航空氣象服務在民航協同運行決策中的應用研究

摘要：航空氣象服務在民航協同運行決策中具有廣闊的應用空間，基于此，本文首先樹立了民航協同運行決策機制的發展歷程，從保障飛行安全、改善旅客體驗以及促進規范運營3個方面，探討了航空氣象服務在民航協同運行決策中應用的必要性，并從航空氣象服務應用現狀出發，提出了對策。

關鍵詞：航空氣象服務；民航；協同運行決策

引言

改革開放以來，隨著社會經濟的不斷發展與交通出行需求的日益高漲，我國民航業得到了長足的發展。根據航班管家發布的《2023年民航數據總結報告》，2023年，我國民航客運航班總量預計達492.2萬班次，旅客運輸量6.2億人次。民航協同運行決策是民航業高質量發展的重要保障，歷經多年的探索，我國已經初步構建了民航協同運行決策機制，但在實踐層面，民航協同運行決策機制仍面臨諸多問題，如航空氣象服務應用不充分的問題，并導致了航班延誤率高的現象。對此，要加強航空氣象服務在民航協同運行決策中的應用，提高民航協同運行決策的科學性。

一、民航協同運行決策機制概況

民航協同運行機制最早可以追溯到2002年，當年成立的民航局空管局運行管理中心，全面負責民航空管系統的運行管理、流量管理、應急處置等工作，奠定了民航協同運行機制的基本架構。2005年，民航協同運行機制正式建立，屬于臨時性的協同運行機制，各方以視頻會議的形式，共享信息，進行協同運行決策。隨著航班量的持續增長，原有的協同運行決策機制越來越難以滿足決策需要，民航空管局牽頭建立了CDM系統，標志著民航協同運行決策機制發展到新的階段[1]。2014年以來，隨著《基于空中交通通行能力的大面積航班延誤應急響應機制建設指導材料》（試行）等多份重要文件、政策的出臺，民航協同運行決策機制日益完善，在空中交通流量管理以及飛行安全中發揮著越來越重要的作用。

二、航空氣象服務在民航協同運行決策中應用的必要性與現狀

（一）航空氣象服務在民航協同運行決策中應用的必要性

1.保障飛行安全

確保飛行安全，是民航運行決策的基本目標，而航空氣象服務在民航協同運行決策中的應用則在保障飛行安全中發揮著重要的作用。一方面，航空氣象服務不僅可以通過氣象預報，幫助飛行員了解氣象情況、研判可能存在的氣象風險，也能通過實時氣象信息更新，助力飛行員決策，以避開惡劣天氣；另一方面，航空氣象服務對于航線規劃、機場運營也有著重要的價值，如選擇最優航線、提高航班準點率，降低運營成本[2]。

2.改善旅客體驗

民航業屬于運輸服務業的范疇，改善旅客體驗，既是提高旅客滿意度的客觀需要，也是民航業高質量發展的必然要求。航空氣象服務在民航協同運行決策中的應用能夠從兩個方面改善旅客體驗：（1）減少航班延誤現象。依托氣象預報等航空氣象服務，航司可以提前做好航班調整，從而有效減少因氣象問題而導致的航班延誤現象，提高航班準點率；（2）提高舒適度。航空氣象服務有助于飛行員避開顛簸區域，使飛行更為平穩，提高旅客舒適度。

3.促進合規運營

航空氣象服務在民航協同運行決策中的重要性，使各國均對航空氣象服務的使用做了具體的規定。中國民用航空局空管行業管理辦公室2019年出臺的《民用航空氣象預報規范》明確規定“各級民航氣象服務機構應當對其發布的預報產品負責，對預報產品持續檢查并按規定及時更正、修訂和取消。當保持預報的唯一性，各種報類應當保持同一地點、同一要素、同一時間的預報結論一致。”從這個角度而言，航空氣象服務在民航協同運行決策中應用能夠促進民航的合規運營。

（二）航空氣象服務在民航協同運行決策中應用的現狀

當前，航空氣象服務在民航協同運行決策中的應用方式主要有兩種：

1.設立氣象服務席位

部分地區的氣象中心，在民航運行監控中心、區域管制中心和流量管理室設立了專門的氣象服務席位，由專人為民航協同運營決策提供專業化、多樣化的航空氣象服務，并在基本服務的基礎上，提高各種類型的增值性服務。

