Предложения по организации воздушного движения в Московском регионе

Схема воздушного движения в Московской зоне
Схема воздушного движения в Московской зоне

Объективную оценку фактического состояния дел по организации воздушного движения в Московской Воздушной Зоне (МВЗ) легко найти на форумах авиадиспетчеров или летчиков.

Вот типовое заключение летчика (без правок, /blogs/blog-poliny-zverevoy/kubinka-vmesto-vnukovo, от 16 сентября 2010): "…Внуково перегружено до нельзя уже года два. Сейчас летать из Внуково авиакомпаниям все сложнее. Не хватает ни стоянок для самолетов, ни свободных подъездных путей для транспорта по обеспечению вылетов (ждешь постоянно то трап, то багаж не могут подвезти, то пассажиров) из-за реконструкции перрона. Сначала ждешь с пассажирами на борту очереди на запуск двигателей до 40 минут, потом запускаешь двигатели, подруливаешь и становишься в очередь из лайнеров и бизнес джетов на взлет, как правило пятым-десятым. В районе аэропорта Внуково в это время кружат и палят топливо в зонах ожидания до десяти, а порой и пятнадцати самолетов. Диспетчеры выстраивают постепенно их в очередь таким образом, чтобы в промежутках между их посадками выпускать самолеты на вылет. Среди заходящих на посадку много бизнес джетов. Огромные лайнеры с сотнями пассажиров на борту давятся в очереди, палят драгоценное топливо и ждут, когда посадят бизнес джетики с толстосумами на борту. Бывало, что спалив в очереди перед вылетом уйму топлива, пилоты приходят к выводу, что до аэродрома назначения им топлива не хватает и принимают решение снова рулить назад на стоянку, высаживать пассажиров и снова дозаправлять спаленное в очереди на вылет топливо, и снова в очередь на вылет. Все это от того, что во Внуково всегда работает только одна из двух пересекающихся полос (ВПП)и никогда две одновременно не работают. ВПП 06-24 постоянно латают, но состояние ее ужасно и лучше она не становится. Самолет ужасно трясет на пробеге.

Таким образом, в среднем приходится каждый рейс на Боинге перед взлетом полчаса палить топливо в очереди на вылет и палить полчаса топливо в зоне ожидания перед посадкой. Это же ужасно расточительно! А экология! А Если вылетают Медведев или даже Путин или лидеры других стран, то аэропорт просто закрывают и расписание вовсе сбивается. Рой самолетов с сотнями пассажиров летают и ждут в зонах ожидания открытия Внуково после покидания зоны аэропорта лидером. Этот рой диспетчеры потом спешно сажают один за одним, даже вылетов не дают. В результате того, что самолеты только прибывают и не улетают и не освобождают стоянки, ставить прилетающие самолеты некуда. После посадки еще стоишь и ждешь, когда освободится маршрут руления и стоянка, что бы "припарковаться" и выгрузить пассажиров. Но как назло из-за массового прилета не хватает автобусов для пассажиров и все сидят и ругаются на своих местах. Поносят этот постоянно задерживающийся "Скайэкспресс" на чем свет стоит. Это же делают и пассажиры, ждущие вылет в терминале аэропорта.

Из-за воздушных пробок авиакомпании несут убытки, которые должны покрывать увеличением цен на перевозки. Возрастает расход топлива, налѐт экипажей (который имеет свои ограничения), наработка авиапарка, нагрузка на диспетчеров УВД.

Падает регулярность выполнения рейсов, а вместе с этим и престиж авиакомпаний, страдает экология московского и близлежащих регионов. В воздух почем зря выбрасываются тонны продуктов сгорания авиатоплива как на высотах, так и на земле во Внуково. Прогорклый запах чувствуется далеко за пределами аэродрома. Интересно, а кто в ответе за весь этот хаос? Как собираются исправлять положение?

Есть еще один скрытый фактор потерь. Пилоты, летя во Внуково, заправляют лишнее топливо в расчете на зависание в зоне ожидания на прилете, то есть возят лишний вес. А упорядочить потоки прилета-вылета в ближайшее время будет невозможно".

Структура воздушного пространства и нерегулируемый поток прилетов являются исходной причиной задержек в Московской зоне.

Настоящая статья предлагает решения проблемы по этим двум направлениям – изменение структуры и правил использования воздушного пространства и изменение организации регулирования прилетающих и вылетающих потоков самолетов.

