广州白云机场协同运行效能分析与提质增效措施

□ 广州白云国际机场 李 润 民航中南空管局 梁其钊/文

随着国内经济的高质量发展，中国民航的各项数据指标也保持着稳定较快增长。运输量的稳步提升，对机场、空管等部门的保障能力提出了更高要求，尤其是北京首都、上海浦东、广州白云、成都双流等大型国际枢纽机场，多跑道、多滑行道、机位等结构复杂，对业务保障部门而言提出了更多考验。机场作为地空运行转换的节点，成为了运行参与各方的协同界面与协作平台。机场与空管单位之间的协同运行成为提高运行效率的关键。

目前，很多机场通过建立运管委协同机制，基本达成了预战术层面的协同决策。而在实际运行中，战术层面的程序对接与决策落实机制仍需不断完善。本文通过分析广州白云机场运行情况，介绍现有运行效率提升手段及成效，总结运行经验，为进一步提高地空协同运行水平，提高机场运行品质提供参考。

白云机场运行效能分析

（一）白云机场起降效能

1.跑道运行架次

跑道效能主要表现为对运量的承担情况，在此主要通过跑道起降架次及起降架次占比进行分析研究。由于2020年上半年架次骤减，低负荷运行情况下跑道运行模式以一起、一降的隔离运行模式为主，与满负荷运行条件下跑道分配情况区别较大，本节以2019年数据为基础进行统计，分别分析西跑道（01/19）与东侧窄距跑道组（02L/20R与02R/20L）表现情况。

经统计，白云机场2019年东侧窄距跑道组与西跑道分别承担起降架次257154架次和224709架次，分别占比为53.37%和46.63%。东侧窄距跑道组最高月运行架次为2019年12月的22685架次，西跑道最高月运行架次为2019年10月的19783架次。全年东跑道组与西跑道架次比例基本平稳，以东跑道组运行架次占优，最多占比54.32%、最少占比52.26%。

同时通过分析全年东、西跑道系统的运量时间分布（图1）可发现，全年统计架次占优的东跑道组，实际上在每日运行繁忙时段架次占比不足50%。图1中9点至15点，19点至23点期间，西跑道运行量占比均超出或接近50%（柱状图中红色部分）。这说明在每日繁忙运行时段，西跑道运行量过于集中，在需要“一起一落”的混合运行模式下承担了繁忙时段超过一半的运行量，容易出现跑道头长时间排队等情况。因此，建议在运行中应充分使用东侧跑道组释放部分架次需求，在繁忙时段发挥东跑道组的剩余效能，平衡场面运行状况。

2.跑道起降容量

根据民航局《关于广州白云国际机场容量调整的批复》内容，白云机场高峰小时容量标准为78架次。

根据2019年日流量小时高峰统计，其中最高小时高峰架次为90架次，最低为66架次。平均每日小时高峰架次为77.6架次，与白云机场获批时刻容量相当，时刻容量利用率达99.48%，表明当前机场高峰运行时已趋于饱和。

2019年全年，每日流量趋势呈“√”状分布，经线性回归可得每日流量走势图（图2）。可见白云机场每日早高峰出现在早7点至10点，本场流量在经历每小时10架次的高速增长后进入持续繁忙时段（10点至24点），昼间架次稳中有升，其中11点至13点、20点至22点呈缓和趋势。凌晨2点至6点为运行空闲时段，该阶段小时运行架次平均水平降至40架次/小时以下，该时段为场内施工维护作业提供了重要窗口。

同时根据每日流量走势图与白云机场各时段批复的时刻协调参数对比可知，本场9点至24点各时段平均小时架次基本维持在批复的小时最大起降架次85%的水平，运行在合理区间。未来能够继续增量的时段区间主要集中在凌晨1点至7点之间，该时段运量增长应考虑以货运航班为主，这对白云机场的运力结构优化也提供了参考。笔者认为，在未来增量情况下，白云机场早高峰的出现更加提前且增速更快，同时每日高峰运行时段将继续延长，夜间维护作业窗口被持续压缩，这对未来白云机场的运行管理提出了更高的要求。

3.跑道占用时长

进港航班跑道占用时长为其接地至其脱离跑道的时长，能够体现本场落地航班对跑道的占用情况。2019年1月至2020年6月，白云机场落地航空器跑道占用时长平均为42秒，符合优化间隔下白云机场落地航空器跑道占用时长50秒的要求，也从侧面反映出现有跑道快速脱离道设计较为合理。

