粤港澳大湾区未来空域规划方案

王笑天，黄建强，林善祯

(民航中南空管设备工程(广州)有限公司，广东 广州 510403)

粤港澳大湾区(Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area，GBA)包括香港特别行政区、澳门特别行政区和广东省广州、深圳、珠海、佛山、惠州、东莞、中山、江门、肇庆九个地市，总面积5.6万平方公里，是中国开放程度最高、经济活力最强的区域之一，在国家发展大局中具有重要战略地位。粤港澳大湾区建设是习总书记亲自谋划、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。2019年2月18日，中共中央、国务院印发《粤港澳大湾区发展规划纲要》[1]，制定了粤港澳大湾区的发展战略，并在构建现代化的综合交通运输体系部分提出建设世界级机场群的规划。广东省也相应制定了《中共广东省委、广东省人民政府关于贯彻落实<粤港澳大湾区发展规划纲要>的实施意见》[2]和《广东省推进粤港澳大湾区建设三年行动计划(2018-2020年)》[3]，其中建设世界级机场群是构建现代化基础设施体系的重要组成部分。

粤港澳大湾区机场分布十分密集、跑道交错、空域狭小、飞行复杂，是世界上空域最复杂的地区之一。2019年，大湾区民航运输机场共起降约147万架次，同比增长2.9%，旅客吞吐量突破2.2亿人次，同比增长3.3%[4]。

表1 粤港澳大湾区机场群信息表

随着珠三角地区商贸和经济的不断发展，机场群内航空市场将依然保持快速增长。预计“十四五”期间，香港第三跑道,深圳第三跑道,广州四、五跑道将陆续建成并投入使用，佛山新机场、珠海第二跑道、广州南沙通用机场等也在规划当中。粤港澳大湾区机场群信息如表1所示，其中规划跑道数量以2035年为目标年。据大湾区各机场总体规划报告显示，2025年大湾区内主要机场年起降架次将达到约200万架次，日均起降约5500架次；2030年将达到约250万架次，日均起降约6900架次；2035年将达到约285万架次，日均起降约7800架次。粤港澳大湾区主要机场起降架次预测如图1所示。

图1 粤港澳大湾区主要机场年起降架次预测趋势图(单位：万架次)

随着大湾区飞行流量的不断攀升，现有空域资源紧缺、空域结构缺陷和区域统筹不足等问题也愈发凸显。为改善大湾区静态空域结构、统筹各机场发展需求、合理使用大湾区空域资源，本文借鉴国外大型繁忙机场航线划设经验，提出以国家干线航路网为引领，综合考虑航空器不同飞行阶段的运行特点及合理的上升、下降梯度等因素，划设适应发展需求、进出分离、衔接顺畅的进离场航线，构建层次分明、组织有序的中低空航路网结构，同时依据各机场在湾区的地理位置，合理规划机场的功能定位，协同发展，减少空中飞行矛盾，增加空域容量。

1 空域现状分析

1.1 空域资源紧缺

粤港澳大湾区内机场密集，在半径仅80公里范围内就分布了5个民用机场，分别为广州白云国际机场、香港赤鱲角国际机场、深圳宝安国际机场、珠海金湾机场、澳门国际机场；1个军民合用机场为惠州平潭机场；2个军用机场；4个通航机场分别为深圳南头、珠海九洲、珠海莲洲和中山三角机场；区内还将规划新建2个机场，分别为佛山新机场(军民合用)和广州南沙通航机场①。

受军民航空域资源分配限制，民航可用调配空域占比低，在狭小的空域内，共有多达9家管制单位，协调关系复杂，各机场进离场飞行程序相互交织，上升下降频繁，运行效率受到制约[5]。军民航双方对空域的使用需求逐渐增加，导致航路航线网络的规划难度较大，新增或更改固定航路航线十分困难。民航航路航线、进离场航线过于集中，终端区的空域资源已趋于饱和，民航空域资源的划分无法满足大湾区内各机场的发展规划及需求。随着大湾区飞行流量的稳步增长，暴露出现有航路与空域的容量有效供给不足的问题，流量控制成为一种不得不采取的手段，为保证飞行顺畅和安全，亟须对大湾区空域资源扩容增效。

