不停航施工期間機(jī)場機(jī)位資源管理研究

楊 梓，何秋釗，馬代鑫，陳 豪，李躍松

(中國民用航空飛行學(xué)院 機(jī)場工程與運(yùn)輸管理學(xué)院，四川 廣漢 618307)

在多種多樣的機(jī)場資源中，停機(jī)位是機(jī)場運(yùn)行組織的重要核心資源，是離場航空器運(yùn)行的起點和進(jìn)場航空器運(yùn)行的終點，停機(jī)位的分配結(jié)果直接影響著航空器地面滑行、特種車輛調(diào)度方案[1]。通常各機(jī)場的機(jī)位資源管理方案完善，可滿足航班正常保障需求，但是，在機(jī)場開展不停航施工作業(yè)期間，機(jī)場跑道、滑行道、機(jī)坪等區(qū)域會受到影響[2]，導(dǎo)致部分機(jī)位資源產(chǎn)生運(yùn)行限制，影響航空器地面運(yùn)行安全與效率，不停航施工期間機(jī)位資源管理逐漸成為多數(shù)機(jī)場關(guān)注的重點[3]。因此針對不停航施工時機(jī)場機(jī)位資源管理問題，本文分析不停航施工對機(jī)場運(yùn)行產(chǎn)生的影響，并以此作為機(jī)位分配原則的附加約束[4]，給出不停航施工時機(jī)位使用方案。

1 不停航施工對機(jī)場機(jī)位使用影響分析

不停航施工期間，受施工影響，航空器地面運(yùn)行沖突增加，安全風(fēng)險變大，機(jī)位的使用也因此受到了較大的影響[5]，具體包括施工期間滑行線運(yùn)行規(guī)則的變化、施工期間機(jī)坪正常使用與否、貨機(jī)機(jī)位的影響等。

因此，在不停航施工期間，從運(yùn)行效率與安全風(fēng)險兩個方面分析機(jī)場施工區(qū)域的位置對機(jī)場機(jī)位使用的影響[6]，從而使工程建設(shè)、實際運(yùn)行和機(jī)場的規(guī)劃目標(biāo)相結(jié)合，確保安全施工，順暢運(yùn)行。

1.1 跑道施工對機(jī)場機(jī)位使用影響

單跑道機(jī)場的不停航施工一般在航后做，因此，對機(jī)位使用策略影響不大，但需要在不停航施工計劃中考慮施工機(jī)械和人員不要對停放的飛機(jī)產(chǎn)生影響。

多跑道機(jī)場一條跑道施工，其他跑道則需要承擔(dān)施工跑道的職責(zé)，航空器起降壓力增加，加重正常運(yùn)行跑道周邊滑行道、機(jī)坪的負(fù)荷。

圖1 跑道施工機(jī)坪狀態(tài)圖

1.2 機(jī)坪滑行道施工對機(jī)場機(jī)位使用影響

機(jī)場機(jī)坪滑行道主要位于機(jī)坪邊緣，供航空器穿越機(jī)坪使用。當(dāng)一段機(jī)坪滑行道施工時，不僅會導(dǎo)致需要穿越此滑行道的機(jī)位全部停用，并可能導(dǎo)致對應(yīng)的其他滑行道改變運(yùn)行規(guī)則，致使航空器更改滑行路線，影響部分機(jī)位的使用。

圖2 滑行道施工機(jī)坪狀態(tài)圖

1.3 機(jī)位區(qū)域施工對機(jī)場機(jī)位使用影響

機(jī)位區(qū)域包括機(jī)位和機(jī)位進(jìn)出滑行道，機(jī)位施工時飛機(jī)就無法?？?；當(dāng)某一機(jī)位滑行道進(jìn)行施工時，飛機(jī)無法正常進(jìn)入機(jī)位，因此需要對該飛機(jī)進(jìn)行新的機(jī)位分配。

圖3 機(jī)位施工機(jī)坪狀態(tài)圖

1.4 其他情況對機(jī)位使用的影響

施工期間內(nèi)還有其他情況對機(jī)位的使用有所影響，例如施工期間對貨機(jī)停機(jī)位的安排，修理廠的位置、施工時對專機(jī)和重大航空運(yùn)輸?shù)谋Ｕ蠁栴}等，這些就需要根據(jù)機(jī)場的實際狀況進(jìn)行具體分析。

2 施工期間機(jī)場機(jī)位使用附加約束

為了機(jī)場的運(yùn)行效率，將受不停航施工的影響而產(chǎn)生的新的限制作為機(jī)位使用附加約束，從而使不停航施工期間內(nèi)的機(jī)位使用原則在正常分配原則上根據(jù)實際情況進(jìn)行改動，減少工作量，便于機(jī)場的實際使用。

將機(jī)位使用附加約束分為可容忍約束、半容忍約束、必須容忍約束、零容忍約束四種程度的約束，其中可容忍約束指附加的約束條件對機(jī)場的運(yùn)行效率影響很小；半容忍約束指受到的運(yùn)行效率影響程度可以接受的約束條件；必須容忍約束是指雖然對運(yùn)行效率會有影響，但不得不去接受的約束條件；零容忍約束指附加的約束條件一旦出現(xiàn)，機(jī)場的運(yùn)行效率受到嚴(yán)重影響，甚至?xí)?dǎo)致機(jī)場無法正常運(yùn)行。

