華東空管協同決策系統“三問”
正如大家司空見慣的地面堵車一樣,空中也會因為航班量過多而出現擁堵。近年來,在航班量年均增長10%以上、空域緊張情況無法得到根本性緩解的情況下,我國民航空管系統開始了新的探索——通過構建協同決策系統,加強航班流量管理,緩解空中擁堵,提升旅客出行體驗。——題記
來自上海的私人醫生王先生由于業務需要,經常飛往全國各地。他說,最近從上海出發的乘機體驗越來越好了:在登機后,不再會長時間被悶在機艙里;在航班延誤時,問問服務人員,就能得到相對準確的延誤時間和原因;一旦出現大面積航班延誤,還能提前獲知航班長時間延誤或者取消的信息,不用盲目趕往機場……這一感覺并非上海旅客獨有,在南京、杭州、無錫、合肥機場等華東區域內的所有機場,旅客都有這樣“越來越好的乘機體驗”。這種新的體驗得益于華東空管協同決策系統(CDM)。自2014年10月開始,該系統全面覆蓋華東地區42個民用機場。
CDM作為流量管理的重要基礎,是一個高度自動化、智能化、具有提前量的協調平臺。這個高度集成了各類運行信息的平臺,可幫助航空公司和機場提高運行效率,規避運行風險,創造公平、透明、高效的航空運輸運行環境,進而提升旅客乘機出行體驗。華東空管CDM可以說是民航空管系統主動作為、治理擁堵的“試驗田”。開墾這片“試驗田”的背景是什么?系統如何確保航班運行有序暢通?是否達到各方預期效果?帶著這“三問”,本報記者近日走入這塊“試驗田”,探尋華東空管成功研發、運行CDM的秘密。
一問:空中擁堵為哪般?
——當航班量超過航路容量時,空中擁堵不可避免。華東空管摒棄“總量控制”的簡單方式,構建獨具特色的CDM,進行科學的流量管理,提升旅客出行體驗。
當車輛數量超出道路的設計容量時,就會堵車。當航班量超過航路容量時,空中擁堵也隨之而來。
國際民航組織公布的資料顯示,民航華東情報區是與美國東部和歐洲中部并列的全球三大航班密集情報區之一。這個區域的民航空域僅占全國的1/9,卻承載了全國民航近1/3的飛行流量。這一客觀條件決定了華東地區的空中擁堵不可避免。
面對擁堵,要么增加道路總量,要么控制道路使用用戶的總量。受制于客觀條件,增加航路量的難度較大。
以華東地區為例,2004年~2014年,華東地區的航路總長度年均增長3%,航班增量年均超過10%。當航路數量增長比例遠遠跟不上航班量的增長速度時,空中擁堵就會越來越嚴重。
那么,是否可以控制航班總量呢?尤其是當北上廣等越來越多的大城市在治理擁堵時限制公眾買車時,空管部門在治理空中擁堵時,能否采用同樣的辦法呢?
華東空管局局長張建說:“當越來越多的公眾希望乘坐飛機出行時,滿足社會公眾對航空運輸服務的需求是我們的職責。我們在治理航班延誤時,不能簡單粗暴地限制航班總量,而應該盡可能地采用更加科學的方法,挖掘潛力,規范秩序,履行好我們服務大眾、服務地方經濟社會發展的職責。”
導致空中“堵車”的重要因素還包括特殊天氣、其他空域用戶活動等。2014年6月25日~10月31日,全國各地共發生了82次大面積航班延誤,其中復雜天氣引發了57次,軍事活動引發了24次。
在既不能限制航班量,又沒有辦法增加航路數量、人工影響天氣的情況下,空管部門必須想辦法進行科學的流量管理,加強與航空公司、機場的合作,提高航班延誤后的放行效率,減輕航班延誤程度,改善運行秩序。
“在華東管理局的支持下,我們開始建設華東空管CDM。即使不能徹底解決航班延誤問題,也要努力緩解延誤壓力,改善旅客的出行體驗。”華東空管局黨委書記朱士新說。
基于資源共享和協作運行的理念,依托網絡和計算機技術,2012年6月,華東空管抱定“做全國最好的流量管理決策系統”的信念,開始了CDM系統的研發之路。2012年12月17日,華東地區CDM驗證系統上線試運行。此后,華東空管積極擴大CDM的覆蓋范圍,由最初的只涵蓋上海兩座機場逐步擴大到4座、6座,最終實現了華東地區42座民用機場全覆蓋的目標。其間,華東空管還不斷對系統進行升級,相繼增加了手動調整模塊、大面積延誤處置模塊和除冰模塊等,讓CDM功能越來越穩定、完善,性能越來越強大,動態滿足實際運行中的各種需求。
二問:華東空管CDM
如何“疏堵”?
——精確計算流控指令,給出準確放行時間,加強預戰術管理,提高航班運行效率。
在地面道路流量出現異常情況時,交管部門會通過控制紅綠燈的時間長短來調節路面的交通流量。同樣,在空中航班流量超過預期時,空管部門也會進行流量控制,調節空中航班總量,確保運行安全。那么,空管部門如何確定空中交通“紅綠燈”的時間,才能在保證運行安全的情況下,最大程度地減少航班延誤呢?
