摘要：机坪管制移交是提高机场运行安全和保障效率的必然趋势，本文对国内机坪管制移交发展现状和取得的成效进行了分析和阐述，并提出应用大数据融合、人工智能等技术，通过机场与空管、航空公司之间的信息共享和协同决策，搭建机坪管制运行智能型指挥体系，实现航空器运行信息的实时感知、进离港航班的智能化排序、机坪资源的智能化分配等，促进机场与空管、航空公司之间的高效联动与无缝协作，为推进“智慧机场”建设、实现机坪管制智能化运行提供理论依据和技术支持。
关键词：机坪管制移交、协同决策、智能化
引 言
随着民航运输的快速发展，航班量持续增长，机场规模不断扩大，机场地面交通流量越来越大，地面管制冲突也随之更加复杂，空管塔台代行航空器机坪运行管理的问题和矛盾日益突出。为了保障大中型机场运行安全和效率的提升，在民航局的统一部署下，国内民用机场正在逐步开展将机坪管制由空管塔台移交机场管理部门的相关工作，以便实现机坪资源整合，优化和完善航空器机坪运行管理，提升机场综合服务保障能力。随着民航的快速发展和运行环境的变化，机坪管制移交是中国民航由民航大国迈向民航强国的必然选择，机坪移交后实施智能化运行是民用机场走向“智慧机场”的必经之路。
1、机坪管制移交
机坪是飞行区供飞机上下旅客、装卸货物或邮件、加油、停放或维修使用的特定场所。机坪管制活动包括航空器地面运行管理、机坪车辆运行及人员管理、机坪保障信息管理、机坪环境管理和机坪监管，管理对象为在机坪上活动的航空器、车辆、旅客、地面工作人员等，通过规范他们的活动，实现机坪运行的安全有效。出港航空器的推出、开车、滑行，进港航空器的进位以及航空器的拖曳作业等都是在机坪完成。机坪管制是机场地面保障运行中的重要环节。
机坪管制移交，主要是将航空器机坪运行指挥权由空管移交给机场机坪运行管理机构。通过机坪管制移交，可以逐渐建立起以机场为主导的地面运行管理体系，既有助于空管部门聚焦跑道运行的安全和效率，同时有利于机场方灵活分配机坪资源，优化航空器地面滑行路径和机坪内航空器拖曳管理，解决不可视区域机坪运行存在的诸多问题和隐患，更好的保证航空器在机坪内的运行安全和效率。随着机坪运行规模不断扩大以及机坪资源整合的迫切需求，机坪管制将在机场运行中扮演越来越重要的角色。
2、国内机坪管制移交发展现状交
2.1机坪管制移交的推广
2013年，民航局下发了《关于推进航空器机坪运行管理移交机场管理机构工作的通知》，杭州、深圳、海口等七个机场先后完成全部或部分机坪移交工作，运行效率得到明显改善。国内现有15个双跑道或多跑道机场，新建大型机场，到2020年预计年旅客吞吐量超过1000万人次的机场以及停机坪存在塔台视线遮蔽的机场，都已纳入民航局机坪管制移交名单。截止目前，北京、广州、西安等机场已顺利接管航空器机坪管制工作，浦东、长沙、贵阳等机场正在积极推进机坪管制移交工作。
2.2机坪管制移交的成效
（1）机场资源高度整合、统筹分配，提高机场运行保障效率。
机坪移交后，可以充分发挥机场在机坪运行管理中的主体作用，使机场资源高度整合，有利于机坪资源合理分配，提升机场运行效率和服务水平。以航空器推出开车为例，在机坪移交前，空管塔台先后对多个航空器发布推出开车指令，由机场运控中心安排机务和拖车实施航空器推开的具体操作，由于不清楚航空器的离港顺序，机务安排航空器的推开次序很多时候与空管塔台的预案不一致，这样会造成离港航空器地面运行产生冲突，甚至造成航班延误；机坪移交后，机坪塔台可以提早掌握航空器放行顺序，并根据地面保障资源分布情况和航空器保障进程做出预案布置，提前通知机务准备拖车和安排航空器推开次序，使得机坪内航空器地面运行更为顺畅。
（2）合理调整航空器离港次序，减少航班短时延误，提高航班正常率。
航班正常率是衡量机场服务品质的重要考核指标。空管塔台的工作重心在于保障机动区航空器运行安全和效率，对于短时延误航班很可能没有实时关注。当机坪移交后，通过电子进程单系统上空管塔台分配的航空器预计起飞时间列表，结合时段飞行流量情况，机坪管制员可对短时延误航班做出预判，并提前与空管塔台协调合理调整离港顺序，安排预计短时延误航班早推开、早移交，尽量避免航班短时延误，从而在一定程度上提高航班正常率。
