关于建设粤港澳大湾区联合管制中心若干问题的思考
2020-11-18民航中南空管局陈艳彦民航深圳空管站张振明
民航中南空管局 陈艳彦 民航深圳空管站 张振明/文
粤港澳大湾区(以下简称“大湾区”)建设是习近平总书记亲自谋划、亲自部署、亲自推动的重大国家战略,是新时代推动形成我国全面改革开放新局面的新举措。推进大湾区民航协同发展,形成与湾区航空发展相匹配的空管保障能力是贯彻落实国家战略和民航强国战略的重要举措。
随着大湾区建设的逐步推进和深入发展,关于如何建设世界级机场群的思路也在逐步明晰,交通运输部最新发布的《关于深圳市开展高品质创新型国际航空枢纽建设等交通强国建设试点工作的意见》指出要“探索在深圳设立大湾区联合管制中心,推进大湾区机场群层面信息共享和协同管控”。可见民航“协同发展,空管先行”已成为普遍共识。建设大湾区联合管制中心,为复杂繁忙的机场群配套合理的空域,提高空域利用率,充分发挥联合运行优势,提高运行效率,减少延误,提升旅客出行体验已成为建设大湾区世界级机场群的首要工作之一。
建设世界级机场群对空管发展提出新要求
(一)运输需求的快速增长对空管发展提出新要求
2019年,大湾区机场群完成旅客吞吐量1.42亿人次,较上年增长7.4%,完成货邮吞吐量326.4万吨,较上年增长3.2%。据大湾区各机场总体规划和相关机构的预测分析报告,至2035年航班起降量将达291万架次,旅客吞吐量将达4.3亿人次,货物吞吐量将达2034.1万吨。
从上述预测数据来看,大湾区机场群的业务量在未来十多年将继续保持高速增长的态势,为了满足航空运输业务量增长的迫切需要,亟需进一步提高大湾区终端空域及各大机场的运行效率。
(二)安全运行的红线意识对空管发展提出新要求
“安全第一,正常飞行,优质服务”是整个民航工作的指导方针。保证飞行安全是民航头等大事,关系到人民的切身利益,党和国家历来对民航飞行安全十分重视。保障民航飞行安全,加速空中交通流量,为航空运输提供优质服务是空管工作的中心任务。在广州终端区和珠海终端区内,因为军民航机场相对密集,空域存在结构性缺陷,航线相互交错,上升下降频繁,空域使用自由度不高。随着大湾区内航空飞行量的持续增加,军民航空管人员的安全压力日益增大。民航局在2020年7月颁布的《民航局关于支持粤港澳大湾区民航协同发展的实施意见》指出要“坚持共同发展的原则,深化粤港澳空管合作,科学规划终端管制区及高空空域,不断优化调整粤港澳大湾区空域结构,加大空管基础设施建设力度,推进区域空域协同发展。”因此,亟待推进大湾区整体空域规划,优化空域结构,减少潜在的飞行冲突,提高空管服务水平,为大湾区打造国际一流湾区提供坚实、可靠的保证。
(三)真情服务的不懈追求对空管发展提出新要求
大湾区的航班起降和空中飞行量一直处于高位运行态势,航班延误问题突出,地区空域内整体运行不畅。大湾区内包括有香港、广州、深圳等重要国际航空枢纽,航班正常水平更是直接影响到全国的航班正常水平。提高航班正常率、有效解决延误问题是空管、航空公司、机场等民航单位乃至社会的共同诉求,也是民航人提供真情服务的具体体现。《粤港澳大湾区发展规划纲要》提出要“加强空域协调和空管协作,优化调整空域结构,提高空域资源使用效率,提升空管保障能力。”因此,为保障旅客安全、快捷、舒适的出行需求,需要打破当前各地区间制度差异,统一运行标准,建立有效、便捷的沟通协调机制,探索建立灵活的进离场航路结构,配套实施管制扇区动态运行,实现流水式的管制运行,从而践行真情服务,大幅度提升服务品质。
粤港澳世界机场群空管联合运行面临的挑战与困难
(一)体制机制尚未“软联通”
被称为世界上最为复杂的空域之一的大湾区核心地带内,聚集着多个大中型机场。区域距离不仅相近,而且还涉及到不同的空管机制。“一国两制三地三体系”是大湾区机场群有别于国外著名机场群以及国内其他机场群的特点,大湾区内各地区行政协调和合作商议的难度很大。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,沟通协调不够顺畅,这些问题制约着大湾区空管保障能力的提升。为满足运行需求、提高保障能力,三地协同运行需求凸显,因此,需要打破各地区间管理差异的束缚,统一运行标准,建立有效、便捷的沟通协调机制,从空域资源使用的合理性入手,探索建立灵活的进离场航路结构,配套实施管制扇区动态运行,对空域资源实行统筹管理,实现联合终端管制。
