• 收藏
  • 加入书签
添加成功
收藏成功
分享

民用航空空中交通管制差错成因与风险管理分析

王永
  
大通媒体号
2024年96期
山东省机场管理集团临沂国际机场有限公司

摘要:近年来,中国民用航空行业发展迅猛,已然成为现代交通运输体系的关键构成部分。然而,随着民航业的蓬勃发展,空中交通流量急剧增加,空域愈发拥挤,空中交通管制面临着前所未有的挑战。空中交通管制作为保障航空安全的核心环节,其差错的危害不容小觑。一旦发生管制差错,极有可能搅乱空中交通管制秩序,导致飞行员接收错误信息,进而影响正常判断,严重时甚至会造成航班延误、事故,危及乘客生命财产安全,给航空公司带来巨大经济损失,也会对民航业的声誉造成负面影响。因此,深入探究民航空中交通管制差错的成因,实施有效的风险管理策略,对于保障民航安全、推动民航业持续健康发展具有至关重要的现实意义。

关键词:民用航空;空中交通管制;差错成因;风险管理

空中交通管制服务是指利用通信、导航技术和监控手段对飞机飞行活动进行监视和控制,旨在防止飞机与空中飞机和地面障碍物相撞,同时有效地利用空域,保障空中交通运输的安全与顺畅。其涵盖机场管制服务、进近管制服务和区域管制服务等多个层面,机场管制聚焦于机场机动区内航空器及周边特定飞行的指挥调度;进近管制负责进场或离场飞行阶段航空器的引导;区域管制则面向更广阔空域,协调跨区域飞行活动,三者紧密协作,构成完整的空中交通管制服务体系。

一、民用航空空中交通管制差错成因的多维度剖析

(一)人为因素:核心关键

1.管制员专业素养与工作负荷

管制员作为空中交通管制的直接执行者,其专业素养的高低直接关乎管制工作的质量与安全。若管制员专业知识储备不足,对复杂的航空规则、空域划分、飞行程序等理解不透彻,极易在指挥调度时出现失误。在繁忙空域,面对多架航空器同时请求起降、变更航线等情况,若不能熟练运用专业知识迅速制定合理调配方案,便可能导致航班延误甚至冲突。

2.人为疏忽与违规操作

人为疏忽在管制工作中屡见不鲜,一些看似微不足道的细节失误,却可能引发严重后果。如管制员在指挥过程中看错航空器标识,将本该发给A航班的指令错发给B航班,导致B航班飞行员执行错误操作,偏离预定航线,与其他航空器接近,瞬间打破空中交通秩序,引发安全隐患。这种疏忽往往源于瞬间注意力分散,可能是被外界干扰,或是长时间专注后精神松懈。

3.沟通协作障碍

空中交通管制涉及多个部门、岗位协同作业,管制员与飞行员、不同管制部门间的沟通协作至关重要。一旦沟通不畅,信息传递就会受阻,差错随之而来。

管制员与飞行员沟通时,语言表达不清晰、术语使用不准确是常见问题。若管制员使用模糊用语描述飞行高度、航向调整指令,飞行员可能误解其意,做出错误操作。此外,通信设备故障、信号干扰等也会影响沟通效果。在山区等地形复杂区域,电波易受阻挡,通信信号时常中断或出现杂音,导致管制员与飞行员对话断断续续,关键信息缺失,影响飞行安全。

(二) 技术设备因素:基础支撑

1.导航与通信技术故障

导航系统作为航空器飞行的“指南针”,一旦出现故障,后果不堪设想。常见的卫星导航信号中断,可能由卫星故障、信号遮挡或干扰等引发。地面导航设施老化、维护不及时同样会出问题,像老旧的VOR(甚高频全向信标)设备,信号不稳定,导致航空器接收的导航信息有误,给飞行安全埋下隐患。通信技术故障也严重干扰管制工作。高频通信受电离层变化影响,信号时强时弱甚至中断,在跨洋飞行等远距离通信场景下,管制员与飞行员沟通受阻,关键指令无法及时传递,飞行员遇突发状况难以及时汇报,易使飞行陷入失控险境。