1. Предложения по изменению структуры воздушного пространства и процедур управления

От редакции: третья статья В. П. Мутовкина и В. Г. Бобрякова (ООО "СОФТАЭРО") из цикла, посвященного проблемам Московской воздушной зоны и подходам к их решению.
Статья 1: Организация планирования воздушного движения в Европейском регионе и в России.
Статья 2: Причины задержек по вылету в Московской воздушной зоне

Предложения по первоочередным изменениям структуры МВЗ следуют из рекомендаций Евроконтроля и детального анализа потоков воздушного движения в МВЗ. Эти предложения включают следующие конкретные мероприятия:

  1. Установить размер аэродромной зоны – 70км, пока без маркировки, с ограничением по высоте 3000м.
    Эта мера снижает нагрузку на диспетчеров нижнего воздушного пространства, так как управление транзитных полетов полностью передается РЦ.
  2. Поменять назначение коридоров 2 и 3, 6 и 7 с прилета на вылет и с вылета на прилет.
    Сегодняшнее распределение данных коридоров не соответствует фактическим потокам.
  3. Совместить 5 и 6 коридоры.
    Этим исключается пересечения Внуковского и Домодедовского потоков ВС.
  4. Разработать бесконфликтные схемы вылета и прилета.
    Такие схемы при одновременном решении задачи управления потоками ВС позволят практически отказаться от векторения в зоне взлета и посадки.
  5. При ИВД более 30 ВС/час в секторе УВД, разделить функции УВД на сектор вылета и сектор прилета (круг).
    Это обеспечит более равномерную нагрузку на диспетчеров.
  6. Ликвидировать сектора нижнего подхода.
    Эти сектора вводились много лет назад для самолетов типа ИЛ-18 с малой скоростью набора и в настоящее время себя изжили.
  7. УВД вне зоны аэродрома, выше 3000 м, осуществлять верхним подходом.
    Это соответствует международной практике.
  8. Ввести функцию управления потоками прилетающих и вылетающих ВС.
    Это является первоочередной задачей регулирования, решение которой должно исключить неравномерность потоков прилета-вылета при ограниченных зонах маневрирования в нижнем воздушном пространстве.
  9. На радионавигационных точках (РНТ) входных коридоров сохранить зоны ожидания до введения в эксплуатацию новой (модернизированной) системы ОрВД Московского центра.
    На дальнейших этапах внедрения новой системы зоны ожидания могут реализовываться в РЦ.

На рисунке 1 представлена структура МВЗ с предлагаемым изменением коридоров. Красной линией выделены зоны радиусом 70км вокруг аэропортов Шереметьево, Внуково и Домодедово.


Рис.1. Предлагаемая структура МВЗ

После согласования всех решений по модернизации системы ОрВД Московского центра в МВЗ целесообразно определить и заменить местоположение действующих радионавигационных средств.

Все предложения изменению структуры МВЗ до их внедрения необходимо детально проверить и подтвердить их целесообразность и эффективность путем имитационного моделирования, а также на полунатурном моделирующем комплексе системы УВД Московского центра.

2. Предложения по организации потоков воздушного движения в МВЗ

В целом решается задача увеличения пропускной способности зоны УВД за счет сокращения пиковых задержек самолетов в аэродромной зоне, вызванных неравномерностью прилетов-вылетов. Для этого выполняется автоматизированное регулирование прилетом в зоне РЦ для обеспечения равномерного, бесконфликтного входа в зону взлетов-посадок. В аэродромной зоне решается задача сокращения времени задержек на вылет за счет контроля и назначения времен посадок прилетающим ВС, т.е. решается задача увеличения пропускной способности ВПП за счет сокращения времени ожидания на вылет и сокращения времени нахождения в зоне векторения за счет устранения пиковых нагрузок при неравномерном потоке взлетов-посадок.

Алгоритм решения задачи по организации потоков состоит в следующем.

1) На первом этапе реализации проекта вводятся 3 участника процесса – центр управления воздушным движением, аэродром и экипаж самолета. Соответственно, по технологическим участникам: диспетчер входного сектора РЦ и диспетчер Круга – от центра управления, диспетчер "Разрешения на вылет" - от АДП аэропорта и экипаж ВС - для выполнения команд по выдерживанию потока.

Схема взаимодействия участников представлена ниже на рис.2.


Рис.2. Схема взаимодействия участников организации прибывающего потока ВС.

2) Вводится процедура обязательного задания экипажу самолета фиксированного времени пролета контрольной точки (вход в аэродромную зону). Данная мера определена документом ИКАО "4444":

"12.3 ФРАЗЕОЛОГИЯ УВД
12.3.2 Районное диспетчерское обслуживание
12.3.2.1 ВЫДАЧА РАЗРЕШЕНИЙ
e) ВХОДИТЕ В КОНТРОЛИРУЕМОЕ ВОЗДУШНОЕ ПРОСТРАНСТВО (или КОНТРОЛИРУЕМУЮ ЗОНУ) [ЧЕРЕЗ (основная точка или маршрут)] НА (уровень) [В (время)];
g) ВЫХОДИТЕ НА МАРШРУТ (указать) В (основная точка) НА (уровень) [В (время)].

