有数据有真相!机场超容量运行已成常态?

 　　2018年春运部分繁忙机场超容运行分析

　　在2018年2月1日至3月12日为期40天的春运中，我国民航空管系统共保障运输航班633891班，日均15847班，2018年2月9日(农历腊月24)保障16459班，达到春运峰值。春运期间，空管系统共保障我国大陆地区232个民航运输机场航班起降1046750架次，日均起降26169架次，较2017年日均起降增长5%左右。

　　随着民航运输量的增长，各地机场存在不同程度的超容运行现象。春运期间，全国民航机场总超容运行3705小时，日均93小时，其中2018年2月23日(农历正月初八)超容运行最为严重，有29个机场超容，平均超容率达10%。

　　结合数据统计结果，部分机场超容量运行已成为一种常态。

　　本文结合2018年春运40天的次日飞行计划数据、飞行动态电报数据、ACARS数据、雷达综合航迹数据，统计了繁忙运输机场超容运行情况，并对两次超容运行进行了剖析。

　　二、全国部分繁忙机场运行简况

　　40天春运期间，我国起降架次排名前20的机场共起降航班630601架次，占全国民航运输机场总起降的60%，如图1所示。

　　这20个主要机场日均起降785航班，标准差为347，分布极不均衡，有较为明显的地域特征。

　　从起降架次规模来看，这些机场大体可以分为3个梯队。

　　第1梯队是日均起降1200架次以上的机场，共3个机场：北京首都机场(日均1654)、上海浦东机场(日均1373)、广州白云机场(日均1328)。

　　第2梯队日均起降700到1100架次，共7个机场：昆明长水机场(日均1013)、成都双流机场(日均986)、深圳宝安机场(日均976)、西安咸阳机场(日均889)、重庆江北机场(日均827)、杭州萧山机场(日均770)、上海虹桥机场(日均702)。

　　第3梯队日均起降440到700架次，共10个机场：郑州新郑机场(日均611)、南京禄口机场(日均594)、厦门高崎机场(日均543)、海口美兰机场(日均528)、武汉天河机场(日均511)、长沙黄花机场(日均498)、青岛流亭机场(日均488)、天津滨海机场(日均487)、乌鲁木齐地窝堡机场(日均464)、贵阳龙洞堡机场(日均446)。

　　图1 春运期间起降架次排名前20的机场数据

　　将这20个主要机场在春运期间日均起降航班数量与2017年全年日均进行对比，如图1所示。大多机场在春运期间的起降架次相对2017年全年日均都有不同程度的增长，平均增长5%左右，其中海口/美兰机场、郑州/新郑机场、贵阳/龙洞堡机场的起降增长率表现比较突出，分别达到23%、14%、9%。

　　同时，也存在日均起降增长率小于0的机场，如上海/虹桥机场(-3%)、青岛/流亭机场(-1%)，即春运期间这两个机场的平均日起降架次小于2017年日均起降架次。

　　旺盛的需求与现有保障能力的不足之间的矛盾，导致了机场超容运行现象的产生。

　　通过运行数据分析发现(详见图2)，春运期间日均超容量1小时及以上的机场达23个。其中广州白云机场、上海浦东机场、西安咸阳机场、北京首都机场、深圳宝安机场超容运行比较频繁。

　　需要注意的是深圳宝安机场日均超容运行时间最多，达9小时，平均超容率约10%(超容率指机场的起降架次超出其容量标准的百分比)。北京首都机场作为时刻资源最紧张、时刻控制最严格的机场，日均超容高达5小时，平均超容率4%。

　　图 2频繁超容运行机场

　　图3 频繁超能力运行机场

　　继续选取频繁超容的23个机场进行分析，结合图2、图3。从超容率来看，海口美兰机场、长春龙嘉机场、哈尔滨太平机场、石家庄正定机场的超容率比较突出，平均超容率在12%左右，尤其海口美兰机场和长春龙嘉机场的最大超容率都达到43%。

　　在这些频繁超容量运行的机场中，有部分机场的起降架次排名并不高，但其超容量现象却比较明显，如长春龙嘉机场、哈尔滨太平机场、石家庄正定机场等。

　　对这些机场的实际起降架次进行统计，发现这些机场在不同时段的起降架次差异较大，起降架次集中于部分高峰时段且超出容量限制，而其他非高峰时段的起降较少。

　　进一步查看起降繁忙但超容量现象较少的机场，如昆明长水机场、成都双流机场，二者起降架次在全国排名靠前，但这两个机场在整个春运期间的超容量运行次数只有27次。

　　对这些机场的小时起降架次进行分析，发现其不存在比较明显的流量波峰和波谷，使其可以更充分的利用空域资源。而主要机场中不均衡度最小的杭州萧山机场，虽然日均超容运行时间较长，日均7小时，但平均超容率最低，只有4%。

