FAA 空域容量评估

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附件一 FAA 空域容量评估
一、 概述。
美国的空域评估由美国联邦航空局总部来进行，对运行程序上的调整和空域
的微调也可以由FAA 总部授权地区管理局进行。除此之外，其他公司和咨询小
组仅可以提供空域咨询和机场地面的仿真和咨询工作。原因是美国联邦航空局负
责国家空域系统的安全和效率，而机场大多数属于地方。FAA 的原则是：如果
使用了FAA 的资金就必须遵守FAA 的规定和标准。
二、 机场和空域的容量评估程序。
美国的机场和空域容量评估分为两部分： 美国联邦航空局下属的
MODELING AND ANALYSIS GROUP 专门负责美国机场的评估；ATO-System
Operation-NAR 负责组织美国空域的重新规划和评估。这两个部门在重要的机场、
终端和航路管制中心都有相应的机场、空域容量评估小组，负责数据的现场采集
和建模工作。由于使用仿真模型进行评估的特殊输入需要，部分数据需要在容量
评估人员的指导下进行现场采集。在美国，航空需求不断挑战机场和空域的容量，
由于空域管理体制较为先进，空域环境较好，容量瓶颈一般出现在机场。当需求
将要超出现行的服务能力，往往是机场率先做出反应，进行扩建，推动空域和空
管运行程序作相应的改动。在对机场改扩建方案进行容量评估时，机场当局、航
空公司会与美国联邦航空局协商空域调整的有关事宜，以求空域容量与机场容量
相匹配。FAA 会将由此引起的空域调整列入空域重新规划项目。例如，休斯敦
机场在扩建第三条跑道后，其终端区的扩建被列入国家空域重新规划项目的一部
分，其容量评估工作由NAR 负责。对于机场新建扩建引起的相应空域改造，FAA
制定了容量增加计划(CAPACITY ENHANCEMENT PLAN)，将机场容量计划中
的空域容量部分列入其内，并对之进行监控和更新，在流量达到计划中设定的决
断点时，制定和启动空域调整方案。机场容量计划由机场当局制定，属于机场长
期规划（MASTER PLAN）的一部分，其中往往包含两个部分：一是机场容量增
加；二是空域容量增加。
机场容量增加是比较各种机场改扩建方案与航班需求（基线BASELINE； 5
年流量预测值FUTRUE1； 10 年流量预测值 FURTUE2；15 年或更长时间的流
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量预测值 FUTRUE3）的匹配情况，给出具体的航班需求与延误关系分析以及延
误与成本关系分析，给出最终的方案建议。
空域容量增加是分析现行空域容量与航班需求的匹配情况,以及延误、成本
等指标分析，但不给出具体空域的调整方案。仅给出空域调整的必要性结论和决
断点，如休斯敦TRACON 在新建两条跑道的规划下，需要进行空域调整和再评
估的决断点是当终端区流量增加到FUTRUE2 水平的80%时。
三、技术支持
位于新泽西州的技术中心（TECHNIC CENTER）是FAA 的研发、测试基地。
技术中心在空域评估方面有众多的模型支持。具体如下表:
名称 仿真范围 说明
机场地面延误仿真模型
（AIRFIELD DELAY SIMULATION
MODEL）
停机坪、滑行道、联
络道、跑道、最后进近阶
段和起飞离场阶段
跑道延误仿真模型（RUNWAY
DELAY SIMULATION MODEL）
跑道、脱离道、最后
进近阶段和起飞离场阶段
机场和空域仿真模型SIMMOD
（AIRFIELD AND AIRSPACE
SIMULATION MODEL）
区域、终端、跑道、
脱离道、滑行道、停机坪
FAA 正
在使用和维
护的模型
全机场空域模型（TOTAL
AIRPORT AND AIRSPACE MODEL）
区域、终端、跑道、
脱离道、脱离道、滑行道、
停机坪
FAA 以外正
在使用和维
护
的模型
机场模拟器（AIRPORT
MACHINE）
停机坪、滑行道、联络道、
跑道、最后进近阶段和起
飞离场阶段
期望值模型（EXPECTED VALUE
MODEL）
滑行道、联络道、跑
道
年度延误模型（ANNUAL
DELAY MODEL）
停机坪、滑行道、联
络道、跑道
FAA 过去使
用的模型
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跑道排队模型（RUNWAY
QUEUING MODEL）
最后进近阶段和起飞
离场阶段、跑道、脱离道
这些模型部分是由技术中心独立研发的，部分是在技术中心的直接参与下采
用合同的方式与其他院校或公司合作开发的。在机场和空域容量模型的研究中，
国家航空运行研究中心是最为权威的合作伙伴。国家航空运行研究中心成立于
1996 年，由加利福尼亚大学伯克利分校、麻省理工学院、马里兰大学、弗吉尼
亚州立大学综合技术学院作为核心成员，曾经深度参与SIMMOD 的研发。在使
用这些模型进行评估之前，FAA 会进行软件的认证工作并颁发相应的许可证。
目前，在技术中心拥有的模型中，SIMMOD 的功能最为强大，不但可以做
机场和终端区的容量评估，而且可以做航路和区域扇区的容量评估，但其仅给出
航班量和延误的参考数据。由于航路网络的评估仿真环境的建设过于耗费人力，
且美国的容量瓶颈通常出现在机场和终端空域，所以，FAA 的专家表示至今尚
没有使用计算机仿真模型进行过航路的容量评估。

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