淺析跑道入侵問題的國內(nèi)外現(xiàn)狀及研究意義

丁靚靚

（民航東北地區(qū)空中交通管理局 運行管理中心，遼寧 沈陽 110043）

1 研究背景及意義

地面活動是飛行活動中最具挑戰(zhàn)性的階段之一， 特別是在復雜的機場、低能見度條件、機場道面標志被覆蓋以及機組不熟悉的機場，地面滑行可能產(chǎn)生巨大的工作量并且增大出錯的風險。 這不僅損害了地面運行的效率，還可能導致不安全事件和事故，因此長久以來跑道入侵一直是影響安全的關鍵[1]。跑道入侵毫無疑問是對全世界航空業(yè)的重大威脅，尤其是在我國民航交通流量高速增長時期，研究跑道入侵具有很大的現(xiàn)實意義。

跑道入侵之所以會成為民航安全運行中的一項高風險，是因為航空器和車輛在相對較小的空間內(nèi)運動，一方面地面滑行的航空器與航空器以及車輛之間的間隔相對比較小，另一方面進離場的航空器又以相對較大的速度運行，用于機動規(guī)避的時間和空間都很小。 因此，發(fā)生災難性事故的風險很高[2]。 事實上, 一些世界上傷亡數(shù)字最高的空難的就是由于跑道入侵而引起的(特內(nèi)里費島,1977;馬德里,1983;巴黎,2000;米蘭,2001)。 特內(nèi)里費島空難至今仍然是全世界傷亡最慘重的空難。 在這起空難中，荷蘭皇家航空的波音747 在沒有得到起飛許可的情況下開始起飛，并試圖在最后時刻升空躲避穿越跑道的泛美航空波音747。荷蘭航空飛機撞上了泛美航空飛機機身的頂部，兩機被毀。 在這場空難中接近600 人喪生。

以美國為代表的各航空大國及國際組織都對跑道入侵給予了充分的重視。 美國國家運輸安全委員會（NTSB）在改善運輸安全的計劃中把減少跑道入侵作為最想達到的目標之一。 美國運輸部（DOT）把跑道入侵作為運輸部面對的最艱難的管理任務之一，聯(lián)邦航空局（FAA）也將減少跑道入侵作為了最高安全目標[3]。

更加值得注意的是， 根據(jù)美國航空安全報告系統(tǒng)（ASRS）以及國際民航組織（ICAO）的統(tǒng)計，從特內(nèi)里費空難發(fā)生至今，有許多與特內(nèi)里費空難極其相似的情形還在不斷的重演，但可能僅僅是由于幸運，才沒有導致特別嚴重的后果。 隨著我國民航事業(yè)的高速發(fā)展，航班量不斷增大，類似事件也在不斷上演。1998 年1 月28 日，CSC351 機組執(zhí)行成都至?？诤桨嗳蝿?，10：41 分在海口機場落地。 在CSC351 航班尚未完全脫離跑道的情況下，?？谒_值班管制員向南航深圳分公司CSN3992 航班發(fā)出了起飛許可。 由于當時能見度較差，CSN3992 航班接近決斷速度（V1）時，發(fā)現(xiàn)前方跑道上的飛機還未完全脫離，機組考慮當時飛機的起飛全重較小，果斷繼續(xù)起飛，從CSC351 航班上方掠過，所幸未造成兩機相撞[4]。 類似事件更凸顯了安全形勢的嚴峻以及研究跑道入侵并采取改進措施的必要性。

2 國外研究現(xiàn)狀

歐洲航行安全組織（Eurocontrol）的研究指出：發(fā)生跑道入侵事件的環(huán)境因素有很大差異，并且通常是多種內(nèi)外因素共同作用的結果。 歐洲航行安全組織在全球范圍內(nèi)收集和分析數(shù)據(jù)，并從中得出了一個十分令人驚訝的結論：在各類跑道入侵事件中，常常出現(xiàn)的情況是飛行員或地面車輛駕駛員因為疏忽而誤入了跑道。 該組織認為，之前人們總是想當然地認為飛行員或地面車輛駕駛員缺乏位置意識，誤入了跑道。 但該組織對于此類事件的統(tǒng)計表明，實際上導致此類事件不斷發(fā)生的主要原因是，空中交通管制員（ATC）與飛行員或地面車輛駕駛員之間沒能夠進行有效的通信。 使用了非正規(guī)的ICAO 通話術語、用語含糊不清、冗長復雜的指令、缺少復誦或頻繁的復誦核實等引起了通信的誤解與混亂，在一定程度上導致了跑道入侵的發(fā)生。

