空中大擁堵

從程序管制到雷達管制，再到未來的衛(wèi)星導(dǎo)航管制，中國空中交通管理體系正在艱難地與民航業(yè)的爆炸式增長進行一場長跑競賽

8月2日，對于中國兩大航空巨頭——中國東方航空股份有限公司（下稱東航）、中國國際航空股份有限公司（下稱國航）來說，無疑是個灰色的日子。

根據(jù)中國民用航空總局（下稱民航總局）的公告，他們各有一個航班因延誤受到兩次黃牌警告，被取消了航線經(jīng)營權(quán)。通常，離港航班正常率排名后20位的，會受到黃牌警告。

“我們也不愿意延誤，”東航董事會秘書羅祝平在接受《財經(jīng)》記者采訪時，對于這一決定也不無委屈。因為在他看來，確系飛機檢修、綜合服務(wù)等航空公司自身原因而造成的飛行延誤，只占到總延誤率的30％－40％，“有60％到70％的因素，都不是我們能夠控制的”。

這些航空公司不能控制的諸多因素中，最大的挑戰(zhàn)就是中國的天空正在變得擁擠不堪。

目前，北京、上海虹橋、成都、深圳、大連、烏魯木齊等18個機場，由于地面及空域資源緊張，運行已經(jīng)處于飽和狀態(tài)。以最為繁忙的北京首都機場為例，其每日起飛架次已經(jīng)從今年7月的1150班左右，減至每天1100架次；而在10月底之前，更將進一步減至1050架次，10月底至明年3月底為每天1000架次。

這就意味著，僅在今年8月15日至10月27日期間，往來北京的336個航班都將被取消。

此外，為進一步緩解即將到來的“空中大擁堵”，民航總局已經(jīng)明確宣布，在2010年前，將暫停受理設(shè)立新航空公司的申請。

然而，這些被動措施都只能是權(quán)宜之計。因為在過去十年，中國民用航空運輸業(yè)的增長速度每年都在15％左右。而根據(jù)全球兩大飛機制造商美國波音公司和歐洲空中客車的預(yù)測，未來20年中國還將增加近3000架飛機；2006年，中國的民用機隊才剛過千架大關(guān)。

如果中國的空中管理系統(tǒng)不進行一場革命的話，首都機場也許很快就會像今天的北京火車站一樣人滿為患。

空管瓶頸

經(jīng)常在北京、上海等大城市之間搭乘飛機的人，往往都有這樣的經(jīng)歷：在快要登機的時候突然得到通知，由于前方流量控制，飛機延遲起飛。也許只有此刻，我們才會意識到“空中交通警察”——空管系統(tǒng)的存在。

雖然天空是自由的，但在天空中每一架飛機的起飛、降落、航線選擇，都要嚴格聽從空管系統(tǒng)的指揮。空管系統(tǒng)的效率，在相當大程度上決定了整個民航體系的效率。

民航華東空管局運行監(jiān)控中心主任林繼良對《財經(jīng)》記者表示，目前中國的空中交通管制方式，從技術(shù)上來說分為程序管制和雷達管制兩種。

在程序管制下，管制員主要靠飛行計劃、雷達標圖和無線電收聽掌握飛機位置，嚴格按照相應(yīng)的程序、相應(yīng)的間隔標準來指揮；雷達管制則限制相對較少，雷達管制員利用雷達手段，向已被識別的航空器提供管制服務(wù)。

由于不能直接“看到”飛機，傳統(tǒng)程序管制要求同航線同高度航空器之間水平間隔不能小于十分鐘，對大中型飛機來說相當于150公里的距離；利用雷達監(jiān)控輔助的話，這一間隔可以降低到75公里。而采用完全的雷達管制的話，間隔則僅僅需要20公里。

不過，由于各種條件限制，中國只在飛行流量較大的70％的地區(qū)實施了雷達管制，其他地區(qū)仍在沿用空域利用效率低下的程序管制模式。

即使是雷達管制也并不完美。以中國為例，雷達管制的航道一般長寬各20公里，高600米，即在這一立體空間內(nèi)，只允許同時存在一架飛機。如果飛機太多，結(jié)果就只能是“空中塞車”。空管這時就必須暫緩一些航班的起飛降落，以控制航線上的流量。

根據(jù)民航總局的統(tǒng)計，今年6月平均航班正常率為84.22%，其中流量控制和航行保障的空管原因就占到二成，僅次于航空公司自身以及天氣原因。

根據(jù)《財經(jīng)》記者從一些航空公司了解到的信息，在北京、上海等主要機場，因空管原因造成的延誤比例實際上還要遠高于這個比例。目前，中國航線流量擁堵主要發(fā)生在“三點”（北京首都機場、上海虹橋/浦東機場和廣州白云機場）和“三線”（京廣線、京滬線和廣滬線）。

民航總局技術(shù)中心副主任伊群對《財經(jīng)》記者稱，到2005年，中國航空運輸總周轉(zhuǎn)量躋身世界第二，從規(guī)模上而言，中國已經(jīng)成為世界民航大國。但中國還不是一個民航強國，空管能力的滯后就是其中的一個重要因素。