1.2 空域结构缺陷

粤港澳大湾区空域范围内主要涉及2个飞行情报区，分别为广州飞行情报区、香港飞行情报区。管制区主要划设了广州管制区、广州进近管制区、珠海终端管制区以及香港终端管制区。进近(终端)空域面积约22.6万平方公里，其中内地部分约4.5万平方公里。受现有外围骨干航路网和进近(终端)管制区走廊口布局的限制，大湾区内航班流主要集中在A461、A599、B330等几条主干航路上，且广州、深圳、珠海和澳门机场大多都存在共用进离场移交点和进离场航段等问题①。

现行的粤港澳大湾区空域存在结构性缺陷，主要表现为：一是外围骨干航路网结构复杂，干线航路流量大，航路之间交叉点过多，且航路非直线系数高；二是进近(终端)区进出口数量不足，缺少与外围航路航线的衔接，同时各机场之间的进离场航线存在交叉或重叠，不能有效实施进离场分离。

1.3 区域统筹不足

由于粤港澳大湾区机场分布密集，呈现“多核”集聚的发展趋势[6]，各机场均从自身需求出发规划航路航线和进离场航线，导致目前湾区内部航路航线网络结构复杂，不同机场之间进出通道相互交织、相互影响，制约了湾区空域资源的整体效应。尤其随着大湾区航空运输市场旺盛发展，大湾区各机场都在开展新一轮的基础设施建设。香港、深圳正在新建第三跑道，广州白云机场计划新增第四、第五跑道，珠海金湾机场正在研究新增第二条跑道，湾区西部还将新建佛山新军民合用机场，但是各地均从自身发展的角度出发，缺乏区域协同和一体化统筹，特别缺乏对空域资源和空管运行保障方面的综合考虑，大湾区各机场对空域资源“排他性”特征更加凸显。与此同时，在目前国际地缘关系大环境下，军航方面在大湾区的空域使用需求也在日益增长，对大湾区空域使用统筹规划、机场群协调运行提出了更高的要求。

2 空域规划的总体思路和设计原则

2.1 空域规划的总体思路

空域规划的总体思路是将大湾区空域作为一个整体进行统筹规划，从空域资源的最大化利用角度出发，统一规划、统一管理大湾区内机场群的空域资源。同时，在确保安全的前提下，充分考虑航空公司的运行效益，采用更多的直飞航路、更合理的上升下降剖面，从而达到容量和效益的最大化。主要设计思路如下：

(1)分析大湾区现状空域运行中的冲突点和堵点，结合大湾区各机场未来航空业务量预测，提出大湾区空域规划的总体需求。

(2)根据起飞、爬升、巡航、下降、着陆等不同飞行阶段的运行需求，自内而外、由低到高划设进近管制区空域、终端管制区空域、航路与终端管制区衔接过渡空域的梯级空域功能范围。

(3)按照“强枢纽，立格局”的布局思路，明确大湾区各机场的功能定位，据此规划外围航路航线和各机场飞行程序方案。

2.2 空域规划的设计原则

2.2.1 干线引领，单向运行

主干航路航线网络引领终端区和机场交通流组织，作为大湾区整体空域规划和调整的依据。干线航路采取单向运行的方式，消除相对运行风险，提升航路容量和运行效率。

2.2.2 平行为主，按需递增

划设平行航路，分离相对航班流，形成单向循环运行态势。根据大湾区空域阶段性发展需求，适时增加平行航线的数量，形成供需平衡的良性互动。

2.2.3 衔接过渡，逐步分离

在航路与终端管制区之间规划衔接空域，划设进离场航线与航路航线的衔接航线，机场进离场航班使用衔接航线完成航路阶段和进离港阶段的过渡，从而剥离干线飞越航班和机场进离场航班，实现通过性交通流和原发性交通流智能化，满足连续上升运行(CCO)和连续下降运行(CDO)的要求。

