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欧洲空域改革进展(二):新方法、建议

发布时间:2023年01月03日 10:29 国际航空运输 点击:[]

SESAR未来展望是打造一个数字化的欧洲天空,即“自动化+互联化”。但在实现这一伟大目标的过程中无疑会面临很多挑战:一是飞行流量越来越大,预计2035年需支撑1600万架次仪表飞行以及庞大复杂的无人飞行需求;二是高度自动化的航空器,如单机组运行、城市飞行汽车、货运无人机等;三是前所未有的复杂场景,航空器种类越来越多,运行环境越来越复杂。总而言之,空管系统会发生巨大变革,将具备更高的自动化和更强的兼容性。因此SESAR拟定了3个五年计划以及落实3项改革措施来实现2020年至2035年的发展和平稳过渡。

(一)SESAR空域改革3个五年过渡计划

SESAR提出在3个五年期间实现欧洲单一天空系统的渐进式过渡战略,目的在于逐步增加容量,同时保持安全性,提高飞行效率并减少对环境的影响,这3个五年计划为:

到2025年,实施空域重新配置和颁布相应的法规来支持空域改革。

到2030年,通过推出虚拟化技术和动态空域配置来实施下一代SESAR技术,并逐步引入更高水平的自动化系统。新结构应支持在整个网络中共享资源(包括数据),支持灵活、无缝的民用/军用协作,从而为所有空域用户提供更具可扩展性和弹性的服务。

到2035年,空管网络从基于航班正常性的系统发展为基于网络可预测性的系统,该系统可以安全有效地管理1600万个航班。

(二)SESAR空域改革过渡的三个方法

方法1:启动空域重构项目,通过基于现有成熟的运营概念和技术,如自由航路空域(FRA)、先进灵活使用空域(AFUA)、合作交通管理和动态分区等,有效识别和化解当前欧洲空域冲突热点,实现最优的空域重构。

方法2:依托成熟的SESAR解决方案,实施跨边界自由航路,以及空-地和地-地的数据连通。在2025年前,落实跨边界自由航路空域(包括国界/飞行情报区边界),并实施先进灵活使用空域计划。推进空地协同、地地协同和数据交换,以便能够协作管理空域和远程提供空中交通服务。

方法3:加快下一代SESAR技术和服务的市场化进程,通过虚拟化和数据共享,为欧洲天空一体化(去碎片化)奠定基础。加强与科研、标准和监管工作之间的联系,并通过“数字欧洲天空示范”项目加快工业化和市场化进程。

(三)空域重构过渡计划的多方协同


空域改革过渡需要利益相关方采取共同行动,并采取正确的顺序实现所设想的最终目标,由欧盟委员会负责监管。空域改革过渡计划路线图的总体逻辑框架如图9所示,其中两个核心支持因素包括空域重新配置/卓越运行方案和欧洲数字天空示范网络。


04对我国空域改革的建议

中国与欧洲存在的许多问题是类似的,都面临着空域细碎、军民融合的阶段性问题和困难,都有运用智能化、网络化、大数据等新技术解决空域资源紧张的巨大需求,欧洲作为一体化空中交通管理体系的先行者,其成功经验和失败教训都对我国民航空域体制改革具有多方位的启示作用和借鉴意义。

(一)推进军民航空域融合,实现空域改革质量变革

欧洲航行安全组织(Eurocontrol)相关国家军民航需求复杂,但通过欧洲空域架构改革,采用先进的灵活使用空域策略,及时共享各自管辖内的空闲空域,实现了空域高效使用。当前,我国已启动第三次空管改革进程,空域改革也进入深水区,上层建筑是空域管理的因素,我们可以借鉴德国空管的军民融合方式和平战结合的体制机制,建立动态空域分享体系,过渡到军民航管制员统一招聘,统一培训和统一管理,最后实现军民航共赢的目标。

(二)引入自由航路空域概念,实现空域改革效率变革


欧洲通过引入跨情报区和跨国境的自由航路空域概念,增加了空域灵活使用效率,优化了空域配置和运行协调,可以有效解决航班延误问题。当前我国虽然通过临时航线等方式在局部实现了灵活使用空域,但是空域总体利用效率仍然不高。建议我国空域管理改革分步实施,针对高空空域复杂度相对低的特点,首先实施高空以民航管制为主,再过渡到低空空域逐步移交给民航,并建立机制保证军方需要空域时能及时回收释放空域;我国在跨管制区边界的进出点相对固定而且移交高度也相对固定,不利于最优航路的选择,这也是国内在关键节点拥堵并导致大量延误的主要原因之一。建议借鉴欧洲实施的空域结构重构计划,也采取两步走策略,首先增加空域内固定航路数量,为每条固定航路提供两到三个备选航路和相关进出点,待条件成熟后再过渡到引入类似欧洲的FRA概念。

(三)探索利用先进技术,实现空域改革动力变革

欧洲空域系统重构是针对难以解决的延误问题而提出的改革方案,其主要手段是探索利用先进技术,如虚拟化技术和动态空域配置技术,在最急迫的10个空域拥挤热点区域,有的放矢的进行空域结构探索性改革,待试点取得成果后再推广到整个欧洲区域。我国的空域精细化改革在三个地区已经进行试点,就是采用先在局部区域试点的办法,与欧洲空域改革异曲同工,要尽快将相关的新技术、好经验推广到全国。

(四)扩充多元用户融合运行,实现空域准入性变革

无人机用户的异军突起,将与现行航空用户共同分享空域,未来也有可能占据半壁江山。两类用户的空域需求和运行特点不同,存在一定互补,欧洲对UTM和ATM的融合运行已经给我们提供可参照的样本和可借鉴的经验。因此,加强对用户需求研究与分类设置,确定融合运行规则,实现空域精细化改革,有利于提升空域容量,提高空域利用率,扩展交通的便利性,强化国计民生的保障度。

(五)深化间隔标准研究,实现空域运行精细化变革

间隔标准是保障运行安全的重要依据。欧洲空管、航司、制造商等对TBO、动态尾流等支持性研究将可在未来支持实现更灵活的运行间隔。因此,我们在保证安全指标不降级的情况下,适时推动精细化间隔标准的研究和应用,促进航空器实现更加安全的运行,提升航空器全天候运行保障能力,减少航空器因间隔排序导致的延误,实现空域安全和效率并举的目标。

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