“現(xiàn)在，空管能力已經(jīng)成為中國航空業(yè)發(fā)展的一個瓶頸。” 東航董事會秘書羅祝平也認同這種看法。

作為空中飛行的監(jiān)管機構(gòu)，民航總局也意識到這種緊迫性。從今年5月開始，民航空管系統(tǒng)正式啟動了空管體制改革，決意從制度層面解決空管效率不高的問題，力爭在今年9月之前完成。

據(jù)悉，此次改革的基本思路是“政事分開、運行一體化”，即民航總局空管局、地區(qū)空管局的空管行業(yè)管理職能與運行職能實行分離，行業(yè)職能交由總局和地區(qū)管理局行使；總局空管局和地區(qū)空管局行使業(yè)務(wù)管理與運行職能，實行垂直管理，實現(xiàn)一體化運行。

勾勒“空中高速”

實際上，空中交通管理早已經(jīng)成為一個世界性難題。根據(jù)波音公司預(yù)測，全球民航公司未來20年約需要2.86萬架民航客機，2026年之前，全球商用客機需求量將達到3.64萬架。這對目前已飽受設(shè)施老化、技術(shù)手段滯后困擾的全球空管體系來說，無疑是一個巨大的挑戰(zhàn)。

出于對2025年空中運輸量可能翻倍的擔憂，歐盟早在2004年，就開始發(fā)起了“單一歐洲天空”計劃；其中空管技術(shù)層面的計劃，被稱為SESAR（新一代歐洲空中交通管治系統(tǒng)）。

根據(jù)這一計劃，到2020年，在歐洲上空將實現(xiàn)以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的一體化通信、導(dǎo)航和監(jiān)視，通過建立通用數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)、伽里略導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)、雷達聯(lián)網(wǎng)和廣播式自動相關(guān)監(jiān)視（ADS-B）系統(tǒng)，實現(xiàn)對歐洲高空空域的統(tǒng)一協(xié)調(diào)指揮，以最大限度地提高空域安全、容量和效率。

2005年，美國聯(lián)邦航空局（FAA）也開始規(guī)劃“未來一代航空運輸系統(tǒng)（NGATS）”，這個系統(tǒng)的預(yù)期目標是：到2025年，NGATS將能夠滿足目前運輸量三倍的需要，同時還將保證在除最差氣候外的各種環(huán)境中的航班飛行安全，并可極大地減少旅客的中轉(zhuǎn)時間。

美國聯(lián)邦航空局聯(lián)合規(guī)劃與發(fā)展辦公室（JPDO）總架構(gòu)師杰伊默克爾（Jay Merkle）在接受《財經(jīng)》記者采訪時表示，就目前美國空管系統(tǒng)的保障能力，在舊金山、洛杉磯、華盛頓、紐約、底特律等地區(qū)空域資源，早在2004年就已經(jīng)飽和；目前在很多地區(qū)，利用程度都已經(jīng)超過了100％。

“如果2025年的運輸量是現(xiàn)在的3倍，美國大多數(shù)地區(qū)的空域需求都將是現(xiàn)有能力的兩倍。”他解釋說。

這種空中交通的飽和與過飽和狀態(tài)，也同樣直接反映在了航班延誤率上。根據(jù)美國聯(lián)邦航空局的統(tǒng)計，美國航空公司今年前六個月的航班到達總延誤率達到了21％，創(chuàng)下1995年按目前格式記錄數(shù)據(jù)以來的最高紀錄。其中在6月，各大航空公司航班的到達延誤率更是高達29％，為2000年以來的最高值。

目前，美國和歐洲的空管體系都被稠密的雷達網(wǎng)覆蓋，但由于技術(shù)上的限制，雷達需要36秒鐘才能精確“閱讀”一架飛機的準確位置。這對于一架以每小時900公里－1000公里速度飛行的大型客機來說，尤其在進場和出場時，就要求每架飛機之間必須保持10公里以上的水平距離，以及垂直5公里以上的間隔。無疑，這對機場和空域資源而言，都意味著極大的浪費。

雷達管制還有另外一個重要缺陷。由于每座雷達的覆蓋范圍往往只有500公里左右，要使飛行始終處于雷達管制之下，飛行員不得不遵循一條折線而不是更短的直線飛行，對飛行時間和燃料也都造成了浪費。

因此，歐美目前的策略，都是致力于實現(xiàn)從雷達管制逐漸向衛(wèi)星管制的過渡。在新的空管架構(gòu)中，ADS-B（廣播式自動相關(guān)監(jiān)視）技術(shù)的作用至關(guān)重要。

裝備ADS-B機載電子設(shè)備后，飛行員可以根據(jù)GPS（全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)）閱讀自己的位置，然后將自己的位置、速度、機型和路線等，向其他飛機和方圓270公里范圍內(nèi)的地面控制中心廣播；這樣飛行員和地面人員都可以實時了解所處空域的交通情況，飛機之間距離就可以更近，因為GPS的精度可以達到100米以下，甚至30米左右。借助這套系統(tǒng)的幫助，飛行員還可以自己根據(jù)交通狀況選擇更近的線路，而不是完全依賴于地面控制中心。

