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頭條|中美合作 破解惡劣天氣影響航班正常運行

受雷雨天氣影響,上海兩大機場最近連續三天遭遇航班大面積延誤與取消;而與此同時,8月7日至10日期間,一個有關如何破解惡劣天氣影響航班正常運行的中美會議正在上海進行,這一時機召開此會顯得尤為重要——這就是美中航空合作項目之一的「量化天氣影響試點項目第一次研討會」

記者從會議上了解到,近年來由於極端天氣的增多,國內航班正常率受到嚴重挑戰。據權威統計顯示,2016年,全國「天氣原因」影響航空公司航班正常和主要機場航班放行正常,分別佔56.52%和47.27%,均位列第一。不過未來這一難題有望得到解決,隨著美中航空界合作的量化天氣影響試點項目的啟動與推進,民航的空管效率將會逐漸增強,量化天氣對空域容量的影響也將減少因天氣原因造成的航班延誤,並極大地支持民航各方面在航班大面積延誤下的應對。

全稱為「量化天氣對空域容量的影響以支持華東大面積延誤應對系統的空管業務決策」試點項目是美中航空合作項目(ACP)之一。ACP是中美民航合作的典範,通過ACP項目,美國政府和企業與民航在飛行標準、適航、空管、機場系統、通用航空等領域進行合作。量化天氣對空域容量的影響是其中一個合作試點項目。該試點項目將在華東空管局具體實施,通過對美國成熟的量化天氣對空域影響方法進一步的用戶化與定製化,使之能夠滿足華東空管局在其特有的空域限制條件下的需要。接下來,這一項目成果還將推廣至全國空管系統。

天氣造成航延佔比逐年增長

據民航局空管局副局長李其國介紹,當前,220個機場的日流量達1.4萬架次。以北京首都機場為例,三條跑道每天流量約1700架次,高峰時段飛機架次之間的間隔僅為49秒,而全國一共有28個年旅客吞吐量在千萬級以上的繁忙機場。儘管一直以來,空管安全記錄極好,但是效率還需提高,在安全的前提下明顯減少延誤,兼顧安全與效率,這是所有人的心愿。

根據統計,在20年前,由於天氣原因造成的航班延誤大約只有20%;而隨著航班量的日益增多,加上極端天氣頻現,目前,天氣影響明顯增長。以最近三個月的統計數據為例,今年以來4月份天氣原因在所有航班延誤原因中佔40%,5月則升至50%,6月更是達到61%。如果有持續多日雷雨,則將有很多航班被取消,尤其對於北京上海廣州等發達地區而言,因飛行流量大、飛行密度大,天氣影響就尤為突出,前一天延誤取消的航班尚未完成補班,後續又是雪上加霜。

就以8月7日晚間開始的這場豪雨為例,上海兩大機場接連三天航班大面積延誤,並有幾百班航班取消。記者了解到,由於買不到火車票,有的旅客甚至在機場等了三天。李其國副局長由北京來滬參加會議途中也恰恰經歷了航班延誤,他表示,「惡劣天氣對航班正常的影響越來越大,航空氣象服務扮演的角色也越來越重要。」

航空氣象服務能力急需增強

但是如何提高航空氣象服務對航班生產運行的支持?尤其是在突如其來的惡劣天氣之下,空管部門是否可以提前精準預判地區空中交通流量能力下降的具體情況,提供各種精確數據以利於航空公司做出科學決策,提高航空公司的調控空間,以減少社會各方損失。

就在本次會議上,華東空管局總工程師孫濤也坦言,「目前華東空管局還沒有可靠的、定量的指標系統,來幫助我們確定不同天氣條件下空域容量和空中交通流量的變化。」作為全國飛行繁忙的地區之一,華東空管局在過去幾年,開發並啟用了大面積航班延誤應對系統,提高了空中交通流量管理的運行效率,協同決策系統協調了華東45個機場和主要航空公司的運行。然而,目前該系統運行效果在惡劣天氣條件下往往受限,不能正常發揮作用,這不光是華東空管局、甚至整個民航系統當前共同面對的挑戰。同時,當面臨重大天氣影響時,由於動態經驗的靜態量化不足,空中流量的減少缺少可靠和定量的系統,以幫助確定在不同天氣條件下空域容量和空中交通流量的匹配關係和變化趨勢,迫切需要一套在嚴重天氣影響下仍然能夠有效運行全局決策系統。

