解密航班运营:7个阶段、4个关键时间点
解密航班运营:7个阶段、4个关键时间点
民航航班运营是一个复杂而精细的过程,涉及多个关键阶段和时间节点。从飞机关闭舱门到再次开启舱门,整个"门到门"过程可以细分为多个运行阶段。本文将深入解析民航航班运营的各个阶段及其重要时间节点,帮助读者更好地理解航班运营的内在逻辑和管理方式。
航空航班运营的阶段
航空飞机的基本阶段
最近在做航空工程相关的分析,如果不考虑旅客视角,这里可以从关舱门到落地后开舱门,把整个“门到门”过程划分为7个运行阶段,如下图所示:
- 开车等待:从关闭舱门开始
- 滑出滑行阶段:航班撤轮挡、推出,并滑行至跑道头、排队等待。 从撤轮挡开始计算
- 起飞阶段:航班上跑道、加速滑跑、直至起飞。从上跑道,到机轮离地。
- 航路飞行阶段:从起飞到落地之间的航路飞行阶段。
- 着陆阶段:航班从航路开始下降,直至前轮着地。
- 滑入滑行阶段:航班着陆后在跑道滑行、滑行道滑行,直至滑入停机位。
四个航班时刻及两个关键阶段
上述七个阶段又可以概括最重要的四个节点,分别是 OUT、OFF、ON 和 IN,合称 “OOOI 时间”。
- OUT 时间:松制动、客舱门关闭,业内通常使用“撤轮挡时间”(Off-block,OBT)表示。
- OFF 时间:起飞后机身重量不由起落架承担
- ON 时间:着陆后重量由起落架承担
- IN 时间:滑入,客舱门打开,业内通常使用“挡轮挡时间”表示完成飞行。
同时,业内对“航班起飞时间”也是多次调整,早期航空公司以关舱门时间起算,但是常常出现关闭舱门后迟迟不能起飞的情况,后来普遍以“撤轮挡时间”计算,撤轮挡意味着 飞机即将推出、滑行到相应的跑道位置。撤轮挡时间可以视为地面人员把飞机指挥权完全交给机场运控,飞机按照“机场交规”上珍贵而危险的跑道。明确的控制权交接是飞机运行的重要标准。
上述四个时间,就组成了两个最重要的时间区间:
- 飞行时间(空地):“撤轮挡”(Off-block,OBT)到“挡轮挡”(In-block,IBT)时间区间计算,包含地面段和飞行段
- 飞行时间(空中),即起飞时间~落地时间的间隔(OFF~ON),通常用来计算飞机 日均利用率 等指标
轮挡时间:从预估时刻、计算时刻,到实际时刻
难点在于,我们如何精确的获得上述的时间呢?
在早期,航空地面或机组人员需要手工记录操作时间,随着技术的发展,OUT 和 IN 时间通常由系统自动生成,比如 ACARS(飞机通信与报告系统)。
“Acars 甚至可以使用甚高频(VHF)或卫星数字连接及字符接口,根据航空公司要求的方式实现与飞机与运控中心(AOCC)间的通信。使用中,每个航班都至少要将一组最小内容的 Acars 报文传至地面,其中包含 OUT 时间、OFF 时间、ON 时间,以及 IN 时间,统称为 OOOI 时间。OUT 和 IN 时间也可以通过登机口上检测飞机移动的传感器来确定。” (P246)
机场时刻管理(Slot)
为了加强时间管理,国际航空运输协会(IATA)甚至定期组织“国际航班时刻协调会”(Slot Conference),专门推出了 SLOTs 管理手册——Worldwide Airport Slot Guidelines (WASG) 。
The Worldwide Airport Slot Guidelines (WASG) are the foundation of the global slot coordination process. The WASG is jointly published by IATA, Airports Council International (ACI) and the Worldwide Airport Coordinators Group (WWACG). The WASG is built on the pillars of transparency, flexibility, certainty, consistency, and sustainability. Thanks to continual update and revision, the WASG represents the globally accepted best practice and ensures that slots at coordinated airports are neutrally and fairly allocated to airlines using consistent policies, principles, and processes.
slot 时刻管理
slot 即时间时刻、时间缝隙。
按照 WASG 规定,“机场时刻”是航班协调人授予航空公司使用 L3 级别机场设施,以完成起降的时间许可。 (An airport slot (or ‘slot’) is a permission given by a coordinator for a planned operation to use the full range of airport infrastructure necessary to arrive or depart at a Level 3 airport on a specific date and time.)
