（排3个版）

基于珠海空管运行态势评价指标体系及

标准制定方法的设计

梁成德 蔡巧辉 周文涛 余鹏

（中国民用航空珠海空中交通管理站，广东 珠海519041）

摘要：本文基于珠海机场空管保障现状，从空管四大专业出发，结合各专业工作质量评估指导文件以及空管保障工作需求，以提升民航飞行安全水平，促进珠海机场运行效率提升为目的，对构建珠海空管运行态势评价指标体系展开研究，通过对机场运行数据的采集和整理，运用累积趋势和累积分布等统计办法设计运行态势评价指标标准制定方法，实现运行态势的感知、理解及预测，为珠海机场协同放行机制优化提供科学参考，为珠海空管提供一体化空管服务，实现高质量发展提供途径。

关键词：空管；指标体系；态势感知；累积趋势；累积分布；协同放行；

中图分类号：F562文献标识码：B文章编号：XX-XXXX-XX

一、研究背景介绍

（一）发展背景

2012年，ICAO推出了航空系统组块升级（ASBU）计划，将已有民航技术与发展思路归纳整合为更宏观统一的运行标准，并安排了全球民航后续若干年的发展计划。随后，中国民航紧跟世界民航脚步组建了由多个部门共同参与的ASBU实施工作委员会，并结合全球下一代空管系统发展规划，制定了面向2030年的中国民航空管现代化战略（CAAMS）。

（二）研究现状

随着粤港澳大湾区的快速发展，珠海机场航班量迅速攀升，一套有效的运营现状的分析和综合评估指标的构建，是机场战略规划的研究基础和重要组成部分[1]。机场运行环节繁多，保障流程复杂，构建综合评估指标应当充分考虑影响各个运行保障阶段的各类影响因素[2]。

当前，针对机场运行中心（AOC）的相关研究往往只关注机场运行效率，从机场运行出发实现对机场整体运行态势的管控[3]，而未能从空管保障层面分析航班运行效率提升的问题。

二、指标体系建设需求分析

（一）现有指标体系存在的问题

21世纪以来中国民航进入迅猛发展时期，人们出行需求日益增长，航空公司如雨后春笋般涌现，航班量也随之节节攀升。与此同时，航班的延误问题也逐渐显现。为有效提高航班正常性，提高航班放行效率，中国民航局印发《民航航班正常统计办法》，以航班正常性方式评估机场运行效率[4,5]。

然而，随着互联网技术的广泛应用，民航发展的需求不断提高，需要进一步提高航班运行精细化程度，逐步实现基于航迹运行，并设定面向运行过程的指标体系以科学评估机场运行效率和空管保障效率，从而促进空管不断发展，合理改善空管服务质量。

当前针对机场运行效率评估方法的研究主要从结果决策层面出发，如利用多维度分析指标和综合评价方法，为机场运行效率评价打分[2]。又或是通过分析机场运行历史数据，总结工作经验，从整体运行流程上提出建议措施参考[6]。而无法根据实际运行情况，实时监视运行态势，发现运行痛点和堵点，并解决问题和提升运行效能。

为解决上述问题，本文旨在建立珠海机场航班运行态势评价指标，通过分析珠海机场航班运行历史数据，设计评价指标考核算法，探索评价指标的应

用，为航班运行提供实时指导，优化协同放行机制，提高珠海机场航班运行效

率。

（二）指标体系设计原则

1.面向运行过程设计

当前衡量机场运行效率往往会采用机场放行正常率指标进行评估，该指标须在航班执行次日后才能对航班放行情况进行仲裁，且仅对航班实际起飞时间（ATOT）与计划起飞时间作对比，无法全面反映机场实际保障情况以及相关航班限制情况。

序号	流程	保障部门
1	落地	塔台管制
2	滑入	塔台管制
3	引导入位	飞行区管理部
4	机务引领入位	机务工程部
5	对桥、客梯车停靠	旅客服务部
6	开舱、下客	旅客服务部
7	卸货、卸行李	机坪服务部
8	清洁、配餐、加油	候机楼管理部
9	上客、上货	旅客服务部、机坪服务部
10	关舱门	机坪管制
11	撤桥	机坪管制
12	推出、开车	机坪管制
13	滑出	塔台管制
14	进跑道	塔台管制
15	起飞	塔台管制

表 1珠海机场航班保障流程表

如表1所示，从航班落地至地面保障完成以及航班离场起飞共需完成15个步骤，包括航空器入位、开仓、上客、上货等。随着计算机技术的广泛应用以及基于航迹运行概念的不断推广，航班保障各个阶段的时间得以被记录，管制员可以借助空管设备获取详细的航班动态。表2是珠海空管系统航班状态流程表，记录珠海空管在用各系统中航班状态的关系。