Данная команда передается на борт диспетчером принимающего сектора РЦ путем простого считывания рассчитанного компьютером времени пролета контрольного ПОД входа в аэродромную зону с учетом бесконфликтности использовании ВПП. Летчик обязан выдержать эту команду и ее нарушение регистрируется системой как "конфликтная ситуация" с соответствующей процедурой разбора. Команда передается по всем входящим в Московскую зону РЦ самолетам. Нарушение передачи команды на борт должно рассматриваться как нарушение технологии работы диспетчера входного сектора РЦ. Таким образом, время входа в аэродромную зону становится предсказуемым. После пролета контрольного ПОД входа в аэродромную зону система корректирует очередность посадки и повторно назначает время посадки, исходя из фактического прилета ВС в аэродромную зону.

3) Диспетчер "Разрешения на вылет" АДП аэропорта располагает рабочим местом контроля воздушной обстановки и имеет информацию о фактической и прогнозируемой обстановке аналогично диспетчерам центра управления. По отдельному запросу экипажа этот диспетчер выполняет процедуру "ATC Clearance" и назначает время и условия вылета. Выполнение этой процедуры отмечается у диспетчеров Руления и Старта. Этот диспетчер является фактическим контролером выполнения экипажем назначенного времени входа в зону аэродрома и контролером задания этого времени диспетчером РЦ. Оценивая ситуацию на прилет (списки, таблицы прилета-вылета, временная шкала прилетов, номера стоянок и время руления, траектория вылета и т.п.), он дает разрешение на вылет.

Эти два шага позволят качественно улучшить потоки самолетов в Московском регионе, так как фактические перегрузки в зонах взлета и посадки связаны как раз с непредсказуемостью потока, его случайным характером, а не его интенсивностью как таковой. Зона регулирования прилетающего потока в Московском регионе является достаточной (около 300 км.) для обеспечения равномерного потока в аэродромную зону, а средняя интенсивность невысокая – 1500 тысячи взлетов-посадок в сутки на 3 аэродрома и 5-6 взлетно-посадочных полос.

Может показаться, что данные предложения простые и их решение не вызывает проблем. Нет, это, конечно, не так. Прямо сегодня никакая из действующих систем Московского центра управления (основой комплекс "Теркас", две резервные системы, аэродромные комплексы и пр.) не обеспечивает достоверного прогноза воздушной обстановки для назначения экипажу прилетающего ВС времени входа в аэродромную зону. При расчете траектории, очевидно, нужно обеспечивать равномерность прилетающего потока, что само по себе, непростая задача. Необходимо ввести в комплексы управления реальные СИДы (стандартные траектории вылета) и СТАРы (стандартные траектории прилета), внести изменения в технологии работы и пр. Мы рассмотрели только трех участников процесса. Однако, реально их число больше, но целью настоящей статьи не является детальное описание разработанных решений.

Тем не менее, данные работы ведутся на экспериментальных рабочих местах с использованием программного обеспечения комплекса "МЦ-Скала" (сертификат МАК № 265 от 14.09.2001) и некоторые результаты представлены ниже. На снимках показаны этапы полета самолетов в Московской зоне и рекомендации компьютера по обеспечению бесконфликтного и равномерного использования взлетно-посадочной полосы при равномерном потоке прилета.


Рис.3. Время 09.45. Рейс ЖЛК382 входит в РЦП Москвы. Система корректирует маршрут полета по радиолокационным данным и определяет оценочное время входа в аэродромную зону, ПОД "МФ" в 10.27 (пятая строка формуляра). В четвертой строке формуляра указывается точка входа в аэродромную зону (МФ) и аэропорт назначения (ВВ, Внуково).


Рис.4. Время 09.56. Система назначает ВС ЖЛК382 время входа в аэродромную зону в 10.27. При этом гарантируется бесконфликтная ситуация на ВПП. Это время отображается в пятой строке формуляра и расчетные и назначенные времена входа совпадают.


Рис.5. Время 10.00. Система предупреждает диспетчера, что расчетное время входа в аэродромную зону 10.33, а не 10.27 как просит система.


Рис.6. Время 10.31. ВС ЖЛК3832 фактически пролетает точку входа в аэродромную зону на 3 минуты раньше назначенного времени.


Рис.7. Время 10.32 Для ВС ЖЛК 382 система устанавливает время посадки 1055 и отображает его в 5 строке формуляра.


Рис.8. Время 10.33. ВС ЖЛК382 входит в зону взлета-посадок с назначенным временем посадки 10.55. Список прилета содержит времена плановые, уточненные и назначенные.


Рис.9. Диспетчер Посадки имеет возможность ввести номер стоянки и время руления для выбранного рейса, что отображается в полях 9-10 списка прилета.


Рис.10. Типовая ситуация работы системы управления потоком. Случайная выборка.


