枢纽机场总体规划航行探讨 本文关键词：总体规划，航行，枢纽，探讨，机场
枢纽机场总体规划航行探讨 本文简介：摘要:随着我国民航的迅猛发展，机场规模不断扩大，机型不断增多，起降架次持续增多，机场周边的噪声污染日益严重，亟需得到有效控制。通过改进飞行程序改善噪声污染，因其方案制定周期短，应用型强，得到广泛认可。本文通过减噪进离场飞行程序设计，对噪声敏感区进行优化，使用AEDT进行仿真，分别给出了单机型噪声优化
枢纽机场总体规划航行探讨 本文内容：
摘要:随着我国民航的迅猛发展，机场规模不断扩大，机型不断增多，起降架次持续增多，机场周边的噪声污染日益严重，亟需得到有效控制。通过改进飞行程序改善噪声污染，因其方案制定周期短，应用型强，得到广泛认可。本文通过减噪进离场飞行程序设计，对噪声敏感区进行优化，使用AEDT进行仿真，分别给出了单机型噪声优化与机场整体优化结果，显示用近端减噪离场爬升程序(NADP1)设计、离场偏置、连续下降进近程序(CDA)可以达到明显优化效果。
关键词:飞行程序;减噪;机场噪声优化
枢纽机场总体规划航行分析要点
随着经济迅速发展，航空出行量在近年来有着巨大的增长态势，原有机场的总体规划已经不能满足其快速增长的航空量发展需求，特别是未来需要打造民航枢纽的城市机场，面临着针对更大容量需求而实施的总体规划修编。根据笔者所在上海华东民航飞行程序设计研究院实际统计数据，自2017年起，仅华东地区就有11个机场委托开展总体规划阶段的航行服务分析，远期定位为枢纽机场的数量为7个，占华东地区机场总数的16%。为便于阐述，本文所述的航行分析包含空域规划和飞行程序设计两部分内容。根据《民用机场总体规划编制内容及深度要求》：在编制新建机场总体规划或修编运行中机场总体规划时，应编制机场空域规划及飞行程序方案，重点研究飞行容量、跑道运行模式、空中运行条件等内容，并明确提出存在的主要问题和解决步骤。因空域规划和飞行程序设计密切相关，往往合并开展。由于枢纽机场规划规模较大，空域规划和飞行程序设计复杂程度高，本人结合工作实际，对定位规模较大的枢纽机场总体规划阶段空域规划和飞行程序设计应着重考虑的问题和经验进行梳理和总结，为规划、设计者提供参考。总规阶段空域规划和飞行程序设计概况根据民航局飞标司下发的《民用机场飞行程序方案研究报告－总体规划阶段》编制模板，空域规划部分主要包含跑道构型和运行模式介绍、空域环境分析、周边机场影响分析、近远期本场划设飞行程序的空域需求和进离场航线规划；飞行程序设计部分主要包含导航设施规划、程序设计方案和净空评估。飞行程序设计立足于空域规划的基础上，将本场起降和规划进离场航线进行衔接。
枢纽机场总体规划特点
总体规划通常由地面设计单位对飞行业务量开展阶段性的预测分析，确定近远期规划目标年和相应吞吐量，结合场地情况规划跑道构型，提出符合目标年需求的跑道运行模式。在此基础上实施的空域规划和飞行程序设计，主要包含以下几方面特点。1）需求预测量较大。通常，总体规划考虑近期10年发展、远期30年发展的规模，对未来巨大的航空量需求予以充分考虑。以部分华东地区枢纽机场为例，列举规划目标年吞吐量数据如下。2）运行模式复杂。由上表也可以看出，为满足未来机场预测的客运吞吐量需求，需要足以支撑运量的地面条件，因此跑道条数规划较多，形成多种运行模式并存的局面，运行模式较为复杂。3）现有航线结构单一。目前，国内航路航线规划还基于传统导航，航路航线向背台划设，往往一个导航台上存在数个方向呈“米”字型交错的航线。对机场而言，进出双向共用一条航路，航线结构单一且运行冲突也较大。同时，航线之间的区域大面积被特殊空域填充，考虑航路航线两侧和特殊空域之间需满足一定的水平间隔，可用分流航路少，新辟平行航路困难。如需满足未来发展需求，需要打破现有的航线结构，增大空域容量。
空域规划要点
