浅析跑道入侵问题的国内外现状及研究意义

丁靓靓

（民航东北地区空中交通管理局 运行管理中心，辽宁 沈阳 110043）

1 研究背景及意义

地面活动是飞行活动中最具挑战性的阶段之一， 特别是在复杂的机场、低能见度条件、机场道面标志被覆盖以及机组不熟悉的机场，地面滑行可能产生巨大的工作量并且增大出错的风险。 这不仅损害了地面运行的效率，还可能导致不安全事件和事故，因此长久以来跑道入侵一直是影响安全的关键[1]。跑道入侵毫无疑问是对全世界航空业的重大威胁，尤其是在我国民航交通流量高速增长时期，研究跑道入侵具有很大的现实意义。

跑道入侵之所以会成为民航安全运行中的一项高风险，是因为航空器和车辆在相对较小的空间内运动，一方面地面滑行的航空器与航空器以及车辆之间的间隔相对比较小，另一方面进离场的航空器又以相对较大的速度运行，用于机动规避的时间和空间都很小。 因此，发生灾难性事故的风险很高[2]。 事实上, 一些世界上伤亡数字最高的空难的就是由于跑道入侵而引起的(特内里费岛,1977;马德里,1983;巴黎,2000;米兰,2001)。 特内里费岛空难至今仍然是全世界伤亡最惨重的空难。 在这起空难中，荷兰皇家航空的波音747 在没有得到起飞许可的情况下开始起飞，并试图在最后时刻升空躲避穿越跑道的泛美航空波音747。荷兰航空飞机撞上了泛美航空飞机机身的顶部，两机被毁。 在这场空难中接近600 人丧生。

以美国为代表的各航空大国及国际组织都对跑道入侵给予了充分的重视。 美国国家运输安全委员会（NTSB）在改善运输安全的计划中把减少跑道入侵作为最想达到的目标之一。 美国运输部（DOT）把跑道入侵作为运输部面对的最艰难的管理任务之一，联邦航空局（FAA）也将减少跑道入侵作为了最高安全目标[3]。

更加值得注意的是， 根据美国航空安全报告系统（ASRS）以及国际民航组织（ICAO）的统计，从特内里费空难发生至今，有许多与特内里费空难极其相似的情形还在不断的重演，但可能仅仅是由于幸运，才没有导致特别严重的后果。 随着我国民航事业的高速发展，航班量不断增大，类似事件也在不断上演。1998 年1 月28 日，CSC351 机组执行成都至海口航班任务，10：41 分在海口机场落地。 在CSC351 航班尚未完全脱离跑道的情况下，海口塔台值班管制员向南航深圳分公司CSN3992 航班发出了起飞许可。 由于当时能见度较差，CSN3992 航班接近决断速度（V1）时，发现前方跑道上的飞机还未完全脱离，机组考虑当时飞机的起飞全重较小，果断继续起飞，从CSC351 航班上方掠过，所幸未造成两机相撞[4]。 类似事件更凸显了安全形势的严峻以及研究跑道入侵并采取改进措施的必要性。

2 国外研究现状

欧洲航行安全组织（Eurocontrol）的研究指出：发生跑道入侵事件的环境因素有很大差异，并且通常是多种内外因素共同作用的结果。 欧洲航行安全组织在全球范围内收集和分析数据，并从中得出了一个十分令人惊讶的结论：在各类跑道入侵事件中，常常出现的情况是飞行员或地面车辆驾驶员因为疏忽而误入了跑道。 该组织认为，之前人们总是想当然地认为飞行员或地面车辆驾驶员缺乏位置意识，误入了跑道。 但该组织对于此类事件的统计表明，实际上导致此类事件不断发生的主要原因是，空中交通管制员（ATC）与飞行员或地面车辆驾驶员之间没能够进行有效的通信。 使用了非正规的ICAO 通话术语、用语含糊不清、冗长复杂的指令、缺少复诵或频繁的复诵核实等引起了通信的误解与混乱，在一定程度上导致了跑道入侵的发生。

自2003 年开始， 欧洲提出了自己的预防跑道入侵计划。由欧洲航行安全组织（Eurocontrol）提出的预防跑道入侵行动计划旨在分析大量跑道入侵事故和事件、与机场和各相关机构共同制定提高安全水平的建议措施[5]。

为落实该计划， 欧洲预防跑道入侵计划成立了专门的工作组。 该工作组由与跑道运行有关各方的专业人员代表组成。欧洲预防跑道入侵行动计划的理念是：如果经过训练的专业人员以及对此相当熟练的人员犯了错误而导致了跑道入侵，那么一定是系统的缺陷导致了人的错误，需要找到和改正的应该是这些系统缺陷。

