银川河东国际机场不同跑道方向航空器脱离效率研究

(整期优先)网络出版时间:2023-08-10
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银川河东国际机场不同跑道方向航空器脱离效率研究

叶雪 ,张永惠

西部机场集团宁夏机场有限公司 753000

摘要:西北地区民航快速发展,银川河东国际机场在疫情过后航班量的逐渐恢复,伴随着地面运行效率问题也开始显现。地面运行的效率直接影响着机场航班放行率和正常性,所以地面运行效率的问题不容忽视。航空器滑行时间预测的准确性对于优化航班推出时刻,提高离场时隙的使用效率具有重要作用。

关键词:机场;航空器脱离;运行效率

一、研究背景

银川河东国际机场作为西北地区一个蒸蒸日上的空中门户,也紧紧跟随着民航高质量发展的脚步,疫情时代过后,银川机场航班量也快速增长,随之而来的地面运行相关问题也开始凸显。地面运行效率直接影响着机场航班正常性,所以地面运行效率的问题不容忽视。当然影响地面运行的方面有很多,此文仅考虑从机场跑道方向、天气影响、机型限制等角度分析航空器脱离效率问题。因此,航空器滑行时间预测的准确性对于优化航班推出时刻,提高跑道的使用率具有重要作用。鉴于此,针对航空器脱离效率对整体机坪运行效率进行量化评价研究。

二、银川机场活动区基本情况

银川机场跑道长3600m,宽45m,跑道方向为03/21,一条主滑行道A,与机坪连接的5条联络道D1-D5,机位共45个,其中廊桥机位22个。银川机场共有停机坪七个,分别为:1、2、3号停机坪,隔离机坪,南除冰坪,货运机坪。

三、银川机场运行效率的分析

1.主要起降跑道、滑行道使用对航空器运行的效率影响

跑道使用主要依据机场当前时段的风向风速确定,在不同跑道运行模式下,航空器排队时间及滑行距离不同,滑行时间也不同。以2022年为例,受风向风速影响,21号跑道利用率为42.2%,03号跑道利用率为57.8%。

21号跑道脱离道口利用率A5为0.2%,A6为14%,A7为83.8%,A8为1.8%;03号跑道脱离道口利用率A3为2.9%,A4为59.7%,A5为25.2%,A6为12.2%。

如果使用某个方向的跑道降落,而使用较远的滑行道脱离进入停机坪,势必会导致滑行时间过长,运行效率降低。

2.复杂气象条件下脱离位置对航空器运行的效率影响

机场运行易受天气影响,正常要求在逆风条件下着陆,当出现较大顺风时,通常需要更换跑道方向,顺风会使接地地速增加,从而导致着陆所需距离变长;逆风会减小地速,缩短着陆所需距离。航空器进港过程中,使用03号或21号跑道,如顺风过大导致航空器在A3或A8道口脱离,距离移交道口距离较远,必然会增加航空器滑行时间。如遇降雨、降雪、积冰的特殊天气,机坪滑行线及标志的覆盖和模糊可能导致滑行时间增长,整体地面保障效率将会降低。

3.主用机型在跑道上减速加速度降为0的点及脱离点对运行效率的影响

在滑行距离相同的情况下,受航空器性能及离场方向的影响,不同机型的滑行速度及跑道外等待时间不同,造成滑行时间差异较大。以2022年数据为例,离港航空器平均滑行时间最长的机型为A321Neo,最短的机型为ARJ21-700,滑行时间分别为12.84分钟和10.2分钟。进港航空器平均滑行时间最长的机型为A321,最短的机型为A319Neo,滑行时间分别为6.23分钟和5.19分钟。

四、提高地面运行效率的研究方向

1.航班的地面保障

从近几年数据分析来看,本场航空器落地主用A4、A7快速脱离道口。因风向风速、机组操作、温度等原因,航空器刹车距离过长,使用A3/A8脱离道口脱离,较快速脱离道脱离航空器滑行时间长0.8分钟。因此要建立保障单位之间联动的运行管理平台,面向多个保障单位,针对航班放行、航班计划生成与调整、资源计划分配等业务,收集地面业务保障数据,对机坪运行态势进行预测。在此基础上,机坪塔台发挥直接作用,在提供地面保障服务过程中,减少信息外部传递的环节,提高资源调配的效率,有效地节约人力和资源成本。

