成都天府国际机场甚高频航务波道频率需求及规划设计探讨

黄金虎 王一帆

民航西南空管局 四川 成都 610202

引言

甚高频航务波道系统定位为服务于航空公司，主要用于航空公司签派与机组之间通信联络使用，是签派与机组联系的基础通信手段，是航空公司正常运营不可缺少的通信方式。由于民航甚高频频点资源有限，为提高航务波道频点使用效率，航务波道频点资源均采用航空公司共享方式实施，即根据航空公司航班量大小合理分配航空公司使用的航务波道频点和信道。因此开展频率规划有利于统筹航务波道共用系统规划和建设，有利于统一规划考虑航空公司航务波道频点资源分配，也是天府国际机场航空公司正常高效运行的需要。本文结合天府机场实际建设及发展情况，从甚高频航务波道频率需求及规划设计方面展开探讨。

1 航班量分析

成都天府国际机场计划投用时间为2021年7月，根据规划，成都天府国际机场、双流国际机场将开展“两场一体”运营，努力实现两座机场一体化规划、一体化建设、一体化管理和一体化运营，建设功能互补、协同发展的枢纽机场体系[1]。中国国际航空、四川航空、成都航空、中国东方航空等公司将两场运行，中国东方航空部分商务航线保留在成都双流国际机场，除西藏航空公司外其余航司均在成都天府国际机场运营。成都天府国际机场转场投运工作结束后，成都双流国际机场只保留约460个日进出港客运航班（目前为1100架次左右），其余航班均调整至天府国际机场运营。

根据《成都国际航空枢纽战略规划》，近期天府机场为成都国际航空枢纽的主枢纽，承担客运和货运的核心枢纽功能；双流国际机场为主要服务国内点对点商务航线的区域航空枢纽，同时保留国际口岸功能，保障地区航线、国际公务航空业务和国际备降航班。远期，在天府机场国际航线达到枢纽发展要求后，研究恢复双流机场国际航线增长，逐步演变形成“一大一小”两场一体、差异发展的双国际枢纽机场体系。根据成都天府国际机场规划，成都机场现有航班量约为1100架次/天，转场后双流机场航班量保留约为460架次/天，全部转场完成后天府国际机场将至少达到640个架次/天， 预计到2025年成都国际航空枢纽日均保障航班1918架次，成都天府国际机场保障架次预计将达到日均1300架次。航空公司甚高频航务波道系统建设及规划如图1：

图1 成都天府机场航空公司甚高频航务波道系统建设及规划

2 航务波道话务量模型设计

目前，航空甚高频频率频点规划和申请主要根据管制部门席位规划方案确定，但该规划方式并不适用于航空公司使用的航务波道业务[2]。针对航空公司航务波道甚高频频点需求，需要我们结合天府机场航班量、航务波道通信时间以及高峰航班架次来统筹计算航务波道通信系统繁忙程度，最终计算出满足航务波道需求的频点数量。

话务量电信业务流量的简称。也称为电信负载量。它既表示电信设备承受的负载，也表示用户对通信需求的程度。话务量的大小与用户数量、用户通信的频繁程度、每次用户通信占用的时长及所考察的时长（是一分钟，是一小时或是一天等）有关[3]。如果单位时间内的通信次数越多，每次通信占用的时间越长，而且所考察的时间也越长，那么话务量也就越大。因此通过计算天府国际机场航务波道话务量的大小并以此推导出信道、频率资源的计算方法是可行的。话务量计算主要概念如下：

2.1 话务量A

在话音通信中，业务量的大小用话务量来量度。话务量又分为流入话务量和完成话务量。流入话务量的大小取决于单位时间(1小时) 内平均发生的呼叫次数λ 和每次呼叫平均占用信道时间（含通话时间）S 。

定义流入话务量A为A=S - λ，式中λ的单位是（次/小时）；S的单位是（小时/次）；两者相乘而得到A应是一个无量纲的量，命名它的单位为“爱尔兰”（Erlang）[1]。

2.2 呼损率

在信道共用的情况下，通信网是无法保证每个用户的所有呼叫都能成功，发生呼损。流入话务量A与完成话务量A0之差，即为损失话务量。损失话务量占流入话务量的比率即为呼叫损失的比率，称为“呼损率”，用符号B表示：呼损率B越小，成功呼叫的概率就越大，用户就越满意。因此，呼损率B 也称为通信网的服务等级（或业务等级）。 对于一个通信网来说，要想使呼叫损失小，只有让流入话务量小，即容纳的用户少些，这又是所不希望的。可见呼损率与流入话务量是一对矛盾，要折中处理。

爱尔兰B公式已经制成爱尔兰呼损表，若已知3个参数A、B和n中的任何两个参数，就可以从爱尔兰呼损表中查出需要的第三个参数。

2.3 信道利用率

呼损率不同情况下，信道的利用率也是不同的。信道利用率η可用每小时每信道的完成话务量来计算，即：

2.4 忙时话务量和用户数

每个用户在24小时内的话务量分布是不均匀的， 网络设计应按最忙时的话务量来进行计算。最忙1小时内的话务量与全天话务量之比称为集中系数，用k表示，一般k=10%～15%。每个用户的忙时话务量需用统计的办法确定。

通信网中每一用户每天平均呼叫次数为C（次/天）， 每次呼叫的平均占用信道时间为T（秒/次），集中系数为k， 则每用户的忙时话务量为：[3]。

3 航务波道频点需求分析

根据航务波道话务量模型，航务波道频点数量直接与机场航班架次和航务波道话务量相关，机场航班架次越多，航务波道话务量越大，满足航务波道需要的频点数量需求越大。按照航务波道业务场景，航班从进近到落地期间，各航空公司所有地空通话需求均由航务波道系统来完成。根据以往经验，在地空通话的过程中，一般一次通话会有起呼应答以及正式通话环节，占用时常约30s左右，在进近以及飞机地面运行阶段平均每架次通话约5次左右，系统呼损率要求为1%，进近管制的范围一般在机场90公里半径之内，假定该范围内航班时速为500公里/小时，参考双流机场运行情况，天府机场日起降达到640架次时，当日每小时起降架次最高约58架次，2025年成都天府国际机场保障架次达到日均1300架次时，当日每小时起降架次最高约90架次。

由此可得：

3.1 在天府机场转场完成后

高峰时进近范围航班：m=58*90/500=10.44架次

架次话务量：a=5×30/3600=0.056Erl/架次

系统话务量：A=10.44×0.056=0.582Erl

根据话务量和呼损率查表可得：至少需要4个航务波道频点才能够满足成都天府国际机场转场完成后640架次航班保障需要。

3.2 天府机场航班量达到1300架次时

高峰时进近范围航班：m=90*90/500=16.2架次

架次话务量：a=5×40×3600=0.056Erl/架次

系统话务量：A=16.2×0.056=0.907Erl

根据话务量和呼损率查表可得：到2025年，至少需要5个航务波道频点才能够满足成都天府国际机场航班保障需要。

4 频率规划与使用

通过话务量计算，天府机场建议申请5个航务波道频率来满足各家航司的地空通话需求。根据原有双流机场航务波道运维经验，成都天府机场5个航务波道频点中建议其中3个频点用于国内航班航务波道业务，1个频点满足空管代理航务波道业务需求，1个频点用于满足国际航班的地空通信需求。