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美国机坪管制移交调研

来源:民航资源网 作者:杨慧娟 2017-04-05 12:03:55 我来说两句(0)

专业分类空管 文章编号】31-2017-0049

  

  2009年FAA便从FedEx运控中心了解到机坪管制能提高运行效率和可预测性。Delta位于纽约JFK机场的机坪塔台(Ramp Tower)通过地面监控,将排队等待的飞机可视化,将飞机和地面车辆的位置变成可以汇报的数据。大陆航空(现合并为美联航)位于纽瓦克自由国际机场(EWR)的机坪塔台证实场面监控对于减少滑行延误,提高燃油效率并提高顾客满意度是可以量化的。随后,FAA在其短期场面CDM运行理论报告中提出了机坪管制需要解决的问题:

  ◆ 机场平面布局导致场面管理混乱

  ◆ 机场吞吐量增长导致场面拥堵

  ◆ 机坪和ATC交流有限导致信息不畅

  I.机坪塔台和FAA三种塔台的区别

  FAA塔台:联邦航空局机场管制塔台,由美国联邦航空局实施直接管理,负责为机场机动区内的航空器提供机场管制服务,所有工作人员都为美国联邦航空局正式雇员。

  FAA contract塔台:基础设施并不属于FAA,可能是当地政府也可能是其他机构建立的塔台,FAA以合约的形式由某一个机构或公司按照合约规定的内容(包括预算、责任和运作标准等)来独立运作,FAA作为行业管理者,不提供管制人员,只对空管进行行业管理,由机场自行雇佣管制人员,并按照FAA管制条令提供管制服务。

  FAA cost contract塔台:与FAA contract塔台类似,但FAA会在合约之外还承担一部分的运行成本,如美国最大的私人机场Hooker Airport。由于FAA规定年起降架次超过10万架次的机场要设立FAA塔台,FAA出资建立了塔台并负责一切运行成本。

  机场机坪塔台(Ramp Tower):负责为机场活动区除机动区外的航空器和车辆提供地面管制服务,工作人员为联邦航空局培训认证后的机场或航空公司雇员。

  FAA塔台和机坪塔台之间往往有固定管制工作协议并定期进行修订。混合运行模式主要用于大型多跑道复杂机场。FAA塔台和机坪塔台的职责范围通过机坪上黑色和黄色的线条进行区隔。

  通过移交机坪管理职责,从而使基地航空公司或机场运营方具有较大的自主权,用来灵活使用和分配机坪资源。同时,机坪管理职责移交后,空中交通管制塔台工作负荷有效降低,管制员可以把更多的精力放在机动区地面管制运行和航空器起降上,可以更好地保证航空器滑行、起飞和落地阶段和车辆地面运行安全,有效降低跑道侵入风险,还能更加合理的优化航空器地面滑行路线,节约运行成本。

  II.机坪管制移交优势

  以西雅图Seattle-Tacoma International Airport机场为例,该机场的机坪塔台2006年开始运行,主要负责航班从滑行到机位的调度,协助管制员与机长交流,减少了ATC工作量,并减少了机长等待ATC回复的时间。如果遇到天气原因造成航班延误15-20min,机坪管制员有权利告知机长在机位等待或者前往等待点等待。

  2010年的报告表明,机坪塔台启用后,机坪运行效率提高了5%。该机坪塔台平均为每个航班节约30秒的滑行时间;2010年共计为西雅图313954架次航班节约2616小时(109天)引擎工作时间。这相当于平均每年为航空公司节约80万加仑燃油并减少温室气体8500吨。另外,737每减少1分钟滑行时间,相当于节约4加仑燃油,而747将节约15加仑。因此,机坪塔台为航空公司节约的每分钟运行成本从150到200美元不等。

  III.机坪塔台和FAA塔台分工情况

  以乔治·布什国际机场(IAH)为例,该机场位于休斯敦,2016年吞吐量超过4千万人次,并完成了近50万架次起降。布什机场拥有一个对起降航空器进行管制指挥的FAA塔台和两个机坪塔台。

  FAA塔台主要负责航空器起降安全,管制员在塔台内可以目视所有跑道的角度,配备了场监雷达、终端雷达与航空器状态显示系统,共设有监控席、着陆塔台席、起飞塔台席、地面管制席与放行席等5个席位。正常情况下,FAA塔台与机坪塔台按照协议放行、滑行和移交,遇有停机位占用、滑行道拥挤、跑道方向更换等特殊情况时,双方通过专线电话进行协调。

  为了提高机场运行效率,机场候机楼南北两侧分别设立了机坪塔台(RAMP TOWER),免费为BUSH机场非机动区的航空器提供开车、推出和非机动区内的滑行指引。机坪塔台设立了多个HOTSPOT的方式与FAA塔台进行移交,并与FAA总部保持实时联系。FAA塔台与机场塔台之间只需通报移交点的代号而不需通报航班号,有效防止听错呼号等差错的发生,确保了地面滑行的安全和高效性。当发生大面积航班延误时,公司运控部门将直接与FAA流量管理部门进行协调,了解到机场流量情况并采取措施。机坪塔台工作时间为早上6点到晚上10点,关闭期间FAA塔台收回相应工作职责。