序号	航班状态	航班时间
1	PRE（30分钟预计出港航班）	ASBT
2	REQ（正在申请放心）	AEBT
3	CLD（发布许可）
4	RDY（准备好，关舱门）	AEGT

序号	航班状态	航班时间
5	PUS（推出）、STR（开车） P_S（推出并开车）	AOBT、LOBT、PUS、ASAT
6	TAX（滑行）	ATAX
7	QUE（跑道头等待）
8	LIN（发进跑道指令）	ALIN
9	TAK（发起飞指令）	ATOT
10	FIN（航班已起飞）
11	APP（预计进港 15分钟前，进入塔台席位备用）
12	CNT（进近航班取得联系）
13	LND（已发着陆许可）
14	TCH（已接地）	ALDT
15	VAC（脱离跑道）
16	TAX（滑行）
17	FIN（航班已进位）
18		OVE
19		BRKT
20		AIBT
21		ACGT

表 2珠海空管系统航班状态流程表

显然，航班动态精细化程度的有效提高促使精确感知航班状态成为可能，仅从航班保障结果评估机场运行效率已无法满足民航发展需要。因此，应当面向航班运行全过程设计指标体系，从而全面地反映机场运行状况以及空管保障效率。

2.面向用户需求设计

航班保障是一个复杂的过程，其中涉及机场管理单位、空管部门以及航空公司，而空管保障则涉及管制指挥保障、航空情报服务、气象服务以及设备保障四个专业，各个专业有对应质量评价标准，如气象预报通过全要素评定、重要天气评定进行评估[7]；气象观测则从观测错情率进行衡量[8]；而设备保障则从设备运行正常率和完好率进行评估服务质量[9]，彼此之间相互独立，无法系统性促进运行效率提升，因此在设计指标体系时应当面向用户需求进行设计，如管制员较为关注设备运行状况，设备部门实施维护时应将维护时长和计划准确性列为指标项，以促进各专业部门协同合作，提升空管保障效率。

3.面向空管大数据设计

现在的社会是一个高速发展的社会，科技发达，信息流通，人们之间的交流越来越密切，生活也越来越方便，在互联网技术的推动下，大数据时代应运而生。大数据也被称作巨量资料，这种技术主要可以在较短时间内收集、处

理、分析、整理庞大的资料，大数据技术具有较大的应用价值，合理利用空管大数据，可以为民航安全飞行带来全面保障[10]。

三、指标体系的设计

根据空管保障的业务内容以及内在联系，遵循上述指标体系设计原则，可

将指标按以下类别进行分类：

（一）一级分类

空管保障主要涉及四大专业，包括管制指挥、航空情报、气象服务以及技术保障，分别负责实施管制指挥、提供航空情报服务，提供气象服务以及设备保障业务。

（二）二级分类

根据各专业指导文件及业务内容，在一级分类下可以划分若干分类以概括部分指标的含义及意义。其中包括管制服务类的交通量、正常性、地面效率以及计划处理等。

（三）具体指标

根据空管保障流程及用户需求，可梳理出表 3所示若干具体指标，其中包括航班量、机场放行正常率、机场预报准确率等指标。具体指标既要能客观描述空管运行态势，还需具备可操作性以实施运行态势评估。

一级分类	二级分类	具体指标	指标意义
管制服务 类	交通量	航班量	反映保障飞行总量
		航班执行率	反映航班执行率
		通航飞行架次	反映保障通航飞行数量
		通航飞行执行率	反映通航飞行执行率
		抢险救灾飞行架次	反映抢险救灾飞行数量
		急救飞行架次	反映急救飞行数量
		跑道起降架次	反映跑道起降总量
		跑道通行能力使用率	反映跑道使用情况
		受限航班架次	反映受限航班数量
		调时航班架次	反映调时航班数量
	正常性	航班正常率	反映航班运行效率
		离场航班正常率	反映离场航班运行效率
		机场放行正常率	反映航班在机场过站时，各单位综合保障能力
		始发航班起飞正常率	反映始发航班在起飞机场运行效率
		各延误原因延误航班架次	反映航班延误原因分布情况
		航班离场延误原因占比	反映航班延误原因分布占比情况
		受限航班放行正常率	反映受限航班的放行效率
		调时航班放行正常率	反映调时航班的放行效率
		临界航班放行正常率	反映空管保障临界航班的效率
	地面效率	航空器落地脱离时间	反映航空器落地脱离效率