結(jié)合上一節(jié)內(nèi)容分析：

1)多跑道機(jī)場跑道施工狀態(tài)下，施工跑道周邊的滑行道受影響，滑行線運(yùn)行方式改變后某些機(jī)位無法使用、或受限制的使用，因此受影響的機(jī)坪需要附加半容忍約束、零容忍約束，其他正常跑道周邊的機(jī)坪會增加負(fù)荷，增加的約束條件是可容忍約束和必須容忍約束。

2)滑行道施工時，以此滑行道進(jìn)出的機(jī)位全部停用，這些機(jī)位附加的是零容忍約束；部分機(jī)位受影響進(jìn)出方式受到限制，附加的約束條件是可容忍約束。

3)機(jī)位施工時這些機(jī)位受到零容忍約束。

3 實例分析

本文將對新鄭機(jī)場在不停航施工期間時機(jī)場狀況進(jìn)行分析，給出一個機(jī)位使用方案，再與正常情況下的機(jī)位使用方案做一個對比，從而為其他機(jī)場提高參考。

3.1 施工分析

3.1.1 新鄭機(jī)場正常運(yùn)行狀態(tài)

目前，鄭州新鄭機(jī)場主要采用雙跑道隔離運(yùn)行模式，12R/30L主起，12L/30R主降，機(jī)場小時保障能力為43架次/小時。

新鄭機(jī)場目前多采用T2航站樓進(jìn)行旅客等正常進(jìn)港、離港活動，T1航站樓已經(jīng)基本不使用，在正常運(yùn)行下的停機(jī)位的分配原則是客機(jī)優(yōu)先分配在T2航站樓的近機(jī)位，貨機(jī)分配在遠(yuǎn)機(jī)位上。新鄭機(jī)場T2航站樓的近機(jī)位主要集中在21號、22號、23號、24號、25號機(jī)坪。

作為國際航空貨運(yùn)樞紐機(jī)場，貨機(jī)的保障是機(jī)場航班保障的重要組成部分，并且機(jī)場有B747-8等大型貨機(jī)起降、?？?，對?？课恢?、道面強(qiáng)度等要求較高，B757(含)以上機(jī)型的貨機(jī)需要加油栓井提供加油服務(wù)，同時，部分貨機(jī)保障需要大型地面保障設(shè)備，貨機(jī)位附近需要設(shè)置貨物堆放區(qū)等。因此當(dāng)前機(jī)場的常用貨機(jī)機(jī)位是T1貨機(jī)坪，即27-35號機(jī)位，能滿足日常貨機(jī)保障需要。

圖4 新鄭機(jī)場CAD示意圖

3.1.2 新鄭機(jī)場施工分析

鄭州機(jī)場方想要進(jìn)一步提高機(jī)場綜合保障能力，助力鄭州機(jī)場高質(zhì)量發(fā)展，但是受限于新鄭機(jī)場南飛行區(qū)道面及設(shè)施設(shè)備年限較長等因素，決定進(jìn)行南飛行區(qū)改造及二期擴(kuò)建，進(jìn)行不停航施工。

圖5 新鄭機(jī)場不停航施工期間機(jī)場圖

不停航施工期間，12R/30L跑道及對應(yīng)的主滑行道及聯(lián)絡(luò)道關(guān)閉，機(jī)場處于12L/30R單跑道運(yùn)行狀態(tài)。單跑道運(yùn)行使進(jìn)出T1機(jī)坪及21號、22號機(jī)坪滑行道變?yōu)閱瓮ǖ离p向運(yùn)行，航空器地面運(yùn)行沖突激增，安全風(fēng)險大，本場機(jī)位資源將大幅驟減。

由于12R-30L跑道關(guān)閉，T1機(jī)坪及21號、22號機(jī)坪滑行線變?yōu)閱瓮ǖ离p向運(yùn)行，受影響區(qū)域機(jī)位(14-19，27-35，58-69，71-83，101-103，210-222，228-229)的航空器從機(jī)位滑出的路線改變，與滑進(jìn)機(jī)位的路線相同，方向相反。同時，因T1貨機(jī)坪(11號機(jī)坪)無可用滑行路線，T1貨機(jī)坪將無法使用，貨機(jī)保障存在困難，需要在尋找另外的機(jī)位作為貨機(jī)坪。

除上述受影響的機(jī)位外，其余機(jī)位均為不受影響區(qū)域機(jī)位，即它們的進(jìn)出機(jī)位滑行路線與未施工前相同。

南航維修機(jī)庫臨近南航機(jī)坪，位于83號機(jī)位與69號機(jī)位之間區(qū)域，南飛行區(qū)改造對在該區(qū)域做航后工作的航空器造成影響，同時，航空器進(jìn)出南航機(jī)坪存在對頭沖突，運(yùn)行效率降低。另外，機(jī)場的唯一C類試車位在83號機(jī)位，由于施工原因，導(dǎo)致該試車位周邊運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜化。

