乌鲁木齐国际机场高效除冰雪方案探究

秦超 冷广武 尹畅妍 孙智孝

摘要：冬季除冰雪工作一直是困扰我国各机场冬季运行的一项难题，本文针对冬季降雪量较大，因冰雪问题造成的航班延误率高的问题，以乌鲁木齐国际机场为案例，对机场飞行区除冰雪区作业进行分析研究，探讨如何提高除冰雪效率、降低除冰雪费用，保障机场运行效率和安全。

关键词：除冰雪;航班延误率;合理规划;提高效率;降低费用

0.引言

低温降雪天气时，冰雪固体颗粒嵌入机场道面的凹槽或者道面骨料间隙，形成水膜进而导致道面摩阻性能降低，当航空器机轮接触到跑道表面时，航空器刹车制动能力大幅度降低，造成飞机着陆距离增长，甚至可能出现侧滑现象，失去方向控制[1]。据统计，2011年到2020年6月以来，全球共发生148起符合国际航空运输协会（IATA）定义的冲（偏）出跑道事故，其中28%（41起）与跑道冰雪等污染而导致的刹车不良因素有关，机场发生的事故中60%与机场道面运行状况有关，因此，机场高效快速地完成除冰雪作业成为保障机场安全运行的关键因素。机场道面除冰雪作业是基于多项作业单元的协同配合，开展机场道面除冰雪作业研究的主要目的则是为了分析除冰雪作业单元之间的协同模式，总结如何能在有限时间内高效的完成对机场跑道、滑行道、停机坪等区域的道面除冰雪作业[2]，为机场冬季安全运行提供数据支持。

乌鲁木齐国際机场是全国最早开展机场除冰雪工作的机场之一，1996年在全国率先开始制定除冰雪预案，1993年开始使用进口除雪设备，除冰雪设备的保有量位居全国第二，使用的品牌种类位居全国第一。受乌鲁木齐环境气候影响，机场每年冬季降雪期间都承担着巨大的运行压力，在开展除冰雪工作中进行了深入研究分析，具有丰富的除雪经验，保证机场除冰雪作业效率不断提升，确保机场安全运行。

1.除冰雪准备

除冰雪过程中，人员、车辆设备、物资储备、应急处置准备、有效的除冰雪方案、人员都作业流程的熟练度、安全管理等方面缺一不可，如果有一方面未准备充分就会引发短板效应，导致冬季道面运行保障工作困难重重，因此降雪前的准备工作尤为重要。

1.1除冰雪人员安排

机场除冰雪作业人员包含指挥员、除冰雪特种车辆驾驶员、人工清雪人员、信息通报记录人员、后勤保障人员、道面适用性评估人员等，其中除冰雪特种车辆驾驶人员根据个人准驾车型、身体素质等因素需进行统一调配。按照除冰雪作业经验，机场冬季参与除雪人员数量应至少达到所储备车辆数量2倍以上才能满足作业需求。

1.2除冰雪作业车辆设备准备

除冰雪作业主要依赖特种作业车辆来开展，机场可以根据所处地理位置的气候条件储备各类除冰雪特种车辆，储备数量及种类可根据机场冬季运行需求自行确定。

1.3信息通讯准备

除冰雪过程中信息通信是一切作业的基础，机场除雪作业须配备车载式对讲机、手持对讲机、个人移动手机等通讯设备，确定除雪编队通讯用语、通讯频道，有效的沟通、指挥、调度是顺利开展除雪作业的关键因素。

2.除冰雪方案制定

机场道面除冰雪作业涉及到有限资源合理分配、车辆编队及路径优化等各种问题，在对机场停机坪、滑行道、跑道等进行除冰雪作业时需要满足一定的约束条件。在除冰雪作业过程中，由于车辆资源有限以及除冰雪作业时间的限制等，在除冰雪作业过程中需要充分考虑路径规划、作业时间、资源利用等，制定行之有效的处置方案。

乌鲁木齐国际机场除雪工作将飞行区场地划分为跑道、滑行道、机坪三大区域，并根据作业功能划分优先级。以采用进口扫雪设备清扫为主，以喷洒除冰液、热吹为辅，采取编队编号的指挥模式，将飞行区进行区域划分，利用机场航班运行的间隔时间对跑道、滑行道进行及时清扫。

2.1除冰雪时间间隔

受地理环境影响，机场应根据周边环境特点以及运行经验，优化确定除雪时间间隔及时长，随着雪情严重其除雪间隔依次减少，除雪时间依次增加，且一个周期内微雪和小雪在三次小范围除雪后有一次全面除雪安排，中雪在两次小范围除雪后有一次全面除雪安排。降雪结束后，不论时间频次必须尽快安排开展至少一次全面清扫作业。

2.2除冰雪执行方式

乌鲁木齐机场采用领航者与其他方法相结合的方式进行整个队形的控制，充分发挥作业车辆的动力学特性，提高作业速度。单次作业至少清除跑道40米宽度的积雪，避免重复作业，减少作业时间，针对不同雪情所制定的个性化作业方案有效执行[3，4]。对于除冰雪作业车辆这种大型、异构的自主体，编队过程中的约束条件为车辆间的距离和角度，首先确定一车辆执行领航功能，队形为“一”字型或“人”字型，领航车辆与跟随车辆的控制方法为l-φ 控制方法[5]，即车辆运动过程中保证车辆之间的相对位移和相对角度不变，防止意外发生。

3.成效

乌鲁木齐国际机场通过推进精细化管理，每年不断调整除冰雪方案，以量变引起质变，冬季除冰雪作业能力得到质的提升。跑滑系统除冰雪时长由2015年80分钟提升到2020年跑滑系统除雪作业时长已缩短至35分钟，在降雪厚度15厘米以上情况下，跑道单次除冰雪平均用时不断在减少，除冰雪作业效率也在逐步提升。

4.结论

机场飞行区冰雪清除不及时会造成大量停机位无法使用，严重影响航班、航空器保障车辆、设备的正常运作，存在较大的安全隐患。只有通过制定除冰雪预案，认真履行除冰雪工作职责，除冰雪通讯无障碍沟通，畅通协调指挥，才能高效完成实际除雪作业工作，有效的降低降雪天气给机场带来的损失，减少作业时间、提高了道面除冰雪作业质量、提高了航班的正点率，为航班正常、安全运行提供可靠保障。

参考文献：

[1]林英英，马玉平.机场场道除冰雪设备数量配置分析[J].中国科技信息，2020（20）：32-33.

[2]张宇. 机场道面除冰雪装备群指派研究[D].哈尔滨工业大学，2020.

[3]王萌，方学东，盛昀.高原机场道面除冰雪对策研究[J].综合运输，2018，40（02）：70-72.

[4]邢志伟，陈亚雄，罗谦，陈飞.枢纽机场道面除冰雪机群资源优化配置[J].中国民航大学学报，2017，35（06）：36-40+51.

[5]陈亚雄. 机场道面除冰雪作业协同控制技术研究[D].中国民航大学，2017.