□ 廣州白云國際機(jī)場運行控制中心 任 燕/文

隨著航班運行量與旅客吞吐量的快速增長，我國民用運輸機(jī)場均面臨著空中時刻資源和地面保障資源瓶頸突出的問題。航班運行管理是一個系統(tǒng)性工程，涉及到航班運行鏈條上的各個運行單位。在資源受限條件下，要做到運行效率最大化，就必須實現(xiàn)各運行單位協(xié)同決策，統(tǒng)一目標(biāo)。本文就白云機(jī)場協(xié)同決策機(jī)制構(gòu)建過程為例，論述我國大型機(jī)場應(yīng)當(dāng)如何構(gòu)建基于統(tǒng)一目標(biāo)管理的協(xié)同決策機(jī)制，提供解決方案。

研究背景

當(dāng)前全國機(jī)場都在加大A-CDM系統(tǒng)建設(shè)投入，以求實現(xiàn)航班運行協(xié)同和運行效率提升。但從實際運行情況來看，大多還處在系統(tǒng)互連和數(shù)據(jù)共享階段，尚未實現(xiàn)真正意義上的“協(xié)同決策”。事實上，A-CDM系統(tǒng)真正價值在于為各參與協(xié)同運行單位提供一個共享信息的平臺，使得各運行單位可以基于此達(dá)成一致目標(biāo)，平衡各方利益。

在系統(tǒng)建設(shè)方面，A-CDM系統(tǒng)研發(fā)和上線運行之前，CDM系統(tǒng)既要統(tǒng)籌空中流量管理又要統(tǒng)籌地面航班進(jìn)程管理，特別是地面，涉及用戶眾多，節(jié)點復(fù)雜，數(shù)據(jù)采集難度極大，這些都會對CDM的運算和航班排序結(jié)果造成一定程度影響。而在A-CDM系統(tǒng)上線運行之后，航班在地面的進(jìn)程管理、節(jié)點監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集和目標(biāo)時間推算則可以由A-CDM系統(tǒng)更好地完成，為CDM系統(tǒng)的良性運行提供有力支撐。

在運行機(jī)制方面，一方面，近年來民航局在全國機(jī)場推行運管委模式，加強(qiáng)民航各運行單位的協(xié)同聯(lián)動，為建立真正意義上的“協(xié)同決策”創(chuàng)造條件；另一方面，民航局空管局目前正在緊鑼密鼓地推進(jìn)全國流量管理規(guī)則建立以及系統(tǒng)開發(fā)建設(shè)，目標(biāo)就是要打破原有各地區(qū)空管局流量管理單位相互獨立、各自管理的局面，要形成全國統(tǒng)一的流量管理規(guī)則、運行標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)調(diào)機(jī)制。這種變革，也將進(jìn)一步促進(jìn)機(jī)場地面的A-CDM系統(tǒng)在統(tǒng)籌好地面各單位協(xié)同運行的同時，要做好與全國流量管理系統(tǒng)的對接。

運行機(jī)制設(shè)計思路

基于統(tǒng)一目標(biāo)的協(xié)同運行機(jī)制設(shè)計原理如圖1所示。

（一）劃分A-CDM與CDM界面

CDM統(tǒng)籌空中時刻管理，根據(jù)空中通行能力和航班地面運行情況進(jìn)行時序分配，向A-CDM實時傳輸CTOT（計算起飛時刻）；A-CDM對航班TOBT（目標(biāo)撤輪檔時刻）實施統(tǒng)籌管理，綜合評估保障能力，統(tǒng)一調(diào)配保障資源，規(guī)范航班保障秩序，向CDM實時提供高質(zhì)量的TOBT。

（二）建立TOBT計算規(guī)則

一是在航班TOBT計算中，要綜合考慮航班動態(tài)的變化、拼接關(guān)系變化、可變滑行時間、保障能力評估、航班正常性需求以及在不利條件下的協(xié)同運行等因素，確保A-CDM系統(tǒng)自動計算TOBT質(zhì)量。

二是在TOBT計算中引入“DELTA值”。華南地區(qū)每年3～9月是雷雨天氣高發(fā)季節(jié)。雷雨天氣帶來的限制是變化的，而地面資源的調(diào)度以及機(jī)組、旅客的安排也是變化的。如何綜合滿足流量管理、航空公司、機(jī)場的航班管理需求，充分融合三方變量，是一個難點問題。為解決此問題，就需要對航班TOBT算法進(jìn)行改進(jìn)，通過“DELTA值”綜合評價地面保障能力，A-CDM基于“DELTA值”每分鐘完成一次TOBT的計算更新，實時發(fā)送給CDM系統(tǒng)，CDM系統(tǒng)根據(jù)實時更新的TOBT為航班動態(tài)挑選最優(yōu)時序（CTOT）。

（三）以機(jī)場為主體實施航班TOBT的統(tǒng)一管理

在機(jī)場實施TOBT全面統(tǒng)籌之前，各航司在CDM系統(tǒng)上錄入、修改航班的TOBT，這種情況下TOBT質(zhì)量不高，甚至部分航班沒有向CDM提供TOBT。在機(jī)場實施TOBT全面統(tǒng)籌之后，各航司在A-CDM系統(tǒng)上管理航班的TOBT數(shù)據(jù)，經(jīng)機(jī)場運控中心審核通過后，再通過A-CDM發(fā)送至CDM系統(tǒng)，參與航班起飛排序，這樣就確保了TOBT有一個統(tǒng)一的監(jiān)管機(jī)構(gòu)，數(shù)據(jù)質(zhì)量能夠得到有效保證，CDM根據(jù)TOBT計算的航班起飛時序（即CTOT）更可執(zhí)行，理順了航班空地運行秩序。

