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FUA的实施逐步扩大了有效空域的容量,并显著减少了飞机绕行。
美国模式:
高效划分与充分开放。
美国二战结束后,政府就将约85%的空域向民航开放;
1978年政府颁布《航空客运放松管制法》,在航线航权、票价等各方面的放松管制使民航业走向自由化,提高了空域利用率,真正实现了“开放空域”。
纵向叠加缓解短期紧张,标本兼治需全面变革。
解决空域紧张的传统方式是在原有空域基础上,纵向缩小原来各飞机之间的高度差,在同一条航路叠加更多飞机以提高空域使用效率。
我国在2007年就已经在北上广深等主要航线上采用了最密集的RVSM(13层叠加)飞行标准。
但航空需求的增速远远超越航线加密带来的提升幅度,单纯的叠加难以满足当前的民航发展。
当前一线机场由于空域问题难以放出新增时刻已成不争的事实。
面临持续增长的出行需求,空域改革显得愈发迫切。
国家也意识到这个问题并逐步采取措施去缓解。
但空域放开涉及到管理主体、系统升级、安全保障等具体问题的解决,绝不可能一蹴而就,全面的空域改革仍需循序渐进。
一、航空出行需求持续高涨,空中航路日渐“拥挤”
1、民航产业高速发展,航空出行需求持续上行
我国民航在近25年的发展可谓突飞猛进,90年代初期民航实现旅客周转230.48亿人公里,开辟437条航线,其中国内航线385条。
而到2015年,全民航旅客周转量翻了30倍,实现旅客周转7270.7亿人公里,年复合增速达到15%。
总航线达到3142条,其中国内航线2652条。
全民航无论在绝对量还是航线版图都实现了全面提升。
飞机和机场作为民航发展的基础,其数量和规模持续扩大,1990年我国共有94个民航机场,425架运输飞机。
2014年机场数量翻番,达到200个,民航运输飞机更是实现10倍增长,达到4168架。
伴随着航空需求的高速增长,民航运输和机场保障能力同步加强。
近25年的民航发展历程中,我国国内的航空市场得到了充分的开发。
2014年民航共实现764.07万飞行小时,而国内市场实现了近650万飞行小时,占比高达85%。
国内民航需求持续旺盛也为我国国内民航运输提供了不小的压力。
2、旅客周转的区域集中性使地区航路承压
经历行业高速发展后的今天,我国民航运输体现出明显的区域集中性,全民航最主要的航班全部集中在华北、中南和华东,每天周转我国接近70%的民航旅客。
这三个区域是我国经济发展程度最高,同时也是人口密度最大的地区。
基于航空发展与经济发展高度相关性,这三地,无疑成为国内民航运输最为繁忙的区域。
进一步去看,这三地区的旅客周转又主要集中在北上广深这四地的五条航线上。
统计发现,国内航线中,前十大最繁忙航线中北上广深之间的5条互飞航线全部上榜。
其中连接我国政治中心和金融中心的北京-上海线每年运输旅客701.26万人,成为全国最繁忙的一条航线。
在四地互飞的高需求驱动下,位于四地的5座大型机场(首都、浦东、虹桥、宝安、白云)年均国内旅客吞吐量在全国占比高达32%。
如此高的旅客周转需求无疑为这四地的民航运输、安全保障带来了严峻的考验。
3、空域紧张成为一线机场航空周转的最大束缚
北上广深承载如此高的航空周转需求必然需要面对相同强度的航空调度压力。
以北京首都机场为例,首都机场2015年全年航空器起降59万架次,平均每天起降1616架。
其中每天的航空起降主要集中在6:
00-23:
00,因此每小时起降约为90架,平均每分钟1.5架。
每天高峰小时有可能达到每分钟2架。
换个角度想,在距离首都机场半个小时的航程内,可能空中同时有着45架刚起飞或者准备降落的飞机。
可想而知通向这四大机场的航路空域是多么紧张。
伴随着日益提升的航空需求,和高频的航空器起降压力,一线机场因为空域紧张导致的时刻紧张问题越来越突出。
近10年来,受空域紧张影响北上广深五大机场的准点率显著下降。
目前大家坐飞机遇到晚点显得非常普遍。
每年如果到空军军演期间,民航航班便会出现大面积的延误。
美国航空数据网站FlightStats获得的最新数据显示,全球35个国际机场的准点率排名中,北京首都机场、上海浦东机场准点率分别为18.30%、28.72%,包揽倒数两名。
随时我国民航产业的高速发展,日益增长的航空出行需求与有限的空域开放的矛盾逐渐被放大。
