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精确预计起飞时间 缓解计划外航班对AMAN影响

 2017-12-25 来源:民航资源网 作者:Deborah  [投稿排行榜]
2017-12-25 15:40:17

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  民航资源网2017年12月25日消息:计划外航班(pop-up flights)对入港管理系统(AMAN)造成的干扰,目前具体的数量情况尚不清楚,造成的影响更是知之甚少,但是这绝对是管制员熟悉的一个问题。

  考虑到对AMAN管理范围拓展所做出的努力,即目前“欧洲单一天空空管研究计划”(SESAR)正努力实现的拓展入港管理(E-AMAN),这一问题变得越来越具有相关性。有必要对计划外航班所产生的影响进行充分研究。

  拓展AMAN的管理范围

  欧洲大部分的空中交通集中在少数机场,这在交通需求量高的时候会引起重大有时是严重的拥堵。为了改善这一情况,欧洲许多繁忙机场已实施了AMAN,来帮助缓解空中交通管制(ATC)在航班规划和入港航班管理方面的压力。

  一般来说,AMAN是为预计将在接下来30-40分钟内入港的所有航班,进行排序。当入港航班量超过跑道容量时,AMAN系统可以将延误分摊到最恰当的航班上。

  图:AMAN Freeze Horizon 来源:ATM Seminar

  目前AMAN的管理范围相对较小。对大部分欧洲机场来说,AMAN的Freeze Horizon都临近机场,在半径120海里或225公里区域范围内。

  欧洲的空域并不完整,每个国家都有自己的空中导航服务商(ANSP)。通常只有在飞机越过一国的国境并在相应的ANSP管制下,才能进行有效的入港管理。这通常造成入港飞机已经距离机场非常近,无法对延误进行有效吸收。

  随着AMAN的管理范围得到进一步拓展,航路上的延误可以得到有效吸收,比如通过降低飞机的巡航速度,而不是在机场附近盘旋等待。这是SESAR目前实施E-AMAN的原因。设想的拓展范围是在半径200海里(370公里)的机场周边区域。然而一个问题变得十分突出,即计划外航班所造成干扰增加的可能性。

  计划外航班

  计划外航班指的是在AMAN系统管理范围内出港的航班,通常是短程航班,其在AMAN系统中已设定的入港管理规划中起飞,却突然出现在现有空中交通流中,这将触发对给定航班排序的修改。

  有时必须对多个航班的预定入港时间进行修改,以便使入港规划得以重新实施。

  计划外航班可能造成严重的干扰。在目前的AMAN范围下,并没有造成太大的问题。

  随着AMAN管理范围的进一步拓展,将允许更多在管理范围内的航班出港。计划外航班的出现将随着AMAN管理范围的拓展而增多。当管理范围的拓展跨越了国家和ANSP的管制范围,这一问题将变得更加复杂。

  如果管理范围拓展至目前所展望的200海里,欧洲最繁忙机场预计出现计划外航班的数量将增加到现在的5倍。阿姆斯特丹史基浦机场预计有10%的入港航班,每天约70至80个航班将是计划外航班。而目前,每天不到15个航班为计划外航班。

  研究项目

  在荷兰一家国际航空咨询公司就职的Alexander Vanwelsenaere正在研究计划外航班对E-AMAN的影响。这一项目于2015年9月至2016年9月期间,在代尔夫特理工大学和荷兰空中导航服务商Air Traffic Control the Netherlands的合作下开展。

  功能性空域区欧洲中枢(FABEC)的XMAN小组也参与到了项目的多个阶段中。相关各方的建议也持续反馈到项目中。这一研究引起了国际关注,Vanwelsenaere受邀于去年6月在西雅图召开的ATM研发研讨会上对项目做了相关介绍。

  研究中,设立了一个AMAN研究模型并整合到代尔夫特理工大学正在开发的开源的空管模拟机BlueSky中。这一模型的工作原理是基于阿姆斯特丹正在实施的一个新的AMAN系统--Advanced Schiphol Arrival Planner。

  进行了两项不同的模拟研究。第一项研究用于评估计划外航班在AMAN和E-AMAN环境中的影响。第二项研究用于测试对所发现的消极影响进行缓解的措施。

  第一项模拟研究,使用了2015年夏季阿姆斯特丹史基浦机场入港航班高峰时刻的12个交通实例,计划外航班的实际发生率进行了修改,以测试它们对于AMAN和E-MAN的影响。

  模拟清晰地表明,当发生计划外航班时,对于航班序列的稳定性、机组人员和ATC的工作负荷,有很大的消极影响,并且延误的成本也有所增长。

  第二项模拟研究是对于缓解措施的研究,开发了一种不同类型的AMAN计划程序。这一程序基于预计起飞时间,预先在序列中对计划外航班进行了计划(在航班出港前)。在常规的航班计划中,计划外航班通常只有在这些航班起飞以后,才对其进行计划。

  这些模拟研究的结果是令人乐观的。结果表明,通过对计划外航班进行预先计划,极大改善排序的稳定性和管制员的工作负荷,可以缓解计划外航班所带来的问题。然而,由于预计起飞时间本身的复杂性,它通常是非常不准确的。因此,基于一定程度上的不准确,对计划外航班进行计划是不可避免的。

  然而研究也揭示了:如果预计起飞时间对(拓展)入港管理的计划外航班的预先计划要有所帮助的话,对起飞时间估计应当精确的程度。

  对于模拟研究的一项分析表明,如果不精确度超过了2分钟,最好不要进行预先计划,只有当计划外航班起飞以后再予以考虑。

  这一研究可能没有为计划外航班提供直接的解决方法,但其为在AMAN/E-AMAN系统中,寻找更智慧的方式来运用和改善预计起飞时间,提出了充分的理由。(本文编译自Air Traffic Management相关文章

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