淺談寬距多跑道機場空域需求與其終端區(qū)規(guī)劃

摘要：近年來，隨著我國民用航空高速發(fā)展，運輸航空旅客吞吐量和年起降架次大幅增長，同時由于我國各地區(qū)航空運輸流量的分布不平衡以及空域結構的不合理性，導致機場進離場交通擁擠問題日益凸顯，影響到終端區(qū)內的空中交通安全。因此，為了滿足機場未來運量需求，我們有必要提前做好機場空域需求及終端區(qū)空域規(guī)劃，并對現行空域結構進行優(yōu)化調整，從而改善終端區(qū)內進離場交通流與周邊航路航線交通流的飛行沖突，理順終端區(qū)內的空中交通線路，降低管制員的壓力，提升終端區(qū)內交通容量，提高機場起降架次?；诖耍疚膶⒁詫捑喽嗯艿罊C場運行為例，對其機場空域需求及終端區(qū)規(guī)劃展開研究和分析。

關鍵詞：多跑道運行;空域需求;終端區(qū);規(guī)劃

中圖分類號：V355.1 ???文獻標識碼：A ???文章編號：1671-2064（2019）16-0000-00

隨著空中交通流量的增大，機場航班延誤數量增多，為了緩解這個問題，國內多個機場已開始實施多跑道運行。雖然多跑道的運行模式增加在同一時間內終端區(qū)的航班流量，但空域是一種有限的資源，隨著航班量增大，勢必加大了飛行沖突，飛行安全難以保證。因此，只有科學合理的規(guī)劃和使用空域，才能提升終端區(qū)的容量，理順空中交通流量，保證航班飛行安全。對于一個大型機場來說，機場進離場線路的布局以及空中進出通道的數量和分布狀況，直接關系到機場的吞吐量。特別是機場擁有多條跑道時，如果沒有足夠的、分布合理的空中通道及進離場航線，即使有很先進、很完善的機場地面設施，也無法充分發(fā)揮其吞吐能力，也就滿足不了航空運輸的需要。

1 空域規(guī)劃的基本內容

從概念來講，空域規(guī)劃是通過考慮空域各類要素的布局與配置，通過對未來空中交通流量需求進行預測或空域使用各方的要求（軍方和民航），根據空中交通流量的流向、大小、空域結構等，構建空域網絡體系，對其實施戰(zhàn)略進行規(guī)劃和規(guī)劃設計，并加以實施和修正，建立合理的空中飛行秩序的全過程。

空域規(guī)劃的目的有多種多樣的，一是增大空中交通容量，增加在單位時間內終端區(qū)的航班流量，提升機場的吞吐量;二是進離場航線分離，理順空中交通流量，避免進離場航班同高度對頭運行;三是充分地利用空域資源，增加進離場航線，加速進離場航班快速的分離;四是依照管制員工作負荷、航路的走向與功能，規(guī)劃終端區(qū)的空域結構，減少飛機在終端區(qū)的滯留時間，緩解延誤，減輕空中交通管制的工作負荷;五是經過對空域內的進離場航線的有效梳理，提升航班飛行的安全水平。

機場正常運行需綜合考慮機場本場空域需求、終端區(qū)布局、跑滑系統(tǒng)等多子系統(tǒng)的容量匹配問題，機場的運行容量從內至外依次受到跑滑系統(tǒng)、機場空域需求、終端區(qū)布局、終端區(qū)內進離場航線與外圍航路航線銜接等因素的綜合影響，單單只匹配跑滑系統(tǒng)是無法有效地解決空域瓶頸問題，未來大型機場為了解決運行需求和實際運營能力匹配的問題，除了增加跑滑系統(tǒng)以外，還需要分別對機場空域需求、終端區(qū)規(guī)劃以及周邊航路航線結構進行深入研究和優(yōu)化，提出打開空域限制的解決方案。為了解決大型機場未來空域需求，下面由內往外地淺談機場空域需求及終端區(qū)規(guī)劃的思路。

2 機場空域需求

寬距雙跑道是通常指跑道中心線的間距不小于1310米的平行跑道。寬距雙跑道是可以滿足同時實施獨立平行儀表進近、獨立平行離場要求。如果要達到機場運營的流量需求，提高利用率，需要按照雙跑道獨立運行對機場進行空域規(guī)劃設計。雙跑道獨立運行對空域也有相應的需求，主要包括兩端空域需求、兩側空域需求、雷達引導空域需求。