比如说,美联航想要开通一班从旧金山到上海 浦东机场的航班,那就就要向中国航空协调部门(比如民航局或下辖东南局)申请机场时刻。疫情期间,各国之间往往限制通航,就是把机场时刻作为一项资源加以控制,不给对方国家及其航司分配使用权。
作为一个宝贵的时间资源,机场可以分配的时刻不是取决于时间的长度(全时间都是 24 小时),而取决于用于分配时刻的跑道数量、航站楼规模,以及机场协调水平。
一个机场可供分配的时刻统称之为“协调参数”(Coordination parameters),它是机场可以分配的上限。
The coordination parameters represent the maximum capacity available for allocation considering the functional limitations at the airport such as runway, apron, terminal, airspace, and environmental restrictions.
在民航局《民航航班时刻管理办法》中,我们可以看到一些关键的术语概念,基本采用了国际WASG 的规范:
- (一)航班时刻协调参数(以下简称协调参数),是指机场特定1小时或者15分钟内可提供的航班时刻数量。
- (二)航班时刻协调人(以下简称协调人),是指具体负责航班时刻协调配置工作的人员。
- (九)航班时刻池(以下简称时刻池),是指所有可供配置航班时刻的集合,包括新增航班时刻,未配置航班时刻以及归还、召回、撤销的航班时刻。(Once unchanged historic slots have been allocated, the coordinator will establisha slot pool, including any newly created slots.)
- (十)航班时刻库(以下简称时刻库),是指已经配置给航空承运人的航班时刻集合。
- (十五)航班时刻系列,是指为航班配置特定运营日(周一至周日的某一日)的航班时刻,应当占用特定运营日相同的时间;若无可能,尽量配置在大致相同的时间。 (A series of slotsis at least 5 slots allocated for the same or approximately same time on the same day-of-the-week, distributed regularly in the same season.)
中国的民航时刻管理
自2023 年3月26日零时起,中国民用航空局各地区管理局不再承担组织协调中国民用航空局航班时刻管理工作,此项工作移交至中国民用航空局航班时刻管理委员会负责。
当然,对比国内的时刻管理和国际规范,可以发现中国民航虽然也在走向市场竞争,但是远没有达到标准。以时刻分配为例,国际 WASG 中,50% 的时刻池应该分配给新航司,从而避免新进入行业的竞争者无法拿到足够的资源参与与已有航司竞争。而在中国的时刻管理办法中,这一比率被设置为 30%~50%。
50% of the slots contained in the pool at initial slot allocation must be allocated to new entrant requests in accordance with 8.3.4 below, unless new entrant requests are less than 50%.
wasg-edition-3-english-version
第三十二条 换季航班时刻协调配置时,新进入航空承运人享有时刻配置的第三优先权,时刻池中20%-50%的航班时刻,应当优先配置给新进入航空承运人。
《民航航班时刻管理办法》
航班飞行对应的运营时间
slot 航班时刻是在每个航季分配给航空公司相对固定的可用资源,但每天机场的情况瞬息万变,很多航班都会因天气、空管等原因错过约定起降。在航班每日的运营中,机组需要将飞行计划和时间随时与空管部门协调,从而获得动态的“飞行时刻”飞起降时间窗口”,这个窗口的时间间隔往往以 30 分钟甚至15 分钟的单位来管理。
起降时间:撤轮挡时间(OBT)和挡轮挡时间(IBT)
在 WASG 文档中,关于 slot 分配一个关键原则是:Slot 分配,以计划挡轮挡和计划撤轮挡时间为基准。(Slot times are based on the planned on-block (arrival) and off-block (departure) times.)因此就涉及到计划挡轮挡时间、计划撤轮挡时间等概念。
每次航班起飞,机组都向机场提交了飞行计划,锁定一个“时间窗口”完成起飞准备。在这个时间段内,飞机必须完成撤轮挡操作从而滑出登机口位置,从而获得宝贵的跑道和时间资源。不能在指定时间窗口完成撤轮挡时间,该航班的飞机计划就会被塔台取消,机组要在真正准备好之后重新申请时间。
