乌鲁木齐区域南疆扇区航路拥堵因素探析和研究

田刚

摘要：本文着重研究影响乌鲁木齐区域南疆扇区航路航线拥堵因素，对于造成航路拥堵的因素进行理论分析，并提出相关解决方案，避免在实际工作因航路拥堵而影响飞行正常，对于保障飞行安全，提高运行效率，降低管制员工作负荷都有着积极的作用。

关键词：航路拥堵;扇区容量;工作负荷;军民航协同

引言

乌鲁木齐飞行情报区幅员辽阔，总面积约190万平方公里（含阿里代管区），是国内最大的飞行情报区。周边与印度、巴基斯坦、阿富汗、吉尔吉斯斯坦、塔吉克斯坦、哈萨克斯坦、俄罗斯和蒙古人民共和国等8个国家接壤，是通往欧洲、中西亚重要的空中大动脉。近年来，随着新疆地区经济的逐步发展和民航新技术的广泛应用，航班量急剧增长，空中交通拥堵日趋常态。其中，南疆AR05/06扇区面积为乌鲁木齐情报区的面积一半之多，区域内串飞、直飞内地航班流量增长显著，并且南疆区域军航活动多，限制多，航路航线分布复杂，交叉汇聚点多，给管制运行造成巨大的困难。因此，分析南疆运行特点，了解造成区域航路拥堵的风险因素，对于改善扇区拥堵情况，降低管制运行压力，对保障飞行安全起着至关重要的作用。

1南疆AR05/06扇区运行现状

1.1南疆AR05/06扇区内共有11个机场，除去阿里、于田机场航班量较少，暂不做统计外，

对其余9个机场2019年起降流量进行了分析如下：其中，库尔勒机场日平均56架次，占比23%;喀什日平均53架次，占比22%;阿克苏平均每日50，占比21%;和田平均每日46，占比19%。这四个机场的保障占到了疆内机场流量的80%以上。特别是华夏航空一家航空公司，每日架次达45架。

1.2南疆AR05/06扇区通行能力

2南疆扇区航路拥堵因素

2.1扇区结构划设不合理：

2.1.1 南疆AR05/06空域面积约为100万平方公里，共需要十个甚高频电台才能满足通信需求，这些甚高频台站并不能将整个南疆空域覆盖，存在部分地区的通信衰减区和盲区。其中在兰州边界处，中巴边界信号处的信号极差。

2.1.2 AR05&06、AR05、AR06扇区的平均滞留时间都在40分钟以上，最高平均滞留时间可达66分钟，对扇区运行效率及容量都有较大的影响。 AR05&06扇区的最长滞留时间可达99分钟。

2.1.3区域现有AR05、AR06两个扇区流量不均衡，由于AR05扇主要流量基本在W112航线，只有每日上午国际飞越集中时流量会偏大，其他多数时候流量很小。而AR06扇区包含南疆六个机场，随着喀什、和田、莎车等南疆机场航班量增大，很容易造成扇区流量超标。而按照现有边界的传统分合扇，在AR06扇区非常繁忙的时候，即使分扇，AR05扇管制员也无法有效分担五、六扇区域内的航空器，AR06扇区的管制员工作负荷得不到有效降低，存在很大的安全风险。

2.2军民航机场多、军方限制复杂：

2.2.1 AR05/06扇区机场多，共11个机场，其中有四个军民合用机场，一个民用机场也被其他用户使用，区域内各机场串飞、直飞内地航班流量增长迅猛。

2.2.2空军运输机多。空军运输机速度慢，高度低，且一般均不具备ADS-B及RVSM能力，空军运输机飞行时，经常穿越多个民用机场，给管制调配带来极大难度。据统计，2021年南疆军航运输机单日飞行架次最多为20余架次。