2.建立協同運行決策的氣象輔助工具

為進一步發揮航空氣象服務在民航協同運行決策中的作用，部分地區開始探索建立協同運行決策的氣象輔助工具，最為典型的便是深圳。早在2007年，深圳空管站便針對寶安機場終端區及珠海進近管制區，研發了專門的強對流天氣臨近預報系統，并于2011年正式運行，有力發揮了航空氣象服務的作用[3]。

當然，航空氣象服務在民航協同運行決策中的應用，同樣面臨諸多問題，比如，缺乏共同的氣象情景意識。受信息溝通不暢等因素的影響，氣象部門與空管部門的氣象情景意識未必完全一致，這對航空氣象服務在民航協同運行決策中的應用帶來了極為負面的影響。又如，系統融合滯后。民航數字化建設采用的是分階段建設的模式，并形成了眾多的信息系統，氣象信息系統與航班運行、流量管理決策系統均在民航運行決策中發揮著重要的作用，但兩大系統的融合情況并不樂觀，存在著數據壁壘。此外，不同部門、人員間溝通、交流不順暢，也影響了信息共享和協同運行決策。

三、加強航空氣象服務在民航協同運行決策中應用的策略

（一）加強氣象基礎理論與科技的共同研究

氣象系統是一項極為復雜的動態系統，受到氣壓、風速、溫度、濕度等多重因素的影響。氣象系統的復雜性決定了氣象預報具有不確定性，氣象預報結果與實際氣象難免存在偏差。航空運行決策具有定量性的特點，與氣象預測的不確定性形成了難以調和的矛盾，而提高氣象預報的精準性，則是破解此一矛盾的關鍵。對此，應加強氣象基礎理論與科技的共同研究，依托理論進步與科技創新，提高氣象預報準確率，從而更好地發揮航空氣象服務在民航協同運行決策中的作用[4]。

1.深化氣象基礎理論研究

氣象基礎理論以大氣科學的基本原理和現象為研究內容，涉及大氣動力學、熱力學、輻射傳輸學等多個學科，在指導氣象工作中發揮著重要的作用。應深化氣象基礎理論研究，依托跨學科研究，更為精準地探索氣象形成與演化的規律，為氣象工作提供可靠的理論指導。

2.改進氣象觀測技術

近年來，隨著科學技術的不斷發展，氣象觀察條件大為改觀。應加強新型技術，如衛星遙感技術、雷達探測技術等在氣象觀測中的應用，提高氣象數據的獲取精度以及時空分辨率，以氣象觀測精度的提升，助力氣象預報準確性的提高[5]。

3.改進數值模式

通過網格的合理設置以及模型參數化方案的優化，進一步改進和完善數值氣象預報模式，使數值氣象預報具有更高的準確性和更好的時效性。

4.構建多模式集成預報系統

針對不同模式下觀測結果以及氣象預報的差異性，可構建多模式集成預報系統，將不同模式下的觀測結果與氣象預報融合，并在綜合研判不同信息源的基礎上，進行氣象預報，從而最大限度減少單一模式氣象預報中的誤差，提高氣象預報準確性。

（二）樹立共同的氣象情景意識

氣象情景意識指對各類條件下氣象的認知、理解與判斷，涵蓋對氣象洞察的敏銳性、氣象變化的敏感性以及氣象變化可能產生影響的預見性等多個方面的內容。在民航氣象系統一體化不斷發展的今天，氣象預報結果不一致的問題仍然存在，這對民航協同運行決策帶來了極大的挑戰。因此，相關工作人員樹立共同的氣象情景意識，就成為航空氣象服務在民航協同運行決策中高效應用的必然要求。

1.開展氣象數據集中解讀

氣象數據，如溫度、濕度、能見度、風速、云層、降水量等，是氣象預報的基礎，氣象數據解讀中的差異，也是導致氣象預報結果不一致的主要因素。應在全面采集氣象數據的基礎上，開展由氣象專業技術人員、機場管理人員、航空飛行人員、航司運營人員等參與的氣象數據集中解讀工作，增強相關方對氣象數據理解的一致性，為共同氣象情景意識的樹立，奠定堅實的基礎。

2.制定統一預報工作流程和機制

統一預報是破解氣象預報結果不一致問題的關鍵，應制定多方參與的統一預報工作流程和機制，一方面，搭建統一預報平臺，在氣象數據及預報產品整合的基礎上，為相關部門、人員提供一致的氣象信息來源，促進各方氣象情景意識的趨同化；另一方面，將氣象預警納入統一預報工作中，確保各方對氣象預警信息有相同的認知與理解，助力形成共同的氣象事件意識[6]。

