双区管中心规划设想

2021-04-18 00:13刘铃
科技研究·理论版 2021年18期

刘铃

摘要:近年来我国民航事业发展蒸蒸日上,由此也带来了不断增加的空中交通流量,与有限的空域资源之间的矛盾也日益增加。缓解矛盾的方法主要有两种,一是增加可利用的空域,与军航协调增大民航可用空间,缩小垂直间隔,增大空间利用率。另一种方法则是合理的规划扇区,提升空域容量。本文提出了关于区域管制区空域整合的新方法,双区管中心设计理念希望能优化各扇区工作负荷。

关键词:空中交通管理;空域规划;扇区优化;管制工作负荷量化

引言

近年来,随着我国经济的不断发展,民航业发展十分迅速,民航飞机的数量不断增加,飞行流量也是逐渐加大,各个地区的航班量都出现井喷式的激增现象,但是民航飞行可用的空域却没有随之扩大。随着增加的航班量而增设的航路渐渐增多,使得原先划设的扇区开始变得不太合理,同一地区不同管制单位过多也使得移交协调变得不方便,管制员的工作负荷不断增加,给飞行的安全带来了很大的隐患。飞行流量的增加,在塔台、进近、区调范围内都有不同程度的体现。塔台主要体现为机场起降繁忙程度的增加,滑行道拥挤,跑道不够用。进近主要体现为进离港航空器增多,初期规划的进离港航路不合理,造成拥挤冲突多发。而区域主要体现为初期扇区划设少,管制员压力增加,与相邻扇区协调移交增多,安全隐患增加。因此,应当根据当地情况来适当调整扇区数量,扇区边界范围,地区内区域管制单位数量,从而降低管制员压力,减少安全隐患。

1 区域管制中心规划

民航“十二五”规划指出,提高空管运行效率需要优化整合空域管理区域,深化区域管制区重组,实现空域相对集中管理 。为了实现高空空域的战略性结构调整和资源配置优化,空管局在原有的28个高空管制区的基础上规划了内陆的7个高空区域管制中心和南海洋区的三亚管制中心(不包含香港和台湾地区)。已建成并投入运行的我国东部三大高空区域管制中心:北京、上海、广州 , 通过整合高空管制扇区,实现了民航空域的集中化管理,减少了平面管制协调的中间环节,在一定程度上提高了空中交通管制的工作效率。统一管理下的内部协调使得大区域流量管理与管制放行服务得以实施。信息传递的加速,有利于各机场集群的统一放行,最大限度地保障了以北京、上海、广州为核心的枢纽机场集群的航班正常率。

然而三大区管的建成投产并未明显的缓解全系统的运行压力。随着时间的推移,高空区管运行模式潜在的风险隐患逐渐开始显现。区管中心的地理位置布局缺乏国家安全战略和区域民航发展层面的考量;管辖区域面积的增大导致运行风险成本的倍增,平面协调环节的减少却并不完全等同于管制效率的提高;作为空管发展最主要外部环境限制因素的空域,在技术层面一直阻碍着大区域优势的发挥;新一代的技术体系革新滞后于区管扩容的步伐。

在高空区域管制中心快速做大、做强的同时,我们不能忽视发展格局上存在的问题,通过科学规划降低区管中心集中化运行风险,改革空域管理扩大民用空域资源,革新技术体系,提高空域使用率,使高空区域管制中心的运行发挥出最大的效能。

通信、管制设备的稳定性对于管制指挥至关重要,超大范围的区域管制要求更高规格的设备保障水平。高空管制区数量的减少,管制区域面积的不断扩容并不会带来管制扇区数量的减少。流量增加导致扇区细化,相应主用、备用、应急设备配置的成倍增加、管理的集中化、复杂的工作环境均会对整个系统造成很大的压力。而通信设备属地化远程保障的高风险性同样增加了基层空管单位的设备保障压力。这几年的实际运行中,各大区管均出现过因管制设备大面积瘫痪造成全国空中交通管制运行处于被动的局面。因此,进一步的优化改革必不可少。

2 双区管中心设计理念及方法

双区管中心理念是一个基于区域管制中心理念,对其进行优化后的全新理论。由于区域管制中心理念下划设的区域管制区水平范围过大,导致运行风险成本的倍增,通讯监视设备的高风险也增加了运行难度。同时,区管中心如果遇到特殊紧急情况例如地震等自然灾害,而导致瘫痪,造成的后果不堪设想。

双区管中心顾名思义,即在一片大的区域管制范围中划设两个区域管制中心。以西南地区为例,同时设立成都、昆明两个区域管制中心,成都接收重庆高空管制区,昆明接收贵州高空管制区。这样相比原来的四个独立的区域管制单位,减少了管制单位个数,利于航空器在区域范围内连续上升下降高度,方便飞行员操作,也减轻管制员工作负荷,同时在高空范围内减少了协调移交步骤,降低了管制员工作负荷,减少了安全隐患。而相比于单个区域管制中心理论,缩小了单位区管中心的水平管辖范围,降低了运行风险成本,利于通讯监视设备的维护。

同时两个区管中心互相异地备份,这样使得一方出现特殊情况,如地震等自然灾害,设备故障时,另一个中心可以及时接管过来。这样弥补了单中心故障时无法及时让另一管制单位接管所产生的危险,使安全得到了保障,有利于区域内的安全运行。区域管制中心理论下的管制中心水平管辖面积过大,管制内容过多,使得让另一管制中心做备份的难度提升,而且当一个管制中心瘫痪,另一个管制中心接收后,管制压力会突然增大很多,可能导致接管单位的工作负荷提升过多,产生过大的安全隐患,严重时产生危險。而双中心理论下的管制单位管辖面积较小,接管另一单位时实际管制范围也只相当于一个大的区域管制中心,工作负荷提升不是很多更有利于区域管制的安全运行。

结论

随着我国民航事业的不断发展,空中交通流量的不断增加,管制员负荷也不断增大,合理的规划、科学的设计是解决冲突的办法。针对目前西南地区的情况,本文提出新的区域管制区整合理论,并根据流量数据与管制员压力负荷的关系完成的扇区规划,在做扇区划设时,并没有完全的考虑所有扇区划设约束条件,如方便管制员之间移交,扇区连续性约束与凸约束,军方活动限制约束等,仅考虑了航路不连续穿越多个扇区的约束条件。

在今后的研究中,以上的不足之处都将是空域规划的研究重点之一,希望本人能在今后的学习中不断完善,解决和弥补自身不足之处,继续对扇区划设做更深入的研究。