这一现象在一线城市显得尤为突出。
而基于我国低效的空域利用现状和日益凸显的航空需求,空域改革的呼声越来越高。
二、一线机场时刻日益紧张,空域低效利用矛盾突出
1、空域:
航空运输的空中航路
空域是指地球表面上可以供航空器飞行的空气空间,同国家领土、领海一样是国家经济社会发展的战略资源。
作为国家资源,任何符合国家利益的合法用户均有权使用。
目前空域的主要使用者包括:
1、民用商业运输航空:
以营利为目的,使用民用航空器为他人提供旅客、行李、邮件或者货物运输服务的飞行活动。
2、军事航空:
军事性质的所有飞行活动。
3、通用航空:
从事公共航空运输以外的民用航空活动,包括从事工业、农业以及医疗卫生、抢险救灾、气象探测等方面的飞行。
为了保证飞行安全提高运行效率,航空运行的空间需要划分为各类空域,用以规范航空器的运行行为及相应的空中交通服务。
我国的空域主要划分为:
飞行情报区是:
为飞行提供飞行情报和报警服务而划定的空域。
飞行情报是指重要气行情报、助航设备的变动、机场和有关设备的情况,其中包括跑道表面上的冰、雪、积水的情况以及可能影响飞行安全的其他情报。
根据实施空中交通业务的需要,多数国家将其所辖空域划成若干飞行情报区。
我国主要划设9个飞行情报区。
管制区是指提供空中交通管制服务的空域范围,垂直方向可划分为高空、中低空管制区。
水平水平方向可划分为多个管制区或多个扇区,目前我国有21个管制区。
空中禁区是指在国家重要的政治、经济、军事目标上空划设的,按照国家有关规则未经特别批准,任何航空器不得飞入的空间。
空中限制区是指位于航路、航线附近的军事要地、兵器试验场上空划设的空间和航空兵部队、飞行院校等航空单位的机场飞行空域。
在规定时限内,未经飞行管制部门许可的航空器,不得飞入空中限制区。
空中危险区是指在机场、航路、航线附近划设的供对空射击或者发射使用的空间。
在规定时限内,禁止无关航空器飞入空中危险区。
为了实施有效的空中管制,我国在飞行情报区和管制区内划设了对民航运输非常重要的航路、航线、空中走廊和机场区域。
2、我国空域管理系统:
军方统一领导,民航局协调指挥
我国的空管体制实行“统一管制、分别指挥”模式,即在中央军委空中交通管制委员会(国家空管委)的领导下,由空军负责实施全国的飞行管制,军用飞机由空军和海军航空兵实施指挥。
简单的说也就是,我国空域目前是由中央军委统一管理。
民航局本身并没有空域的管理权。
目前民航局只负责固定民航航路的指挥和协调,仅此而已。
民航局负责在既有航路下,对航空公司申请的航线做出审批,起到对航线的协调指挥作用。
伴随着我国民航运输产业的高速发展,这种空域管理体制很快就暴露出弊端,并且早已经不适合我国经济发展的需求。
这种管理体制实际造成了有管制权的单位不实施具体指挥而无管制权的单位却实施具体指挥的局面。
从而进一步导致:
1、有管制权的单位不了解具体飞行情况,管制不能满足实际需求;
2、了解具体飞行情况,实施具体管制的单位没有飞行管制权,难以实施主动指挥调配;
3、飞行中遇到特殊情况,实施具体飞行指挥的单位因信息不够及时和对称,需要层层请示报告加以协调,效率低下。
3、空域使用现状:
民航航路仅占20%,空域协调低效
(1)民航航路资源少,仅占比20%
在我国军方统一领导的空域管制体系下,军航仅仅向民航移交了少数航路管制权。
–1994年4月,移交京广深航路
–1996年6月,移交京沪、沪广航路
–2000年6月,移交全国范围内26条航路
目前共29条航路由民航指挥。
我国航路长度为42665千米,航线长度为102080千米,航路航线总里程为141237千米。
取航路航线的宽度为20千米,可得航路航线使用的空域面积为282万平方千米。
我国国土总面积约为1260万平方千米(其中陆地面积960万平方千米,海洋面积300多万平方千米)。
目前我国航空运输使用管理的空域约占全国总空域的22.4%,远低于美国的80%。
正是因为民航空域资源的低效利用和我国航空运输的区域集中特点,导致目前一线机场的空域紧张问题越来越突出。
(2)军民空域相互干扰大
由于历史原因,我国有一大批军航机场与民航机场相邻,不少军航训练空域在航路航线附近,军民航飞行需要经常穿越相互活动的空域,相互干扰大,不利于飞行安全,容易造成民航飞行的延误,也会影响军航飞行训练。