自2003 年開始， 歐洲提出了自己的預防跑道入侵計劃。由歐洲航行安全組織（Eurocontrol）提出的預防跑道入侵行動計劃旨在分析大量跑道入侵事故和事件、與機場和各相關機構共同制定提高安全水平的建議措施[5]。

為落實該計劃， 歐洲預防跑道入侵計劃成立了專門的工作組。 該工作組由與跑道運行有關各方的專業(yè)人員代表組成。歐洲預防跑道入侵行動計劃的理念是：如果經(jīng)過訓練的專業(yè)人員以及對此相當熟練的人員犯了錯誤而導致了跑道入侵，那么一定是系統(tǒng)的缺陷導致了人的錯誤，需要找到和改正的應該是這些系統(tǒng)缺陷。

該計劃除了為系統(tǒng)改進提供大量的建議措施外， 還關注于應用技術降低跑道入侵，特別是碰撞的風險。 技術應用的主要方面有兩個： 一是為飛行員提供位置意識的地面和機載設備，二是為管制員提供跑道入侵告警的系統(tǒng)。 歐洲航行安全組織在1995 年引入了空中間隔保障系統(tǒng)（ASAS）的概念，并發(fā)展出了一體化的地面活動系統(tǒng)（ATSA-SURF）。 同時，國際民航組織瞄準了地面活動引導與控制系統(tǒng)（SMGCS）以及先進地面活動引導與控制系統(tǒng)（A-SMGCS），以此作為降低跑道入侵風險的手段。 與SMGCS 關注機場標志不同，A-SMGCS 專注于電子的預防和探測手段上，并分為4 個等級。 第1 和第2 個等級與幫助管制員的系統(tǒng)有關，而第3 和第4 個等級專注于空中以及機載的設備來協(xié)助機組以及車輛駕駛員。 在一些機場（如倫敦希思羅國際機場、巴黎戴高樂機場），已經(jīng)配備了跑道入侵監(jiān)控和沖突告警系統(tǒng)（RIMCAS），這順應了A-SMGCS 第1 和第2 個等級中為管制員提供跑道入侵告警的要求。 在許多情形下這種工具有效地發(fā)揮了功能，使管制員在跑道入侵發(fā)生時指揮正在起飛或者落地的飛機中斷當前動作。 然而，在有些情況下，管制員沒有足夠的時間向有關各方發(fā)出告警，對于機組做出相應的規(guī)避動作會有重大的延誤。 在過去的十年間，在發(fā)展為機組提供自主的情景意識和防撞能力設備的問題上，英國民航局（CAA）施加了巨大的壓力，但至今仍然沒有此類設備投入運行。 雖然歐洲航行安全組織在行動計劃中采用了無責備文化，但該計劃仍然承認人是跑道入侵事件的核心，研究人的失誤具有重要的意義，但同時也是十分困難和復雜的。

在預防跑道入侵上，美國也早已認識到了問題的重要性，并進行了長期的、深入的研究。 美國聯(lián)邦航空局（FAA）曾對飛行員造成的跑道入侵問題的來源以及原因做了以下統(tǒng)計[6]：在有報告的跑道入侵事件中，只有2%的跑道入侵是由于天氣造成的； 飛行員失去方向占整個事件的12%；在所報告的跑道入侵事件中，飛行小時數(shù)低于100 小時的飛行員占32%；在所報告的跑道入侵事件中，飛行小時數(shù)高于3000 小時的飛行員占10%；飛行員不熟悉機場的情況占19%；飛行員對于管制程序不了解和語言問題占整個事件的22%；飛行員注意力分散造成的跑道入侵占17%；飛行員沒有得到許可而進入跑道或滑行道的跑道入侵占整個事件的62%；飛行員沒有得到許可就起飛或者是落地的跑道入侵占23%；飛行員落錯跑道占10%。