(二)空管信息亟需“硬联通”
大湾区内有多家空管单位,如民航中南空管局、香港民航处、澳门机场、惠州机场空管部门等,各家单位均有各自的信息化系统为自身运行决策提供依据和支持。但各类空管主体的信息资源缺乏统一的协同管理体系,航迹及飞行动态、气象信息、情报信息、运行信息等大量运行数据未能实现实时交互,无法建立统一的收集、整理、分析、发布机制,资源共享不足,信息共享程度远不能适应大湾区航空运输发展的需求,也不能满足联合管制的需求。
(三)空域矛盾有待“破坚冰”
大湾区内机场新建、扩建工程陆续开展,飞行架次持续增长,空域资源紧张已经成为越来越棘手的难题。大湾区的五大主要机场分布密集,空域分割,空域资源难以充分利用。其中,深圳、澳门和香港三座机场在空域方面的冲突更为明显。由于香港机场跑道和深圳机场及澳门机场的跑道近乎垂直,起降的飞行流互相干扰,限制了机场容量和效率。目前,深圳机场和香港机场三跑道工程都在积极推进,广州机场启动三期扩建工程,规划第四、第五跑道及第三航站楼建设,如果空域资源现状没有得到有效改善,新建的跑道难以发挥应有的作用,空域资源产生的矛盾将越发凸显。大湾区空域资源紧张不但无法满足大湾区快速增长的运输需求,且安全性也面临严峻挑战。因此,亟需改善现有的空域结构,提高空域资源利用率,推行大湾区空域的一体化管理,以适应大湾区航空业的快速发展。
推进联合运行的思路与建议
(一)联合运行的模式
“同一天空、联合运行”是大湾区空管协同发展的愿景,也是解决世界级机场群运行现存问题的创新对策。基于前文分析的新要求,以及解决当前困难与挑战的办法,建设大湾区联合管制中心,推进空管联合运行是一条切实可行的路径。
在联合运行模式及思路上,拟分阶段、分主体逐步推进联合运行进程。先行对内地空域及空管单位推进“整合”,从空域资源的最大化利用出发,将湾区空域作为一个整体进行考虑,优化整合大湾区终端(进近)空域,将湾区终端空域分为高低两个层次,高空(3000~6000米)实现南北两大终端管制中心的联合运行,低空(3000米以下)根据机场分布划分为若干个“小”进近;其次推进军民“融合”,构建可实际运行的空域整体规划管理机制及协同分配系统,解决军民航联合运行策略制定、空域协同分配、空域灵活使用等问题,推进大湾区军民航空管部门的示范验证,开展空域运行环境仿真、空域运行评估及空域运行策略验证;再次推进粤港澳民航“联合”,推动组建大湾区跨行政边界的协调监管机构,解决利益主体及制度差异问题,统一运行标准,改进协同管理方式,实现多地区联合运行。
国外已有不少成熟运行的联合终端管制案例,比如,美国波士顿联合终端、英国伦敦多机场终端区、法国巴黎大终端区等。在美国,联合终端是基于大都会区的概念,由于该范围内城市群的发展,出现了两个以上的大型机场,这些机场的进离场互相制约,无法满足大交通量的需求。因此将多个进近管制区合并统一管理,也就是通过联合终端管制的方式,整合空域、人员、功能和设备,形成邻近的、统一的整体,提高运行效率,减低运行风险。
大湾区的机场群与上述情况相似:由于区域内均出现多个大型机场和若干小型机场,各机场距离较近,进离场航线密集且相互制约,空域结构较为复杂,因此,可借鉴国外成功案例,并结合自身特点,将湾区内多个进近管制区合并统一管理,实现大湾区空管一体化运行。
(二)联合运行的路径
联合终端区按照“超级终端区”的理念进行规划,将“超级终端区”的管制上限设置为6000米,并根据飞行剖面高矩比和运行需求适当扩展水平范围。在各机场周边划设“小”进近管制区,管制高度压缩至3000米以下,水平范围满足航空器从进场转换至进近并完成着陆的过程,并考虑机场所需最小的五边长度、排序空间、进离场分离和穿越空间等。进近管制区以外的“超级终端区”进行统一规划,推进空域立体化使用,提高空域利用率,配合区域管制区完成衔接航线的部署,并为每个机场提供独立的进离场航线。
随着我国社会的不断发展,我国经济增长的速度越来越快。在过去的发展历程中,我国很多经济增长是以环境的破坏为代价而取得的,在近些年,环境保护已经成为了我国新的发展重心。随着我国对于环境保护和生态建设的重视度越来越高,林业发展成为了人们关注的重点,本文针对林木种苗的现现状进行了阐述,并对其培育技术和管护要点进行了分析。
