华东空管协同决策系统“三问”

 　　正如大家司空见惯的地面堵车一样，空中也会因为航班量过多而出现拥堵。近年来，在航班量年均增长10%以上、空域紧张情况无法得到根本性缓解的情况下，我国民航空管系统开始了新的探索——通过构建协同决策系统，加强航班流量管理，缓解空中拥堵，提升旅客出行体验。——题记

　　来自上海的私人医生王先生由于业务需要，经常飞往全国各地。他说，最近从上海出发的乘机体验越来越好了：在登机后，不再会长时间被闷在机舱里;在航班延误时，问问服务人员，就能得到相对准确的延误时间和原因;一旦出现大面积航班延误，还能提前获知航班长时间延误或者取消的信息，不用盲目赶往机场……这一感觉并非上海旅客独有，在南京、杭州、无锡、合肥机场等华东区域内的所有机场，旅客都有这样“越来越好的乘机体验”。这种新的体验得益于华东空管协同决策系统(CDM)。自2014年10月开始，该系统全面覆盖华东地区42个民用机场。

　　CDM作为流量管理的重要基础，是一个高度自动化、智能化、具有提前量的协调平台。这个高度集成了各类运行信息的平台，可帮助航空公司和机场提高运行效率，规避运行风险，创造公平、透明、高效的航空运输运行环境，进而提升旅客乘机出行体验。华东空管CDM可以说是民航空管系统主动作为、治理拥堵的“试验田”。开垦这片“试验田”的背景是什么?系统如何确保航班运行有序畅通?是否达到各方预期效果?带着这“三问”，本报记者近日走入这块“试验田”，探寻华东空管成功研发、运行CDM的秘密。

　　一问：空中拥堵为哪般?

　　——当航班量超过航路容量时，空中拥堵不可避免。华东空管摒弃“总量控制”的简单方式，构建独具特色的CDM，进行科学的流量管理，提升旅客出行体验。

　　当车辆数量超出道路的设计容量时，就会堵车。当航班量超过航路容量时，空中拥堵也随之而来。

　　国际民航组织公布的资料显示，民航华东情报区是与美国东部和欧洲中部并列的全球三大航班密集情报区之一。这个区域的民航空域仅占全国的1/9，却承载了全国民航近1/3的飞行流量。这一客观条件决定了华东地区的空中拥堵不可避免。

　　面对拥堵，要么增加道路总量，要么控制道路使用用户的总量。受制于客观条件，增加航路量的难度较大。

　　以华东地区为例，2004年~2014年，华东地区的航路总长度年均增长3%，航班增量年均超过10%。当航路数量增长比例远远跟不上航班量的增长速度时，空中拥堵就会越来越严重。

　　那么，是否可以控制航班总量呢?尤其是当北上广等越来越多的大城市在治理拥堵时限制公众买车时，空管部门在治理空中拥堵时，能否采用同样的办法呢?

　　华东空管局局长张建说：“当越来越多的公众希望乘坐飞机出行时，满足社会公众对航空运输服务的需求是我们的职责。我们在治理航班延误时，不能简单粗暴地限制航班总量，而应该尽可能地采用更加科学的方法，挖掘潜力，规范秩序，履行好我们服务大众、服务地方经济社会发展的职责。”

　　导致空中“堵车”的重要因素还包括特殊天气、其他空域用户活动等。2014年6月25日~10月31日，全国各地共发生了82次大面积航班延误，其中复杂天气引发了57次，军事活动引发了24次。

　　在既不能限制航班量，又没有办法增加航路数量、人工影响天气的情况下，空管部门必须想办法进行科学的流量管理，加强与航空公司、机场的合作，提高航班延误后的放行效率，减轻航班延误程度，改善运行秩序。

　　“在华东管理局的支持下，我们开始建设华东空管CDM。即使不能彻底解决航班延误问题，也要努力缓解延误压力，改善旅客的出行体验。”华东空管局党委书记朱士新说。

　　基于资源共享和协作运行的理念，依托网络和计算机技术，2012年6月，华东空管抱定“做全国最好的流量管理决策系统”的信念，开始了CDM系统的研发之路。2012年12月17日，华东地区CDM验证系统上线试运行。此后，华东空管积极扩大CDM的覆盖范围，由最初的只涵盖上海两座机场逐步扩大到4座、6座，最终实现了华东地区42座民用机场全覆盖的目标。其间，华东空管还不断对系统进行升级，相继增加了手动调整模块、大面积延误处置模块和除冰模块等，让CDM功能越来越稳定、完善，性能越来越强大，动态满足实际运行中的各种需求。

　　二问：华东空管CDM

　　如何“疏堵”?

　　——精确计算流控指令，给出准确放行时间，加强预战术管理，提高航班运行效率。

　　在地面道路流量出现异常情况时，交管部门会通过控制红绿灯的时间长短来调节路面的交通流量。同样，在空中航班流量超过预期时，空管部门也会进行流量控制，调节空中航班总量，确保运行安全。那么，空管部门如何确定空中交通“红绿灯”的时间，才能在保证运行安全的情况下，最大程度地减少航班延误呢?