例如北京首都机场,上海虹桥机场,广州白云机场附近都建有若干个军用机场。
(3)现有空域结构划设落后,造成管理复杂化,影响空域资源效益发挥
目前我国航路航线的划设也采用了简单化的方式,未按空中立交桥的形式来建立,而是从地面到高空为同一条航路,形成按航路航线将空域分割成许多个小区域,使得邻近空域内的飞行,特别是不沿航路航线的飞行需要不断穿越航路航线,这就极大地增加了飞行员和管制员工作的复杂性,影响飞行安全和空域的使用效率。
同时我国大部分航路航线划设单一,双向航路多,容易造成飞行冲突;
航路航线拐点、报告点多,且多年不变,优化调整慢,增加了飞行成本,影响发挥空域使用效率和效益。
三、欧美皆通过空域改革实现了空域资源优化
空域的问题并非我国一国之问题,航空业较为发达的欧美各国此前也都曾经为空域问题头疼不已。
但经过长时间的发展协调,发达国家逐步研究出了各自的破局之法。
空域资源配置的优化也为各国航空业注入了新的动力。
1、欧洲模式:
灵活空域改革(FUA)大幅提升空域容量
(1)空域改革前的欧洲空域较为紧张
1996年之前的欧洲空域状况并不理想。
根据CMFU的数据,1994年7月-1995年6月累计有466.4万次航班,其中的延误航班占比高达8.9%。
平均每趟航班的延误时间为2.6分钟。
航班延误背后的原因,主要是因为空域管理制度不够合理。
根据调查,1994年空域管理因素导致的欧洲地区航班的延误时长高达14万分钟,占总航班延误时长的67.75%。
二战以后,世界便进入长达40年的冷战,这对空域管理的模式有着深远的影响。
由于军航与民航各有一套管理机构,各自为政,空域互不干扰。
频繁的军事活动和民航的快速发展带来了大量的航空需求,而现有的民航航线需要绕过军方的禁飞空域飞行,这使得航线拉长,空中交通拥挤不堪。
(2)灵活使用空域:
全力推进军民航空域融合
①FUA的具体改革思路
随着空中交通流量的增加,当时的空域管理制度亟待改革,为此Eurocontrol于1993年提出灵活使用空域(FUA)的概念,并成立专家组进行验证。
调查证明该方案是可行的,并于1996年施行。
FUA是军民航空域用户间有效利用空域的管理概念和方法,主要思想是空域不能简单指定为军用或民用,而应是一个连续统一体,所有用户需求应尽可能包含在内。
同时,将空域管理由静态向动态转变,增加空域使用灵活性,从而满足各类空域用户需求,提高空域利用率。
FUA在实施过程中需要判断空域是否属于隔离性质。
若空中交通管制部门(ATC)不具备足够的协调能力处理所有军、民航的飞行数据,该空域需要被暂时隔离。
若ATC具备足够的协调能力,需要空域管理部门(ASM)对飞行活动的性质进行判断,若其对航空器存在潜在危险,则空域也需要被暂时隔离,若不存在危险,则该空域可以被使用。
②FUA的具体实施步骤
FUA最大的特点就是将军航与民航的人员集中在一起,重新组织和划设军用和民用空域,如划设临时军用空域和划设条件航路等民用空域;
与以前最大的不同就是民航的空飞机现在也可以有条件的进入原先的军事空域。
根据军民航管理权限不同,灵活使用空域可划分为军航和民航灵活使用空域。
军航的空域根据隔离的程度分为四个等级:
临时保留区、临时隔离区、减少协调区和提前协调区。
隔离越严格的空域,民航进入的条件越苛刻,而减少协调区和提前协调区在不冲突的情况下,民航通常是可以使用的。
民航灵活使用空域主要是条件航路(CDR),CDR是ATS航路网络的一部分,是能在特定条件下进行规划和使用的非永久性空中交通服务的全部或者部分航路,一般与军航的临时隔离区有关。
CDR有多种,在特定时间内类型可相互转换。
CDR可分为3种类型:
永久性航路(CDR1):
FUA执行初期,Eurocontrol各国会重新核定本国空域情况,制定出公开的航空信息手册,这一手册是通常是比较固定的,必要时候更新,平时民航飞行员在相应手册公布的时间范围内可执行飞行计划。
非永久性航路(CDR2):
执行比永久性航路严格,根据每日的空域使用计划和可用航路信息进行规划。
且规划必须与中央流量管理单元(CFMU)逐日公布的条件相一致才可用。
非规划航路(CDR3):
一般不公开给民航使用,仅适用于空管部门管理,只能通过ATC指令激活,作为短期航路进行使用。
当然民航与军航的航路分配还有一个原则:
