烏魯木齊國際機場高效除冰雪方案探究

秦超 冷廣武 尹暢妍 孫智孝

摘要：冬季除冰雪工作一直是困擾我國各機場冬季運行的一項難題，本文針對冬季降雪量較大，因冰雪問題造成的航班延誤率高的問題，以烏魯木齊國際機場為案例，對機場飛行區(qū)除冰雪區(qū)作業(yè)進行分析研究，探討如何提高除冰雪效率、降低除冰雪費用，保障機場運行效率和安全。

關鍵詞：除冰雪;航班延誤率;合理規(guī)劃;提高效率;降低費用

0.引言

低溫降雪天氣時，冰雪固體顆粒嵌入機場道面的凹槽或者道面骨料間隙，形成水膜進而導致道面摩阻性能降低，當航空器機輪接觸到跑道表面時，航空器剎車制動能力大幅度降低，造成飛機著陸距離增長，甚至可能出現(xiàn)側滑現(xiàn)象，失去方向控制[1]。據(jù)統(tǒng)計，2011年到2020年6月以來，全球共發(fā)生148起符合國際航空運輸協(xié)會（IATA）定義的沖（偏）出跑道事故，其中28%（41起）與跑道冰雪等污染而導致的剎車不良因素有關，機場發(fā)生的事故中60%與機場道面運行狀況有關，因此，機場高效快速地完成除冰雪作業(yè)成為保障機場安全運行的關鍵因素。機場道面除冰雪作業(yè)是基于多項作業(yè)單元的協(xié)同配合，開展機場道面除冰雪作業(yè)研究的主要目的則是為了分析除冰雪作業(yè)單元之間的協(xié)同模式，總結如何能在有限時間內高效的完成對機場跑道、滑行道、停機坪等區(qū)域的道面除冰雪作業(yè)[2]，為機場冬季安全運行提供數(shù)據(jù)支持。

烏魯木齊國際機場是全國最早開展機場除冰雪工作的機場之一，1996年在全國率先開始制定除冰雪預案，1993年開始使用進口除雪設備，除冰雪設備的保有量位居全國第二，使用的品牌種類位居全國第一。受烏魯木齊環(huán)境氣候影響，機場每年冬季降雪期間都承擔著巨大的運行壓力，在開展除冰雪工作中進行了深入研究分析，具有豐富的除雪經驗，保證機場除冰雪作業(yè)效率不斷提升，確保機場安全運行。

1.除冰雪準備

除冰雪過程中，人員、車輛設備、物資儲備、應急處置準備、有效的除冰雪方案、人員都作業(yè)流程的熟練度、安全管理等方面缺一不可，如果有一方面未準備充分就會引發(fā)短板效應，導致冬季道面運行保障工作困難重重，因此降雪前的準備工作尤為重要。

1.1除冰雪人員安排

機場除冰雪作業(yè)人員包含指揮員、除冰雪特種車輛駕駛員、人工清雪人員、信息通報記錄人員、后勤保障人員、道面適用性評估人員等，其中除冰雪特種車輛駕駛人員根據(jù)個人準駕車型、身體素質等因素需進行統(tǒng)一調配。按照除冰雪作業(yè)經驗，機場冬季參與除雪人員數(shù)量應至少達到所儲備車輛數(shù)量2倍以上才能滿足作業(yè)需求。

1.2除冰雪作業(yè)車輛設備準備

除冰雪作業(yè)主要依賴特種作業(yè)車輛來開展，機場可以根據(jù)所處地理位置的氣候條件儲備各類除冰雪特種車輛，儲備數(shù)量及種類可根據(jù)機場冬季運行需求自行確定。

1.3信息通訊準備

除冰雪過程中信息通信是一切作業(yè)的基礎，機場除雪作業(yè)須配備車載式對講機、手持對講機、個人移動手機等通訊設備，確定除雪編隊通訊用語、通訊頻道，有效的溝通、指揮、調度是順利開展除雪作業(yè)的關鍵因素。

