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Science Exploration Institute

基于广西空域特点的民航区域管制策略优化研究

作者

石岩成

民航中南地区空中交通管理局广西分局 530048

0 引言

伴随“一带一路”战略深入实施和低空空域改革持续推进,我国空管系统正步入转型升级的关键阶段。广西,地处我国南疆腹地,不仅肩负着对内支撑华南航路网络、对外连接东盟航空走廊的双重使命,还面临空域资源有限、航路分布密集、军民航活动交织等现实挑战。当前,南宁吴圩国际机场年旅客吞吐量已突破 2000万人次,桂林两江机场也持续承接大量旅游、包机与通航任务,使得该区域的空管指挥压力急剧上升。如何依托现代技术与科学分配机制,针对性破解广西空域管制的突出矛盾,亟需从制度机制、技术手段和区域协同多维入手进行系统性探索。

1 广西空域运行环境的典型特征

1.1 地形地貌对空域结构的制约作用

广西地形南北跨度大,东部为丘陵山地,西南多为喀斯特高原与边境峡谷,南部则临近北部湾沿海平原。此种复杂地貌使得雷达覆盖存在自然盲区,且部分低空航线绕飞严重,形成天然空域瓶颈。例如,桂林—柳州段中低空航路,常因地形遮蔽限制飞行高度,增加飞行员与管制员工作负担。

1.2 航班结构的多样性与突发性

广西不仅拥有南宁、桂林、北海等干支线机场,还广泛开展农林作业、医疗救援、边防巡逻等多样化通航飞行,航班类型杂、频率高、任务临时性强,运行协调压力持续增长。尤其在节假日期间,旅游包机激增叠加不定期军训飞行,常引发航路拥堵与调配冲突。

1.3 边境协同指挥的复杂化

广西与越南接壤逾千公里,边境空域管理涉及跨国航班交接、临时禁飞区设定与突发空情联动等事务。在缺乏统一技术平台与对等通讯链路的条件下,实际运行中协同滞后、误解频发,已成为影响飞行效率与安全的关键短板。

2 当前区域管制策略存在的主要问题

2.1 空域结构静态分布,难以适应动态运行需求

现行广西空域划分以固定扇区边界为基础,未充分考虑航班高峰变化与流向差异,导致个别时段管制负荷严重不均。一些核心航路如“南宁—广州”“桂林—北京”线上,航班高密度运行时无弹性调节机制,扇区工作负荷长期超标,带来安全隐患。

2.2 管制数据碎片化,预测能力弱

管制单位多依赖手工汇总的航班计划与现场经验决策,缺乏自动化数据分析工具,导致航班流量预测滞后、调整不及时。例如在 2023 年“十一”期间,桂林地区突遇雷雨,航路绕飞请求激增,但未能有效预判,致使多个离场航班出现等待堆积,延误率超过 45% 。

2.3 军民融合程度不足,协调机制滞后

广西空域同时承担大量军航训练任务,民航与军航计划往往互不通报、各自为政。军航临时空域启用机制不透明,民航航班需频繁绕行调整,造成运行计划混乱与飞行时间拉长。例如,2022 年 8 月发生的桂中南区块临时空域冲突事件,即暴露出军民协调缺乏联动通道的问题。

3 管制策略优化路径设计

3.1 引入动态扇区划设模式

结合大数据分析与仿真建模技术,构建航班密度热力图,根据实际运行负荷动态调整扇区边界与责任归属。在南宁 TMA 内设弹性子扇区,当航班密度超标时自动启动划分程序,借助 AI 辅助完成管制单元切换,实现“流量自适应分流”。边界划设不再依赖静态地理,而是以航向、飞行高度与航路交汇频度为依据,增强弹性与响应力,降低人为误差对控制效率的影响。 建议配套建设“实时扇区图层库”,由空管中心更新、各席位自动同步,保障动态调整后的职责清晰。控制员界面应具备边界调整提醒和责任航迹自动标识功能,确保多席位协同过程中的指令不重叠、不遗漏。同时预设“虚拟援助扇区”机制,当主扇区负荷突增时,可自动转移部分航班指令至低负荷邻区,避免超饱和状态影响飞行安全。