当军航的临时隔离区被激活后,上述任何三种经过隔离区的航路都不可用,民航必须绕道飞行。
③FUA三层级的管理机制
划分空域的原则制定好之后,接下来进入落实阶段。
FUA概念的实施分为三层管理机制,即国家层面的空域管理(第一层级)、空域管理单元的空域分配(第二层级)、空域的实时应用(第三层级),三者缺一不可,内部互相依赖。
空域管理一级是在考虑国家整体利益的前提下,根据国内外空域用户的需求和空中交通服务提供商的要求,重新审定本国的空域政策。
因此在国家级层面要建立空域管理机构,以及永久的和临时的空域结构。
空域管理二级是指在执行阶段,各国要建立统一的空域管理单元(AMC),负责与网络管理机构(NetworkManager)密切配合。
军方人员负责收集军航关于次日对飞行训练空域的需求,包括时间、高度及范围;
民航人员负责收集各民航管制部门对CDR2的需求,AMC进行汇总之后,进行每日的空域临时分配,并将空域分配作为空域使用计划(AUP)公布给所有相关方。
空域管理三级是基层在实时使用阶段,根据相应的协调程序和步骤,以实时激活、关闭或者重新分配第二阶段的空域,解决民用、军用的协调问题。
在整个三级管理机制中,空域管理单元(AMC)处于核心位置,起着承上启下的作用。
向上它需要执行国家实体在第一阶段的空域分配政策,协调原则和程序,向下要将空域使用计划(AUP)通知给国内和国际的空域使用用户。
(3)FUA极大提升空域容量,延误显著下降
FUA的实施产生了比较好的反响。
之后十年里,除个别因素(1999年科索沃战争)导致飞机延误增加之外,此后在途延误时长连续四年下降,2005年的平均延误水平已在1分钟一下。
FUA的实施也逐步扩大了有效空域的容量,即原先民航无法进入的区域,现在可以有条件的进入,这样延长了空域的有效运用时间。
根据Eurocontrol的数据,2011年的有效空域容量较2001年增长了32%。
到2014年6月份,欧洲空域的利用率相当充分,欧洲中部的空域交通密度尤为紧密,密度最大的空域每天要处理400架航班。
2、美国模式:
高效划分与充分开放
(1)80%的民用空域让美国航空产业任意翱翔
当今美国是全球民航业最发达的国家,其民航的各项经营指标和财务指标都位居世界前列。
以航班架次这一指标为观察量,美国民航业总航班架次为955万架次,以绝对的领先优势位列世界第一。
我国虽然也以较大优势位居世界第二,但是从2015年的经营数据和财务数据来看,美国民航业完成的旅客周转量为90.24亿客英里,是中国的2倍;
所有民航航空公司创造的总收入为3460亿美元,是中国的3.34倍。
而美国民航业的高度发达,离不开美国完备统一的空域管理系统和一系列的空域开放政策。
(2)美国空域管理体系:
FAA负责空域和航线航权
与中国民航的空域资源由军方控制、航线航权由中国民航局控制不同,美国现阶段的空域和航线航权均交由联邦航空局(FAA)调控,空中安全监管则由全国交通安全委员会(NTSB)负责。
这一管理机制的好处在于它能够最大化地协调好这两项对民航而言最重要的资源,对空域和航线航权进行同时监督、管理和改进,尽可能地促进民航业的发展。
美国如今完备且统一的管理体系也经历了半个世纪的发展。
从1940年成立民用航空管理局(CAA)和航空运输管理委员会(CAB)以系统地掌管民航空域,到1958年成立FAA并逐步把CAA的职能全部转移到FAA,到1967年成立NTSB专门负责民航安全问题,最后到上世纪八十年代取消CAB,由FAA全权管理空域和航线航权。
(3)美国高度开放空域的现状:
民航实际可利用空域高达95%以上
美国自1993年9月16日开始正式采用国际民航组织的标准,将美国空域划分为非特殊使用空域(包括A类空域、B类空域、C类空域、D类空域、E类空域、G类空域)和特殊使用空域。
其中非特殊使用空域占到空域资源的85%-90%,都是对民航完全开放的,只是在飞行高度、飞行条件等方面有所区别。
特殊使用空域包括:
禁区、限制区、告警区、军航活动空域、警惕区、管制射击区、国家安全空域等,是不完全对民航开放的。
这些空域中,禁区是指禁止民用航空器进入的空域,主要是一些军政机构和显著地标,如白宫、国会大厦、戴维营、世贸中心等,这是民航永久禁飞的区域。
而除此之外的特殊区域,并不是完全禁止民航飞行,在不违背这些区域的规则的情况下,经过申请和审批后,民航飞机也可以进入。