Рис.11. Диспетчер "Разрешения на вылет" АДП аэропорта. Управление вылетом. Просмотр траектории вылета для рейса АФЛ149, конфликтующего с прибывающим рейсом АЕВ501.

На снимках видно, что следуя рекомендациям компьютера (третий столбец списка прилета и пятая строка формуляра сопровождения ВС) будет обеспечиваться равномерный поток прилетающих самолетов. Располагая гарантированным (предсказуемым) потоком прилетающих ВС, диспетчеру "Разрешения на вылет" предлагается инструмент формирования равномерного потока вылетающих ВС. Таким образом, контроль равномерности прилетов и назначение очереди посадок в МВЗ позволяют устранить ожидания на вылет и сократить полетное время для прибывающих ВС.

Изложенные решения предполагают, что в условиях фактически сравнительно невысокой интенсивности регулирование потока может происходить за счет регулирования скоростью. Это значит, что регулирование (назначение времен пролета) должно начинаться как можно ранее – лучше, если не на границе МЦ, а еще ранее. Это лишний раз подтверждает необходимость введения единой (единственной) системы планирования полетов в РФ. Назначение времен пролета со смежными РЦ, не принадлежащих РФ, регламентировано документами Евроконтроля.

Необходимость регулирования потоков требует срочного решения. Из письма директора авиакомпании "ЮТэйр": "Сообщаем Вам, что в период с 25 декабря 2009 г. по 7 января 2010г. в аэропорту Внуково по причине ожидания очередности на вылет было задержано 29 рейсов нашей Авиакомпании с общим временем задержки 26 часов 42 минуты. По причине ожидания очередности на посадку было задержано 59 рейсов, время непроизводительного налета в данном случае составило 15 часов 4 минуты. Просим Вас принять меры для улучшения показателей регулярности выполнения рейсов нашей Авиакомпании…".

Заключение.

  1. Из-за невысокой интенсивности полетов в МВЗ можно утверждать, что реализация предлагаемых алгоритмов позволит исключить задержки по прилету-вылету в МВЗ.
  2. Предлагаемый алгоритм регулирования потоков может быть реализован на существующих программно-технических средствах центра управления воздушным движением и аэропортов. Необходимо только желание и активность участников технологического процесса: Центр управления, аэропорты и авиакомпании.
  3. Дальнейшее развитие алгоритмов управления потоками предполагает взаимодействие со смежными РЦ в части обеспечения бесконфликтных условий входа в МВЗ.
  4. Реализация поставленной задачи позволяет приступить к реализации проекта – равномерного бесступенчатого полета в аэродромной зоне Московского узла.

В настоящее время проводится моделирование потоков воздушного движения в зоне МВЗ с целью получения количественных оценок эффективности предлагаемых в данной статье алгоритмов. Результаты этого моделирования - тема следующих публикаций.

ЛИТЕРАТУРА

  1. CDM Collaboration Manual. ICAO doc. October 2006.
  2. Dietmar Bachme Tactical departure management with the Eurocontrol DLP/DMAN. German Aerospace Center. 1999.
  3. Документ ИКАО "4444". Раздел 12.3 "Фразеология УВД". Раздел 12.3.2 "Районное диспетчерское обслуживание". Раздел 12.3.2.1 "Выдача разрешений"

Ссылки по теме

Понравился материал?

Подпишитесь на дайджест "Главное за неделю" от ATO.RU и не пропустите ничего важного!
Авторские материалы из первых рук в вашем почтовом ящике!

Подписавшись на бюллетень и заполнив данные о себе, вы можете принять участие в розыгрыше призов или получать эксклюзивный анализ авиаперевозок от ATO.RU!
Бюллетень "Главное за неделю":


Тематические бюллетени ATO.RU >>

Google предполагает, что вам это будет интересно

Больше аналитики читайте в журнале
"Авиатранспортное обозрение"
№199, май 2019
Читать на iPhone/iPad
Читать на Android

Календарь ATO Events

25-26 сентября 2019 г., г. Москва
12-13 ноября 2019 г., г. Москва
Профессионалы отрасли используют
Ежегодник АТО - 2018
Тенденции, цифры, факты
Приглашаем зарегистрироваться или войти на сайт под своим именем, что позволит вам:
  • проводить поиск по всему архиву материалов (с 2003 года)
  • осуществлять расширенный поиск с указанием желаемых тегов, авторов, событий и т. п.
2019 © Авиатранспортное обозрение
Мобильная версия сайта - mobix1.ru

Некоммерческое использование материалов сайта ATO.ru (в том числе цитирование и сокращенное изложение) разрешается при условии размещения прямой ссылки на цитируемый материал или на главную страницу www.ato.ru. Любое коммерческое использование, а также перепечатка материалов возможны только с письменного разрешения редакции.