总的来说,“超级终端区”(3000~6000米)要实现广州、珠海两大终端管制中心的联合运行,在“超级终端区”下方,综合考虑机场布局、交通流分布、空域结构、设施基础、运行成本、应急灾备等因素后,可考虑设置4个进近管制区,分别为广州、深圳、珠海、香港进近管制区,其中广州进近负责广州白云机场与珠三角枢纽机场(佛山新机场)的进离场航班指挥;设立深圳进近,负责深圳机场及惠州机场的进离场航班指挥;珠海进近负责珠海机场及澳门机场进离场航班指挥;香港进近负责香港机场进离场航班指挥(见图1)。
联合运行不会“一蹴而就”,应尽快推进联合管制中心规划与立项,充分利用地方政府优惠政策和资源,新建联合管制中心设备设施。为了顺利过渡,初期可将粤港澳三地原有系统席位延伸至联合管制中心使用,负责指挥3000~6000米区间的“超级终端区”内航班流,3000米以下的航班保障仍由原管制单位负责。管制大厅划分为广州、珠海、香港、澳门、惠州、深圳等地区席位区域(见图2),不同地区的管制部门按照原有标准和规则进行独立管制,各地区之间按照原有方式进行航班移交。管制大厅中部设有领班席、流量管理席、通航席位、其他空域用户席位等。
各区域的管制人员和设备保障人员从原工作地点搬迁至联合终端管制中心工作,集中办公的方式有利于加强各区域之间的实时沟通协调,为下一步过渡打下基础。
后期将大湾区空域资源进行统筹和整合,重新划分扇区,实现空域资源的最优化利用。中心的所有管制席位逐步过渡到新建系统进行工作,新建系统根据空域划分的需要重新调整扇区设置和席位布局,席位间各航班进行系统内的扇区移交,最终实现联合管制。原广州、珠海终端管制中心冗余的设备设施可转为管制培训用途。
(三)联合运行的支撑件
空管是航空运行的数据中枢,具有巨量实时的数据基础,通过构建互连互通的信息网,可以满足大湾区内不同空管单位、航空公司及机场对数据交互和应用的需求。因此联合运行的重点在系统协作,关键在互联共享。笔者认为可以通过三个阶段推进信息交互能力的建设。
第一阶段:实现空管自动化系统之间的信息交互。目前,AIDC是自动化系统之间进行航班移交的主要方式之一。AIDC自动电子移交是通过在自动化系统之间进行AIDC报文交互来实现航班移交。在粤港澳大湾区联合终端管制中心成立初期,可沿用较为成熟的飞行数据交换技术,如AIDC,MH/T4029.3方式,实现大湾区内各自动化系统之间的飞行数据交互和航班移交(见图3)。
第二阶段:实现不同航空运行方之间的信息交互。民航空管与港澳空管之间的信息交互由AIDC向基于SWIM的全域信息交互过渡,内地民航空管各单位之间的信息交互由4029.3向基于SWIM的全域信息交互过渡,大湾区各航空运行方均通过ICAO FF-ICE相关接口标准加入到信息共享交互中来。运行概念如图4所示:
(四)联合运行的支撑
新技术运用是联合运行的创新支撑。通过新技术的发展和实施,世界级机场群运行和发展的许多难题都将迎刃而解。要加强应用基础研究和前沿技术创新,推动具有前瞻性、实用性的新技术、新装备在大湾区联合运行实施过程中的研发和应用。
1.推广空域管理与规划的新技术。实施空域资源动态管理,加强粤港澳民航之间、军民航之间的协调沟通,灵活调配空域资源,尤其是对高峰时段空域和航路航线的动态调整;加快推进深圳三跑道RNP AR及GBAS程序设计和落地实施,实现“螺蛳壳里做道场”,保障深圳、香港平行多跑道独立运行需求得到满足。
2.推进流量管理新技术的应用。在大湾区建立统一的流量管理系统,在流量管理工作中提供分配航迹的能力,通过协商和调整个别航空器航迹和/或次序,使航空器减少飞行冲突的频率并降低复杂程度,提高飞行安全性。
3.加强成熟技术的应用。使用动态尾流技术(RECAT)减少航空器进近阶段间隔;改进跑道入侵预防算法,提高效率;研究预期落地许可的发布,减少跑道占用时间;推进CCO/CDO程序的广泛应用,使空域容量的增加应与环境保护的目标相一致,减少噪音、废气排放等环境污染因素的影响。
4.加大灾备应急技术应用。确保大湾区空中交通管理体系能够弹性应对各类故障,最大限度提供连续的空中交通管制服务,包括面对重大电力中断、自然灾害、安全威胁或其他不正常情况时的业务持续,所使用的自动化系统、内话系统、管制综合信息系统、流量系统、数据中心等各类系统均应具有高度实用性和故障快速恢复能力。