一级分类	二级分类	具体指标	指标意义
		航班过站保障时间	反映机场过站保障效率
		航班关舱门等待时间	反映航班关舱门等待情况
		航班滑出时间	反映航班滑出效率
		航班延误时间	反映航班延误情况
		航班滑入时间	反映航班滑入效率
		跑道检查时间	反映跑道检查效率
航空情报 类	航空情报 资料处理	航行通告发布量	反映航行通告相关业务数量
		原始资料上报量	反映原始资料上报相关业务数量
		原始资料上报核实单数量	反映原始资料上报质量
气象服务 类	机场预报 全要素评 定	单份机场预报准确率	反映单份机场预报质量
		月单项要素预报准确率	反映月单项要素预报质量
		月平均预报准确率	反映月机场预报质量
	机场预报 重要天气 评定办法	命中率	反映重要天气要素预报命中情况
		漏报率	反映重要天气要素预报漏报情况
		虚警率（即空报率）	反映重要天气要素预报虚警（空报）情况
		临界成功指数	反映重要天气要素预报成功概率
	观测质量	观测错情率	反映气象观测质量
技术保障 类	设备运行 安全	各级影响事件数	反映设备保障原因造成运行影响
	设备运行 质量	设备运行正常率	反映计划运行时间内，设备运行正常时间占比。
		设备完好率	反映统计时段内，设备处于完好状态的时间占比。
	设备维护 和维修	设备维护次数	反映统计时间内设备维护工作量
		设备维护时长	反映设备维护效率
		设备维护计划准确性	反映设备维护计划制定的合理性
		设备巡检次数	反映统计时间内设备巡检工作量
		设备维修次数	反映统计时间内设备维修工作量
		设备维修时长	反映设备维修效率
		设备维修计划准确性	反映设备维修计划制定的合理性
		设备优化统调次数	反映统计时间内设备优化统调工作量
		设备大修次数	反映统计时间内设备大修工作量
		设备大修时长	反映设备大修效率
		设备大修计划准确性	反映设备大修计划制定的合理性
		设备软件升级次数	反映统计时间内设备软件升级的工作量

表 3珠海空管运行态势综合评价指标

四、评价指标标准制定方法

评价指标体系要为航班运行提供实时指导和优化协同放心机制作用，即是要实现航班运行态势感知的能力，要以空管大数据为基础，提高机场业务精细化管理水平，提升数据对运行变化的感知、理解、预测的能力[11]。本文将结合

[12][13]进行分析和

[14][15]制定评价指标标

准，实现航班运行态势预测。

以航班运行保障为例，根据实际调查可知，珠海机场航班全生命周期根据不同保障单位或部门、不同工作内容共可分为 16个阶段，包括：航空器入位、开仓、上客、上货等，显而易见，每个阶段可对应一个评价指标，因此某个指标的评价标准即是衡量该阶段运行效率的标准，即可通过该阶段保障时间进行衡量，因此可以使用T表示某阶段航班运行效率，单位为分钟。通过对珠海机场某月航班历史数据整理可得到该月航班运行各阶段效率曲线，以下使用航班推出开车阶段数据为例，如图4-1航班推出开车时间统计图：

航班推出开车时间统计图

14.00% 12.00% 10.00%

8.00%

6.00%

4.00%

2.00%

0.00%

1234567891011121314151620242627313440446375

推出开车时间

图4-1航班推出开车时间统计图

如图可知，航班推出开车时间主要集中在6-7 分钟附近，若时间太短，运行效能太高无法满足，而时间太长，运行效能太低将导致航班延误，通过整理其他各阶段数据可得到类似图形，因此不难发现，航班保障效率总是集中在某个区间，并且由于是通过使用历史数据拟合的曲线，已经将现实运行的各类因素考虑其中，可以客观地描述统计时间段内该阶段的运行效率，并由概率密度函数。

fx= f(t)

因此对概率密度函数积分即可得到累积分布函数：

∞

FX(x)=∫fX(t)dt

0

同样以航班推出开车时间为例，可以得到图4-2航班推出开车时间累积分布图：

航班推出开车时间累积分布图

100.00% 90.00% 80.00% 70.00% 60.00% 50.00% 40.00% 30.00% 20.00% 10.00%

0.00%

1234567891011121314151620242627313440446375

推出开车时间

图4-2航班推出开车时间累积分布图

根据累积分布函数定义，对离散变量而言，所有小于等于 x的值出现概率的和为：

FX(x)=P(X≤ x)

因此可以据此制定评价指标的标准，再根据累积分布概率划定若干标准区间，并以此评估航班实时运行效率，制定精细化的优化协同放行策略。如假设发生概率P≤50%为效率优，tstd应满足：

∞

50%=∫  fX(tstd)dt

0

另外，由图4-2易得，累计分布概率曲线向左侧移动时，即代表统计时间段内该阶段运行效率有所提高，相反则效率降低，可以此进行环比和同比得到不同时间段运行效率的变化情况。