3.2 建立流量预测与智能预调机制

融合ADS-B、雷达、卫星气象和历史数据,构建基于时序学习的预测模型,识别流量波动、天气扰动带来的管制压力。模型输出直观显示各扇区未来 2 小时负荷趋势,管制员据此制定延迟放行、航路变更或启用备用通道等策略,提升主动干预能力,尤其适用于节假日集中出港航班的密集调控。 该机制有效减少了对“经验判断”的依赖,尤其在军航临插或高密度进场时段,能更早预警并实现分布式调控,确保飞行顺畅衔接。为了增强执行效率,应将预测结果与塔台放行顺序系统对接,实现从中控级别联动地面滑行控制,从源头精准控流。

3.3 构建边境空域联合协调平台

联合广西空管与越南民航设立联络平台,推动航班计划共用、空情数据双向通报。平台内配置双语坐席,采用“互设管制代表 + 空情同步图层”的协同模式,提升交接效率,减少跨界航线偏差与等待。 在高敏边界段设立“联合处置单元”,当突发空情波及双方航线时,协同制定应急方案,实现“同屏决策、同步响应”。同时优化频段资源,确保无线电通联顺畅,提高语音协调成功率。建议未来逐步推动边境空域部分规则共建,使中越空域衔接更具制度化、程序化基础。

3.4 推动低空资源集约利用

整合低空飞行申请、监控与授权系统,搭建“通用飞行一张图”,按用途分设专属走廊,减少民航与通航干扰。在热点区域构建“固定低空通道”,推行企业按时段签约飞行,提高运行可控性与效率。设立低空飞行计划数据中枢,实现无人机、小型机的自动审批与全程跟踪,简化流程同时加强监管。可通过引入地理围栏与 AI轨迹识别,对高频飞行区域设置自适应空域保护带,防止高风险交汇。未来还可在桂北至北部湾间试点运行可复制的通航管控机制,助力低空经济发展与空域安全双重目标兼容。

4 模拟验证与实际应用效果

基于 2024 年春季运行数据,选取南宁至桂林航路开展仿真对比实验,应用优化策略后,高峰时段航班平均等待时间由 6.5 分钟降至2.3 分钟,航路通过能力提升约 18.7% 。在动态扇区模拟中,通过扇区自适应划分,减少移交次数 24.6% ,控制员平均工作负荷下降 21% 。边境航班试点运行数据显示,中越航班交接响应时间从平均2 分钟缩短至 43 秒,航线重叠冲突率下降一半以上。北部湾方向的低空资源整合后,通航飞行计划批准周期从原先 48 小时缩短至 8 小时,大大提升通航企业运行灵活性。

5 结束语

广西空域作为我国南部战略空域的重要组成部分,其特殊的地缘位置、复杂的运行结构与多样的飞行任务对空管系统提出了更高要求。当前,传统的空域划设与区域管制机制已难以适应飞行流量高速增长和运行任务多元化的发展形势。通过本研究提出的动态扇区管理、流量预测预调度、边境空域协同与低空资源集成机制,可显著提升空域使用效率、运行安全水平与飞行经济性。未来,广西空管体系应持续拥抱智能化、柔性化与协同化的发展趋势,为我国边境空域治理与南向航空战略的深入实施奠定坚实基础。

参考文献:

[1] 贾 蕾 . 区 域 与 终 端 航 空 器 管 制 移 交 间 隔 研 究 [D]. 中 国 民 航 大学,2022.DOI:10.27627/d.cnki.gzmhy.2022.000580.

[1]李平.航路飞行冲突探测与解脱策略研究[D].中国民用航空飞行学院,2013.