基於QAR系統的電腦飛行計劃管理
- 發佈時間:2014-09-23 08:54:07 來源:中國民航報 責任編輯:羅伯特
□蘇黎明 劉倩
隨著民航的發展和燃油成本的增加,電腦飛行計劃精細化管理逐漸成為航空公司確保安全、控製成本的重要手段。對於大型航空公司來説,應根據歷史數據和特點進行電腦飛行計劃的多維度、精細化管理。
電腦飛行計劃參數設置涉及性能模式、航路走向、高度剖面、進離場程式等多個參數。本文從高度剖面、進離場、落地剩油管理三個方面闡述基於QAR(快速存取記錄器)數據應用的電腦飛行計劃管理方法及效果。
QAR數據的應用
“國航QAR解析與應用系統”于2013年4月1日正式投産上線,其利用QAR數據分析在優化電腦飛行計劃、精準運作環節、降低燃油成本、提高安全運作品質等方面實現了預期目標。該項目先期開發出時間燃油統計分析、飛行情報分析、直飛統計分析、APM(Airplane Performance Monitor/飛機性能監控)功能擴展、進離場統計分析、高度層統計分析、簽派運作分析、跑道起降統計分析八大功能模組。
在數據分析工作中,通常需要將QAR實際高度擬合為規定的高度層,分析實際飛行高度與電腦飛行高度的差異,評估電腦計劃的高度符合度。圖1列舉了“國航QAR解析與應用系統”高度層統計分析模組中QAR高度擬合、高度符合度的大致演算法。
在圖1中,折線ABC為進場或離場程式X,A、B、C是進離場的航路點,曲線A′C′為實際的QAR軌跡,A′、C′為分別對應于A、C的實際進離場程式航路點。
計算過程:
取A′點,計算其到程式X上最近點(A點)的距離DAA′;
若DAA′
對QAR軌跡上A′至C′之間的所有點進行容忍距離檢查,得出在容忍距離內的航路點個數;
最後得出:進離場符合度=在容忍距離內的航路點個數/進離場程式所有航路點的個數。
電腦飛行計劃高度剖面管理
對於國際長航線來説,實際飛行中限制較少,高度使用較靈活。因此,可以利用電腦計劃系統制訂一些規則,基於各項數據計算出最有利的高度,為飛行員提供所飛航線的高度參考,進一步節約成本。
下面以空客A330執行米蘭—上海浦東航線為例,來説明高度控制的效果。表2為該航線各航段實際使用飛行高度層的概率。圖2為結合QAR系統數據製作的高度剖面圖,圖中標出了各航段使用概率最高的高度層和概率。在高度剖面圖中,紅色曲線表示電腦飛行實際飛行高度剖面,藍色曲線表示計劃高度剖面。
由此可以看出,此航線計劃高度與實際高度差距較大。在調整了電腦飛行計劃高度剖面以後,再次跟蹤此航線的高度剖面,發現電腦飛行計劃和實際飛行高度剖面非常貼近。
針對國內航線,航空公司在優化高度剖面時,可以從覆蓋率的角度考慮,使優化後的高度能夠覆蓋一定比例的實際飛行高度。
電腦飛行計劃進離場管理
在國航製作電腦飛行計劃的DM(簽派放行管理)系統中,基礎導航數據來源於傑普遜公司的導航數據,缺失了國內不對外公佈的進離場數據。因此,DM系統中國內航線的進離場匹配率較低。
為解決這一問題,國航開展了SID/STAR(進離場)專題項目研究,將國內進離場數據轉換為標準的424格式,並與傑普遜公司的導航數據整合於一體。通過應用此項科技成果,國航目前國內進離場匹配率大大提高。優化前,離場程式的匹配率為59%,進場程式的匹配率為73%;優化後,離場程式的匹配率為62%,進場程式的匹配率為87%。
落地剩油管理
航油成本是航空公司最大的運營成本。2013年,國航航油支出約337億元,佔總成本支出的40.80%;東航燃油消耗459.87萬噸,燃油支出306.81億元,佔總成本支出的38.19%;南航燃油成本支出355億元,佔總成本支出的36%。航空公司在航油成本管理方面想了很多辦法,比如APU(輔助動力單元)使用管理、縮短滑行時間、優化航路等。
國航的落地剩油管理過程包括分析、優化、跟蹤、調整4個環節。首先,利用“國航QAR解析與應用系統”分析實際落地剩油情況,對比耗油差異,制訂初步的落地剩油優化方案,在充分與飛行隊溝通後確定最終的優化方案。在優化方案實施一定時間後,再次跟蹤落地剩油情況以及實際與計劃的耗油差異,根據油量情況適當調整電腦飛行計劃的高度、進離場等參數,使落地剩油保持在兼顧安全和效益的合理範圍內。
電腦飛行計劃管理效果
評價航空公司的電腦飛行計劃,一是通過統計電腦飛行計劃各項參數的符合度來評價其準確性,二是評估其在準確性提高的基礎上給航空公司帶來的效益。
QAR系統在電腦飛行計劃管理方面的應用,可以使電腦飛行計劃符合度有很大程度的提高。本文利用QAR系統統計了半年的數據,對比了目前國航電腦飛行計劃在航段耗油、航段時間和高度剖面三個方面與實際飛行數據之間的差異,具體數據如下:
電腦飛行計劃準確性的提高,能夠使飛行員對其更加信任,減少不必要的額外油攜帶,從而減少“油耗油”的情況,增大載量空間。表4粗略計算了國航對國際遠端重點航線進行高度層優化以後,平均起飛油量減少與載量空間增大的數據。
結語
航空市場競爭日益激烈,國內各航空公司必須與時俱進,通過更加精細化的管理方式來提高運作品質、提高經濟效益。電腦飛行計劃高度剖面、進離場程式的合理優化以及油量的精確計算,能夠增強飛行員對電腦飛行計劃的信任度,減少由於電腦飛行計劃不準確而攜帶過多的額外油,從而降低燃油成本。
目前受空域管理、空管運作等限制,仍然存在電腦飛行計劃高度、進離場相關數據不能與實際飛行相匹配的情況。希望民航改革的深入發展,能夠給國內航空公司提供更廣闊的電腦飛行計劃優化空間。
(作者單位:中國國際航空股份有限公司運作控制中心)
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