圖6 南航維修機(jī)庫位置圖

由于機(jī)位安排會向北傾斜，地面保障單位相應(yīng)的保障力量向T2航站樓北側(cè)轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致北側(cè)有限的機(jī)坪空間聚集大量交通流，并且在南港灣內(nèi)南航的保障力量可能會出現(xiàn)長距離往返的情況。

機(jī)場的運(yùn)行效率變化將主要集中在受影響區(qū)域機(jī)位，因此要在機(jī)位分配原則中對此增加附加約束，限制飛機(jī)?？吭谑苡绊憛^(qū)域機(jī)位的數(shù)量，從而減少對整體機(jī)位使用的影響，優(yōu)化機(jī)位資源管理。

3.2 不停航施工期間機(jī)位使用變化對比

不停航施工期間機(jī)場的機(jī)位使用效率會不可避免的降低，但是要盡量將降低的程度控制在可以接受的范圍內(nèi)，因此，要對機(jī)位使用方案根據(jù)所受影響做出調(diào)整，下面將對施工期間的機(jī)位使用與正常情況下的機(jī)位使用做對比，根據(jù)對比找出影響運(yùn)行效率的因素從而進(jìn)行相應(yīng)機(jī)位使用方案的調(diào)整。

表1 不同狀態(tài)下的機(jī)場使用對比表

正常狀態(tài)和不停航施工期間的機(jī)位使用變化如表1所示，因此，機(jī)位使用方案將圍繞著T2航站樓近機(jī)位、遠(yuǎn)機(jī)位、南航維修機(jī)庫與C類試車位、航班保障服務(wù)進(jìn)行調(diào)整。

3.3 施工期間的使用方案

在不停航施工中，為了控制機(jī)場運(yùn)行效率的減少幅度，T1機(jī)坪及21號、22號機(jī)坪受到附加約束多為半容忍約束。零容忍約束，因此機(jī)位應(yīng)當(dāng)盡量減少使用。

21號、22號機(jī)坪為T2航站樓的近機(jī)位，受不停航施工影響，21號、22號機(jī)坪的滑行道變?yōu)閱瓮ǖ离p向運(yùn)行滑行道，此時分配至21號、22號機(jī)坪附加可容忍約束，盡量減少機(jī)位的使用數(shù)量。23、24號機(jī)坪受到的是可容忍約束，因此可以把原本停靠在21號、22號機(jī)坪的飛機(jī)分流至23號、24號機(jī)坪，受必須容忍約束影響留下的飛機(jī)安排為固定時間段內(nèi)都為同出或同進(jìn)，減少滑行道對頭沖突。

當(dāng)前機(jī)場的常用貨機(jī)機(jī)位是T1貨機(jī)坪即27—35號機(jī)位，施工期間，由于T1貨機(jī)坪無可用滑行路線，停機(jī)位附加零容忍約束，貨機(jī)坪需要重新規(guī)劃。機(jī)場活動區(qū)交通流向T2航站樓北側(cè)聚集，南側(cè)進(jìn)出T1機(jī)坪、21號機(jī)坪和22號機(jī)坪的滑行沖突概率提升，所以貨機(jī)坪的選擇要避免南側(cè)的滑行道沖突，同時要減少航站樓北側(cè)的交通流壓力，因此可以在901-906機(jī)位之間選出符合要求的機(jī)位作為施工期間的貨機(jī)坪。

不停航施工期間，12號機(jī)坪受到83號C類試車位以及南航維修廠的影響。附加半容忍約束，運(yùn)行條件極為復(fù)雜，12號機(jī)坪盡量避免使用。

另外不停航施工期間，北側(cè)將會匯聚大量的交通流，地面保障需求北移，南航的保障效率會降低。因此，可以在907-908號機(jī)位間設(shè)置一個臨時保障點，避免南港灣內(nèi)南航的保障力量出現(xiàn)長距離往返的情況。

4 結(jié)束語

隨著我國民航事業(yè)的蓬勃發(fā)展，過去有很多老機(jī)場的基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備已經(jīng)無法滿足目前機(jī)場吞吐量的需求，因此很多機(jī)場已經(jīng)開始擴(kuò)建、改造自身的設(shè)施設(shè)備，而為了不影響機(jī)場的日常運(yùn)行，不停航施工已經(jīng)成為目前機(jī)場建設(shè)的主要選擇。機(jī)場資源分配一直是機(jī)場運(yùn)行的重要內(nèi)容，目前大多數(shù)機(jī)場已有的運(yùn)行方案是可以滿足機(jī)場正常需求的，但是在不停航施工期間對機(jī)場資源如何分配還并沒有一個深入研究。因此，未來應(yīng)當(dāng)對不停航施工時機(jī)場如何保持正常運(yùn)行進(jìn)行探索，從特殊狀態(tài)中找出常規(guī)解決方法，從而更好更全面的解決機(jī)坪運(yùn)行資源沖突，為全國機(jī)場更新自身的基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備做出貢獻(xiàn)。