2.监视系统精准度与覆盖范围

监视系统是管制员的“眼睛”,其精准度与覆盖范围至关重要。雷达精度不足,航空器位置、速度等信息显示偏差,管制员据此制定调配方案易出错。部分地区监视雷达受地形、建筑物遮挡存在覆盖盲区,航空器进入盲区后“消失”在管制员视野,无法实时监控,一旦发生异常,难以及时察觉处置。在城市高楼林立区域或山谷地带,此类问题尤为显著,对低空飞行的小型航空器、无人机监控难度加大,易引发安全事故。

3.自动化系统稳定性与兼容性

随着空管自动化程度提升,自动化系统在管制工作中作用关键,但稳定性与兼容性问题时有发生。系统软件故障,可能瞬间“崩溃”,航班信息丢失、管制指令无法下达,空中交通瞬间陷入混乱。硬件老化、性能不足,处理大量飞行数据时易卡顿,影响实时性。不同厂家设备、软件集成到空管系统时,兼容性不佳,数据传输错误、功能无法正常协同。

(三)环境因素:外部挑战

1.气象条件复杂性

气象条件对空中交通管制影响显著,恶劣天气常使飞行安全面临严峻考验,极大增加管制难度。在雷雨天气下,强对流空气会引发剧烈气流颠簸,致使航空器飞行姿态失控,严重威胁飞行安全。与此同时,闪电频繁出现,干扰通信、导航系统正常运行,导致信号中断或错乱,使管制员与飞行员间信息传递受阻。大雾弥漫时,低能见度让飞行员目视飞行受阻,难以看清跑道、地标等关键参照,着陆难度陡增,易引发跑道入侵、偏离跑道等事故。管制员在指挥起降时,因视线受限,无法实时准确观察航空器地面滑行状态,只能凭借仪表数据与飞行员沟通,一旦信息稍有偏差,便可能导致碰撞风险。

2.空域资源紧张与交通流量

随着民航业飞速发展,空中交通流量持续攀升,空域资源愈发紧张,成为空管差错滋生的温床。在繁忙的枢纽机场及周边空域,航班起降架次频繁,高峰时段每分钟都有多架飞机请求起飞、降落或穿越空域,空中交通近乎饱和。流量高峰期间,空中交通拥堵,航空器需在空中盘旋等待降落指令,不仅浪费燃油、增加运营成本,还使管制员需同时兼顾多架盘旋飞机动态,协调难度剧增。一旦指挥不当,极易引发航班间隔过小、冲突告警等问题。

3. 地理环境特殊性

特殊地理环境给空中交通管制增添诸多难题,对通信、导航系统构成严重干扰,极大提升管制难度。在山区,地形起伏、山峦阻挡,信号传输受阻,通信、导航设备信号衰减严重甚至中断。航空器在此区域飞行,常出现定位不准、通信失联问题,管制员难以实时掌握飞机位置与状态,指挥调度如“盲人摸象”。在海洋上空,远离陆地基站,通信依赖卫星链路,受电离层变化、太阳活动等影响,信号稳定性差,通信时断时续。一旦遭遇紧急情况,飞行员难以及时向地面管制求助,管制员也无法迅速下达精准指令,救援及时性大打折扣。

(四)管理因素:内在保障

1.管理制度与流程合理性

管理制度与流程在民航空中交通管制中起着关键的规范与引导作用,其合理性与否直接关乎管制工作的质量与效率。当下,部分空管单位的管理制度存在明显漏洞,职责划分模糊不清,致使管制员在面对复杂情况时,不清楚自身权责,容易出现推诿扯皮现象,严重影响问题解决的及时性与有效性。

2.风险管控体系有效性

风险管控体系是防范空管差错的核心防线,然而当前部分空管单位的该体系存在诸多不足。风险识别能力薄弱,对于一些潜在风险,如新型航空器投入运营带来的操作差异、新技术应用引发的系统兼容性问题等,缺乏敏锐洞察力,难以及时察觉隐患。随着无人机在低空领域的广泛应用,其飞行特性、管控需求与传统有人机迥异,若空管单位未能提前识别其中风险,极易引发空域冲突、碰撞事故。