出港航班跑道占用时长为其开始进入跑道至其离地的时长，能够体现本场起飞所需间隔的时间长度，也是“落—起—落”航班流中两个落地航班飞越跑道入口的时间间隔。2019年1月至2020年6月，白云机场出港跑道占用时长平均为2分23秒，这符合“落—起—落”一个起飞间隔3分钟的经验值，以航空器短五边最后进近速度4.5KM/分钟转换为距离，可知在优化间隔和RECAT（尾流间隔重新分类）措施实施后，白云机场起飞间隔距离由原有的12KM逐步缩减至10KM左右，起飞间隔更趋紧凑。

上述数据表明，航空器进入跑道系统后的运行效能平稳、高效，起降间隔紧凑。要继续提高白云机场跑道运行效能，应避免跑道流量不均、避免出港断流、减少跑道闲置，充分发挥本场较高的跑道运行水平。

（二）白云机场滑行效能

1.进出港滑行时长

进出港滑行时长分别为进港航班从落地到停机位的时长及出港航班从离开机位至起飞的时长。需要指出的是，进港滑行时长除航空器脱离跑道后的有效滑行时长外还包含了其跑道占用时长；出港滑行时长除有效滑行时间外还包含了航空器推出开车过程、在跑道头的等待时长及跑道占用时长。因此该数据为一综合性指标，对于出港航空器的推出开车时长在后文中会进一步分析。

经统计，白云机场2019年1月至2020年7月的进出港滑行时长持续缩短，其中出港滑行时长由2019年初的18分钟缩短至15分钟以内，进港滑行时长由9分钟以上缩短至7分钟以内。尤其在2020年上半年，因疫情影响本场运行架次锐减，2～4月进出港滑行时长均有缩短，其中出港滑行时长减少明显，说明出港滑行时长与运行负荷有着直接的关联性，随着运行环境逐步恢复正常，进出港滑行时长出现环比增长，但同比仍保持缩减势头。

由于现有出港滑行时长统计中包含了航空器加入排队序列后的跑道头等待时长，该时段内航空器未能进行有效的滑行，主要在跑道头等待起飞间隔。因此过早的加入排队序列对场面运行效能存在负面影响，也不符合绿色机场的建设发展方向。未来最优化的目标是在出港流不间断的前提下，航空器滑行至跑道头后即存在起飞间隔，不需要耗时等待即可进入跑道起飞。如何应用A-SMGCS（高级场面引导控制系统）及DMAN（离场管理系统）精确计算航空器推出、开车节点、全程控制航空器滑行过程，合理匹配进离场航空器顺序，充分利用起飞间隔，实现“滑到即起”是今后白云机场场面运行中能够提高运行效率的重要研究课题。

2.穿越滑行情况

因白云机场航站楼位于飞行区中部，东西飞行区之间的航空器需通过垂直联络道进行穿越滑行，本文从穿越滑行率及穿越滑行架次两项指标分析相关运行效能。

2019年全年，白云机场进港航班240885架次，其中穿越滑行架次62336班，平均穿越滑行率25.88%。在白云机场进港航班量前五的南航、东航、深航、海航、国航五家航空公司的平均进港穿越滑行率为21.88%。

2019年全年，白云机场出港航班240896架次，其中穿越滑行架次125146班，平均穿越滑行率51.95%。在白云机场出港航班量前五的南航、东航、深航、海航、国航五家航空公司的平均出港穿越滑行率为50.81%。

进港穿越滑行率远低于出港穿越滑行率表明本场航空器就近落地更易实现，而就近起飞由于离场程序的固化仍存在较大限制。由于就近起降运行需要空管单位的大力支持与配合，为了进出港航空器穿越滑行的持续减少，白云机场也应从自身优化方面进行大胆的探索与尝试——即灵活的航站楼分配规则。

3.推出开车效率

推出开车时长为航空器推出开车至航空器滑行的时间长度，能够反映航空器推出、开车环节的工作效率。

2019年1月至2020年6月，白云机场航空器推出开车时长呈持续下降趋势，由最初的6分56秒缩短至5分20秒。2020年2月至5月推出开车时长缩减明显，之后推出开车时长呈缓慢上升趋势。由此可见，由于推出开车时长与航班量呈正相关趋势，一方面由于航班量的减少，对地面保障单位的运行压力有所缓解，保障能力能够有效部署并得以释放，另一方面，推出航空器之间、进出港航空器之间冲突减少，推出开车过程更为顺畅。该项数据表明，2020年2～4月平均推出时长4分53秒为现有保障能力的充分体现，2019年下半年平均推出开车时间长5分48秒为繁忙运行环境下的平均水平。2019年底在机场推行的接送机优化措施促进了本场保障环节效率的进一步提升，除将线性流程有条件的转化为并行流程从而压缩接送机流程时间外，更将“边推边开”等高效操作规范化。今后在航班架次继续增长的条件下更有效的分配保障资源、减少航空器之间的运行冲突是进一步缩短推出开车时长的两项有效措施。