　　走进华东区域管制中心的大厅，就能看到一个面积仅有10平方米的独立区域。在这个区域内，华东空管局流量管理室通过华东空管CDM，掌握着华东地区所有42座机场平均每天4600架次航班的运行情况。

　　华东空管中心流量管理室主任项晓东告诉记者：“华东空管CDM将区域内的航路按走向分为东、南、西北四个方向，对每一个方向的航班流量、运行等情况进行总体分析。在分析的基础上，CDM能预测出管制扇区的流量变化趋势、航路汇集点的流量变化趋势、受影响的航班数量、受影响的航空公司和机场的延误率等，并给出流量控制的建议。”

　　在流量控制指令发出后，CDM系统就重新计算航班的起飞时间，在系统上进行公布。航空公司通过从华东空管接入的终端，即时了解航班起飞时间的变动，做好起飞准备，避免时刻浪费。

　　由于航空公司、机场等单位的准备工作都需要根据CDM给出的时间来进行，所以这一时间的准确性就尤显重要。

　　东航对2014年9月~11月华东CDM系统给出的撤轮档时间和东航航班实际的撤轮档时间，进行了比对。结果显示，以误差30分钟之内的标准统计，华东地区包括上海两场、宁波、济南、杭州、南京在内的10个机场的准确度平均达到了95.21%，10分钟以内的准确度平均达到78.94%。

　　华东空管CDM对缓解航班延误的作用并不止步于实时的流量管理。华东空管协同航空公司和机场，利用华东CDM，还建立了有效的预战术流量管理机制，对大面积航班延误提前做好准备。“比如在复杂天气或者大规模军演的前一天，CDM可以根据各种限制因素预测出航班受影响的程度。”华东空管局CDM项目技术组组长陈晓建介绍。于是，空管部门就会协调增开临时航路，调配管制力量;而航空公司则会对航班计划进行取消或者合并，提前通知旅客，避免旅客苦等。

　　2014年7月，受复杂天气和军演影响，华东地区发生大面积航班延误。华东CDM就充分发挥了预战术流量管理作用，协助航空公司提前做出航班安排，提前通知旅客及时安排行程，得到了社会公众的高度赞誉。

　　三问：哪些效果

　　值得期待?

　　——将旅客的机上等待时间平均控制在17分钟以内，大幅降低航空公司运行成本，显著减少航班备降次数。

　　根据华东空管局CDM项目需求组组长孙轶介绍：2014年，旅客在上海虹桥机场出发时，飞机推出到起飞的等候时间基本控制在17分钟以内，华东各机场旅客在飞机上的等待时间都有显著缩短。

　　由于华东空管CDM给出了相对准确的起飞时间，航空公司在安排旅客登机时越来越“心中有谱”，对旅客的服务方式越来越灵活，旅客在机舱内的等待时间也越来越短。此外，东航、上航和春秋航空在通过CDM系统获知航班起飞时间后，还将航班时间提前发布到当班机长和乘务长的手机上，便于机组人员灵活地为旅客提供服务。比如，到饭点时，机长就可以决定组织旅客在机舱内用餐。

　　受益方并不仅限于旅客，航空公司也通过CDM规避了运行风险，降低了运行成本。

　　东航从CDM的使用中获得了巨大的社会效益和经济收益，CDM对桥位和跑道的滑行时间进行了精细计算，航班能有效避免不必要的提前开车。受益于此，2014年，东航在上海两场仅滑行用油就节约了3800吨左右(约合2000多万元人民币)，不但降低了运行成本，也减少了碳排放。

　　CDM通过对空中流量的精确预判和及时提醒，能帮助航空公司规避运行风险。每年暑运期间，山东航空都会有30多个从山东省前往广州区域落地的航班因为天气原因而备降。而今年，在CDM的作用下，山航仅有一个航班在从济南前往广州区域落地时备降，仅此一项，就节约了300多万元的运行成本。

　　杭州机场在接入华东空管CDM后，通过及时提供离港时间，不仅提高了保障效率，改善了旅客的出行体验，还间接提高了候机楼营业收入。借助CDM给出的精确起飞时间，杭州机场全年共有75万人次原本需要在机舱内等待1个小时以上的旅客，被有序地安排在候机楼内进行等待。其中，今年6月的群体性事件同比下降了84%，1个小时以上的等待下降了94%。此外，杭州机场也在全国首次通过桥位引导系统，直接把华东空管CDM给出的离港时间公布给机组。机组在落地并滑行至停机位后，就可以看到下一段航班的航班号和预计推出时间。2014年夏季，根据离港时间，在杭州机场起飞的航班合理使用廊桥的空调，共节约APU燃油消耗约2000万元。

　　“虽然已经收到了令人瞩目的效果，但华东空管CDM建设永远在路上。我们将继续根据实际运行情况的改变，不断升级完善系统，以增强空管服务能力、提高服务质量。”华东空管局总工程师孙涛表示。目前，华东空管CDM已经具备了建设全国民航空管CDM的扩容能力，这将有助于空管系统开展全国统一的流量管理，提高空管系统整体运行效率。

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