结合部分枢纽机场总体规划项目开展的实际经验，总结分析空域规划的思路和要点如下。1）航线规划。通常，枢纽机场因预测业务量较高，在航线规划时应基于进离场分流，并尽可能长的延伸分离航段，最大限度的减少进出港航班之间的运行冲突。同时结合机场功能定位和航程规划，新辟航线应满足本地区的出行方向需求，实际运行航班流量较大的方向，应着重考虑开辟更多的进离港点，尽量使用满足间隔要求的平行航线进行本场和进离港点的衔接。2）空域需求。空域规划中所提出的需求主要是指划设本场起降飞行程序所需要的区域，纵向包含了起飞、降落所使用的一边和五边，横向包含两侧的三边。空域需求的提出应当基于运行模式，例如：实施独立平行进近，五边长度应当充分考虑航班排序的实际使用需求；实施独立离场，三边宽度应当充分考虑起飞后立即偏转的需求，尽量使用双三边设置，将进场程序与离场程序分离，提高本场空域内的容量和运行效率。3）空域影响分析。由于机场规模和空域需求的扩大以及航线的新辟，可能会对周边机场的运行和其他特殊空域的活动造成影响，在编制空域规划报告时，应明确提出对周边机场可能带来的影响，提出矛盾点，并对解决途径进行简要的分析，提出分阶段解决矛盾、逐步实施空域拓展的思路和建议。以杭州萧山机场总体规划远期空域规划方案为例：杭州萧山远期规划4条跑道，实施独立运行模式。因周边机场分布非常密集，军民航相互运行影响较大，杭州萧山现有空域资源紧张，航班运行冲突大，在空域规划时，需实施进一步分流，且根据实际运行统计数据，桐庐方向航班流量占总量60%左右，需要重点开辟桐庐方向进出口，缓解航班拥挤。远期空域规范方案如图1所示。由图1可知，杭州萧山机场远期空域规划主要侧重于以下几个方面。1）在现有进离场航线基础上进一步延伸和分流。2）新辟向西运行的航线以及西南方向平行进离场航线，缓解原桐庐方向的压力。3）提出双向独立运行和双三边运行的空域需求。4）充分分析现有军民航运行的矛盾和限制，分析空域规划方案对现有周边机场和空域的影响，提出分阶段解决矛盾的思路和建议。飞行程序设计要点飞行程序设计应与空域规划相匹配，进离场程序的格局应符合空域容量的需求。因此，针对枢纽机场总体规划阶段的飞行程序设计总结思路和要点如下。1）导航规划。根据《中国民航基于性能的导航实施路线图》要求，至2016年实现PBN全面应用，至2025年实现PBN与CNS/ATM系统整合，成为我国发展“新一代航空运输系统”的基石之一。考虑到PBN全面应用的局势，且所需空域范围比传统程序更大，因此，针对枢纽机场的近远期飞行程序设计应以PBN为主，尽量减少传统程序导航台建设的投入。2）程序方案。划设飞行程序方案首先应明确运行模式，划定五边长度，结合净空确定离场转弯。尽量使离场程序和进场程序分开或利用高度实现互补干扰，外围航线的衔接尽量构建“四角进近”整体格局，以达到空域容量的最大化。尽量使用双三边设计，内侧三边高高度进场，外侧三边低高度离场，尽早完成高度穿越，减少运行冲突。示意如图2所示。3）净空评估。目前，总体规划阶段飞行程序设计的净空评估内容较多，包含了各类进近、复飞和离场的评估。规划阶段的净空控制有必要提出，但应有侧重，除国际民航组织附件十四《机场》中对净空的控制要求外，重点应关注精密进近程序的正常运行和离场低高度转弯的安全超障，评估近远期净空处理方案。
相关专业的辅助论证
为更明确地验证空域规划和飞行程序设计能否满足空域容量需求，建议机场建设单位在总体规划设计阶段实施空域容量评估或仿真模拟，这是验证空域规划和飞行程序设计是否合理可行的有效手段，并且能够在模拟仿真过程中发现容量限制的短板，在日后的发展中可以着重解决相应的矛盾。通常，枢纽机场规划多跑道运行时，会对塔台位置进行进一步伦镇，甚至有第二塔台的建设需求，此时，塔台作为机场区域内较高的障碍物，其高度划设一方面要确保塔台通视的范围，另一方面不能规划太高使其成为影响正常运行的控制障碍物，因此，有必要对塔台通视情况进行评估，对塔台高度实施论证。此外，机场的建设往往会对周边已有的居民区产生新的噪音影响，特别是多跑道机场未来如实施独立离场，飞机将在较低高度实施转弯，航迹与单跑道程序完全不同，需要对机场周边区域进行噪音评估，根据评估结果研究是否有调整飞行程序的可能。
结语
本文通过对枢纽机场总体规划阶段空域规划和飞行程序设计的特点进行总结，结合实际经验提出了空域规划和飞行程序设计的要点，为规划和设计者提供思路，加强总体规划报告编制的深度，同时也为机场建设单位提供参考，为机场日后的发展提供更加翔实的理论支持。
作者：刘冰 柯贤隆 单位：上海华东民航飞行程序设计研究院 民航华东地区空中交通管理局上海区域管制中心
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