多跑道机场运行管理的优化探讨

【摘要】 随着航空运输业快速发展，机场终端区拥堵问题日益突出，多跑道运行已成为机场建设发展的必然趋势。本文围绕提升机场多跑道运行管理展开研究，重点探讨跑道布局与运行模式优化、空港管理与协同机制强化、技术创新应用及安全与效率平衡等关键策略。通过合理规划跑道及滑行道系统、推动机场与城市交通群协同发展、应用智慧机场运行管理技术、预留安全冗余等措施，提升多跑道运行效率，确保飞行安全。

关键词:多跑道；运行管理；优化算法；协同排序

随着航空运输的高速增长,多跑道运行已成为机场发展的一个必然趋势。浦东、大兴、白云等机场已相继建立了多条平行跑道，长沙黄花机场的第三跑道预计2026年底投运。国内机场多跑道运行优化的研究仍处于起步阶段。因此，深入研究多跑道运行优化的方法、技术和应用，分析其关键因素，根据国内机场运行的实际需求，对多跑道运行模式的优化策略进行分析，对机场的运行管理推行智慧化建设，提出适合多跑道运行的优化排序算法以及辅助决策工具的技术方案，不仅可以有效改善终端区的拥挤状况，提高机场的运营效率，也可以为进离港航班提供优化的排序方案，最大程度的降低航班的延误损失，提升航班正点率，提高机场多跑道的运行容量。

一、跑道布局与运行模式的优化策略

1.1跑道功能分工与隔离运行

多跑道机场的跑道布局和运行模式是决定其运行效率的关键因素之一。为了最大化跑道的使用效率，机场应根据每条跑道的位置、长度、方向以及周边地形等特性，进行合理的功能分工。这种分工可以包括设定主起飞跑道、主降落跑道以及备用跑道。主起飞跑道通常选择顺风影响较小、长度足够且周边障碍物较少的跑道，以确保飞机能够安全、高效地起飞。主降落跑道则应选择逆风较大、有利于飞机减速和着陆的跑道。备用跑道则用于在主要跑道出现故障或需要维护时，确保机场的正常运行。除了功能分工，隔离运行也是提高跑道使用效率的重要手段，可以通过“一起一降”运行模式，将起飞和降落的交通流进行物理或时间上的隔离，这样可以有效避免进离港航空器之间的运行冲突，减少航空器误穿跑道的重大风险，提高跑道的运行效率。

1.2滑行道精细化设计与动态管理

滑行道作为连接跑道和停机位的纽带，其设计和管理直接影响着飞机的滑行效率和机场的运行效率。为了优化滑行路径，缩短起飞排队时间，机场应精细化设计滑行道。这包括设置绕行滑行道、等待坪等设施，以确保飞机在滑行过程中能够灵活选择路径，避免拥堵和延误。除了精细化设计，动态管理也是提高滑行效率的重要手段。机场可以引入动态空域管理技术，如AMAN（Arrival Management and Advisory）系统，实时调整滑行路线。AMAN系统能够根据飞机的实时位置、速度以及机场的运行状况，为飞机提供最优的滑行路径和预计到达时间，从而减少飞机的等待时间和滑行距离。同时，机场还应加强与空管部门的协作，实现滑行路径的动态管理。空管部门可以根据机场的运行状况和飞机的实时信息，为飞机提供准确的滑行指令和路径规划，确保飞机能够高效、安全地滑行到指定的跑道或停机位。通过精细化设计和动态管理，机场可以显著提高滑行效率，减少航班的等待时间和延误，提升机场的整体运行效率。

二、“智慧化”机场运行管理

2.1 机场运行管理的“智慧化”建设

机场运行管理体系主要就是机场多跑道运行的“神经中枢”，担着统筹协调航班调度、资源配置与安全管控的核心职能。通过机场运行管理体系的“智慧化”建设，可以实现对跑道运行模式、航班运行动态、机场基础保障资源的综合调控,利用数据化处理技术进行动态采集,做好基础信息实时更新以及智能预警。如此,方可切实提高机场运营管理效率,优化服务质量。融合智慧化、信息化以及数字化管理技术手段,不仅可以切实提高机场运行管理的安全性、综合效率,也对复杂状态的应对以及处理提供了有效支持。