3. 培训与教育体系完备性

培训与教育体系是空管人员知识更新、技能提升的关键依托,完备性不足将制约管制员业务能力提升。培训内容陈旧,跟不上航空技术发展步伐,对于新的导航技术、自动化管制系统操作、无人机管制规则等内容涉及甚少,管制员知识结构老化,难以应对工作中的新挑战。在新型卫星导航系统推广应用初期,许多管制员因未接受相关培训,对系统原理、操作要点、异常处理一无所知,无法充分发挥新系统优势,甚至在操作中频频出错。培训方式单一,多以理论讲授为主,缺乏实践操作、模拟演练环节,导致管制员理论与实践脱节,实际操作能力薄弱。

三、民用航空空中交通管制风险管理策略的全方位构建

(一)强化人为因素管理

1.提升管制员专业能力与素养

优化管制员选拔机制,严格把控准入门槛,除考量专业知识外,增加心理测试、应急处理能力评估等环节,筛选出综合素质过硬的人才。在培训体系构建上,大幅增加模拟训练比重,利用先进的模拟机系统,创设各类复杂空管场景。设立严格的考核机制,不仅考核理论知识掌握程度,更注重实操技能与决策准确性,将考核结果与绩效、晋升紧密挂钩,激励管制员持续提升自我。

2.加强心理与疲劳管理

为空管人员配备专业心理辅导员,定期开展心理疏导讲座与一对一咨询服务,帮助他们排解工作压力、舒缓紧张情绪,应对长时间高强度工作带来的心理负担。优化排班制度,引入智能排班系统,综合考量航班流量、管制员工作时长、疲劳恢复周期等因素,合理安排轮岗休息,避免连续长时间工作,确保管制员工作精力充沛。

3.优化沟通协作机制

建立标准化的空管沟通流程与术语体系,明确管制员与飞行员、不同管制部门间信息传递规范,杜绝模糊、歧义用语。

(二)优化技术设备保障

1.升级与维护技术设备

制定详细的技术设备更新计划,依据设备使用寿命、技术发展趋势以及故障率等因素,合理安排设备更新换代时间表。规范设备维护流程,建立涵盖日常巡检、定期维护、故障报修等环节的全方位维护体系。明确日常巡检内容,包括设备外观检查、运行参数记录、信号强度测试等,要求维护人员每日按时巡检并如实记录。定期维护方面,依据设备手册,制定月度、季度、年度维护项目清单。故障报修机制要确保及时响应,迅速排查故障原因,采取有效修复措施,最大限度减少设备故障对空管工作的影响。

2.推进技术创新与应用

积极引入人工智能技术辅助管制决策,利用机器学习算法对海量历史管制数据(包括航班轨迹、气象信息、空域流量等)进行深度挖掘分析,构建智能决策模型。该模型能够依据实时态势,快速预测潜在冲突风险,为管制员提供精准调配建议。探索大数据分析在空管领域的应用,整合民航各系统数据资源,搭建统一大数据平台。通过对旅客出行大数据、航班运行大数据、航空器性能大数据等综合分析,实现精准流量预测。提前预判航班高峰时段、热门航线流量趋势,为空管部门制定科学合理的流量管控策略提供有力支撑。

3. 建立技术应急备用方案

构建完备的技术应急备用方案,确保在主用技术设备突发故障时,能够迅速切换至备用系统,维持空中交通管制工作的连续性。备用设备方面,针对关键导航、通信、监视设备,配备足额且性能可靠的备用机。对于通信设备,采用冗余链路设计,除主用通信线路外,搭建多条备用线路,包括不同频段的无线通信链路、备用光纤线路等,确保通信不中断。冗余系统建设上,打造双活数据中心,实现空管核心业务数据实时同步备份。同时,建立异地备份中心,定期将重要数据备份至异地存储介质,防止本地数据因区域性灾害全部损毁。

(三)应对环境因素挑战

1.完善气象监测与预警

构建全方位、多层次的气象监测网络,广泛布局气象监测站点,涵盖机场周边、主要航路沿线以及复杂气象频发区域。充分利用卫星遥感、多普勒雷达、激光雷达等先进技术手段,实时采集大气温度、湿度、气压、风速、风向、云量、降水等丰富气象数据,确保对气象变化的精准捕捉。借助大数据分析与人工智能算法,深度挖掘气象历史数据与实时监测信息,构建高精准度的气象预测模型。模型可根据不同季节、地域、气象条件下的海量数据,准确预测气象变化趋势、强度及持续时间,将气象预警的提前量提升至数小时甚至数天。