2.2.4 进场早汇，离场晚汇

同机场、同方向进场交通流在航路阶段尽早两两汇聚，形成单股交通流进入终端区；同机场、同方向离场航班，终端区内尽早分离，达到巡航高度，推迟汇聚。

2.2.5 异场异口，避免共线

进入终端区时，分离繁忙机场的进出口。进场航班不同移交点、不同移交高度进入终端区，离场航班不同移交点、不同移交高度进入过渡区。

2.2.6 四角进场，全向离场

根据航班流向，同一机场设置四个进口，均衡进场航班比例，实现五边间隔精准调配。离场航班根据离场方向，分设不同出口，实现离场航班连续上升，快速加入航路。

2.2.7 枢纽为主，中小为辅

大湾区空域规划以干线机场布局为依据，支线机场、中小机场进离场航线应单独设置，或采取绕行方式避开干线机场主要调配空域。

2.2.8 直飞性强，经济性高

航线设计考虑非直线系数尽可能接近于1，实现航路网连接的高效性，同时设计合理的上升下降剖面，从而获得更高的经济效益。

3 空域规划方案

针对大湾区现状空域运行难点，分析大湾区空域规划的总体需求，划设满足不同飞行阶段运行需求的梯级空域范围，通过明确广州、深圳、香港三个大型枢纽机场的发展定位，优先保障枢纽机场发展所需空域资源，根据惠州和佛山新机场的地理位置，保障其重点发展方向，统筹规划大湾区各机场的进离场航线，减少空中飞行矛盾，加速空中流量，协同地区发展。本文结合大湾区各机场发展规划和当前建设进程，提出匹配2035年大湾区机场发展需求的空域规划方案设计思路，后续规划与实施方案还需根据政策体制、需求变化、技术发展等进行动态调整和滚动更新。

3.1 终端和进近管制区

科学把握大湾区内各机场使用空域需求和特点，从提升终端管制区空域安全性出发，总结国内空域规划实践，主动分离终端管制区空域结构性冲突，降低风险冲突，划设适应发展需求、进出分离、衔接顺畅的进离场航线，统筹规划组织终端和进近管制区空域。

(1)终端管制区空域。综合考虑佛山新、惠州机场的运行及周边航路航线结构，结合现有运行方式、机构及设施设备配置情况，优化调整广州进近和珠海终端管制区，保留香港现有终端管制区。将现行广州进近管制区向西、北、东三个方向扩展，调整为广州终端管制区，服务于广州、佛山新和惠州三个进近，同时将珠海终端管制区东扩、西扩，形成新的珠海终端管制区，服务于深圳和珠海(含珠海机场和部分澳门机场)进近。

(2)进近管制区空域。由于各机场需要相对独立的空域完成航空器从终端区至机场起降的过程，考虑机场周边障碍物情况及未来跑道构型，确定各机场的跑道运行模式，进而分析出各机场所需最小的五边长度、排序空间、进离场分离空间等基本空域需求，该空域垂直范围为3600米(含)以下，水平范围为距离机场约50公里。航空器利用该空域完成排序、跑道选择、进近落地和起飞穿越等。

大湾区终端和进近管制区示意图如图2所示。

图2 大湾区终端和进近管制区示意图

图2中“1”表示广州终端管制区，“2”表示珠海终端管制区，“3”表示香港终端管制区，“①”表示广州进近管制区，“②”表示佛山新进近管制区，“③”表示惠州机场进近管制区，“④”表示深圳进近管制区，“⑤”表示珠海(含珠海机场和部分澳门机场)进近管制区。