李其國在講話中表示,航空氣象預報對民航運行效率作用重大,但當前航空氣象面臨一些困難和不足,主要為四個方面:氣象基礎探測設施數量不足;氣象預報關鍵技術落後;氣象信息的共享和融合不能滿足用戶的需要以及缺少優秀技術人才和核心研發人員。

同時他也給出了加快氣象建設和服務能力的路徑,比如加快天氣探測技術的創新;包括數值預報技術、機場和終端區的對流天氣臨近預報技術、低雲低能見度預報預警系統、區域高解析度快速更新循環數值預報系統等一系列的精準預報技術的創新和應用;此外,還需要加強對用戶的服務;加強和氣象局和地方氣象局的信息共享與合作以及加強國際合作,引進先進技術和產品。

量化天氣影響 提高航班正常

東航運行控制中心的王秀春告訴記者,東航目前有680架飛機,每天約有航班2500多班,極端天氣造成的航班取消、延誤、備降和返航不僅嚴重影響航空公司的運行效率和服務品質,也會造成巨大的經濟效益損失。而對於天氣預報的準確性,航空公司的依賴度非常之高,這是航空公司做出航班運行決策的科學依據。

業內把飛行準備階段之前的預報稱為「戰略預報階段」,就是在航班起飛前的6—72小時內可以提供大範圍的天氣預警,以支持航空公司做出正確決策,是否取消、延誤;在飛行計劃階段,航班起飛前的2—6小時要求有精細化預報,為航班放行提供放行支持,是否需要改航路,或者帶上額外的油量;而在航班飛行期間的實時天氣預報,也決定了飛機是否繞飛、空中等待還是返航或備降,這個階段只能算「戰術預報階段」。而往往戰略預報階段預報的精準度不夠就會造成機組已經準備好、旅客也已經在機場等候,航空公司的決策則會非常被動。

儘管飛機性能不斷提高,飛行技術不斷進步,但是由於天氣造成的航班延誤總是不可避免的,關鍵是如何才能準確預判並提前做出決策?天氣恢復正常后又怎樣才能迅速恢復正常運行?在這一點上,歐美都走在了前面,這也是為何吞吐量前十名的機場全年航班正常率在50%-60%左右,而同樣排名的歐美機場則可以達到75%-80%。

據了解,美國進入航班大流量時代后,通過使用量化機場和空域容量的決策輔助工具,大大降低了管制員的工作負荷,科學而系統地提高了空管能力,充分有效地利用了空域資源。「量化天氣影響試點項目」將通過借鑒美國以往成功的經驗,研究增強決策支持工具(DST),並使其在本土用戶化、定製化,為華東地區空中交通運行在複雜天氣條件下的流量下降制定客觀、量化的操作閾值。項目的實現將有利於提高空域容量利用率,減少華東地區惡劣天氣下的航班延誤,提高航班正常性。

記者也了解到,本次試點項目的承包方美國IMSG公司也是管理方,負責執行此次技術支持。該公司總部位於美國馬里蘭州,是一家擁有近300名專業科技人員的科學技術服務企業,其員工80%以上擁有博士或碩士學位。該公司的企業集成航空天氣系統(eLAWS),目標就是通過精準的天氣信息支持來大大提高當代和未來全球範圍內民航業務的安全和運行效率。此外,作為顧問合作方也是團隊成員的還有美國大氣海洋局(NOAA)/地球系統研究實驗室(ESRL)/全球系統部(GSD,位於美國科羅拉多州)等。(《民航報》、民航網 記者柏蓓



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