原创 李飞 民航资源网
后疫情时代，随着人民群众的出行需求得到快速释放，民航航班量也呈现快速恢复增长态势。在民航业恢复发展过程中，一些客观原因仍然成为影响航班正常性的主要因素。如恶劣天气带来的流量限制、其他空域用户活动带来的特殊限制等都使得航班放行正常性受到极大影响。机场航班放行正常性作为行业航班正常性工作的一项重要考核指标，不仅关系到机场高峰小时容量的增长，同样也显著影响着旅客对机场保障服务的满意度。为进一步提高航班放行正常性， 提升民航服务质量，改善旅客出行体验，本文对航班放行正常性、延误原因和流量控制过程等因素进行分析，并以南京禄口机场为例，提出在实际运行中通过置换航班计算起飞时间的思路， 以期提高航班放行正常性。
航班放行正常性分析
(资料图片)
近些年，航班量的持续增长给机场航班正常性工作带来了极大的影响和挑战。以南京禄口机场为例，每年5月至8月的航班正常性都处于全年最低水平，在此期间飞行的航班往往具有日运行流量高峰、雷雨天气绕飞、其他空域用户活动等运行特点，易产生航路限制和航班延误。
通过对南京禄口机场离港延误航班进行统计分析可以发现，导致航班不正常的主要原因包括：前方流量控制、天气原因、航空公司计划更改、航空器故障、旅客中止行程等。其中前方流量控制造成的航班延误占总延误原因的比例高达75%，天气原因造成的航班延误占比16%，航空公司计划更改造成的航班延误占比6%， 其他航班不正常原因造成的航班延误占比为3%。
从上述统计数据可见，由航空公司计划变更、航空器故障、旅客中止行程等原因造成的航班延误共计占比9%，比重较小，且上述因素发生的时机具有随机性，很难通过有效手段提高航班放行正常性。而由流量控制、恶劣天气等原因造成的航班延误占比高达91%，比重较大，是航班延误的主要因素。通常而言，5~8月是雷雨季节， 雷雨天气影响航班运行时，空管部门通常会采取流量管理措施来保障空中安全，因此，天气原因造成的航班延误也可以看作是因流量控制原因导致的延误。
从以上分析可以得出，造成航班延误的主要原因是前方流量控制，包括目的地流量控制和各航路节点流量控制等。对流量控制导致延误的航班进行分析，可以发现在进行流量管理控制时，航班延误的原因一方面是由于前方的流量控制造成航班最新的计算起飞时间晚于计划最晚起飞时间，另一方面因航空公司或机场的地面保障能力不足，导致航班晚于系统给出的计算撤轮档时间推出开车，也就是航空公司或机场对全国流量管理系统中的目标撤轮档时间维护不及时、不准确导致航空器延误。
因此， 为进一步提高航班正常性，需要从计算起飞时间晚于最晚起飞时间和目标撤轮档时间维护不及时不准确两方面进行人工特殊协调。下文将结合全国流量管理系统对航班流量控制过程进行分析。
航班流量控制分析及优化
在实际运行中，依照航班计划离场时间，全国流量管理系统通过航班滑行时间连接跑道起飞时间，跑道起飞时间则通过飞行时间连接航班过航路点的时间。在发布流量管理措施时，流量管理系统按照流量管理措施对航班过航路点时隙进行初始分配，进而能依次计算出航班的跑道起飞时间和撤轮档时间。流量管理系统通过判断实际撤轮档时间是否晚于计划离场时间来判定航班是否正常。
全国流量管理系统时隙分配时，往往会存在对航班过航路点的时隙初始分配不合理的问题，如果某些航班被命中某个流量管理措施， 流量管理系统在进行初始时隙分配时只考虑分配的时隙是否满足流量管理措施的限制要求， 而不考虑在初始分配时隙后每个航班的正常性是否得到有效保障，因此流量管理系统只满足了限制性要求，并不满足正常性要求。
在实际的流量管理中，全国流量管理系统里的流量管理措施是管制单位基于同一航路点使用同一高度层所需要的飞行间隔来设置的，生效中的流控措施会命中受影响的航班，系统重新得出受影响航班的计算过航路点时间和计算起飞时间， 并以此为依据进行放行管理航班排序。由此可以认为，在全国流量管理系统里面，同一流控措施下的放行航班列表是受限于同一流控措施且所有航班处于同一高度层上。此外，在系统更新出最新的计算撤轮档时间时，航空公司或机场部门根据最新的计算撤轮档时间来安排地面保障服务工作，以使受限航班能赶上系统给出的计算撤轮档时间。如果航空公司或机场维护的目标撤轮档时间不及时或不准确，航班往往不能按照给定的计算撤轮档时间放行，可能因地面保障能力的不足或地面保障排序不合理而放行延误（这部分延误是系统不能判断和控制的， 也不在本文讨论优化的范围）。因此， 为了满足航班符合流量管理限制性要求，同时最大限度地满足正常性要求，需要对延误航班进行优化。在进行具体优化时，首先需要对延误的性质进行判断。下面将结合实际运行中使用的全国流量管理系统来具体说明延误性质和优化方案。