根据各机场位置关系和运行需求，划设独立的机场进近管制区，一定程度上解决现有航班流相互穿越、相互掺杂从而引发跑道运行方向相关的问题。各机场进近管制区上空允许其他机场航班流高度通过，从而增加其他机场航班流的调配空间。通过空域分层使用的方法，不仅能够保证各机场的基本运行空间，同时还能提高空域利用率[7]。

在各机场独立的进近管制区内，遵循“四角进场，全向离场”的设计理念，合理规划进离场分离的航线及进近程序，保证每个机场有适当的调配空间完成起降航班流的组织。

3.2 航路与终端管制区衔接空域

借鉴亚特兰大机场过渡航线划设经验，使进场航班在航路阶段尽早进行两两汇聚，最后形成一股交通流进入终端区，为“四角进场”格局奠定良好基础；离场航班根据离场方向，分设不同出口，实现离场航班连续上升，快速加入航路。

按照上述“进场航线早聚合，离场航线早发散”的思路，明确骨干航路网与终端管制区之间衔接空域的水平范围，涵盖以大湾区内地各主要机场为圆心、半径300公里的圆弧融合的区域，保证航空器运行空间充足合理及连续上升下降顺畅，构建层次分明、组织有序的中低空航路网结构。一是建立各航路的平行航线(RNAV2平行航路侧向间隔20km)[8]，对大湾区各枢纽机场主要航班流方向的航线进行剥离。二是优化不同机场航班流高度配置，航空器间同时具备水平间隔和垂直间隔，保证航空器侧向机动空间充裕。三是对平行航路进行编组，重新梳理枢纽机场航班流，缓解航空器交叉对头冲突。通过合理规划航线布局，实现终端区进离场航线与外围航路航线的有序衔接，将原发性交通和通过性交通进行有效分离，最大限度地减少空中交叉冲突。

3.3 粤港澳大湾区空域规划方案

按照上述规划思路和原则设计的大湾区各机场外围航路航线规划方案如图3所示。

图3 粤港澳大湾区各机场外围航路航线规划方案图

以广州白云机场为例，其外围航路航线规划方案如图4所示。

图4 广州白云机场外围航路航线规划方案图

以广州白云机场向北运行为例，与外围航路航线相衔接的飞行程序方案如图5所示。

图5 广州白云机场向北运行飞行程序方案图

广州白云机场有五条平行跑道，其运行模式为三组独立平行仪表运行，外侧跑道用于落地，内侧跑道用于起飞，东跑道既用于起飞也用于落地。即01R、02L、03跑道用于独立平行离场；01L、02R、03跑道用于独立平行进近。

4 交通流组织和运行保障能力提升

按照上述规划方案，重新组织分配大湾区各主要交通流，提升大湾区整体空域运行保障能力，具体如下：

4.1 西部地区

结合佛山机场搬迁和军航训练空域调整，调整B330进场航线走向，将原B330、A599航线衔接高要导航台自西侧落地广州白云机场的航班流调整至G586航线北侧向东飞行，与内蒙古、山西、首都等方向沿W45航线南下进场航班流在广州白云机场西北侧汇聚后进港，实现西部高要方向进港交通流的分流，极大地缓解了广州终端区西侧进港航班流量过大、冲突调配复杂、不利于多跑道均衡使用等运行困难，为广州白云机场四、五跑道运行奠定坚实基础；利用G586航线北侧空域，新辟平行离场航线，为广深航班流高度穿越创造足够的平行上升空间，实现粤港澳大湾区去往西南、西北地区航班的有效分流。