2.优化空域管理与流量调控

采用动态空域管理策略,依据实时交通流量、气象条件、军事活动等因素,灵活调整空域结构与使用方式。利用先进的空域管理系统,实时监控空域繁忙程度,当某一空域流量接近饱和时,迅速启动临时空域调配方案。借助智能流量控制技术,综合分析航班计划、航空器性能、机场跑道容量、气象条件等多元数据,实现流量的精细化调控。通过预测未来一段时间内的空中交通流量趋势,提前制定流量控制措施,合理安排航班起降顺序、间隔时间,避免出现流量高峰时的“扎堆”拥堵现象。

3.增强特殊环境应对能力

针对山区、海洋、城市等特殊地理环境,对通信、导航技术设备进行针对性优化改造。在山区,采用抗遮挡能力强的低频通信频段,结合中继通信技术,确保信号稳定传输;安装地形自适应导航设备,利用地形匹配算法,提高航空器定位精度。制定详实、科学的特殊环境应急预案,明确不同场景下的应急处置流程、责任分工与协调机制。定期组织模拟演练,模拟山区通信中断、海洋紧急迫降、城市低空无人机闯入管制空域等突发情况,检验各部门应急响应速度、协同配合能力,不断优化应急预案细节。

(三)完善管理体系建设:提供支撑

1.健全管理制度与流程

对空中交通管制的各项工作进行细致入微的梳理,明确各部门、各岗位在不同工作环节中的具体职责,消除职责模糊地带,杜绝推诿扯皮现象。优化工作流程,引入精益管理理念,去除繁琐、低效环节。运用流程再造技术,重新设计航空器起降流程,整合相近环节,减少不必要的信息传递与等待时间。借助信息化手段,实现部分流程自动化。建立严格的监督机制,通过内部审计、定期检查、实时监控等方式,确保制度流程有效执行。对违规操作、未按流程办事的行为,设立明确惩罚措施,促使员工自觉遵守规定。

2.强化风险管控体系

构建科学全面的风险识别模型,综合运用故障树分析、失效模式与影响分析、风险矩阵等方法,从人员、设备、环境、管理等多维度全方位排查潜在风险。针对无人机融入空域的新情况,分析其飞行特性、操控系统、通信频段等因素,识别与有人机冲突、信号干扰、失控坠落等风险。引入大数据分析技术,对海量历史数据挖掘分析,精准捕捉风险迹象,预测风险发生概率与影响程度。

3. 优化培训与教育体系

紧跟民航技术发展前沿与行业需求变化,持续丰富培训内容。除传统航空法规、管制技能培训外,增设无人机管制、人工智能辅助决策、大数据分析应用等新课程。邀请业内专家、设备制造商技术人员授课,讲解新技术原理、操作要点、维护技巧。结合实际案例,深入剖析新技术在空管实践中的应用成效与问题,提升管制员对新技术的理解与应用能力。创新培训形式,采用线上线下融合培训模式。线上搭建网络学习平台,提供丰富电子学习资源,如视频教程、虚拟仿真软件、在线测试题库等,方便管制员自主学习、随时巩固知识。线下增加实操培训比重,利用模拟机、真机实操场地,开展沉浸式培训。

参考文献

[1] 贺安娜.探究民航空中交通管制差错成因与风险管理. 中国管理信息化,2020(14)

[2] 徐志磊.空中交通管制运行中的威胁与差错管控方法研究. 科技创新与应用,2017(18)

[3] 蔡志鹏;曾维理;郭子逸.空中交通管制中的危险源关键特征提取. 航空计算技术,2023(06)

[4] 李斯伟;张唯一.空中交通管制智慧带班系统构建和应用. 民航学报,2024(01)

[5] 朱承杰.空中交通管制对民航运输的影响与挑战.

王永(1995-),男,山东临沂,初级工程师,大学本科,研究方向:民航空管安全管理,山东省机场管理集团临沂国际机场有限公司

*本文暂不支持打印功能

monitor