协同运行提质增效措施及成效

（一）起降效能优化措施及成效

1.跑道运行模式优化

白云机场跑道运行效能中存在高峰时段航空器在跑道端等待起飞队列较长，部分航班可能因为在跑道头等待而延误的现象。其主要原因是起飞航班的跑道分配受限于离港方向，白云机场两条主用起飞跑道，随着近年航班量的增长，两条跑道流量不均衡，影响运行效率。

白云机场针对这一现状向民航局、中南管理局申请，对航班时刻安排进行优化，调整计划编排结构，从预战术层面缓解同向航班集中出港现象。同时，在每日运行的战术层面与中南空管局开展联合优化课题，共同分析研究并制定优化措施，形成常态化工作机制。最终确定采取分时段出港分流的措施，通过白云机场对场面态势的实时判断，预判出可能引起拥堵的情况，向空管塔台提出离场程序动态调整需求，将预计使用繁忙一侧跑道的航空器调整到非繁忙跑道起飞，从而均衡跑道使用效率，减少排队等待。

在出港航班高峰时间段东、西跑道起飞数量不均衡，白云机场通过参与跑道使用策略的制定，提前1小时预测东西跑道起降数量，当判断东西跑道预计起飞数量相差超过4架时，及时协调空管，调整两条跑道起飞航班数量，从而减少跑道头起飞等待时间，提升航班正常性，进一步满足旅客正点出行需求。

由于同时涉及到飞机地面和空中运行程序的调整，项目前期只能采用临时协调、有较早提前量的方式，经过进一步优化实现了：

（1）与空管塔台建立常态化工作机制，将各种情况进行分类归纳，固化工作流程，实现了有针对性的优化措施。

（2）在实际运行中增加可复制性，便于不同值班人员实施时采用统一标准。

（3）减少协调工作量，可快速采取相应措施，确保跑道运行效率优化的及时、有效。

经统计，2019年全年共分流优化起飞32163架次，其中促进放行正常28590架次，东西跑道使用更均衡，航班跑道头等待时间从8分21秒减少到6分54秒，平均每个航班减少了1分27秒，其中高峰时段，平均减少分流航空器排队等待时间2.23分钟，使得全场进出港航班运行效率受益，有效提升了航班正常性。

2.就近落地情况介绍

2018年本场接管机坪管制工作后，白云机场为做好空地运行转换、提高场面运行效率，不仅主动优化停机位分配规则，同时以此为契机加大与中南空管局管制中心协调力度，持续推进就近落地工作。在中南空管局管制中心的大力支持下，本场就近落地率持续提升。自2018年6月至2020年4月，本场438287架落地航班中有332183架航班根据其停机位进行了就近落地运行，就近落地率由2018年下半年的66%提升至2019年上半年的90%以上。其中2019年全年平均就近落地率78.3%，与前文本场五大航司平均进港穿越滑行率21.88%的数据高度吻合，全年月度最高就近落地率达94.32%。

随着进场管理系统（AMAN）在空管部门的成熟应用，2019年6月至2020年4月中南空管局管制中心共主动调配就近落地航班39275架次，主动调配就近落地率由最初的63%提升至90%左右。

2019年4、5、8月在就近落地率逐步上升的过程中有所反复，9～12月就近落地率均在92%以上且相对平稳，同时2020上半年该数据也稳定在高位（图3）。该趋势说明就近落地的管制指挥对运行环境依赖较大，在雷雨等复杂运行环境下就近落地率会受到影响，同时在运行流量较小情况下调配难度降低，就近落地更易操作。就近落地率能否在未来持续提升对空域运行环境有着较强的依赖性。

（二）滑行效能优化措施及成效

1.机坪滑行道同进同出

白云机场机坪滑行道结构存在数个单一通道或双通道的“U型槽”，这些区域运行繁忙，但该结构使得临近机位之间存在较多运行限制，导致出港航空器之间相互等待、进出航空器之间冲突较多，尤其是进港航空器在外等待进位时，增加了滑行时间和等待油耗，还使得其他滑行航空器运行效率受到影响。

为了优化“U型槽”运行效率，减少等待时间，白云机场经过分析研究，并评估优化方案的可行性与安全性，确定了“同进同出”运行措施，一是对机位进行分组，将运行条件和规则相同的邻近机位划分、编组；二是增设启动点，在同一滑行通道内，充分利用滑行通道的长度和宽度，增设启动点或启动区域；三是优化进出规则，针对仅允许一架航空器活动的进出规则，突破为双通道可独立并滑、单通道可一进一出、单通道可多机同时推出；四是实施风险管控，以保证安全间隔为原则，通过机坪管制员、飞机驾驶员、引导车引导员、地面机务等多方的密切沟通与配合，共同保障航空器进出安全。