美國一項對于1991-2004 間有記錄的跑道入侵事件和事故的內(nèi)部研究證明，跑道沖突的主要危險與航空器——航空器相撞有關（78%）。 飛行人員差錯是造成航空器——航空器沖突的主要原因。 堅持緊張的運行時間表的壓力、缺乏情景意識（特別是在低能見度條件下） 和較差的管制許可警覺都是最常見、最基本的飛行人員差錯。 對于造成跑道入侵的原因上，美國聯(lián)邦航空局（FAA）和美國國家運輸安全委員會（NTSB）都一致認為，人的因素是造成跑道入侵的的重要原因。 其中影響最大的就是喪失情景意識。雖然FAA 和NTSB 在原因上有著幾乎一致的觀點，但二者在應對方案上又各執(zhí)一詞。

多年來，F(xiàn)AA 和NASA 認為，增強情景意識是預防跑道入侵的必要措施，增強情景意識的重點在于開發(fā)相應的地面和機載設備，以幫助飛行員和管制員增強情景意識，做到及時的發(fā)現(xiàn)與提醒。 近年來也的確有多種防止跑道入侵的設備在美國投入使用。

與FAA 專注于開發(fā)設備不同，NTSB 的專家們多次表示，增強情景意識不應該僅僅依靠于先進的設備，而應該把更多的注意力放到人身上來。 人作為駕駛艙中的核心，應該得到更充分、更具有針對性的培訓，通過對人的研究和訓練，提高人自身的素質(zhì)才是解決這一問題的根本方法。

3 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

近年來，隨著我國民航事業(yè)的高速發(fā)展，各地航班量都有較大增長，跑道入侵事件也明顯增加。2009 年跑道侵入事件共26 起[7]；2010 年跑道侵入事件共25 起， 其中構成事故征候4起[8]。 隨著航空安全培訓的不斷深入以及安全意識的逐步加深，我國越來越重視跑道入侵的研究。 但由于各方面的原因，我國在跑道入侵的研究上基本還是處于對西方研究成果的學習吸收階段，具有獨創(chuàng)性的理論不多。 國內(nèi)多數(shù)對于人為因素的研究還沒有細化，仍然停留在比較籠統(tǒng)的階段上，尚未形成一套長期的、有效的預防機制。 因此，研究跑道入侵中飛行員失誤的原因，就顯得尤為重要了。

[1]Christoph Vernaleken, Carole Urvoy，et al. Simulator Evaluation of a Novel Surface Movement Awareness and Alerting System (SMAAS) for Runway Incursion Avoidance. The 26th Congress of International Council of the Aeronautical Sciences(ICAS),Anchorage,Alaska,2008:14-19

[2]Andrew Sammut, Brian Zammit, et al. A Traffic Movement Monitoring Computer for Pre-emptive Runway Conflict Detection.AIAA Atmospheric Flight Mechanics Conference and Exhibit,Keystone,Colorado,2006:21-24

[3]Lesley de Repentigny Adacel. Using Simulation as an Effective Runway Incursion Prevention Strategy. AIAA Modeling and Simulation Technologies Conference and Exhibit,Austin,Texas,2003:11-14

[4]中國民用航空空中交通管理局.歷年民航空中交通管制事件選編:警鐘篇.北京:中國民用航空局:2000

[5]李小燕.歐洲提出預防跑道入侵計劃.中國民航報,2007-11-13（5）

[6]（美）Bill Clarke 著.趙洪元譯.跑道侵入.北京:中國民航出版社，2005

[7]中國民用航空局航空安全辦公室,中國民用航空局航空安全技術中心.中國民航不安全事件統(tǒng)計分析報告（2009 年）.北京:中國民用航空安全信息網(wǎng)，2009