通过上述分析方法可以制定航班全生命周期各评价指标的标准，因此显然易得航班全生命周期运行效率表示为：

n

Tsum=∑Tn

n=1

以及其评价标准：

n

Tstd=∑Tstdn

n=1

五、指标体系的应用

（一）单个指标的应用

珠海空管运行态势评价指标体系用具体的指标对机场运行效率和安全水平进行了衡量，并且结合本文所述评价指标标准的制定方法，可以通过单个指标客观反映出实时的运行效率和安全水平，并据此调整后续机场运行的协同放行策略和安全防范措施，有效加速放行效率，有效确保飞行安全。

当航班运行的某一个阶段运行效率低下或不理想时，通过对航班运行态势的变化进行合理预测，及时调整后续航班保障的协同放行策略，可以有效加速航班放行效率，避免航班延误或错过统一放行时刻情况的发生。

（二）多航班纵向分析

在航班保障过程中，除了要解决个别航班放行问题以外，还需要横向关注整个航班流的所有保障环节，要通过相关指标客观反映航班运行态势，反映相关单位和部门运行效率。针对多个航班运行态势进行分析，感知各阶段运行态势变化情况，从而及时发现航班运行过程中的薄弱环节，有效且针对性地化解航班保障过程中的痛点难点，疏通关键环节，进而提高航班正常性，保障民用航班顺畅高效运行。

（三）复盘分析总结

在空管保障过程中常常需要针对恶劣天气等特殊运行条件的空管保障开展复盘总结，通过复盘总结可以有效优化工作流程，提高安全水平。在复盘分析阶段中，通过广泛搜集各项评价指标的数值，并对评价指标标准的变化趋势加以分析，总结各项评价指标标准的变化特征，并且发现提升机场运行效率和提高安全水平的过程中遇到的难点痛点，进而制定不同的协同放行策略和安全防范措施，不断优化机场协同放行机制，不断提高机场运行安全水平。

（四）构建数据共享平台

随着互联网技术的日益成熟，民航也开始应用大数据等互联网技术，结合民航大数据的运用，机场运行相关单位之间可以构建数据共享平台，通过共享数据可更全面、更实时监控航班运行状态，从而建立统一的情景意识，促进跨

单位沟通协调的顺畅性及有效性，进而提升协同合作效率。同时，数据共享平

台还将为运管委协商机制提供数据支撑，以促进珠海机场飞行安全顺畅。

六、总结

本文基于珠海机场空管保障现状，从空管四大专业出发，结合各专业工作质量评估指导文件以及空管保障工作需求，以提升民航飞行安全水平，促进珠海机场运行效率提升为目的，对构建珠海空管运行态势评价指标体系展开研

究，通过对机场运行数据的采集和整理，运用累积趋势和累积分布等统计办法设计运行态势评价指标标准制定方法，实现运行态势的感知、理解及预测，为珠海机场协同放行机制优化提供科学参考，为珠海空管提供一体化空管服务，实现高质量发展提供途径。

参考文献：

[1]戴晨斌.机场综合能力分析和评估指标设计——以上海机场为例[J/OL].中国商论,2019(9):228- 229. https://doi.org/10.19699/j.cnki.issn2096-0298.2019.09.228.

[2] 丛玮, 谢道仪,朱睿, 等. 基于可拓多层次状态分类的机场运行效率评价研究[J].航空计算技术, 2022, 52(2):49-52+57.

[3]施东杰.机场运行态势综合评价指标体系的构建与实施[J].民航学报,2022,6(2):26-29.

[4]民航发〔2013〕88号民航航班正常统计办法.pdf[M].

[5]民航发〔2012〕88号民航航班正常统计办法.pdf[M].

[6]李润,梁其钊.广州白云机场协同运行效能分析与提质增效措施[J].民航管理,2021(5):52-57.

[7]201301-01-民航空管系统机场预报质量评定办法（2013年1月4日公布）MD-TM-2012-011.pdf[M].

[8]民用航空气象地面观测规范（AP-117-TM-02R1）.doc[M].

[9] 民用航空通信导航监视运行保障与维护维修规程AP-115-TM-2016-01.pdf[M].

[10]刘昱.大数据技术在民航空管监控系统中的运用[J/OL].中国高新科技,2019(4):80-82. https://doi.org/10.13535/j.cnki.10-1507/n.2019.04.25.

[11]赵刚,邢伟.基于大数据分析技术的机场运行效率研究[J].民航学报,2022,6(6):33-37+97.

[12]孙小素.集中趋势测度中的几个问题探析[J].兰州商学院学报,2009,25(4):107-111.

[13]频数分布的集中趋势与离散趋势[J].中国校医,2018,32(11):874.

[14] 姚强, 王亚刚. 基于示波法和累积分布函数估算的血压测量方法[J]. 软件导刊, 2019, 18(9):65- 68.

[15]兑红炎,李玥,白光晗.一种面向可靠性的改进不确定性重要度分析方法[J].运筹与管理,2022, 31(3):100-104.