（四）建立高效的空地協(xié)同決策

A-CDM與CDM以高質(zhì)量的TOBT交互為核心，通過TOBT的統(tǒng)籌管理，將空管、航司、機(jī)場擰成了一股繩。航空公司可以實時掌握空中流量實時情況以及預(yù)計變化趨勢，做好旅客安排、內(nèi)部運行調(diào)整決策，并將決策結(jié)果通過TOBT反饋至A-CDM系統(tǒng)；空管可以隨時掌握地面每一個出港航班的保障情況，為空中流量管理措施的制定及優(yōu)化提供參考；機(jī)場可以準(zhǔn)確掌握每一個航班的預(yù)計出港時間，為運行態(tài)勢的調(diào)控、保障資源的合理調(diào)配提供支持。

（五）建立地面統(tǒng)一目標(biāo)管理

以往，在A-CDM系統(tǒng)和協(xié)同機(jī)制建立之前，由于缺乏統(tǒng)一管理，各運行單位保障目標(biāo)不一，信息多頭，整體協(xié)同性不強(qiáng)。在缺乏統(tǒng)籌的情況下，用戶搶資源、搶設(shè)備的現(xiàn)象較為突出。在TOBT統(tǒng)籌之后，由機(jī)場通過A-CDM發(fā)布統(tǒng)一的目標(biāo)保障完成時刻，各單位均嚴(yán)格按照此時間開展保障工作，實現(xiàn)了地面各單位之間的協(xié)同，統(tǒng)一目標(biāo)、統(tǒng)一步驟、緊密配合，理順了地面運行秩序，提高了保障效率。

白云機(jī)場實踐情況

廣州白云機(jī)場2019年5月完成了運管委重構(gòu)，在6月至8月期間，相繼完成協(xié)同機(jī)制設(shè)計、A-CDM協(xié)同功能研發(fā)、A-CDM和CDM數(shù)據(jù)交互和協(xié)同運行模擬測試，9月2日正式啟動運管委常態(tài)運行，9月18日完成對航班TOBT統(tǒng)籌管理。從實際運行評估情況來看，效果顯著。

一是航班正常指標(biāo)創(chuàng)歷史新高。2019年1月至11月，機(jī)場放行正常率為87.98%，同比增長4.26%。其中，9月正常率首次突破90%，10月更是實現(xiàn)了95.04%的歷史突破。根據(jù)飛常準(zhǔn)業(yè)內(nèi)數(shù)據(jù)分析，2019年10月份，白云機(jī)場躋身全球大型機(jī)場準(zhǔn)點TOP 5，11月份躋身全球大型機(jī)場準(zhǔn)點T O P 4。從2018年9月開始，白云機(jī)場航班放行正常率已連續(xù)15個月超過80%。2011～2019年9月白云機(jī)場放行正常率如圖2所示。

二是航班延誤時長大幅降低。實施協(xié)同運行后，機(jī)場航班平均放行延誤總時長僅為2分12秒，同比減少2分鐘；航班出港平均延誤時長僅為3分59秒，同比減少1分59秒。此外，通過統(tǒng)籌工作，短時延誤航班比例大幅降低，放行延誤十分鐘以內(nèi)的航班，同比降低了43.53%。

三是減少航班長時間延誤和旅客等待時間。通過DELTA變量的應(yīng)用，全面統(tǒng)籌以來，共對154班長時間延誤航班進(jìn)行干預(yù)，其中有47班搶回正常，50班延誤時間降低至2小時以內(nèi)。從長時間機(jī)上等待航班的運行數(shù)據(jù)來看，實施統(tǒng)籌以來，機(jī)上等待1小時以上的航班為794班，同比降低40.78%；超2小時以上的航班為25班，同比降低41.67%。

未來發(fā)展展望

一是搭建空地協(xié)同體系。對標(biāo)全國流量管理系統(tǒng)建設(shè)思路，完成現(xiàn)有協(xié)同系統(tǒng)鏈條的整合，確立以A-CDM為地面運行協(xié)同統(tǒng)籌核心中樞，以全流程、高質(zhì)量精密協(xié)同為目標(biāo)，搭建與全國流量管理系統(tǒng)、AMAN以及DMAN、各地面運行保障系統(tǒng)的聯(lián)通接口，完成從預(yù)先目標(biāo)管理到各環(huán)節(jié)精細(xì)管控的管理邏輯與系統(tǒng)邏輯的建立（如圖3）。

二是延伸空地協(xié)同空間。在TOBT統(tǒng)籌的基礎(chǔ)上進(jìn)一步延伸，完善TSAT（即航班目標(biāo)開車時刻）的統(tǒng)籌管理，實施航班推出動態(tài)排序管理。同時，在TOBT以及T S A T的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步擴(kuò)展空地協(xié)同界面，將協(xié)同鏈條覆蓋航班運行各個關(guān)鍵要素，例如“READY”狀態(tài)的精確推送、可變滑行時間的高質(zhì)量預(yù)測。