2.不同跑道方向的最优脱离点设置

按照不同的跑道方向,结合现有脱离道设置,在跑道上划分10个落地航空器减速加速度降为0的点(表1、表2)。统计2022全年的航空器运行数据,分析如下:

(1)落地航空器减速加速度降为0的点设置(A3-A8为脱离道口)

使用RWY03

A7

A6

A5

A4

A3

21

410.7

260

212.9

677.3

1357.8

A7

A

A6

B

A5

C

A4

D

A3

E

658.3

表1  03号跑道

使用RWY21

A4

A5

A6

A7

A8

03

212.9

260

410.7

650.3

1335.6

A4

W

A5

X

A6

Y

A7

Z

A8

707.5

表2 21号跑道

(2)实际运行情况统计

使用03号跑道,航空器减速A点处占12.1%,B点处占25.3%,C点处占59.7%,D点处占2.9%。

使用21号跑道,航空器W点处占0.2%,X点处占14%,Y点处占83.8%,Z点处占1.8%。

上述统计结果表明,在使用03号跑道时,最优脱离点应设置在A5-A4之间,在使用21号跑道时,最优脱离点应设置在A6-A7之间。

3.机位的编排与滑行道的最优化使用

结合机型来看,2022年使用A319Neo、A320Neo、A321Neo机型占16.3%,Neo机型启动时间长,推出开车及滑行平均用时12.49分钟较A320机型11.65分钟多0.84分钟。今年开始使用B737MAX机型,开车时间较NEO系列机型更长一些,推出开车时间平均在15-18分钟左右。因此考虑到机型影响,来优化机位安排与滑行道使用,提高运行效率。根据机场实际运行情况制定适合实际运行的最优机位分配规则,并对机位分配规则进行动态调整,不断将其充实和优化。

4.机坪内滑行路线的选择

应用A-SMGCS与A-CDM系统结合使用的新技术,实现对机坪动态的实时监控,提高管制指挥人员的情景意识,提供冲突探测与解脱、路由规划、引导等信息,有效地避免场面活动目标冲突的发生。在电子进程单中加入固定滑行路线,在路径选择中根据大数据应用和数据化分配形成最优滑行路线,机坪管制员可根据实际情况进行微调整,降低大流量下的管制员人为压力,提高地面监控能力和运行效率,从而提供安全保障。

5.引导车等待点与效率的提升

在研究过程中,不容忽视的还有引导车因素,在银川机场的逐步发展中,引导车运行和提前等待点也是不容忽视的提升效率点。通过合理布局服务车道,合理增设有利于地面服务人员观察判断的标志线;合理增设有利于设施设备近途摆放的区域;合理利用规章要求,做好标志线评估工作,提升服务车辆的保障效率。优化引导车等待点,以最优、最快、最安全的路径选择来提供航空器引导服务,降低引导车驾驶员人力成本的同时,提高保障效率。

五、总结及建议

银川机场目前正在经历从量变到质变的过程,要顺利实现这个过程,就需要全面提高效率,提升管理水平。银川机场实现智慧化融合发展,是机坪塔台高质量可持续发展的路径和方向。在持续为机场运行效率提升带来正向成果的同时,势必伴随着新问题的不断产生。我们一方面要抓住机遇,进一步扩大机坪移交所取得的积极成效,另一方面更要正视机坪移交给运行带来的不利影响并切实加以改进

参考文献:

[1]李明捷.大型运输机场航空器地面运行效率提升策略研究[J].民航管理,2023.2.

[2]焦庆宇.不确定条件下离场航空器滑行时间预测研究[D].中国民航大学.2021

[3] 唐宁.场面热点冲突区域优化方法研究[D].中国民航飞行学院.2021