同时,智慧化管理体系具有显著的动态环境适应性特征,在管理中可以综合天气变化、控制管制等多种动态环境因素的变化,建立一个动态调度实时性管理模型,通过遗传算法优化求解,有效减少最小经济损失,对于突发状态可以智能化调度,避免延误等问题的出现。而综合空管、航空公司、机场等多种因素,制定协同航班调度管理方案,构建一个优化模型,可以在保障安全、公平等条件下有效实现智能化调度管理。以长沙机场为例，通过建设A-CDM系统,利用开放性的体系架构,可以实现机场协同化管控,智慧化调度,对航班保障、旅客服务等信息进行智能化管控,为用户提供了完善、全面的运行信息。

2.2 机场与基地航司的深度协作

基地航司作为机场的重要合作伙伴，在机场的日常运行中扮演着重要角色，对机场运营效率和航班流衔接起着至关重要的作用。因此，机场应与基地航司建立紧密的合作关系，共同优化航班流衔接，提高中转效率。为了实现这一目标，机场和基地航司可以共同制定航班计划，确保航班流的顺畅衔接。同时，机场还可以探索航司参与机位动态分配与数据共享机制。机位动态分配可以根据航班的实际情况和机场的运行状况，灵活调整机位的使用，提高机位的使用效率。数据共享机制则可以让机场和航司共享航班信息、旅客信息等数据，为航班运营和旅客服务提供更加准确、及时的信息支持。

2.3安全冗余与容量极限的管理

在追求高效运行的同时，机场还必须确保飞行安全。因此，在跑道规划和设计中，应优先考虑安全冗余。这包括确保跑道间距的合理性，以避免飞机在起飞或降落过程中发生碰撞。同时，滑行道布局也是至关重要的，必须确保滑行道上的飞机、车辆和人员不会误入跑道，影响跑道安全。

为了评估机场在极端情况下的运行能力，可以利用仿真推演技术进行测试。通过模拟极端天气、设备故障或流量激增等情况下机场的运行状况，可以找出机场的容量极限和潜在的安全隐患。基于这些测试结果，机场可以制定相应的应对措施和预案，确保在极端情况下能够迅速、有效地应对，保障航空安全。在实践探索方面，亚特兰大机场通过目视助航设施与绕滑系统控制风险的经验值得借鉴。亚特兰大机场在跑道周边设置了完善的目视助航设施，如跑道灯、标志牌等，确保飞行员能够清晰地识别跑道和滑行道。同时，机场还优化了绕滑系统的设计，减少了飞机在滑行过程中的冲突和等待时间，提高了运行效率。长沙黄花国际机场在三跑道规划中也充分考虑了安全因素。在规划过程中，黄花机场对跑道间距、滑行道布局等进行了细致的研究和论证，确保新跑道的加入不会对现有运行造成安全隐患。同时，机场还制定了详细的运行方案和应急预案，确保在三跑道运行过程中能够保障飞行安全。

三、结束语

随着中国民航业的快速发展，航班量增长迅速，机场终端区越来越拥堵，航班延误日益严重,多跑道运行已成为民用机场发展的一个必然趋势。本文主要围绕提升机场多跑道运行管理展开研究，通过合理规划跑道及滑行道系统、推动机场与城市交通群协同发展、应用智慧机场运行管理技术、预留安全冗余等措施，优化进离港航班使用跑道的调度方案，使得航班总延误时间最小，可以有效提高跑道利用率和跑道容量，并促进机场终端区空域利用率的提升。

参考文献

[1]罗晓.多跑道进离场航班多目标动态优化模型[J].交通运输工程学报,2023,10(2)

[2]兰超.基于多目标动态规划的多跑道进港排序研究[J].科技创新与应用,2025(5)