2.2.3军方活动多、影响大。南疆扇区内，四个主要机场的空军活动频繁，活动范围大，限制复杂。同时，军方限制造成大量航班改航，管制工作被动。因其他用户活动原因，部分空域不发布航行通告，也存在航空器误入限制区的风险。下图为2019年三个季度军航和区域保障飞行量：

从数据分析可以看到，二、三季度为军民航飞行活动的高峰期。此时段也是乌鲁木齐区域雷雨天气活动频发期，同时也是军民航容易产生飞行矛盾和问题的时期。据统计2019年二、三季度受到军航空域限制、战备飞行造成的大面积备降返航3次，对进出乌鲁木齐的航班均造成不同程度的影响。

2.3航路航线结构复杂：

2.3.1 航路、航線多。扇区内主流航线共15条之多，交叉航线多。

2.3.2 冲突点多。首先AR05/06扇区内机场除喀什机场外均没有进出港分离，机场进出港调配压力较大。由于航路航线多，导致交叉点多。AR05/06扇区内有5个主要冲突点（见图）。可以看出，南疆地区空域交通流量比较大的航路点汇集在B215和L888上。其中XKC是主要航路B215和L888的汇聚交叉点，平均小时的流量为14架次，最高小时流量为22架次。扇区内的两个重要航路点XKC和SADAN，也是扇区内两个重要的航路汇聚点，大部分的航路航线冲突都与这两个点密切相关，其中XKC是10条航路航线的交叉点，SADAN是4条航路航线的交叉点，这两个报告点是扇区内最重要的航路航线汇集点，也是管制调配中最难的两个调配位置报告点。

2.3.3协调单位多。AR05/06扇区工作中需要和17家单位进行协调，包括11个机场，AR03，AR04，拉合尔，比什凯克，空乌基，兰州。其中与国外管制室以及区域内机场之间都是按程序管制间隔进行移交。区域内飞越航班经常会因为不满足同高度10分钟的程序移交间隔需要在航路上盘旋等待或者减速，增加了管制工作负荷，容易造成航班拥堵扎推情况。

2.4军民航协同效率不高，空域使用、协调不够灵活：

2.4.1长期以来，区域与南疆的军民合用机场的军航管制室之间均为建立直通协调关系，在军航活动期间的信息通报和协调均通过“空乌基”进行传递，实际运行中效率不高，传达不及时，影响协调的效率。其原因是军航目前的通报协调机制的问题。

2.4.2近年来南疆地区飞行流量的激增和军航活动空域之间的矛盾非常突出，空域限制使用已经成为常态化，在实际运行中经常因为得不到军航的及时批复造成指挥被动。2019年由于绕航申请未得到批复造成航班宣布紧急状态，偏航过大接近国境点，对飞行安全造成影响。主要原因是在军航管制部门在空域使用和灵活释放的机制不够灵活。常常因为军航训练空域和航路、航线之间重叠造成双方使用时产生矛盾，在某种程度上也造成了空域资源的浪费。

2.5 同一扇区内使用不同管制间隔标准 ：

目前AR05/06扇区为ADS-B管制扇区，但仍存在有部分无ADS-B能力航班运行，而且大多数军用运输机都不具备ADS-B能力，始终存在混合间隔运行状态，在管制空域内会同时存在ADS-B监视以及程序管制两种不同的管制方式。混合管制状态下，不同航空器的ADS-B航迹符不同，航空器之间的间隔也不一致，因此，管制员存在用错间隔的风险，增加了管制员指挥调配难度和扇区运行风险。

3建议与措施：

3.1制定扇区优化方案

3.1.1在现有扇区基础上，研究制定了边界空域灵活代管方案。在六扇区域流量大时，通过将原有五扇边界适当北移，对AR05/06扇区的移交点进行临时调整，将AR06部分空域交由AR05扇区代管，研究制定了AR05和AR06两扇区间边界空域灵活代管方案，经过科室组织风险评估和旺季试运行，取得了很好的效果。

