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從歐控流量管理20年談我國流量管理建設理念

時間:2015年12月16日   來源:

二十年前,歐洲在歐控(EUROCONTROL)位于布魯塞爾總部設立了中央流量管理機構(CFMU),從而進入了中央流量管理時代。回首近二十年前的1986年,延誤超過15分鐘的航班達到12%,而1989年更是超過了25%。人們經常可以在電視上看到旅客為了等航班而在候機樓里面過夜。究其原因,主要是空中交通系統不能應付整個歐洲“滾雪球式”膨脹的航班需求對有限航路容量的沖擊。因此,不同的國家相應建立了流量管理單位,試圖通過規劃交通流,使需求滿足空域容量。流量管理單位的職能是規劃整個空域的航班流量,使管制員可以在不超負荷的情況下安全指揮。但是,他們很快就意識到了各個不同地區的流量管理也產生了新的問題:每個國家都會極力保護自己領空內的利益,而不顧其可能給鄰國帶來的影響。這最終導致了空域限制的加劇,從而引發了更大的延誤。最終,所有國家都接受了這個事實:必須對所有流量管理單位進行統一有效的整合,以便最大限度的利用所有的空域。1988年10月,歐洲民航會議成員國交通運輸部長在法蘭克福開會,提出規劃一個歐洲范圍內的,集中式的空中交通流量管理服務。該項目的管理委托給歐洲航空安全組織,它成立了中央流量管理機構也就是CFMU。從1989年到1996年,CFMU逐漸接手提供高效安全流量管理的職責。

1991年10月,戰略流量管理開始起步,每日空中交通流量管理信息的統一發布,取代了由各流量管理單位自行發布的方式。此時,開發部門使用了強大的計算機系統來處理飛行計劃,提供精確的需求預估,并精確的安排每一架航班的時隙。

在國際民航組織與歐控對八十年代大延誤的窘境深刻反思后,他們認為有必要在歐洲大陸范圍內進行空中交通流量管理。核心概念是建立一個中央流量管理機構,由它與各空管單位的流量管理席位進行連接。

之后,23個歐洲民航會議成員國要求歐控代表它們在CFMU行使流量管理的權利,并且可以統一使用它們的領空。

此外,為了獲得精準的空域使用需求,必須將飛行計劃的處理方式由過去的各自處理并轉發,改為由單一的飛行計劃處理系統來完成。這個稱之為IFPS的系統可以簡單高效的處理飛行計劃,并服務于空域需求的預估。CFMU因此承擔了接收、處理和分發飛行計劃的職責。

1991年10月,預戰術管理進行了首次運行,每日流量管理通告取代了多頭發布的限制。

1994年2月,CFMU在歐洲民航會議成員國進行了預戰術的全功能運行,并且搬入了鄰近布魯塞爾機場的新的多功能大廳。

1995年4月,CFMU進行了首次戰術流量運行并接管了法國和瑞士的空中交通流量管理。這兩個國家之前在CFMU施工期間仍然保持了獨立運行。

1995年11月,CFMU擴展了戰術流量管理的范圍至歐洲民航會議成員國的25個國家的領空。40個歐洲的航路管制中心直接與CFMU協調流量管理工作。

1996年初,CFMU接管戰術流量管理的工作完成。1996年3月28日,IFPS正式啟動運行,標志著CFMU擔負了歐洲所有的流量管理工作職能。

CFMU是建立在以下堅實的基礎之上的:ICAO管理層面的協調、國家主管部門的溝通、服務提供者與航空公司的配合。所有部門不斷協商整個項目,并幫助定義功能和評價系統。這使所有參與者們能夠不斷地鞏固信心,這也是CFMU之所以能夠成功的重要因素。

從歐控的流量管理歷史來看中國,我們的發展具有一定的相似之處。當前國內因為航班的增加,飛行流量和空域容量的矛盾日益突出,航班正常率連續多年持續出現滑坡。民航局也于2012年啟動了全國23個機場的CDM建設。各地區空管局陸續建立了地區級的流量管理系統和CDM協同決策平臺。目前的基于地區空管局的流量管理系統和歐控早年的以國家為單位的流量管理系統的優缺點是一致的。優點是:能夠在地區內發揮統一放行的優勢,提高空域利用效率。但是缺點也很明顯:在跨區運行時各流量管理單位會因為信息的不對稱而對尾隨間隔進行加碼。要解決這個問題必須對全國進行統一的流量管理。但如何實施全國流量管理卻是一個復雜的系統性問題。如果不考慮社會成本,民航局可以邀請一批專家,先在實驗室進行最優化的設計,然后進行空域結構的優化,最后進行系統的測試。然而,歐洲和美國都不是這樣進行的。為什么?因為研發周期太大!社會成本太高!而且,流量管理不同于傳統的空管運行系統升級,而是對整個民航運行業務鏈的再造。而再造的過程要平穩、要首先滿足運行現場的實際需要。因此,歐控在實施推進的過程也是在最繁忙的地區建立可用的流量管理系統,然后在擴展的過程中升級,在升級的過程中聯網。最終造就了CFMU。而美國的例子就更明顯了,1999年,FAA的主任下令在舊金山和紐約進行了FSM系統的試驗運行,取得了不錯的效果。之后的一年,她下令全美所有航路管制中心擴展式聯網部署FSM。2000年,美國的流量管理系統正式建立。之后的每年,該系統都會進行整體升級以及流程優化,現在的版本已經是9.0了。

因此,中國建設國家流量管理系統的理念完全可以借鑒國外的經驗和教訓,避免一上來就要大而全。建議先在較為繁忙且運行效果不錯的地區進行試點,然后通過擴展的方式迅速實現國內跨區統一流量平臺的運行。隨后,全國的運行專家不斷對系統進行優化和升級,這樣才能在最短的時間內迅速實現空域資源的科學管理,滿足社會對于流量管理應用的需求。同時,也利于系統的可持續性發展。