2.除冰雪方案制定

機場道面除冰雪作業(yè)涉及到有限資源合理分配、車輛編隊及路徑優(yōu)化等各種問題，在對機場停機坪、滑行道、跑道等進行除冰雪作業(yè)時需要滿足一定的約束條件。在除冰雪作業(yè)過程中，由于車輛資源有限以及除冰雪作業(yè)時間的限制等，在除冰雪作業(yè)過程中需要充分考慮路徑規(guī)劃、作業(yè)時間、資源利用等，制定行之有效的處置方案。

烏魯木齊國際機場除雪工作將飛行區(qū)場地劃分為跑道、滑行道、機坪三大區(qū)域，并根據(jù)作業(yè)功能劃分優(yōu)先級。以采用進口掃雪設備清掃為主，以噴灑除冰液、熱吹為輔，采取編隊編號的指揮模式，將飛行區(qū)進行區(qū)域劃分，利用機場航班運行的間隔時間對跑道、滑行道進行及時清掃。

2.1除冰雪時間間隔

受地理環(huán)境影響，機場應根據(jù)周邊環(huán)境特點以及運行經驗，優(yōu)化確定除雪時間間隔及時長，隨著雪情嚴重其除雪間隔依次減少，除雪時間依次增加，且一個周期內微雪和小雪在三次小范圍除雪后有一次全面除雪安排，中雪在兩次小范圍除雪后有一次全面除雪安排。降雪結束后，不論時間頻次必須盡快安排開展至少一次全面清掃作業(yè)。

2.2除冰雪執(zhí)行方式

烏魯木齊機場采用領航者與其他方法相結合的方式進行整個隊形的控制，充分發(fā)揮作業(yè)車輛的動力學特性，提高作業(yè)速度。單次作業(yè)至少清除跑道40米寬度的積雪，避免重復作業(yè)，減少作業(yè)時間，針對不同雪情所制定的個性化作業(yè)方案有效執(zhí)行[3，4]。對于除冰雪作業(yè)車輛這種大型、異構的自主體，編隊過程中的約束條件為車輛間的距離和角度，首先確定一車輛執(zhí)行領航功能，隊形為“一”字型或“人”字型，領航車輛與跟隨車輛的控制方法為l-φ 控制方法[5]，即車輛運動過程中保證車輛之間的相對位移和相對角度不變，防止意外發(fā)生。

3.成效

烏魯木齊國際機場通過推進精細化管理，每年不斷調整除冰雪方案，以量變引起質變，冬季除冰雪作業(yè)能力得到質的提升。跑滑系統(tǒng)除冰雪時長由2015年80分鐘提升到2020年跑滑系統(tǒng)除雪作業(yè)時長已縮短至35分鐘，在降雪厚度15厘米以上情況下，跑道單次除冰雪平均用時不斷在減少，除冰雪作業(yè)效率也在逐步提升。

4.結論

機場飛行區(qū)冰雪清除不及時會造成大量停機位無法使用，嚴重影響航班、航空器保障車輛、設備的正常運作，存在較大的安全隱患。只有通過制定除冰雪預案，認真履行除冰雪工作職責，除冰雪通訊無障礙溝通，暢通協(xié)調指揮，才能高效完成實際除雪作業(yè)工作，有效的降低降雪天氣給機場帶來的損失，減少作業(yè)時間、提高了道面除冰雪作業(yè)質量、提高了航班的正點率，為航班正常、安全運行提供可靠保障。

參考文獻：

[1]林英英，馬玉平.機場場道除冰雪設備數(shù)量配置分析[J].中國科技信息，2020（20）：32-33.

[2]張宇. 機場道面除冰雪裝備群指派研究[D].哈爾濱工業(yè)大學，2020.

[3]王萌，方學東，盛昀.高原機場道面除冰雪對策研究[J].綜合運輸，2018，40（02）：70-72.

[4]邢志偉，陳亞雄，羅謙，陳飛.樞紐機場道面除冰雪機群資源優(yōu)化配置[J].中國民航大學學報，2017，35（06）：36-40+51.

[5]陳亞雄. 機場道面除冰雪作業(yè)協(xié)同控制技術研究[D].中國民航大學，2017.