2018年春運部分繁忙機場超容運行分析

　　在2018年2月1日至3月12日為期40天的春運中，我國民航空管系統共保障運輸航班633891班，日均15847班，2018年2月9日(農歷臘月24)保障16459班，達到春運峰值。春運期間，空管系統共保障我國大陸地區232個民航運輸機場航班起降1046750架次，日均起降26169架次，較2017年日均起降增長5%左右。

　　隨著民航運輸量的增長，各地機場存在不同程度的超容運行現象。春運期間，全國民航機場總超容運行3705小時，日均93小時，其中2018年2月23日(農歷正月初八)超容運行最為嚴重，有29個機場超容，平均超容率達10%。

　　結合數據統計結果，部分機場超容量運行已成為一種常態。

　　本文結合2018年春運40天的次日飛行計劃數據、飛行動態電報數據、ACARS數據、雷達綜合航跡數據，統計了繁忙運輸機場超容運行情況，并對兩次超容運行進行了剖析。

　　二、全國部分繁忙機場運行簡況

　　40天春運期間，我國起降架次排名前20的機場共起降航班630601架次，占全國民航運輸機場總起降的60%，如圖1所示。

　　這20個主要機場日均起降785航班，標準差為347，分布極不均衡，有較為明顯的地域特征。

　　從起降架次規模來看，這些機場大體可以分為3個梯隊。

　　第1梯隊是日均起降1200架次以上的機場，共3個機場：北京首都機場(日均1654)、上海浦東機場(日均1373)、廣州白云機場(日均1328)。

　　第2梯隊日均起降700到1100架次，共7個機場：昆明長水機場(日均1013)、成都雙流機場(日均986)、深圳寶安機場(日均976)、西安咸陽機場(日均889)、重慶江北機場(日均827)、杭州蕭山機場(日均770)、上海虹橋機場(日均702)。

　　第3梯隊日均起降440到700架次，共10個機場：鄭州新鄭機場(日均611)、南京祿口機場(日均594)、廈門高崎機場(日均543)、海口美蘭機場(日均528)、武漢天河機場(日均511)、長沙黃花機場(日均498)、青島流亭機場(日均488)、天津濱海機場(日均487)、烏魯木齊地窩堡機場(日均464)、貴陽龍洞堡機場(日均446)。

　　圖1 春運期間起降架次排名前20的機場數據

　　將這20個主要機場在春運期間日均起降航班數量與2017年全年日均進行對比，如圖1所示。大多機場在春運期間的起降架次相對2017年全年日均都有不同程度的增長，平均增長5%左右，其中海口/美蘭機場、鄭州/新鄭機場、貴陽/龍洞堡機場的起降增長率表現比較突出，分別達到23%、14%、9%。

　　同時，也存在日均起降增長率小于0的機場，如上海/虹橋機場(-3%)、青島/流亭機場(-1%)，即春運期間這兩個機場的平均日起降架次小于2017年日均起降架次。

　　旺盛的需求與現有保障能力的不足之間的矛盾，導致了機場超容運行現象的產生。

　　通過運行數據分析發現(詳見圖2)，春運期間日均超容量1小時及以上的機場達23個。其中廣州白云機場、上海浦東機場、西安咸陽機場、北京首都機場、深圳寶安機場超容運行比較頻繁。

　　需要注意的是深圳寶安機場日均超容運行時間最多，達9小時，平均超容率約10%(超容率指機場的起降架次超出其容量標準的百分比)。北京首都機場作為時刻資源最緊張、時刻控制最嚴格的機場，日均超容高達5小時，平均超容率4%。

　　圖 2頻繁超容運行機場

　　圖3 頻繁超能力運行機場

　　繼續選取頻繁超容的23個機場進行分析，結合圖2、圖3。從超容率來看，海口美蘭機場、長春龍嘉機場、哈爾濱太平機場、石家莊正定機場的超容率比較突出，平均超容率在12%左右，尤其海口美蘭機場和長春龍嘉機場的最大超容率都達到43%。

　　在這些頻繁超容量運行的機場中，有部分機場的起降架次排名并不高，但其超容量現象卻比較明顯，如長春龍嘉機場、哈爾濱太平機場、石家莊正定機場等。

　　對這些機場的實際起降架次進行統計，發現這些機場在不同時段的起降架次差異較大，起降架次集中于部分高峰時段且超出容量限制，而其他非高峰時段的起降較少。

　　進一步查看起降繁忙但超容量現象較少的機場，如昆明長水機場、成都雙流機場，二者起降架次在全國排名靠前，但這兩個機場在整個春運期間的超容量運行次數只有27次。

　　對這些機場的小時起降架次進行分析，發現其不存在比較明顯的流量波峰和波谷，使其可以更充分的利用空域資源。而主要機場中不均衡度最小的杭州蕭山機場，雖然日均超容運行時間較長，日均7小時，但平均超容率最低，只有4%。