3.共同制定飛行計劃和操作策略

氣象是影響飛行計劃的重要因素，特別是大風、冰雹、雷暴等特殊氣象，更對航空飛行有著很高的要求。應從協同運行決策的角度出發，以共同的氣象情景意識為驅動，制定飛行計劃和操作策略。

（三）推進氣象信息系統與航班運行、流量管理決策系統深度融合

當前，人類社會已經步入數字時代，數字化轉型成為各行各業高質量發展的必然要求。在數字技術的支持下，氣象信息系統與航班運行、流量管理決策系統，已成為航空事業的新型基礎設施，但兩大系統的融合情況并不樂觀，存在著數據孤島現象，對民航協同運行決策形成了很大的制約。對此，應從以下3個方面推進氣象信息系統與航班運行、流量管理決策系統的深度融合，充分發揮數字技術在提高民航協同運行決策科學性中的作用。

1.推進數據資源共享

氣象觀測數據、氣象預報數據、航空飛行數據等，是民航運行決策的重要依據。應從民航協同運行決策的角度出發，構建氣象信息系統與航班運行、流量管理決策系統數據共享機制，實現實時數據共享與信息互通。

2.加強人工智能技術的應用

人工智能技術以模擬和延展人的智能為核心，在民航運行決策中有著廣闊的應用空間。應將人工智能技術作為銜接氣象信息系統與航班運行、流量管理決策系統的媒介，在兩大系統數據共享、系統集成的基礎上，開發人工智能決策模型，依托人工智能提供的智能決策服務，更好地應對氣候變化對航空飛行的影響。

3.構建一體化的風險評估與應急處理機制

風險防控是民航運行決策的有機組成部分，而氣象風險，則是風險防控的重點。應利用氣象信息系統，對可能存在的氣象風險進行全面、系統評估，并將評估結果實時傳輸給航班運行、流量管理決策系統，通過提前預警，實現氣象風險的快速響應和協同處理，保障航空飛行安全[7]。

（四）加強部門、人員間的溝通、交流

航空流量管制人員、氣象專業技術人員，均在航空運行決策中扮演著重要的角色，前者主要根據各種因素，如航空運行器限制、機場容量、天氣情況等，管理和控制航空交通流量，以確保航空交通的高效性和安全性，后者則為前者提供專業的氣象服務。航空流量管制人員、氣象專業技術人員分屬不同的部門，易因溝通不暢而導致信息傳遞不全面、不及時。因此，加強部門、人員間的溝通、交流，就成為航空氣象服務在民航協同運行決策中應用的必然要求。

1.舉行跨部門聯合會議

根據民航協同運行決策的內涵、要求，定期舉行跨部門聯合會議，航空流量管制人員、氣象專業技術人員及其他相關工作人員，均參與到會議中。會議期間，各部門、人員，匯總各方信息，并及時溝通交流，結合民航協同運行決策的痛點、問題，確定會議議題，重點做好航空氣象信息對飛行安全影響與應對措施的研討工作。

2.制定共同的操作規程

缺乏共同的操作規程，是部門在業務處理、信息共享、應急管理等方面協同性不佳的重要因素，對民航協同運行決策的深入開展形成了極大的制約。應從提高民航運行決策的戰略高度出發，制定共同的操作規程，明確各部門職責及業務流程，確保溝通暢通。

3.開展聯合培訓行動

打破以往以部門為單位的培訓體制，開展多部門共同參與的聯合培訓行動，推進航空流量管制人員、氣象專業技術人員專業知識的學習和分享，使工作人員從原先的單一素質型人才向多素質復合型人才轉變，為航空協同運行決策奠定堅實的人才基礎。

結語

對民航業而言，民航協同運行決策是提高決策科學性、確保民航飛行安全以及促進民航業高質量發展的客觀需要。航空氣象服務在民航協同運行決策中有著廣闊的應用空間，但在實踐層面，應用效果并不理想，對此，應從加強氣象基礎理論與科技研究、推進系統融合、樹立共同氣象情景意識以及推動部門人員間的交流4個方面采取好措施。

參考文獻：

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[7]吳風波，肖海平，成永勤.淺析氣象服務對民航運輸業全過程決策的支持作用[J].廣東氣象，2015，37（01）： 47-51.

（作者單位：黑龍江省機場管理集團有限公司航務管理部）

（責任編輯：袁麗娜）