机场飞行区布局对航班运行效率的影响评估

1 机场飞行区布局要素分析

1.1 跑道系统

跑道是飞行区的核心组成部分，其构型、数量与方向对航班运行效率起着决定性作用。常见的跑道构型包括单跑道、平行跑道、交叉跑道与开口 V 型跑道等。单跑道机场在航班流量增加时易出现容量饱和，导致航班延误。平行跑道可分为近距、中距与远距平行跑道，随着间距增大，跑道运行模式更为多样，容量也相应提升，但建设成本与土地需求也更高。如亚特兰大机场的五条平行跑道，虽增加了容量，却因近距跑道问题导致穿越风险上升 。交叉跑道受风向作用地影响，能在一定程度上提高容量，但相交点增加了管制难度，我国目前尚无此类运行跑道。开口 V 型跑道则兼顾了利用率与安全性，成都天府国际机场采用此构型 。跑道方向的选择需综合考虑当地主导风向、地形地貌以及周边空域限制等因素，以确保飞机起降的安全性与高效性。

1.2 滑行道系统

滑行道系统负责连接跑道与停机坪、航站楼等区域，其布局直接影响飞机地面滑行效率。滑行道的设计应保证飞机能够安全、快速地进出跑道与停机位，减少滑行距离与等待时间。关键要素包括滑行道的数量、宽度、坡度以及与跑道的连接方式等。例如，旁通滑行道和等待坪设置在起飞跑道端部附近，可提高起飞飞机运行效率，避免跑道端部拥堵；绕行滑行道能减少着陆航空器穿越起飞跑道次数，提升跑道容量与安全水平。垂直联络道作为连接跑道与平行滑行道或不同平行滑行道的重要部分，其数量、位置与运行模式也至关重要。合理布局的垂直联络道可使飞机滑行路径更高效，减少绕行距离，支持跑道多种运行模式，还能在特殊情况为飞机提供应急通道。

1.3 停机坪与航站楼布局

停机坪的布局决定了机位的数量与分布，近机位可缩短旅客登机时间与飞机滑行距离，提高运行效率；远机位则可能增加摆渡时间与滑行时间。合理规划机位类型与数量，能满足不同航班需求，提升机位周转率。航站楼与跑道、停机坪的相对位置关系影响着飞机滑行路径与旅客流程。集中式航站楼布局利于资源利用，但可能增加旅客步行距离；分散式航站楼布局可增加机位数量，提高飞机地面运行灵活性。此外，航站楼内部的功能分区与流程设计也间接影响航班运行效率，高效的安检、值机、候机与登机流程能减少旅客候机时间，保障航班准点性。

2 对航班运行效率的影响机制

2.1 跑道运行容量方面

跑道构型与数量直接决定机场的运行容量。多跑道机场相比单跑道机场，能同时容纳更多航班起降，降低航班排队等待时间。不同构型的跑道在容量上存在显著差异，平行跑道在合适间距与运行模式下，容量提升明显；交叉跑道虽有独特优势，但管制复杂性限制了其容量进一步提高。跑道方向影响飞机起降的有效时间，若与主导风向不匹配，可能导致侧风超标，部分跑道无法使用，降低整体容量。此外，跑道运行模式，如隔离运行、混合运行等，也会对容量产生影响，合理的运行模式安排能充分挖掘跑道潜力，提升运行效率。

2.2 飞机地面滑行效率方面

滑行道系统布局决定飞机地面滑行路径的长短与复杂程度。合理的滑行道网络可使飞机快速、直接地从跑道滑行至停机位或反之，减少滑行时间与距离，降低燃油消耗与排放。例如，设置合适的快速出口滑行道能使飞机尽快脱离跑道，避免跑道拥堵；旁通滑行道与等待坪可优化起飞飞机排队流程，提高跑道利用率。垂直联络道的合理布局与运行模式，能有效分流飞机滑行流，减少滑行道交叉汇聚点，降低冲突风险，提升滑行效率。停机坪与航站楼布局通过影响飞机进出机位的路径，间接影响滑行效率。近机位比例高且布局合理时，飞机滑行距离短，可快速完成进出港操作；而不合理的远机位布局可能导致飞机长距离滑行，增加延误风险。