走進華東區域管制中心的大廳,就能看到一個面積僅有10平方米的獨立區域。在這個區域內,華東空管局流量管理室通過華東空管CDM,掌握著華東地區所有42座機場平均每天4600架次航班的運行情況。
華東空管中心流量管理室主任項曉東告訴記者:“華東空管CDM將區域內的航路按走向分為東、南、西北四個方向,對每一個方向的航班流量、運行等情況進行總體分析。在分析的基礎上,CDM能預測出管制扇區的流量變化趨勢、航路匯集點的流量變化趨勢、受影響的航班數量、受影響的航空公司和機場的延誤率等,并給出流量控制的建議。”
在流量控制指令發出后,CDM系統就重新計算航班的起飛時間,在系統上進行公布。航空公司通過從華東空管接入的終端,即時了解航班起飛時間的變動,做好起飛準備,避免時刻浪費。
由于航空公司、機場等單位的準備工作都需要根據CDM給出的時間來進行,所以這一時間的準確性就尤顯重要。
東航對2014年9月~11月華東CDM系統給出的撤輪檔時間和東航航班實際的撤輪檔時間,進行了比對。結果顯示,以誤差30分鐘之內的標準統計,華東地區包括上海兩場、寧波、濟南、杭州、南京在內的10個機場的準確度平均達到了95.21%,10分鐘以內的準確度平均達到78.94%。
華東空管CDM對緩解航班延誤的作用并不止步于實時的流量管理。華東空管協同航空公司和機場,利用華東CDM,還建立了有效的預戰術流量管理機制,對大面積航班延誤提前做好準備。“比如在復雜天氣或者大規模軍演的前一天,CDM可以根據各種限制因素預測出航班受影響的程度。”華東空管局CDM項目技術組組長陳曉建介紹。于是,空管部門就會協調增開臨時航路,調配管制力量;而航空公司則會對航班計劃進行取消或者合并,提前通知旅客,避免旅客苦等。
2014年7月,受復雜天氣和軍演影響,華東地區發生大面積航班延誤。華東CDM就充分發揮了預戰術流量管理作用,協助航空公司提前做出航班安排,提前通知旅客及時安排行程,得到了社會公眾的高度贊譽。
三問:哪些效果
值得期待?
——將旅客的機上等待時間平均控制在17分鐘以內,大幅降低航空公司運行成本,顯著減少航班備降次數。
根據華東空管局CDM項目需求組組長孫軼介紹:2014年,旅客在上海虹橋機場出發時,飛機推出到起飛的等候時間基本控制在17分鐘以內,華東各機場旅客在飛機上的等待時間都有顯著縮短。
由于華東空管CDM給出了相對準確的起飛時間,航空公司在安排旅客登機時越來越“心中有譜”,對旅客的服務方式越來越靈活,旅客在機艙內的等待時間也越來越短。此外,東航、上航和春秋航空在通過CDM系統獲知航班起飛時間后,還將航班時間提前發布到當班機長和乘務長的手機上,便于機組人員靈活地為旅客提供服務。比如,到飯點時,機長就可以決定組織旅客在機艙內用餐。
受益方并不僅限于旅客,航空公司也通過CDM規避了運行風險,降低了運行成本。
東航從CDM的使用中獲得了巨大的社會效益和經濟收益,CDM對橋位和跑道的滑行時間進行了精細計算,航班能有效避免不必要的提前開車。受益于此,2014年,東航在上海兩場僅滑行用油就節約了3800噸左右(約合2000多萬元人民幣),不但降低了運行成本,也減少了碳排放。
CDM通過對空中流量的精確預判和及時提醒,能幫助航空公司規避運行風險。每年暑運期間,山東航空都會有30多個從山東省前往廣州區域落地的航班因為天氣原因而備降。而今年,在CDM的作用下,山航僅有一個航班在從濟南前往廣州區域落地時備降,僅此一項,就節約了300多萬元的運行成本。
杭州機場在接入華東空管CDM后,通過及時提供離港時間,不僅提高了保障效率,改善了旅客的出行體驗,還間接提高了候機樓營業收入。借助CDM給出的精確起飛時間,杭州機場全年共有75萬人次原本需要在機艙內等待1個小時以上的旅客,被有序地安排在候機樓內進行等待。其中,今年6月的群體性事件同比下降了84%,1個小時以上的等待下降了94%。此外,杭州機場也在全國首次通過橋位引導系統,直接把華東空管CDM給出的離港時間公布給機組。機組在落地并滑行至停機位后,就可以看到下一段航班的航班號和預計推出時間。2014年夏季,根據離港時間,在杭州機場起飛的航班合理使用廊橋的空調,共節約APU燃油消耗約2000萬元。
“雖然已經收到了令人矚目的效果,但華東空管CDM建設永遠在路上。我們將繼續根據實際運行情況的改變,不斷升級完善系統,以增強空管服務能力、提高服務質量。”華東空管局總工程師孫濤表示。目前,華東空管CDM已經具備了建設全國民航空管CDM的擴容能力,這將有助于空管系統開展全國統一的流量管理,提高空管系統整體運行效率。
責編:xwxw
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