  航空器落地后,由FAA塔台指挥其滑行至机坪塔台移交点-机坪塔台可根据机位安排,临时要求FAA塔台指挥航空器在机坪区域外等待-机坪塔台完成航空器最后滑行阶段的指挥。

  为了防止跑道侵入,当航空器需穿越运行中的跑道时,地面管制员必须将航空器移交给负责指挥该跑道的塔台管制员实施指挥,完成穿越后再移交回地面管制继续滑行。

  布什机场航空器离港程序为:机组向FAA塔台申请ATC离港许可——机组向机坪塔台申请推出——机坪塔台根据FAA塔台或公司要求安排航空器推出时机——航空器得到许可后由拖车推至开车点开车(开车点用英文字母表示)——机坪塔台指挥航空器滑行至与FAA塔台的移交点(移交点用阿拉伯数字表示)——机组在移交点前等待并联系FAA塔台——FAA塔台指挥其滑行至所用跑道的等待位置——FAA塔台指挥其进入跑道起飞。

  IV.机坪塔台的设备和技术

  西雅图机场机坪塔台采用的设备和技术主要包括以下方面:

  ◆采用线条标注离港航班路径

  ◆Megadata 公司的PASSUR软件显示10-15mile的进港航班信息(PASSUR? FlightPerform?为该公司旗下一款结合空域可视化分析、动态航班情况的感知系统,采用类似空管风格的展示和工具对实时航班进行处理)

  ◆进港航班信息来源:FAA的ASR-9 antenna(机场监控雷达Airport Surveillance Radar Model 9)

  ◆SAAB Sensis公司的ASDE-X系统让机坪管制员在接地前3miles开始监控飞机直至飞机接地

    ⊙ASDE-X为流量管理系统,全称Airport Surface Detection Equipment - Model X;

    ⊙该系统通过场面监控雷达和传感器数据以飞机呼号的形式为ATC塔台展示飞机的位置,并关联航班计划,提供飞机降落到起飞的全流程高精度监控;

    ⊙系统适合在各种天气状况下使用,致力于消除死角,且拥有冲突探测和告警功能等复杂算法,告警ATC潜在的车辆和航空器冲突;

ASDE-X告警示意图

  图1:ASDE-X告警示意图

  备注:在该系统的帮助下,夏洛特道格拉斯机场成功避免了2009年5月29日的一起跑道冲突

    ⊙系统支持ADS-B,已经被FAA运用在美国最繁忙的36个机场;

    ⊙核心构成包括多点定位、场面监控雷达、ADS-B、多传感器数据处理和塔台展示系统;

    ⊙多点定位系统直接关联所有Mode S,ATCRBS和装备ADS-B设备的飞机和车辆并获取其位置信息;

    ⊙所有配备了ADS-B设备的飞机和车辆都会通过全球卫星导航系统和航空数据传输系统自动发送诸如经纬度、高度、方向和速度等重要信息,因此,ASDE-X系统被设计并用来支持ADS-B;

    ⊙雷达、多点定位和ADS-B数据为提供最为精确的目标位置创造了条件,同时,Saab Sensis的多传感器数据处理系统(Multi-Sensor Data Processor)让不同设备取长补短,最大程度发挥数据的价值;

  ◆ASDE-X为西雅图机场提供的特殊服务包括为飞机加上机位标签,告知机坪管制员飞机预计抵达的登机口;机坪管制员有机会为即将抵港飞机选择最优路径前往登机口;如果机坪管制员发现机位冲突,可以及时告知占用机位的飞机离开

ASDE-X系统示意图

  图2:ASDE-X系统示意图

    ⊙Denro Systems公司的Small Digital Voice Switch为机坪塔台提供和FAA系统一致的所有radio,电话和计算机语音系统

    ⊙Systems Atlanta的IDS-5提供所有区域机场相关信息,如local ASOS,weather sequence,ATIS identifier,RVR readings,runway in use

  布什机场FAA塔台配备了场监雷达、终端雷达和航空器状态显示系统和FAA运行信息系统。机坪塔台除了拥有FAA塔台的设备以外,还拥有较为完善的机位管理系统、视频监控系统。和西雅图机场类似,布什机场结合机场机坪塔台停机位管理和监控系统、多点定位系统、FAA塔台地面监视雷达系统和机场场面探测设备,防止跑道入侵。

  其中,多点定位系统主要应用在机坪塔台。全机场共设有27个探测传感器,可以实时显示目标航空器位置,帮助机坪塔台管制人员进行机坪地面管理工作。

  美国联邦航空局管制塔台地面监视雷达系统主要作用是自动相关所有的航空器信号,包括航班号、机型、目的地等信息与雷达显示器中所对应的航空器位置、状态等一一吻合,无需管制员进行信号的辨别确认,可以帮助地面管制员减轻工作强度;而机场场面探测设备能够完全覆盖机场地面运行范围,在管制塔台上设有系统终端显现设备,不仅能够显示机场跑道和滑行道详细场面运行情况,还可以为管制员提供详细的机场场面运行信息,可以有效地降低跑到侵入风险,并且成本相对低廉。

  (作者:中国民航飞行学院 杨慧娟)

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