2.3 航班延误与准点率方面

飞行区布局不合理易引发航班延误。跑道容量不足时，航班排队时间延长，若遇恶劣天气、设备故障等突发情况，延误问题将更加严重。例如，近距平行跑道因穿越风险限制了运行效率，易造成航班延误。滑行道系统不畅，如滑行道拥堵、交叉点过多等，会导致飞机地面滑行延误，影响后续航班计划。航站楼与停机坪布局不合理，可能导致旅客登机时间延长、飞机进出机位困难，进而影响航班准点性。航班延误不仅降低旅客满意度，还会增加航空公司运营成本，对机场声誉与经济效益产生负面影响。而优化飞行区布局，提高跑道容量与飞机地面滑行效率，能有效减少航班延误，提升准点率，保障航空运输的顺畅进行。

3 优化建议

3.1 跑道系统优化

在规划新机场或扩建现有机场跑道时，应根据航空业务量预测、当地气象条件与地形地貌等因素，科学选择跑道构型与数量。对于繁忙机场，可考虑采用中距或远距平行跑道，在提高容量的同时降低穿越风险。合理确定跑道方向，确保与主导风向匹配，提高飞机起降安全性与效率。此外，采用先进的跑道运行管理技术，如基于大数据的跑道容量动态评估与优化系统，实时调整跑道运行模式，充分挖掘跑道潜力。

3.2 滑行道系统优化

优化滑行道网络设计，合理增加旁通滑行道、绕行滑行道与垂直联络道数量并科学布局。根据航班流量与机型，确定垂直联络道的位置与运行模式，提高飞机地面滑行的通达性与效率。利用智能技术，如飞机地面滑行引导系统，为飞行员提供最优滑行路径，减少滑行时间与距离。同时，加强对滑行道系统的维护与管理，确保其处于良好运行状态。

3.3 停机坪与航站楼布局优化

在停机坪布局上，提高近机位比例，合理规划远机位位置，减少飞机进出机位的滑行距离。对于航站楼布局，综合考虑旅客流程与飞机运行需求，平衡集中式与分散式布局的优缺点。加强航站楼与停机坪、跑道之间的衔接设计，通过优化登机桥设置、行李运输系统等，提高旅客登机与飞机周转效率。此外，随着机场的发展，应预留足够的发展空间，便于未来对飞行区布局进行调整与优化。

4 结语

综上所述，机场飞行区布局是影响航班运行效率的关键因素，跑道系统、滑行道系统以及停机坪与航站楼布局相互关联、相互影响，共同决定了机场的运行能力与服务质量。通过科学合理的布局规划与优化，能够显著提升跑道运行容量、飞机地面滑行效率，减少航班延误，提高准点率，为航空运输的高效发展提供有力支撑。在未来机场建设与发展过程中，应充分重视飞行区布局对航班运行效率的影响，运用先进的评估方法与技术手段，持续优化飞行区布局，以适应航空业务量不断增长的需求，推动航空运输行业的可持续发展。

参考文献：

[1]张威,祝恒佳,孙艳坤,等.机场飞行区自动驾驶设备技术现状与发展建议[C]// 中国智能交通协会.第十九届中国智能交通年会科技论文集.中国民航大学;国家空港地面设备工程技术研究中心;,2024:212-226.DOI:10.26914/c.cnkihy.2024.043238.

[2] 鲁 雯 卓 . 机 场 飞 行 区 下 穿 长 地 道 总 体 设 计 要 点 分 析 [J]. 上 海 公路,2024,(01):171-175+194.

[3] 李婷. 新建机场飞行区充电设施布局优化方法研究[D]. 北京交通大学,2023.DOI:10.26944/d.cnki.gbfju.2023.000783.

[4]钟世权,江义,周晓炜,等. 既有大型机场飞行区充电基础设施建设探讨[J]. 智能建筑电气技术,2022,16(03):54-57.DOI:10.13857/j.cnki.cn11-5589/tu.2022.03.034.

[5]陈奇奇,王观虎,徐吉朋,等. 改进 IRT 在军用机场飞行区设施使用满意度调查中的可行性分析[J]. 空军工程大学学报(自然科学版),2020,21(01):99-105.