2.1 跑道兩端進近空域需求

根據民航總局頒布的123號令《平行跑道同時儀表運行管理規(guī)定》，跑道兩端應有足夠的水平空間和垂直空間。平行跑道的高邊跑道和低邊跑道之間在切入跑道延長線18公里之前，需要有300米的垂直間隔，因此，低邊跑道航空器有一個較長時間的低空飛行階段，需要有較好的低空空域環(huán)境。不同方向進近的航空器匯聚切入跑道延長線，需要有足夠的空間調配航空器的水平間隔和垂直間隔，安排航空器延長或縮短航跡排序，分別向高邊和低邊跑道順序進近。

同時，機場兩端進近空域需求需根據機場五邊、四邊的周邊凈空條件來確定。以某機場為例，根據平行跑道獨立進近的相關規(guī)范及周邊障礙物分布情況，向北運行時，機場西側凈空條件好，山體高度在300-350米。因此，設定高低邊高度700/1000米，最后進近航段水平距離需要17km，中間進近航段需要10km以上，五邊總長度需要27km以上。向南運行時，受該地區(qū)高樓的影響，高度500米，所以，高低邊高度設置為800/1100米，最后進近航段水平距離需要18km，中間進近航段需要7km以上，五邊總長度需要25km以上。

2.2 跑道兩側的空域需求

雙跑道同時實施儀表進近時，需在機場兩側建立進場三邊，為與五邊進近的航空器保持水平間隔，進場三邊寬度至少距離跑道中心線需10Km（三邊設置時需根據導航臺布局而定）以上。同時考慮進近管制區(qū)內進離場分離的需要，離場三邊需向外與進場三邊保持10Km以上間隔。這樣，可以在進場航空器進入五邊之前為其提供充足的排序區(qū)域，并有利管制人員確定預期的降落順序;離場航班也可以迅速取得所要求的管制間隔而得到盡快放行，從而提高跑道使用效率和機場容量。更重要的是，進離場的交叉沖突點數量將降到最低，并且比較容易取得戰(zhàn)略上的分隔。

2.3 雷達戰(zhàn)術引導空域需求

雙跑道獨立平行進近的基本條件是由管制員對進近飛機提供300m高度差并實施雷達引導切入兩條跑道各自的航向道上，因此大型機場周邊應有可供雷達引導的足夠空間對飛機進行引導。飛行程序提供了一條基本的U型、S型進場程序，在高密度、大流量飛行的情況下，雷達戰(zhàn)術引導可以根據實際流量情況靈活機動延長或收縮U型、S型進場航跡，以合理調配航空器間隔，緊湊安排航空器順序，保證運行的順暢，加速空中流量，提高機場的起降架次，其必要條件就是足夠充裕的引導空間及良好的空域環(huán)境。

3 終端區(qū)規(guī)劃

通常情況下，終端區(qū)屬于中低空空域，它是連接航空器航路飛行與機場起飛落地的過渡區(qū)域，便于進場和離場航空器飛行的管制區(qū)域。終端區(qū)通常都是航班密度最大，航線最復雜，限制最多，沖突最大的區(qū)域。對它的規(guī)劃設計是否合理，直接影響到該區(qū)域空中交通流量與飛行安全。隨著機場的擴容及飛行流量增長，有必要對終端區(qū)的范圍和布局進行優(yōu)化調整，以適應未來流量增長的需要。

3.1 增加終端區(qū)走廊口

增加終端區(qū)走廊口可減小單個走廊口對于終端區(qū)容量的限制，特別是在區(qū)域內跑道較多，且流量需求較大的時候，往往終端區(qū)走廊口的管制間隔將會成為影響終端區(qū)流量增長的關鍵因素。同時走廊口的增多可以為進離港航班提供更多的選擇，快速分流進離場航班，在空域受限的條件下可減小受限的走廊口對于流量的限制。

