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China science and Technology Review
中图分类号:TQ450.5+29
机场容量的分析与改善
桑会文
中国民航飞行学院新津分院 四川 成都 61 1431)
文献标识码:TQ
引言:
制定一个机场的建设规划时,准确定义该机场的建设规模和投资
方向,具有明显的经济价值和实用意义。明确一个机场的跑道运行容
量,将为实旋该机场的空中交通管制指挥和流量控制管理等提供基本
依据。
机场容量和延误的资料对机场规划者是很重要的,航空界坚决相
信,通过对产生延误的各因素的了解和采取技术革新方法以减少延
误,大量的提高航空运输效率是能够实现的 。
1、容量
1.容量的定义
在此提到的容量定义通常包括机场容量、理论容量、运行容量和
计划容量四层含义。
(1) 机场容量是指一个机场系统允许通过的旅客流量或航空
器流量的通称,它取决于候机楼设施、跑道系统和终端区 (TMA)系
统三方面的影响。
(2) 理论容量是在不考虑服务质量的情况下单位时间(通常为
1小时 )内跑道系统允许航空器起飞和着陆的最大架次。
(3) 运行或实际容量是在考虑达到或高于某一指定服务质量
标准时的最大交通流量。服务质量标准是在保证安全的前提下起飞或
着陆航空器的平均等待时间,例如:每次飞行等待 3—4分钟。
(4) 计划容量是根据机场的实际情况按 1 0分钟或 ’小时的时
间段规划出一周内每小时的进场、离场和总计的飞行最大容量。计划
容量主要用于安排航班的飞行时刻和控制某机场的流量。表 1即为某
机场两条平行跑道同时运行时的计划容量数据。
2.机场跑道容量的影响因素
机场的跑道容量主要受空中交通规则、空中交通程序、机场跑道
的布局及管理模式、在机场运行的航空器类别、气象条件、空域限制
等因素的影响。本文将根据国际民航组织对航空器的分类规定和雷达
管制的间隙标准 ,不考虑天气原因对机场的影响,同时认为机场只有
一 条跑道并设置有 1 5米 的快速脱离跑道的条件下来进行机场容量
的讨论。
2.1航空器的尾流分类和最后进近速度
在进近下降过程中,航空器产生的尾流影响是迫使进近航空器之
间必须保持一个安全间隔的主要原因。根据国际标准,航空器的尾流
等级可以分为轻型、中型和重型三类:最大起飞熏量 (MTOW )小于
7吨为轻型:MTOW 在 7吨至 136吨之间为中型;MTOW 大于或等
于 136吨为重型。
计算机场跑道容量是,航空器在最后进近阶段的速度也是一个很
重要的因素。通过对所在机场航空器进行分析,可以获得各类航空器
在最后进近阶段的平均速度 ,如表 2所示。由于中型航空器包含的范
围较广,因此将中型机再划分为中型喷气飞机和中型螺旋桨飞机。
2.2航空器之间的雷达管制间隔
根据国际民航组织的雷达管制间隔标准,可以得到各类航空器在
高度上应保持的最小水平间隔,同时依据航空器在最后进近阶段的平
均速度,还可以计算出它们的最小着陆时间间隔,如表 3所示。
2.3在机场允许的各类航空器的比例
机场运行中各型航空器所占的比例也是影响机场容量的一个重
要因素。因为,不同的航空器之间存在着不同的尾流间隔,而尾流间
隔的大小有决定在单位时间内该机场跑道所能容纳航空器的数量。这
里假设各型航空器所占的比例分别为:重型飞机 20%、中型喷气飞
机 50%、中型螺旋桨飞机 20%和轻型飞机 1O%。由此可以进一步计
450 科技博览 I
文章编号 :1 009—91 4X(201 2)32—0450—01
算出各型航空器在该机场起飞或着陆时可能相遇的概率,如表4所列。
3.容量的改善和控制
分析机场系统改善对策,首要的工作就是确定造成这些问题的原
因。根本来说,机场系统的拥挤和延误的产生是由于机场系统容量的
不足,航空需求超过了机场系统的容量 ,而实际上,即使航空需求没
有达到机场系统的容量,延误也可能产生,这是因为航空需求的非连
续性,即需求的波动性造成的,根据交通运输领域的实际经验,当航
空需求达到或超过系统的 75%时,延误即开始显著增加,而当需求
与容量之比为 1时,延误呈指数增长。所以,改善机场系统可以有下
面的对策:增加机场容量、航空需求管理或两者兼之。
3.1增加机场系统容量
机场系统容量的增加有两个途径:建设新机场,扩建现有机场设
施。
3.2高峰时间管理
航空运输和其他运输方式一样,其航空需求呈现高峰和低峰的特
性,形成一种波动性,造成这种波动性的主要原因是旅客一般偏向于
在一天的某段时间内出行,正如上班和下班一样。这种波动性有时呈
现非常大的差别,如国外有些机场其高峰小时的航空交通量达到臼平
均交通量的两倍以上,我国的机场交通量也呈现这种明显特征。由于
机场系统的规划与设计并不是按最大高峰小时交通量进行设计 ,所
以,机场交通量的这种波动性越大,在高峰小时内机场的服务水平与
服务质量就越差。因此,这种措施在因缺少投资或其他因素制约而无
法建设新机场或扩建机场的情况下是非常适合的。从机场延误与机场
需求,容量比的非线性关系,当需求即使有小小的减少时,也将会引起
机场延误的大大下降。所以这种措施也是非常有效的。 经济手段一
般可采用如下的方法:
3.2.1高峰时间的价格措施
高峰时间的价格措施是应用价格机制来调整航空交通需求的方
法。一般是采用加收称为 “额外费”的形式使航空公司避开高峰时间
而利用其他非高峰时间,这样能使航空需求较均匀地分布在一天范围
内,使机场系统在不增加任何设施的情况下,能满足航空需求。
应用该措施的最关键环节是 “额外费”的确定,这种 “额外费”
的确定要考虑多方面的因素,首先,要使航空公司感到将航班时刻调
整到非高峰时间是划算的,因为高峰时间意味着高的载客率,如果这
种 “额外费”的收取不足以使航空公司认识到高峰时间内的运营成本
将大于其运营收益,那么这种措施是起不到应有的效果的,甚至航空
公司可以将这笔费用转加到旅客身上,而有些旅客对价格因素并不是
很敏感的,如商务旅客等。另外还要考虑的是公平竞争的问题,一般
来说大型航空公司实力雄厚,即使在此有所损失,但其可以从其他方
面得到补偿,为了占有市场,宁愿有损失也在所不惜。而小型航空公
司或新的航空公司由于实力有限,则可能不得不退出,因而可能造成
市场垄断。因此,利用该措施必须要进行多方面的综合考虑。
4.结论
通过对机场容量的分析我们可以准确定义该机场的建设规模和
投资方向,为实施该机场的空中交通管制指挥和流量控制管理等提供
基本依据,具有明显的经济价值和实用意义。规划者通过对机场容量
同现有的和预测的需求量相比较 ,并确定是否需要进行改善以增加容
量,解决航空需求的急剧增长给机场带来了一系列问题,如高峰时机
场拥挤、延误增加 ,服务质量严重下降。机场容量的分析与改善必将
成为关系民航机场发展的重要课题。