美國聯(lián)邦航空局新聞發(fā)言人漢克普萊斯（Hank Price）在接受《財經(jīng)》記者采訪時透露，2025年前，美國全國380個雷達都將逐步被取代，屆時“將處在一個新的空管網(wǎng)絡(luò)中”。采用ADS-B的機場，每45秒鐘即可起降一架飛機，每條跑道的起降能力可以比現(xiàn)在增加25％。

中國式選擇

和已經(jīng)準備從陸地向太空過渡的歐美空管體系相比，擺在中國空管體系面前的道路無疑更加漫長。畢竟，對于這個擁有廣闊領(lǐng)空的國家而言，雷達管制也還尚未實現(xiàn)完全覆蓋。

民航華東空管局通信導(dǎo)航處處長蒲海波對《財經(jīng)》記者表示，就目前中國的國情而言，雷達管制還是最成熟、最可靠的手段；中國近幾年的發(fā)展方向，還是以逐步普及雷達管制為主，畢竟相對于程序管制而言，這已經(jīng)是很大的改善了。

在“十五”期間（2001年至2005年），隨著北京、上海、廣州三大區(qū)域管制中心的建成并投入使用，中國實現(xiàn)了70％的空域置于雷達管制之下。今年7月，以成都為中心、覆蓋西南地區(qū)的中國第四大區(qū)域管制中心亦開始籌建，預(yù)計在2015年前正式投入運行之后，屆時中國有望實現(xiàn)大部分區(qū)域的雷達管制全覆蓋。

在中國，雷達管制技術(shù)本身，通過軟件更新等也還存在進一步提升的空間。根據(jù)民航總局空管局的規(guī)劃，從2007年11月22日零時起，在中國所有飛行區(qū)8400米到12500米高度的空域范圍中，飛機間的垂直間隔將從600米縮小到300米。在縮小垂直間隔后，可以飛行大型客貨機的飛行高度層將由目前的6個增加到13個，航空空域的利用率可以增加1倍以上。

蒲海波在接受《財經(jīng)》記者采訪時承認，這次縮短垂直距離，就得益于軟件更新帶來的技術(shù)改進。

不過，他也同時指出，雖然把可利用的高度層在理論上增加了1倍，但考慮到安全性，實際上不會那么大，“大致可以提高20％到30％。”

顯然，僅僅依靠現(xiàn)有的雷達管制，注定難以滿足中國長期的航空發(fā)展對空管體系的需求。因此，在中國民航總局制定的“十一五”規(guī)劃中，除了在東部地區(qū)飛行密度較大的航路推進區(qū)域?qū)Ш剑≧NVA/RNP）航路、在西部地區(qū)及極地航路開展高頻數(shù)據(jù)鏈試驗，以及建成以北京、上海和廣州三個節(jié)點為主要框架的航空電信網(wǎng)實驗網(wǎng)之外，也強調(diào)要通過試點逐步推進ADS-B的應(yīng)用。

民航總局技術(shù)中心副主任伊群在接受《財經(jīng)》記者采訪時透露，中國正在研究美國和歐洲的做法，探討如何建設(shè)自己新一代空中運輸系統(tǒng)。

但在業(yè)內(nèi)人士看來，由于這一系統(tǒng)涉及到的部分相當龐雜，要真正實施起來并不容易。歐美雖然都采取了ADS-B技術(shù)，但數(shù)據(jù)鏈的頻段和制式等并不一致，中國在技術(shù)上如何抉擇，也是一個考驗。

民航總局空管局有關(guān)人士也對《財經(jīng)》記者坦言，由于涉及的方面太多，需要改造的設(shè)備太多，現(xiàn)在也無法預(yù)計整個系統(tǒng)更新的投資規(guī)模有多大。

在蒲海波看來，目前中國民航飛機根據(jù)衛(wèi)星給自身定位，在技術(shù)上也還沒解決好更新速度慢的問題；此外，收費昂貴也是一個問題。更重要的是，由于衛(wèi)星導(dǎo)航涉及到國家安全問題，目前政策層面的態(tài)勢就更加微妙了。

當然，在技術(shù)層面的制約，在將來有望隨著中國二代北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的成功運行，以及和空管系統(tǒng)相關(guān)新技術(shù)產(chǎn)品的成熟得以緩解。

民航總局空管局副局長呂小平就曾表示，“十三五”（2016年到2020年）期間，中國將在全國范圍內(nèi)建設(shè)新一代星基（基于衛(wèi)星導(dǎo)航）空中交通管理系統(tǒng)，以達到歐美等先進國家的管理水平。這樣，在2020年至2030年期間，中國將逐步形成新一代空管運行體系。

現(xiàn)任民航華東空管局運行監(jiān)控中心主任的林繼良，對于中國未來的空中管制，更是有著詩一樣的想像：

今后的天空，就像一個縱橫交錯的道路網(wǎng)絡(luò)，這中間有高速、也有小路，還有過道，只要不是互相穿越。雖然不能說“天高任鳥飛”，但飛行員顯然有了更多自主選擇的機會，而不是像如今一樣受到嚴格的控制。