3.2 擴展終端區(qū)范圍

終端區(qū)的水平范圍和高度范圍應與終端區(qū)內的流量相匹配，大的流量需要配備更大的終端管制區(qū)來支持，終端管制區(qū)內實施的是雷達管制，為大流量下的航班機動和排序提供了更為充裕和靈活的空間，用于銜接從高空航路進入的航班流，消失高度或控制時間，保持安全間隔和高效通過。

3.3 實現四角進場

終端區(qū)進場航線應盡可能逐漸匯聚，進場交通匯聚點盡量發(fā)生在終端區(qū)以外，并且限制進入終端區(qū)航路口點的數量，盡可能設置東南西北4個進場航路點（稱為四角進場）來滿足各個方向進場的需求，如某個方向上進場航班流占整個進場交通流50%以上并且受空域條件限制難以分散至其他方向情況下，可適當增加進場航路點來分流該方向的航班流，盡量做到每個進場航路點航班流均衡。在此種模式下管制員可以平均分配航班至各自跑道，達到各條跑道進場流量分布平衡，減輕管制負荷。

3.4 進離場航線分離

為實施多跑道獨立運行，提高機場跑道容量，在終端區(qū)內的進離場航線應首先考慮進行水平分離。進離場航線水平分離的目的是，通過進場航線與離場航線布局在地理位置上保持一定的安全間隔，從而有效減少交通流沖突。在進場和離場需要有交叉點的位置選取應盡可能遵循航空器爬升/下降的最優(yōu)垂直剖面規(guī)律，使進場下降和起飛離場的航空器彼此之間受到的影響最小，同時為了避免增加不必要交叉點的情況下，離場航線應盡早地側向分離，充分利用高度差搭建空中立交橋，盡快將進場航線和離場航線分離，盡可能減少上升、下降段的重疊和進離場飛行沖突點。實現單向進出，快速分離，并盡可能簡單、順暢、易于操作。

3.5 終端區(qū)走廊口流量分布均衡

由于各地區(qū)民用航空發(fā)展不平衡性、機場所屬位置和軍用訓練空域的限制等，使得來往各個方向進離場空中飛行流量分布呈現不均衡性，常常造成某方向進離場空中交通擁擠，而個別方向出現空間閑置的現象。此時，應根據實際情況合理分配各方向的使用走廊口數量，分流不同方向航班，盡可能實現各走廊口流量分布均衡，緩解部分走廊口增長的速度，避免部分走廊口流量出現偏大，從而降低管制員的工作負荷，有利飛行安全。

3.6 理順終端區(qū)進離場航線與外圍航路航線的銜接

終端區(qū)的進離場航線應盡可能與骨干航路航線網絡保持穩(wěn)定和高效的銜接，并與相鄰終端區(qū)內的其它進離場航線相兼容。開展終端區(qū)空域結構設計時，應統(tǒng)籌考慮國家級別的骨干航路網絡、地區(qū)或區(qū)域級別的航路航線網絡等的當前狀況和未來規(guī)劃。這樣，將有力與該終端區(qū)空域更加高效地融入整個空域結構網絡并且可以避免潛在的交通沖突。設計銜接干線航路航線的進離場航線時，盡量與干線航路航線的交通流走向保持一致，并且盡可能避免因與外圍航路航線銜接不暢而造成終端區(qū)內增加額外的交叉點。如果在特定方向上，該終端區(qū)空域內進離場點的設置確定難以與骨干航路航線規(guī)劃保持一致的，并且該方向上進離場航班流量較大時，可以考慮提出優(yōu)化干線航路走向等相關建議，從而理順進離場航線與外圍航路航線的銜接，提高運行效率，保證飛行安全。

4 結語

總而言之，隨我國的航空業(yè)務量越來越大，空中交通流量快速增長，機場現行的空域無法滿足未來大型機場擴建后的空域需求，為了保證航班的正常和飛行安全，需對空域資源進行合理分配與規(guī)劃，從而提升空域容量，理順了進場、離場和航路上的交通流，減少飛行沖突，同時減輕空中交通管制員的工作負荷。因此，空域規(guī)劃是非常必要的，是空域管理部門和機場管理部門需要重點關注的問題。

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收稿日期：2019-07-05

作者簡介：林善禎（1975—），男，漢族，廣東遂溪人，本科，航行情報工程師，研究方向：空域規(guī)化。