通常起飞的时间窗口以SOBT (Schedule Off Block Time)预计撤轮挡时间为基准,取前后相连的一个时间段,比如 30 分钟或 15 分钟(如图中绿色表示范围)。这个时间段在一个航季中基本保持不变。
但受到天气原因、机组准备等影响,计划就有了波动。为了提高机场时刻利用率,飞机在起飞、落地前就要预估起飞时间和到达时间,从而让机场提前为航班准备“时间窗口”。这个估算目前是由计算机综合评估多个要素完成的,计算机会自动考虑飞机准备、上客进度等情况,估算一个撤轮挡时间“估算撤轮挡时间”(COBT,Calculated Off Block Time),及时提交给机场空管分配时刻;空管参考 COBT分给“时间窗口”,机组最终在某个时间完成“撤轮挡”,进而开始滑入动作。
等到飞机在既定时间窗口内完成撤轮挡操作,就有了实际撤轮挡时间(Actual Off Block Time,AOBT)。 实际撤轮挡时间和实际挡轮挡时间通常用于计算飞机飞行时间,航空公司内部业绩检测和航班计划调整等。
飞机降落也是同理,挡轮挡时间也包含计划挡轮挡、估算挡轮挡和实际挡轮挡时间。
- Calculated In Block Time:An in block time calculated and issued by ATFM unit, as a result of tactical slot allocation at which a flight is expected to be at its first parking position
当飞机在机场给出的 slot 间隙中终于落地,并滑行到指定位置挡上轮挡,那么飞机就算最终降落了。最终“实际挡轮挡时间”(AIBT,Actual In Block Time)也会作为飞机是否延误等计算的基准。
计划起降和实际起降
除了机组和空管协调使用的轮挡时间,每一个航班在规划时都有计划起降:计划起飞时间和计划降落时间。
如下图所示,乘坐的 9C8776 航班计划起飞时间为 20 点 15 分,而计划降落时间为 22 点 40 分,分别用 STD 和 STA 表示。
- STD:Scheduled Time of Departure,计划出发时间
- ATD:Actual Time of Departure,实际出发时间
- ETD:Estimated Time of Departure,预计出发时间
- STA:Scheduled Time of Arrival ,计划到达时间
- ATA:Actual Time of Arrival ,实际到达时间
标准的航班运营明细表
从上述分析来看,每一个航班航节(即一次起降),都应该包含关舱门、撤轮挡、起飞、落地、挡轮挡、开舱门等一系列时间点,虽然它们是不同时间、不同设备返回的信息,最终都可以汇聚在如下的一个“大宽表”中:
FlightNo Date Dep Arr COBT AOBT atd CIBT AIBT
XL1100 2024-05-29 SHA PEK 2024-05-2906:31:03 2024-05-2906:40:12 2024-05-29 06:50:29 2024-05-29 08:30:45 2024-05-29 08:28:00
XL1200 2024-06-02
XL1300
基于上述的时间,就可以计算飞机的飞行时长了,从 AOBT 到 AIBT,可以视为从撤轮挡到挡轮挡的空地飞行时间,即包含滑行和飞行时段。而非机轮离地和机轮落地,则可以计算空中飞行时间。
一个思考题是,我们是否有必要在明细表中预先计算这些数据呢?优劣如何?
中断事件:备降事件的记录方式
//这一部分内容,转至另一篇文章:【航班运营】不正常运营及其数据方式
2024-05-29
附1:
在《全球航空业》一书第九章“航空公司航班运营”中,介绍了典型航班上下机机组的标准动作,包括如下部分:
- 飞机机组签到:通常需要起飞前 1 小时到达机场办公室签到
- 运行/规划:AOC 运营中心执行飞行计划并跟踪飞行,签派员把飞行计划通报飞行员,包括航班信息、飞机信息、航路、燃油等。
- 飞行准备(Pre-flight):机组确保飞机适航性,并解决遗留问题。
- 离港前:机组和登机口、地面人员沟通,飞机完成装卸行李等,做好飞机离开前准备。
- 离开登机口:撤轮挡开始,飞机松开制动可以推出,这是一个关键时间点。
- 滑出:
- 起飞:从飞机离地开始,标记为 OFF 时间。
- 飞离航站区域:
- 爬升:
- 巡航:
- 下降:
- 到达航站空域
- 最终进近:进入跑道并完成落地
- 着陆和滑跑:从接触到跑道开始,直到在“最早安全机会”处离开跑道
- 滑入:按照滑行许可滑到停机坪或者廊桥停机位
- 停放:驻车制动并打开客舱门
- 飞行后处理:完成汇报工作和维修等。
参考:
- 下载WAGS 文档https://www.iata.org/contentassets/4ede2aabfcc14a55919e468054d714fe/wasg-edition-3-english-version.pdf
- atfm_
本文原文来自xilejun.com