3.1.2通过对南疆扇区运行情况分析，已上报新的划设扇区方案，该方案也已获得批复。新划设的扇区将原南疆扇区细化为三个扇区，分别以库尔勒机场、阿克苏机场、和田和喀什机场为核心，有利于军民航之间的协调合作，方便管制调配。新划设扇区后，扇区面积、扇区内遥控台和航班在扇区内飞行时间明显减少，极大地减小了管制员的工作负荷。

3.2继续优化航路航线

3.2.1南疆地区空域优化方案已于2020年10月8日实施，乌鲁木齐通往南疆地区单向平行“空中高速”主干道正式启用，往返航班实现分离运行，并对部分航段截弯取直，但新的空域优化方案实施后，也带来了如P267附近新的冲突点，以及增加了高度层转换带来的运行风险，需要进一步优化航路航线结构。

3.2.2目前喀什机场已实现进离港航线分离，建议继续推进阿克苏、和田以及库尔勒等南疆主要机场实现进离港航线分离，减少对头冲突，降低管制员工作负荷。

3.3优化AR06扇区ADS-B引导方案

考虑到AR06扇区由KAMUD、AKS、KHG、SCH、HTN方向飞往乌鲁木齐的进港航班汇聚点都为XKC，制定合理的ADS-B引导方法，充分利用好可用空域，减少航路拥堵情况。ADS-B引导方法可以规范区域ADS-B扇区引导工作，可以分流一部分流量，缓解AR06扇区未来大面积ADS-B引导时的壓力。

3.4加强南疆扇区军民航协同

3.4.1加快与军民合用机场军航管制室协调关系的建立，一方面和“空乌基”积极协调，另一方面找出问题的突破口，从有利用协调效率、有利于安全角度出发，逐步实现直通协调。建立定期的协调机制，将突出问题协同进行解决。

3.4.2 同军航管制部门就灵活释放空域进行协调，明确在应急状态和正常状态下的空域使用，避让方法。区域在划设扇区、等待空域时充分考虑军航空域限制情况，做到合理科学。在实时指挥协调时因考虑空域的情况，统一进行协调，避免重复协调，提高效率。

3.5加强南疆地区监视设施建设

建议继续加强南疆地区监视设施建设力度，尽可能实现区域内统一管制间隔标准。尽快引接喀什、库车、库尔勒、阿克苏等二次雷达信号至自动化系统，并完成南疆地区ADS-B补盲工作，同时继续严格执行无ADS-B能力航班不得进入南疆扇区运行的相关规定，确保南疆地区航空器监视信号连续可靠。

3.6合理进行流量管理

空中交通流量管理是确保飞机飞行安全性的基本保障体系，空中交通的流量管理简单而言就是对航空领域、机场以及航路航线等实行准确性的评估并进行适当的交通管理，根据扇区容量标准以及流量预测适时发布流控措施，实施扇区预警工作程序，调整疆内航站起飞时刻，减少航班扎堆，航路拥堵现象的出现。

结论

通过对乌鲁木齐飞行情报区南疆扇区的运行特点分析，找出了影响区域内航路拥堵的因素，其中涉及了航路航线结构复杂冲突点较多，军民合用机场活动频繁，限制较多协调量大，扇区划设不合理，通信导航监视手段单一且存在通信盲区等。通过相应的改进措施，可以进一步缓解区域内航路拥堵现象，有效缓解现有空域压力，提高运行效率，同时减轻了管制员工作负荷，保障了航空器安全、有序的运行。

参考文献：

【1】王少朋，周雄飞.基于管制员工作负荷的区域扇区容量评估[J]. 航空计算技术，2015，（04）：116-118+122.

【2】吴哲;胡明华;谢华;陈海燕;;基于空域结构复杂度的航路节点繁忙程度分级[J];航空计算技术;2019年01期

【3】王宽;基于复杂网络的航路拥堵识别与控制研究[D];中国民航大学硕士学位论文;2018年