通过推行飞机滑行通道“同进同出”模式（图4），充分利用滑行通道的长度和宽度，增设飞机启动点，将只允许一架飞机活动的滑行通道，创新突破为双通道独立并滑、单通道可一进一出、单通道多机同时推出等滑行方式，滑行效率明显提升。

经过新措施的实施，2019年9～12月，白云机场航班到港滑入时间共减少3535分钟，同比降低6.38%，滑出时间减少2356分钟，同比降低2.47%，受益航班达2946班，受益航空公司达47家，占本场执飞的53.4%。

现阶段“同进同出”措施优化了已有滑行通道中的运行规则，在下一步优化阶段中改进的举措如下：

（1）调整、合并部分机位推出后的启动点；

（2）规划、设计、增设和延长部分滑行通道、推出线、进位线和滑出线；

（3）实施更灵活、高效的滑行进出规则，以及就近滑出路线，进一步提高机坪内滑行道推出与进位的效率，提高飞机地面运行流畅性和航班的正常性。

2.航班推出预管理

为了减少航空器推出开车时长，白云机场开展“推出预管理”模式。在以往传统的航班推出流程中，拖车都是以航班预计起飞时间为到位依据，以航空器闪灯为指示，进行挂拖车操作。采用这种方式存在以下不足：一是推出时间信息不够精确，不能及时考虑流控和地面交通情况。二是无法解决多个航班同时闪灯的情况。三是获取信息不足和信息传递的滞后性，导致航班延误增多、航空器滑行总时长增加、滑行油耗增大等情况。

白云机场在此基础上进行了优化改进，根据放行时间、冲突情况和延误情况，综合确定推出时间和推出次序，协同各航司及保障单位主动发布信息，机务根据推出时间提前做好拖车保障，最终实现精确、准时推出。

与航空公司合作推行“航班推出预管理”，白云机场在运控中心增设专职岗位，通过与航司联席指挥精准掌握地面保障信息，通过与空管系统对接精准获取空管放行信息，并对航班主动干预协调，打通了空管放行排序和地面保障信息传递的壁垒，由白云机场做好机坪前置放行，进行推出排序，给拖车提供精准的推出信息，优化空管放行信息和地面保障资源的匹配，提升了机场主体管控地位。

由于涉及保障部门和航司较多，工作量较大，起初没有覆盖全场，为了该项措施取得更好的效果采取了如下改进措施：

（1）完成软件系统开发，从而彻底告别依靠手工操作的方式，实现了自动推算时间和次序，超时预警和灵活的定制显示等功能。提高了航班信息处理效率后，在不增加人手的情况下，项目拓展到整个白云机场所有航班；

（2）不断吸取航班保障单位相关意见，优化工作流程和软件系统，使系统的使用更加顺畅；

（3）逐步形成规范性管理模式，并向民航局和业内推介，继续加强业内已取得的示范和引领效果。

2019年项目实施以来，受益出港航班达18万余架次，促进了本场运行效率，具体成效有：一是出港航班推出时间缩短，航班推出平均耗时缩短为4分54秒，相较项目实施前的平均耗时6分06秒，平均每架节省1分12秒，每月可节省12870分钟；二是出港航班滑行时间缩短，2019年5月以来，白云机场平均出港滑行时间16分28秒，同比下降2分05秒。三是到港航班等待时间缩短，平均到港滑入时间为7分19秒，同比下降了2分16秒。

综上所述，机场作为运行主体在充分发挥管控平面功能的基础上，不仅要从运行层面出发做好地面保障、运行环节的工作，更要着眼空域运行，明确自身航空器空地运行转换平台的角色定位，多维度的立体思考运行环境，实时进行运行效能评估。充分发挥协同决策机制功能，发挥好运行管理系统和协同平台作用，将空地信息有效对接，能够使用实时运行效能评估结果与空域通行能力进行对标，向空管提出更合理的放行需求、更好的发挥地面基础设施和保障能力所提供的运行效能。

同时在业务不断发展的过程中，机场应制定研究能力提升计划，设立研究中心，对接高校、科研院所等学术资源引入研究能力，不断对接前沿技术，基于自身丰富的运行经验、数据资源，对运行决策和业务发展提供充分的支撑。

最终通过形成系统、实时运行效能评估能力的过程，进一步实现管控范围的全区域覆盖、运行流程的全流程控制、风险控制全风险预控的战略目标，在提高运行效能的过程中，促进四型机场建设，更好满足人民群众的出行需求。