在某日运行的全国流量管理系统中，选取如下两个延误航班，其在系统里面的具体情况见表1（表中SOBT是计划撤轮档时间，TOBT是目标撤轮档时间，COBT是计算撤轮档时间，CTOT是计算起飞时间，ATOT是实际起飞时间）。
表1中的两个航班HXA4874和CSN3001受限于同一流量管理措施，均发生了延误，但延误性质和原因各不相同。对于航班HXA4874而言，全国流量管理系统给出的计算撤轮档时间是1130，航空公司或机场维护的目标撤轮档时间是1130，也就意味着该航班在地面保障队列中的顺序或者地面对该航班的服务保障能力能够满足流量管理系统的时间要求。但最终该航班实际起飞1202晚于系统给出的计算起飞时间1145，说明该航班的延误一方面是由于计算起飞时间本身出现延误造成的。另一方面，实际起飞时间比计算起飞时间晚17分钟，也就是该航班在地面有其他的延误，此延误并不是地面保障能力不足造成的，可能是由于航班本身动作较慢，或者地面滑行时间较长，又或者跑道头排队等待起飞航班较多导致的。
对于航班CYN3001而言，目标撤轮档时间小于计算撤轮档时间，且实际起飞时间也同时小于计算起飞时间，说明该航班在地面保障的任何环节都没有任何的延误，也就是说导致该航班最终延误的原因只有系统给出的计算起飞时间出现延误。对于这部分只由于系统计算起飞时间导致的延误，是本文进行优化的对象和重点。因计算起飞时间的延误所导致的航班延误往往可以通过航班之间的时间置换进行缓解，也就是优化利用所有的时间资源以使所有受限航班在满足流量控制的同时，尽可能地减少延误航班的数量。下面，将针对这部分延误介绍具体优化流程方法。
同样地，选取某日运行的全国流量管理系统中的两个航班，两个航班具体情况见表 2（表中TOBT是目标撤轮档时间，COBT是计算撤轮档时间，CTOT是计算起飞时间，ATOT 是实际起飞时间，CTO是计算过航路点时间）。
表2中的两个航班受限于同一个流量管理措施IKUBA方向4分钟航路间隔的流量限制。对于航班CES2825而言， 其计划撤轮档时间是0900，根据航班正常性统计办法，该航班在0925之前起飞都是放行正常，航班无延误，但实际起飞时间是0937，实际延误12分钟。对于航班LKE9864而言，其计算撤轮档时间是0855，但由于前序航班晚落地，航空公司或机场维护的目标撤轮档时间是0903，按照航班正常性统计办法，该航班在0918之前起飞都是放行正常，其实际起飞时间是0905， 因此该航班放行正常。上述两个航班都受到IKUBA 方向4分钟航路间隔的流量限制，全国流量管理系统给CES2825分配的过IKUBA 时间是1012，给LKE9864航班分配的过IKUBA时间是1000。如果将CES2825与LKE9864的IKUBA过点时间进行互换，即CES2825分配的过IKUBA时间是1000，LKE9864航班分配的过IKUBA时间是1012， 则CES2825的计算起飞时间将变为0925，LKE9864 的计算起飞时间将变为0917，两个航班都符合各自航班放行正常性的统计要求，均放行正常。
以上是计算起飞时间置换优化的一个具体案例，为了能更好更多地协调航班计算起飞时间置换，使得在受到前方流量控制时经过置换操作的离场航班正常性能够得到最大程度的提高，本文将采用 0 ～ 1 优化方法，建立航路计算起飞时间资源优化模型，具体优化运行流程如图1所示。
利用 MATLAB 软件来实现航班计算起飞时间置换优化程序，可以快速有效地选定延误航班并进行置换优化，有效减轻人工计算工作负荷。经过优化程序置换的航班计算起飞时间还需要向有关流量管理人员协调并进一步确认， 在取得机场、空管、航空公司三方同意之后才能对全国流量管理系统里面的计算起飞时间进行置换。最终通过优化程序提高正常航班的数量来提升航班正常性。所实现的计算起飞时间置换优化程序可以在较长周期内提高航班放行正常性，并能够协助协调员提高向流量管理单位协调的效率和效果，因此具有较大潜在收益。
总之，提升航班正常性是一项系统性工作，而本文涉及的基于航班计算起飞时间置换来提升航班正常性只是其中的一个方面而已。除此之外还可以在优化空域结构、增设临时航线、加强军民协调、缩小飞行间隔、增加空域容量、运用民航新技术等方面来统筹提升航班正常性。长远看，提升航班正常性“一直在路上”，需要民航人将其视为自己的使命和 重任，统筹好安全和效率的关系，深挖内部潜力， 细化运行环节，持续改善工作程序，探索提高航班正常性的方法和措施。一线人员也应当把提升航班正常性作为全体民航人的共同目标，推动实现民航高质量发展，不断提升旅客出行满意度， 只有这样，才能在做到努力保障民航安全的同时，切实提高航班正常性。
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原标题：《航班计算起飞时间置换：提高航班放行正常性的新思路探讨》