　　三、典型分析

　　機場的航班時刻結構對實際運行中是否超容運行起到關鍵性的作用。由于起降航班的不均衡性，現實中可能存在依據飛行計劃的艙門時刻計算流量時機場不超容，但將艙門時刻轉換為起降時刻重新計算后反而超容的情況。因此，本案例將分別以開/關艙門時刻、起降時刻為基準對次日飛行計劃及實際起降進行超容量統計分析。

　　(一)首都機場某次次日計劃超容的運行情況

　　現就2018年2月14日17:00-17:59這一小時內北京首都機場的次日飛行計劃進行分析，次日飛行計劃在這個時間段內有100個航班，超容率達13.6%，其中計劃起飛51班(含臨時計劃起飛航班5個)、計劃降落49班(含臨時計劃降落航班5個)，計劃航班中實際執行91個航班，其中起飛43班、落地48班。

　　在實際執行起飛航班中，有3個航班關艙門延誤，平均延誤45分鐘，延誤率7%，所有執行航班的平均關艙門延誤為3分鐘;有11個航班起飛延誤，平均延誤49.6分鐘，延誤率26%，所有執行航班的平均起飛延誤為13分鐘;有32班起飛正常。在實際執行落地航班中，有8個航班的實際落地時間比預計開艙門時間晚10分鐘以上，平均延誤29分鐘，延誤率17%，余40班落地正常。這些起飛不正常、落地不正常的航班自然也會對下一時段的航班運行產生影響。

　　實際起降統計表明，首都機場在下一時段，即：18：00-18：59期間實際起降93架，超容率5.7%，起飛正常率為62.5%。

　　(二)首都機場某次實際超容運行情況

　　北京首都機場在2018年2月2日12：00-12：59期間實際起降102架(詳見圖4)，超容率達到16%，其中54架起飛、48架降落。

　　相對實際運行中如此大的超容率，該時段的次日飛行計劃超容情形并不嚴重，依據艙門時刻統計該時段運行89架航班，起飛44架、降落45架。

　　然而，當依據標準場面滑行時間將開關艙門時刻轉換為起降時刻進行統計，發現起降架次為95，超容率達到8%。這就使得該時段的航班計劃從結構上就已出現了較大的超容可能性，而實際運行中的多種動態、隨機因素自然加劇了超容現象的進一步發展。

　　圖4 北京首都機場某次實際超容運行示例

　　進一步提取該時段102架實際起降航班的計劃開/關艙門時刻，并統計計劃開/關艙門時刻所處的不同時段。發現這些起飛航班的計劃關艙門時刻主要分布在11：30-12：29期間，但也有更早時段的累積延誤航班，甚至有1架航班的計劃關艙門時刻為09：30。降落航班的計劃開艙門時刻主要分布在12：00-13：29期間，但也存在落地航班提前或延誤較大的情形，如有1架航班的計劃開艙門時刻為14：00、1架航班的計劃開艙門時刻為11：25。(詳見圖5)。

　　圖5 首都機場某次實際超容運行示例航班計劃信息

　　在54個起飛航班中，3個航班關艙門延誤，平均延誤36分鐘，延誤率6%;22個航班起飛延誤，平均延誤53.8分鐘，起飛延誤率41%。

　　在48個落地航班中，有8個航班的實際落地時間比預計開艙門時間晚10分鐘以上，平均延誤28分鐘，落地延誤率17%。綜合起飛和落地來看，首都機場在該時段超容率16%，起飛延誤航班為22個、落地延誤航班有8個。可以看出，較大的超容率往往催生大量的不正常航班。

　　四 、小結

　　本文通過歷史運行數據分析，部分機場長期處于超容量運行狀態，同時部分機場的容量標準及航班時刻不合理，容量值偏低，航班時刻不同時段的不均衡度較大，未能充分利用資源，應盡快對相關機場展開科學合理的容量評估，并根據實際運行架次作為評估參考。針對部分中小機場，應盡量減小機場起降架次在不同時段的不均衡度，以便在繁忙機場愈加繁忙的同時充分利用中小機場所閑置的大量航班時刻資源。

　　此外，繁忙機場在每天不同時段內的航班運行數量都接近其容量值且差異較小，一方面，這種安排更充分的利用了空域資源，但另一方面也缺少了應對外界干擾或擾動的冗余資源，使得繁忙機場的抗干擾能力下降。建議采用以機場群建設為依托的分流方案和機場定位功能細化，促使機場需求在一定范圍內均衡化，同時為機場抗干擾提供裕度。

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