4.2 北部地区

按照京广大通道建设总体思路，延伸A461航路平行双线，打通W45航线至粤港澳大湾区的衔接航线，调整内蒙古、山西、首都、豫西、渝东、鄂西、湘西等方向航班自W45航线下行落地广州白云机场，维持东北以远、北京大兴、天津、豫东、鄂东、湘东等方向航班自京广大通道东线下行进入大湾区，缓解原A461京广繁忙航路飞行压力，平衡W45航线以及A461航路平行线的航班流量，优化航路使用效率，提升京广大通道运行保障能力；利用主干航路与终端管制区衔接空域划设平行衔接航线，完成主要机场航班流的高度穿越，减少运行冲突，提升空域容量。

4.3 东部地区

新增东部龙门方向离场走廊口，根据班机航线走向，尽早分离去往不同城市的航班流，改善大湾区去往华东方向的航班拥堵状况；新辟W19航路的平行线，重新规划W19、H22、H25、A470、M503等班机航线走向，串联广东、香港、澳门、海南、上海、江苏、浙江、山东、福建、江西、安徽等地区，形成“同上同下、分类运行、多种选择、灵活调整”的多条空中通道，为粤港澳大湾区、海南自贸区、东南亚往来我国华东地区的热点航班流提供充足保障；新辟R200、A599航线平行线，进一步丰富衔接航路航线，缓解未来大湾区东侧航班流量增长带来的运行压力。

4.4 南部地区

根据大湾区交通流走向和整体航路航线组织，新辟经香港情报区去往内地机场的衔接航线，调整东南亚地区至广州、深圳两场落地的航班流走向，均衡各走廊口的航班流量，配合珠海机场对外开放，开通相应国际航线，进一步提升大湾区航空网络的服务保障能力。

5 结论及建议

5.1 结论

本文针对粤港澳大湾区现状空域中存在的突出问题，统筹考虑各机场未来一段时期的发展需求，研究规划满足各机场本场运行的进近空间、足够数量且进出分离的进离场航线以及适应骨干航路网衔接的外围航路航线，匹配大湾区机场新改扩建建设进程。在粤港澳大湾区空域统筹规划、协同发展方面进行了积极有益的探索，为未来大湾区空域发展方向提供一定的指导和参考。此外，粤港澳大湾区空域规划与实施方案还需根据政策体制、需求变化、技术发展等进行动态调整和滚动更新。

5.2 建议

5.2.1 明确大湾区机场群各机场定位，实现机场错位发展，良性互动

大湾区内有限的空域资源难以满足各机场发展完整航线网络的需求，建议明确大湾区机场群各机场定位，细分各机场飞行航线，减少空中飞行矛盾，加速空中流量，充分利用空域资源协同地区发展。在考虑布局新建机场时，应当考虑当前湾区机场群分布已经十分密集的现状，综合考虑空域使用方面问题，协调各机场发展，避免加剧空域结构性矛盾情况。

5.2.2 按照“总体规划，分步实施”的工作思路分阶段推进方案实施

大湾区内航线网络密集，军民航使用空域运行关系复杂，任何一条航路航线的新增或更改均需协调各空域用户。考虑到大湾区未来一段时间内民航发展需求旺盛，军航战备任务繁重，空域规划方案的实施不可能一蹴而就，因此，建议结合机场建设进程和外部空域环境变化，按照“总体规划，分步实施”的工作思路，逐步推动现有空域结构朝着未来规划方案去实施。

5.2.3 建立有效的机制推动空域规划方案制定与实施

大湾区空域规划方案涉及军民航空管部门、地方政府、机场和航空公司等多个空域用户的利益，建议建立以军民航空管为主导的大湾区统筹空域规划与实施机制，协同地方政府、民航机场、航空公司等单位，统筹考虑大湾区各空域用户的使用需求，有效解决区域性空域结构矛盾问题，提升大湾区空域规划与实施效率。

在方案规划阶段，建立空域资源评估机制，借助空域模拟仿真等科学评估手段，科学评价空域规划方案可行性和合理性。在机场改扩建项目各阶段，同步推进空域仿真评估工作。

注 释：

①数据来源：《中国民用航空资料汇编》。