　　三、典型分析

　　机场的航班时刻结构对实际运行中是否超容运行起到关键性的作用。由于起降航班的不均衡性，现实中可能存在依据飞行计划的舱门时刻计算流量时机场不超容，但将舱门时刻转换为起降时刻重新计算后反而超容的情况。因此，本案例将分别以开/关舱门时刻、起降时刻为基准对次日飞行计划及实际起降进行超容量统计分析。

　　(一)首都机场某次次日计划超容的运行情况

　　现就2018年2月14日17:00-17:59这一小时内北京首都机场的次日飞行计划进行分析，次日飞行计划在这个时间段内有100个航班，超容率达13.6%，其中计划起飞51班(含临时计划起飞航班5个)、计划降落49班(含临时计划降落航班5个)，计划航班中实际执行91个航班，其中起飞43班、落地48班。

　　在实际执行起飞航班中，有3个航班关舱门延误，平均延误45分钟，延误率7%，所有执行航班的平均关舱门延误为3分钟;有11个航班起飞延误，平均延误49.6分钟，延误率26%，所有执行航班的平均起飞延误为13分钟;有32班起飞正常。在实际执行落地航班中，有8个航班的实际落地时间比预计开舱门时间晚10分钟以上，平均延误29分钟，延误率17%，余40班落地正常。这些起飞不正常、落地不正常的航班自然也会对下一时段的航班运行产生影响。

　　实际起降统计表明，首都机场在下一时段，即：18：00-18：59期间实际起降93架，超容率5.7%，起飞正常率为62.5%。

　　(二)首都机场某次实际超容运行情况

　　北京首都机场在2018年2月2日12：00-12：59期间实际起降102架(详见图4)，超容率达到16%，其中54架起飞、48架降落。

　　相对实际运行中如此大的超容率，该时段的次日飞行计划超容情形并不严重，依据舱门时刻统计该时段运行89架航班，起飞44架、降落45架。

　　然而，当依据标准场面滑行时间将开关舱门时刻转换为起降时刻进行统计，发现起降架次为95，超容率达到8%。这就使得该时段的航班计划从结构上就已出现了较大的超容可能性，而实际运行中的多种动态、随机因素自然加剧了超容现象的进一步发展。

　　图4 北京首都机场某次实际超容运行示例

　　进一步提取该时段102架实际起降航班的计划开/关舱门时刻，并统计计划开/关舱门时刻所处的不同时段。发现这些起飞航班的计划关舱门时刻主要分布在11：30-12：29期间，但也有更早时段的累积延误航班，甚至有1架航班的计划关舱门时刻为09：30。降落航班的计划开舱门时刻主要分布在12：00-13：29期间，但也存在落地航班提前或延误较大的情形，如有1架航班的计划开舱门时刻为14：00、1架航班的计划开舱门时刻为11：25。(详见图5)。

　　图5 首都机场某次实际超容运行示例航班计划信息

　　在54个起飞航班中，3个航班关舱门延误，平均延误36分钟，延误率6%;22个航班起飞延误，平均延误53.8分钟，起飞延误率41%。

　　在48个落地航班中，有8个航班的实际落地时间比预计开舱门时间晚10分钟以上，平均延误28分钟，落地延误率17%。综合起飞和落地来看，首都机场在该时段超容率16%，起飞延误航班为22个、落地延误航班有8个。可以看出，较大的超容率往往催生大量的不正常航班。

　　四 、小结

　　本文通过历史运行数据分析，部分机场长期处于超容量运行状态，同时部分机场的容量标准及航班时刻不合理，容量值偏低，航班时刻不同时段的不均衡度较大，未能充分利用资源，应尽快对相关机场展开科学合理的容量评估，并根据实际运行架次作为评估参考。针对部分中小机场，应尽量减小机场起降架次在不同时段的不均衡度，以便在繁忙机场愈加繁忙的同时充分利用中小机场所闲置的大量航班时刻资源。

　　此外，繁忙机场在每天不同时段内的航班运行数量都接近其容量值且差异较小，一方面，这种安排更充分的利用了空域资源，但另一方面也缺少了应对外界干扰或扰动的冗余资源，使得繁忙机场的抗干扰能力下降。建议采用以机场群建设为依托的分流方案和机场定位功能细化，促使机场需求在一定范围内均衡化，同时为机场抗干扰提供裕度。

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