（3）机坪统一指挥，特情处置更加高效。
以往机坪内航空器出现特情需要拖到远机位进行检查或维修时，空管塔台要向机场通报动态和机组意图，由机场通知地服准备航空器拖曳工作。因为空管塔台不清楚地面工作人员和拖车的准备情况，且拖曳航空器影响其他航空器地面运行，空管与机场之间会多次电话协调才能确定何时开始拖曳作业。当机坪移交后，机场方作为机坪的唯一管理者和资源调度者，可以高效协调机务、地服等工作人员，减少信息传递的环节，指挥受影响机坪区域离港航空器稍等推开，并对受影响机坪区域进港航空器的机位进行调整，有效调动地面保障资源，及时安排特情航空器拖曳工作，让特情处置更加高效，让受影响机坪区域尽快恢复正常运行。
（4）缓解空管塔台管制员压力，促进跑道安全。
由于机场扩建、双跑道或多跑道运行、飞行流量不断增长等原因，近年来国内机场跑道侵入事件时有发生。机坪移交后，空管塔台管制员减少了航空器机坪内地面运行的工作负荷，职责更清晰，任务更明确，能够投入更多的精力关注跑道防侵入、防相撞，可以更好地保障机动区航空器滑行、起飞和落地阶段运行安全和效率，有效降低跑道侵入风险。
3、机坪管制智能化运行的探讨
3.1机坪管制面临的困难
机坪管制移交是中国民航近年来的新生事物，机场相关基础设施相对薄弱，有关规章制度有待进一步完善，人员队伍建设还在起步阶段。以基础设施和技术设备为例，部分机场还没有安装场监雷达系统、多点定位设备；部分机坪塔台目前使用的通讯手段并非空管甚高频通讯设备，相比较而言抗干扰能力差，通讯稳定性不强；机坪塔台与空管塔台之间通过电子进程单系统实现了航空器的电子移交，但是系统功能和用户界面有待优化。在加强基础设施建设、人才梯队建设和健全运行规范的同时，机坪塔台还需积极引进成熟的机坪管理智能化辅助系统，通过与空管、航空公司之间的信息共享，对航班运行相关数据进行收集、分析，实现协同决策和智能化运行，从而提升机场地面运行效率。
3.2机坪管制智能化运行的理念
随着航空事业的快速发展，飞行流量急剧增加，运行环境日益复杂，对飞行安全、运行效率、机场服务品质等提出了更高的要求。完全依靠人工经验和技巧进行资源配置、冲突调配和运行管理的传统做法，已不能适应发展的需要，也给工作人员带来很大的负荷和压力。
近年来，在深度学习、高性能计算和大数据的支撑下，人工智能技术在很多行业得到快速应用，智能化运行已成为国内外民航业奋力追求的目标。智能化是指使对象具备灵敏准确的感知功能、正确的思维与判断能力，以及行之有效的执行功能而进行的工作。机坪管制智能化运行是指运用移动互联网、大数据融合、人工智能等技术，通过与空管、航空公司的信息共享和协同决策系统，应用电子进程单系统实施智能化电子移交，实现航空器运行信息的实时感知、运行冲突的智能化预测和调配、进离港航班的智能化排序、机坪资源的智能化分配等，优化运行管理业务流程，提高机场运行效率和服务质量，使机坪运行达到“智能化决策、精细化管理、敏捷性运行、预防性安全、个性化服务”的智能化水平。
3.3机坪管制智能化运行的建议
（1）对电子进程单系统进行升级，优化用户界面，提供受限航班推开提醒功能，并提供地面滑行的智能化移交点和移交路线。
图1 电子进程单系统优化升级