该计划除了为系统改进提供大量的建议措施外， 还关注于应用技术降低跑道入侵，特别是碰撞的风险。 技术应用的主要方面有两个： 一是为飞行员提供位置意识的地面和机载设备，二是为管制员提供跑道入侵告警的系统。 欧洲航行安全组织在1995 年引入了空中间隔保障系统（ASAS）的概念，并发展出了一体化的地面活动系统（ATSA-SURF）。 同时，国际民航组织瞄准了地面活动引导与控制系统（SMGCS）以及先进地面活动引导与控制系统（A-SMGCS），以此作为降低跑道入侵风险的手段。 与SMGCS 关注机场标志不同，A-SMGCS 专注于电子的预防和探测手段上，并分为4 个等级。 第1 和第2 个等级与帮助管制员的系统有关，而第3 和第4 个等级专注于空中以及机载的设备来协助机组以及车辆驾驶员。 在一些机场（如伦敦希思罗国际机场、巴黎戴高乐机场），已经配备了跑道入侵监控和冲突告警系统（RIMCAS），这顺应了A-SMGCS 第1 和第2 个等级中为管制员提供跑道入侵告警的要求。 在许多情形下这种工具有效地发挥了功能，使管制员在跑道入侵发生时指挥正在起飞或者落地的飞机中断当前动作。 然而，在有些情况下，管制员没有足够的时间向有关各方发出告警，对于机组做出相应的规避动作会有重大的延误。 在过去的十年间，在发展为机组提供自主的情景意识和防撞能力设备的问题上，英国民航局（CAA）施加了巨大的压力，但至今仍然没有此类设备投入运行。 虽然欧洲航行安全组织在行动计划中采用了无责备文化，但该计划仍然承认人是跑道入侵事件的核心，研究人的失误具有重要的意义，但同时也是十分困难和复杂的。

在预防跑道入侵上，美国也早已认识到了问题的重要性，并进行了长期的、深入的研究。 美国联邦航空局（FAA）曾对飞行员造成的跑道入侵问题的来源以及原因做了以下统计[6]：在有报告的跑道入侵事件中，只有2%的跑道入侵是由于天气造成的； 飞行员失去方向占整个事件的12%；在所报告的跑道入侵事件中，飞行小时数低于100 小时的飞行员占32%；在所报告的跑道入侵事件中，飞行小时数高于3000 小时的飞行员占10%；飞行员不熟悉机场的情况占19%；飞行员对于管制程序不了解和语言问题占整个事件的22%；飞行员注意力分散造成的跑道入侵占17%；飞行员没有得到许可而进入跑道或滑行道的跑道入侵占整个事件的62%；飞行员没有得到许可就起飞或者是落地的跑道入侵占23%；飞行员落错跑道占10%。

美国一项对于1991-2004 间有记录的跑道入侵事件和事故的内部研究证明，跑道冲突的主要危险与航空器——航空器相撞有关（78%）。 飞行人员差错是造成航空器——航空器冲突的主要原因。 坚持紧张的运行时间表的压力、缺乏情景意识（特别是在低能见度条件下） 和较差的管制许可警觉都是最常见、最基本的飞行人员差错。 对于造成跑道入侵的原因上，美国联邦航空局（FAA）和美国国家运输安全委员会（NTSB）都一致认为，人的因素是造成跑道入侵的的重要原因。 其中影响最大的就是丧失情景意识。虽然FAA 和NTSB 在原因上有着几乎一致的观点，但二者在应对方案上又各执一词。

多年来，FAA 和NASA 认为，增强情景意识是预防跑道入侵的必要措施，增强情景意识的重点在于开发相应的地面和机载设备，以帮助飞行员和管制员增强情景意识，做到及时的发现与提醒。 近年来也的确有多种防止跑道入侵的设备在美国投入使用。

与FAA 专注于开发设备不同，NTSB 的专家们多次表示，增强情景意识不应该仅仅依靠于先进的设备，而应该把更多的注意力放到人身上来。 人作为驾驶舱中的核心，应该得到更充分、更具有针对性的培训，通过对人的研究和训练，提高人自身的素质才是解决这一问题的根本方法。

3 国内研究现状

近年来，随着我国民航事业的高速发展，各地航班量都有较大增长，跑道入侵事件也明显增加。2009 年跑道侵入事件共26 起[7]；2010 年跑道侵入事件共25 起， 其中构成事故征候4起[8]。 随着航空安全培训的不断深入以及安全意识的逐步加深，我国越来越重视跑道入侵的研究。 但由于各方面的原因，我国在跑道入侵的研究上基本还是处于对西方研究成果的学习吸收阶段，具有独创性的理论不多。 国内多数对于人为因素的研究还没有细化，仍然停留在比较笼统的阶段上，尚未形成一套长期的、有效的预防机制。 因此，研究跑道入侵中飞行员失误的原因，就显得尤为重要了。

[1]Christoph Vernaleken, Carole Urvoy，et al. Simulator Evaluation of a Novel Surface Movement Awareness and Alerting System (SMAAS) for Runway Incursion Avoidance. The 26th Congress of International Council of the Aeronautical Sciences(ICAS),Anchorage,Alaska,2008:14-19

[2]Andrew Sammut, Brian Zammit, et al. A Traffic Movement Monitoring Computer for Pre-emptive Runway Conflict Detection.AIAA Atmospheric Flight Mechanics Conference and Exhibit,Keystone,Colorado,2006:21-24

[3]Lesley de Repentigny Adacel. Using Simulation as an Effective Runway Incursion Prevention Strategy. AIAA Modeling and Simulation Technologies Conference and Exhibit,Austin,Texas,2003:11-14

[4]中国民用航空空中交通管理局.历年民航空中交通管制事件选编:警钟篇.北京:中国民用航空局:2000

[5]李小燕.欧洲提出预防跑道入侵计划.中国民航报,2007-11-13（5）

[6]（美）Bill Clarke 著.赵洪元译.跑道侵入.北京:中国民航出版社，2005

[7]中国民用航空局航空安全办公室,中国民用航空局航空安全技术中心.中国民航不安全事件统计分析报告（2009 年）.北京:中国民用航空安全信息网，2009