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基于QAR系统的计算机飞行计划管理

  • 发布时间:2014-09-23 08:54:07  来源:中国民航报  作者:佚名  责任编辑:罗伯特

  □苏黎明 刘倩

  随着民航的发展和燃油成本的增加,计算机飞行计划精细化管理逐渐成为航空公司确保安全、控制成本的重要手段。对于大型航空公司来说,应根据历史数据和特点进行计算机飞行计划的多维度、精细化管理。

  计算机飞行计划参数设置涉及性能模式、航路走向、高度剖面、进离场程序等多个参数。本文从高度剖面、进离场、落地剩油管理三个方面阐述基于QAR(快速存取记录器)数据应用的计算机飞行计划管理方法及效果。

  QAR数据的应用

  “国航QAR解析与应用系统”于2013年4月1日正式投产上线,其利用QAR数据分析在优化计算机飞行计划、精准运行环节、降低燃油成本、提高安全运行品质等方面实现了预期目标。该项目先期开发出时间燃油统计分析、飞行情报分析、直飞统计分析、APM(Airplane Performance Monitor/飞机性能监控)功能扩展、进离场统计分析、高度层统计分析、签派运行分析、跑道起降统计分析八大功能模块。

  在数据分析工作中,通常需要将QAR实际高度拟合为规定的高度层,分析实际飞行高度与计算机飞行高度的差异,评估计算机计划的高度符合度。图1列举了“国航QAR解析与应用系统”高度层统计分析模块中QAR高度拟合、高度符合度的大致算法。

  在图1中,折线ABC为进场或离场程序X,A、B、C是进离场的航路点,曲线A′C′为实际的QAR轨迹,A′、C′为分别对应于A、C的实际进离场程序航路点。

  计算过程:

  取A′点,计算其到程序X上最近点(A点)的距离DAA′;

  若DAA′

  对QAR轨迹上A′至C′之间的所有点进行容忍距离检查,得出在容忍距离内的航路点个数;

  最后得出:进离场符合度=在容忍距离内的航路点个数/进离场程序所有航路点的个数。

  计算机飞行计划高度剖面管理

  对于国际长航线来说,实际飞行中限制较少,高度使用较灵活。因此,可以利用计算机计划系统制订一些规则,基于各项数据计算出最有利的高度,为飞行员提供所飞航线的高度参考,进一步节约成本。

  下面以空客A330执行米兰—上海浦东航线为例,来说明高度控制的效果。表2为该航线各航段实际使用飞行高度层的概率。图2为结合QAR系统数据制作的高度剖面图,图中标出了各航段使用概率最高的高度层和概率。在高度剖面图中,红色曲线表示计算机飞行实际飞行高度剖面,蓝色曲线表示计划高度剖面。

  由此可以看出,此航线计划高度与实际高度差距较大。在调整了计算机飞行计划高度剖面以后,再次跟踪此航线的高度剖面,发现计算机飞行计划和实际飞行高度剖面非常贴近。

  针对国内航线,航空公司在优化高度剖面时,可以从覆盖率的角度考虑,使优化后的高度能够覆盖一定比例的实际飞行高度。

  计算机飞行计划进离场管理

  在国航制作计算机飞行计划的DM(签派放行管理)系统中,基础导航数据来源于杰普逊公司的导航数据,缺失了国内不对外公布的进离场数据。因此,DM系统中国内航线的进离场匹配率较低。

  为解决这一问题,国航开展了SID/STAR(进离场)专题项目研究,将国内进离场数据转换为标准的424格式,并与杰普逊公司的导航数据整合于一体。通过应用此项科技成果,国航目前国内进离场匹配率大大提高。优化前,离场程序的匹配率为59%,进场程序的匹配率为73%;优化后,离场程序的匹配率为62%,进场程序的匹配率为87%。

  落地剩油管理

  航油成本是航空公司最大的运营成本。2013年,国航航油支出约337亿元,占总成本支出的40.80%;东航燃油消耗459.87万吨,燃油支出306.81亿元,占总成本支出的38.19%;南航燃油成本支出355亿元,占总成本支出的36%。航空公司在航油成本管理方面想了很多办法,比如APU(辅助动力单元)使用管理、缩短滑行时间、优化航路等。

  国航的落地剩油管理过程包括分析、优化、跟踪、调整4个环节。首先,利用“国航QAR解析与应用系统”分析实际落地剩油情况,对比耗油差异,制订初步的落地剩油优化方案,在充分与飞行队沟通后确定最终的优化方案。在优化方案实施一定时间后,再次跟踪落地剩油情况以及实际与计划的耗油差异,根据油量情况适当调整计算机飞行计划的高度、进离场等参数,使落地剩油保持在兼顾安全和效益的合理范围内。

  计算机飞行计划管理效果

  评价航空公司的计算机飞行计划,一是通过统计计算机飞行计划各项参数的符合度来评价其准确性,二是评估其在准确性提高的基础上给航空公司带来的效益。

  QAR系统在计算机飞行计划管理方面的应用,可以使计算机飞行计划符合度有很大程度的提高。本文利用QAR系统统计了半年的数据,对比了目前国航计算机飞行计划在航段耗油、航段时间和高度剖面三个方面与实际飞行数据之间的差异,具体数据如下:

  计算机飞行计划准确性的提高,能够使飞行员对其更加信任,减少不必要的额外油携带,从而减少“油耗油”的情况,增大载量空间。表4粗略计算了国航对国际远程重点航线进行高度层优化以后,平均起飞油量减少与载量空间增大的数据。

  结语

  航空市场竞争日益激烈,国内各航空公司必须与时俱进,通过更加精细化的管理方式来提高运行品质、提高经济效益。计算机飞行计划高度剖面、进离场程序的合理优化以及油量的精确计算,能够增强飞行员对计算机飞行计划的信任度,减少由于计算机飞行计划不准确而携带过多的额外油,从而降低燃油成本。

  目前受空域管理、空管运行等限制,仍然存在计算机飞行计划高度、进离场相关数据不能与实际飞行相匹配的情况。希望民航改革的深入发展,能够给国内航空公司提供更广阔的计算机飞行计划优化空间。

  (作者单位:中国国际航空股份有限公司运行控制中心)

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