电子进程单系统有助于管制员建立情景意识、掌握地面运行状态，是实现机坪塔台与空管塔台之间航空器运行动态信息实时交互、数据同步的重要保障手段，是决定机坪运行效率、航空器安全运行水平的重要因素。大中型机场机坪范围较大，可以划设多个机坪管制扇区，机坪塔台与空管塔台之间实施分区移交航空器，结合实际运行条件每个机坪扇区可以设定多个进、离港航空器移交点，有利于提高地面冲突调配的灵活性和滑行道资源利用率。对电子进程单系统进行升级，停机位在不同机坪扇区的航空器在进程单上会有不同标识，优化用户界面，便于机坪管制员调配同一机坪扇区的进、离港航空器滑行、进位冲突；与协同放行系统实现信息交互和共享，当离港受限航班电子进程单在协同放行系统提供的CTOT（计算起飞时间）之前20分钟（系统设置参考值）还未处于“P/S”状态，电子进程单CTOT信息栏会闪烁显示，提醒机坪管制员关注该航班动态及时指挥其推出开车，避免该航班错过CTOT造成航班延误；融合场面监视雷达信息，采用基于人工智能技术的滑行路径优化算法，开发航空器移交点自动分析功能，系统自动为双方提供智能化的地面滑行移交路线和最佳移交点，避免地面运行冲突，缩短航空器地面滑行时间，从而大幅减少双方管制员的工作协调量，实现机坪管制移交的电子化、规范化、智能化运行。
（2）建立信息共享和协同决策系统，实施机坪塔台、空管、航空公司三方协同放行机制。
国内机场实施机坪移交后，由空管塔台通过双方共用的电子进程单系统将航班放行时刻告知机坪塔台，基本原则仍然是“先到先服务”。此类放行模式已无法满足大中型机场快速发展的需求，迫切需要搭建一个信息共享和协同决策系统，机坪塔台、空管、航空公司三方就协同放行工作标准达成一致和实现信息共享，并制定完善的运行程序和监管模式。
图2 信息共享和协同决策系统运行概念
通过大数据融合和人工智能技术建立信息共享和协同决策系统，进行数据收集、数据分析和智能决策，机坪塔台、空管、航空公司三方启动联合协作运行机制，可以提高地面运行保障节点和离港时间的可预测性和准确度，依据航班计划、前序航班运行状态、流量控制、机场通行能力等因素，实时生成航班协同放行预排序列表，航空公司可以按照本公司航班在前序机场落地、过站、起飞等信息申请调整该航班放行时刻，机坪塔台也可以根据地面服务保障情况申请微调放行顺序，空管塔台需对机坪塔台和航空公司提交的放行时刻申请进行检查和确认。根据空管塔台确认后的协同放行预排序列表，各航班的关键节点保障时间在系统时间轴上一目了然，航空公司可以及时为本公司航班提供旅客服务，机坪塔台可以准确掌握离港航班的预计推开时间和预计起飞时间，实时合理调配地面服务保障资源，科学安排航班地面服务工作，避免旅客在机舱长时间等待。通过机场、空管、航空公司三方协同放行的推广和应用，必将在减少航班延误、提高航班正常率、增强机场保障能力和提升航空公司效益方面发挥越来越大的作用。
（3）运用机位智能分配系统，进行机位动态分配和调整，优化机坪资源管理。
高速增长的航班量和有限机位资源之间的矛盾日渐明显，机坪塔台必须依靠技术手段来提高运行保障效率，减少机坪管制员的工作压力。通过开发和运用机位智能分配系统，建立数据库记录每个机位所适配的机型数据，优化机位排布时间间隔，结合各类航班的预计停场时间，依据航班计划全面分析机位空隙时长，并对第二天的航班进行机位预分配。在机位预分配基础上，根据当日航班动态实时变更情况，尤其是当航班进港晚点、离港延误、航空器故障等原因造成机位占用致使机位预分配不能正常执行时，系统会根据进港航班的实时运行动态和协同放行离港预排序列表，实施智能化动态分配机位，同时机坪塔台可以合理调整航空器离港顺序和推开时间，及时释放所需的机位资源，让每个停机位的进港与出港航班衔接紧密且有序，保证机位能够最大限度的得到利用又避免运行冲突，优化机坪资源管理，提高机坪运行保障效率。
结束语
机坪管制移交是顺应当前民航发展变化而进行的一次运行模式重大变革，对进一步提升机场运行安全和效率具有重要意义。机坪管制移交后，通过机场与空管、航空公司之间的信息共享和协同决策，搭建机坪管制运行智能型指挥体系，优化运行管理业务流程，促进机场与空管、航空公司之间的高效联动与无缝协作，不断提高机坪管制运行的智能化水平，是推动机场高质量发展、推进“智慧机场”建设的重要举措。
参考文献：
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论文作者：
陈文涛 民航中南空管局湖南分局塔台管制室
张建华 民航局空中交通管理局
来源：四型机场
