾拐角机位对其他机位保障设备和人员的尾喷吹袭，直接消除安全隐患；3）分组和共用等待点的设置有助于机坪管制员建立清晰的机坪情景意识，减轻管制压力，同时也有助于机务避免复杂运行情形下的误判。在效率方面，分组方案的优势主要体现在：1）充分利用飞机推出到位和开车滑行之间的时间（平均为2分39秒），减少单个机位的推出对周边机位的持续影响时间；2）分组方案下某个机位的平均影响机位个数为4.25个，而传统方案为5.93个，理论上效率提高约28%；3）分组方案下南港湾或者北港湾在同一时段同时推出的飞机架次为6架次，而传统方案为3个，理论上效率提升一倍。（作者：卢奕）