例如,军航活动区域本是划分给高速飞行的军用航空器使用的,但是如果民航有特殊需求也可以穿越。
据估计,美国只有不足4%的空域是被完全禁止使用的。
(4)美国民航业走向自由化
回顾美国开放空域的历史,主要有两个重要的时间点。
一是二战结束后(1945年左右),政府将约85%的空域向民航开放;
但由于此时政府的民航管制政策严格,真正的空域利用率还很低,故这次开放可谓是“伪开放”。
二是1978年政府颁布《航空客运放松管制法》,在航线航权、票价等各方面的放松管制使民航业走向自由化,提高了空域利用率,真正实现了“开放空域”。
①1978年前:
85%的空域开放但政府管制严格,空域利用率低
自二战后,美国就已经将约85%的空域化为民用空域,主要原因:
一是飞机在战争中发挥的巨大作用使政府关注并有意扶持民航业,二是由于战争过程中飞机技术、飞机安全性能等的提高和战中修建的大量机场、培养的大量飞行员在战后都流入民间,为美国民航业的发展奠定了基础。
虽然民航可使用空域很大,但是真正的空域利用率却非常低。
这主要归结于,1938年政府为了扶持民航业、避免过度的竞争给新兴的民航业带来重大打击而出台了首部《民用航空法》,对航空公司的建立、航线的准入(经营权)、航线的开设和废除、运价、兼并重组等都做了严格的限制。
政策对民航业业内竞争的保护使得航空公司的经营呈现畸形的状态。
例如:
由政府制定的机票价格高,因此需求少、载运率低,1965年以前几乎所有的航空公司的载运率都低于50%,1976-1978年间的载运率为50%-55%,这意味着资源的极大浪费;
由于机票定价一定,航空公司只能通过提高服务来赢得客户,因此运营成本极高;
CAB管制内的航空公司与CAB管制外的各州内的航空公司的经营出现极大的差异,加州内的太平洋航空、德州内的美国西南航空的运价比受限制的航空公司平均低32%-47%等等。
因此,反对航空管制的呼声日益高涨。
②1978年:
颁布《航空客运放松管制法》
1978年,政府颁布了《航空客运放松管制法》。
《航空客运放松管制法》针对前文提到的严格限制的五个方面分别进行了不同程度的开放:
1)航空公司的建立:
批准定期经营客运业务的干线航空的建立
2)航线准入(经营权):
放开航线运营权的限制,允许其他航空公司申请航线的经营权
3)航线的开设和废除:
航空公司拥有自主开设航线和废除航线的权力;
4)票价:
放开打折下限,后将政策放松到航空公司可以根据市场和自身成本自行确定航线票价
5)兼并重组:
批准航空公司自行发起兼并重组
这五个方面中,主要是前三个方面政策管制的放松使民航业的供给大幅提高、航线网络扩大,空域利用率被逐步提升。
③1978年后:
放松管制,行业供给改善,空域利用率提高
1)航空公司自由进出,航司数量激增
在1978年以前,政府为了扶持已有的民航企业,因此出台了严格的行业进入标准,限制航空公司尤其是干线航空公司的入市,确保每家管制内的航空公司都能具有一定的盈利水平、行业能够欣欣向荣地发展,因此1938年-1978年这40年间无一航空公司获得干线牌照。
1978年的放松管制意味着由政府设置的行业进入壁垒不再存在,因而大量的小型航空公司成立并涌入民航市场,在短短几年间航空公司的数量激增。
美国运输部的数据表明,1978年以前政府管制内具有经营定期航班资格的老牌航空公司仅有36家,到1984年符合条件的公司激增至123家。
由于行业竞争过于激烈,从1985年开始不断有中小型航空公司倒闭,或在航空公司间发生并购重组,在1986年航空公司的数量降到74家。
在中小型航空企业不断建立后,大型航空公司的航线网络逐渐从原来的城市间点对点转变为枢纽-辐射式(Hub-SpokeMode)。
枢纽指的是大型航空公司在旅客吞吐量比较大的机场建立枢纽,公司主要开发和经营枢纽机场与枢纽机场之间的航线(干线);
而中小型的航空公司主要承担枢纽机场和中小型的辐射机场之间的航线(支线)。
这种航线结构可以使大型航空公司以更低的成本、更高的效率覆盖到面积更大的航线网络。
2)航线的开发与准入放宽限制,航线网络在全美境内铺开
在航线准入的操作上,《航空客运放松管制法》不再限定某
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