首都机场是世界上最繁忙的三跑道机场,三条跑道为平行跑道,其中36L和01跑道之间相距3.485千米,在使用平行仪表进近模式时,雷达最小安全间隔标准为4千米。如何在保证安全的前提下进一步挖掘首都机场运行潜力,提升运行效率,满足更多旅客的出行需求,华北空管局从未停止探索。
华北空管局总工程师谢玉兰认为,提升平行跑道运行效率是空管面临的挑战之一,在这方面,华北空管局与中国民航大学开展合作,通过精密的仿真软件模拟测试得出结论:在首都机场,如果两条跑道相关进近(进近是指飞机下降时对准跑道飞行的过程,在进近阶段,要使飞机调整高度,对准跑道,从而避开地面保持3.485千米的雷达间隔,到达容量可增加16.7%,一小时最多可增加9架飞机。
为了验证这一测试结果的安全性和可行性,在前期,项目组做了大量的实验,首先建立了基于位置误差概率的碰撞风险模型,然后设计了管制员特情反应时间测试方案并进行了为期十天的测试。为了保证实验的有效性,项目组收集了六个月的实际运行数据并进行处理,获得了位置误差概率模型的相关参数,最后通过仿真计算得出结论,并把实验结果与国际民航组织和美国联邦航空管理局的相关研究进行了对比。结果显示,首都机场36L和01跑道相关平行仪表进近所需的雷达间隔缩短到3.485千米后,没有显著的运行风险提升,仍符合国际民航组织公布的安全目标水平。
其三, 以性能可视化分析系统用活大数据
工作人员向记者解释,在华北空管局的管制屏幕上,一个小亮点代表一架航空器,航空器的整个飞行过程本身就是一个行走的大数据库,如果能把这些运行信息提炼出来,挖掘出数据背后的价值,总结出规律,再指导实际工作,那将对运行监测起到很好的效果。
基于这个目标,华北空管局与北京大学可视化与可视分析实验室联合开展空中交通管理性能可视化分析,把数据处理加工,让数据“活起来”:把航班号、目的地机场、实时位置、实际起降时间等不同属性的航空数据集成,就构成了多维的信息空间。每一个数据都代表着单个图元元素,计算机通过算法、建模、表达等一系列的处理方式,生成数据图像。把数据及其内在关系反映到图形图像中,用户就能从中轻松直观地读懂数据代表的含义。
华北空管局空管部马晓阳表示,如果想了解首都机场内某一特定航班在雷雨或低能见度等天气条件下的离港运行情况,只需要选定航班号,选取相应的时间段,就能迅速获取到该航班在推出开车、地面滑行、跑道外等待等阶段产生的所有相关数据,最终形成可视化的信息。
“这个系统最大的用途在于能够准确的、可视化的掌握每一个航班在任意时刻的飞行动态,尤其为上层决策提供了一个非常直观的辅助手段。”谢玉兰介绍说。
下一步,华北空管局将在开放实验室搭建一套系统,与北京大学一起对数据采集、轨迹信息分析、延误信息分析、地面滑跑信息分析、空间视图、时间视图、不同要素的相关性等模块内容呈现进行共同研发,还将通过重现航班滑行的详细过程以及交互式筛选,进行机场滑行拥堵分析。
“未来,华北空管局将继续加强科研核心能力建设,在建设‘强智慧’空管方面下功夫,加大对五个开放实验室的支持力度,激发空管科技工作者活力与创造力。推进产学研用深度融合,强化科技成果应用示范与推广。为华北空管发展进步注入创新活力,为推进中国民航空管高质量的发展提供智慧支撑。”华北空管局局长文学正说。