近距跑道，中距跑道，準寬距跑道

改革開放40年以來，中國民用航空業(yè)取得了極大的發(fā)展。從1978年到2017年，全國機場旅客吞吐量增長近500倍（2017年11.48億人），貨運吞吐量增長了近260倍（2017年1618萬噸），起降架次增長了近300倍（2017年1025萬架次）。機場數(shù)量也從78個增長到232個，增加約3倍。由于業(yè)務(wù)量增加極快，雖然近二十年在機場建設(shè)上進行了大規(guī)模的投資，仍有一些機場的設(shè)施容量滯后于業(yè)務(wù)量需求。同時，民航局對機場建設(shè)要求也不斷提高，要求實現(xiàn)機場的功能合理、運行安全、服務(wù)人本、工程耐久、質(zhì)量可靠、資源節(jié)約、生態(tài)環(huán)保等目標。

跑道系統(tǒng)的起降能力是機場容量最重要的決定因素之一，因此在近年來的機場建設(shè)過程中往往對此非常關(guān)注。但機場容量實際受眾多因素影響，單純強調(diào)一個跑道起降能力指標并不能提升容量，只有多個因素的相互協(xié)調(diào)才能達成機場的最優(yōu)容量。

從近年來國內(nèi)多個機場擴建工程的情況來看，除了建設(shè)寬距（1035米以上）跑道實現(xiàn)機場規(guī)模的大跨度提升外，較多情況下還有建設(shè)非獨立平行進近的跑道以實現(xiàn)對于整個跑道系統(tǒng)優(yōu)化的需求。但這類跑道中究竟選擇多少的間距在近年來有不同的看法。為此本文將分析近年來常遇到的近距跑道（380米）、中距跑道（760米）、準寬距跑道（915米）三種有代表性的跑道間距，系統(tǒng)的討論由間距引起的各方面的變動情況，提出綜合最優(yōu)的判斷思路，避免采用單一指標的判斷方法。本文還參考世界主要機場的跑道構(gòu)型情況以印證觀點。最終根據(jù)分析結(jié)果提出如何選擇的建議。

對于1035米及以上的間距滿足獨立平行進近的跑道系統(tǒng)不在本文討論。

2 主要因素對比分析

機場跑道容量受眾多因素影響，即便相同的構(gòu)型，在不同的總體跑道構(gòu)型、航站區(qū)布局、滑行道布局、空域布局或是其它因素的不同都會有較大的容量差別。為了便于對比分析，本文做出如下假設(shè)條件：

A、 機場僅有上述間距的兩條跑道；

B、 空域無限制；

C、 航站區(qū)、跑滑系統(tǒng)不影響跑道容量，但不同的布局對于整體運行的影響應(yīng)考慮；

運行方式與容量對比分析

根據(jù)上表可見，窄距跑道、中距跑道、準寬距跑道在跑道容量上是逐漸增加的。

窄距跑道起降能力在國內(nèi)可達到48的時刻（無繞滑情況下），相比單條跑道通常批復(fù)30~32的時刻增加約50% 。如按國外標準甚至接近我國寬距跑道容量。

中距跑道相比窄距跑道進場能力一樣，主要改進是可以獨立平行離場。這一功能主要對于離場高峰（通常是早上1~2個小時）有幫助。中距跑道可實現(xiàn)的隔離平行運行模式于機場主要受限的著陸容量限制是有一定提高的。從混合使用時國內(nèi)外的時刻差距來看在10~15架次左右，考慮國內(nèi)外相關(guān)的管制要求也有不同，預(yù)計實際差距在12架次左右。按高峰為年架次的萬分之二，每架飛機載客120人，約相當于比窄距每年720萬人次旅客吞吐量。

準寬距跑道與中距跑道相比主要是多出一個相關(guān)平行儀表進近功能，使得理論進近能力比窄距、中距高出50% 。預(yù)計實際比窄距跑道多31架次，比中距跑道多16架次左右。約相當于比窄距每年多1680萬人次，比中距每年多960萬人次旅客吞吐量。

從變異構(gòu)型機場來看，均是壓縮跑道間距，但同時又錯開間距以實現(xiàn)隔離運行功能。這應(yīng)是基于跑道容量主要是受著陸能力限制，起飛能力不是限制的主要因素，以及降低管制難度等方面的考慮。

兩條跑道間的用地根據(jù)各種限制條件而有不同的規(guī)劃用途。用地主要規(guī)劃控制條件包括：

大多數(shù)情況下兩條跑道間至少有一條全長平行滑行道。不論何種滑行道系統(tǒng)，均可以飛機滑行功能的需求。但滑行道系統(tǒng)的布局對于跑道間用地可用范圍是有影響的。當采用380米間距時，通常僅設(shè)置一條平滑便已經(jīng)用完此間距（2X180=360米），可用于其它功能區(qū)的用地尺度是0米。當采用760米時，有條件設(shè)置兩條全長平行滑行道，扣除平行滑行道、滑行道保護范圍、圍界及必要的擋墻尺寸后，可用于其它功能區(qū)的用地尺度約是280米，再扣除一條進出場道路后，可用地塊用地約250米進深。當采用915米時，可以較容易的設(shè)置兩條全長平行滑行道，扣除同樣的各類尺寸后，可用于其它功能區(qū)的用地尺度約是435米/405米進深。

滑行道系統(tǒng)布局限制對比圖

根據(jù)航向臺保護要求，信標天線前方3000米范圍正負10度角內(nèi)建筑高度不能超過15米。下滑臺信標天線前方也需設(shè)置A、B、C三區(qū)域的保護范圍。380米時兩條跑道四個端的航向臺保護區(qū)大部分疊加，下滑臺保護區(qū)可疊加，有利于節(jié)約用地，但因不會在兩跑道間建設(shè)建筑因此無影響。760米時航向臺保護區(qū)疊加少但面積大，使得跑道中段大部分用地建筑限高不能超15米；定位為著陸的跑道下滑臺不能內(nèi)移，兩跑道間的下滑可內(nèi)移，總體仍使得靠近跑道兩端的不限高區(qū)域用地范圍受限在250米左右的進深。915米時航向臺保護區(qū)疊加少但面積大，使得跑道中段大部分用地建筑限高不能超15米；下滑臺均能內(nèi)移與航向臺保護范圍重疊，可適度減少總受限制面積，總體使靠近跑道兩端的不限高區(qū)域用地范圍受限在400米左右的進深。

ILS臺站保護區(qū)限制對比圖

380米時大部分區(qū)域在升降帶范圍，僅中軸為6米限高，但因僅設(shè)置滑行道，因此不受限。760米時部分區(qū)域在升降帶范圍內(nèi)，余下部分區(qū)域在側(cè)凈空范圍，充許高度超過15米的區(qū)域總進深為250米（相當于跑道間33%用地），中點最高位置允許32.8米。915米時部分區(qū)域在升降帶范圍內(nèi)，余下部分區(qū)域在側(cè)凈空范圍，充許高度超過15米的區(qū)域總進深為405米（相當于跑道間44%用地），中點最高位置允許43.9米接近內(nèi)水平面允許高度45米。

380米時兩條跑道的入口不會相互制約，無影響。760米時如要實現(xiàn)隔離平行運行，當跑道入口錯開，而進近是向著較近的跑道入口時，則兩條跑道入口每錯開150 米，其間距可減少30 米，但減少后的間距應(yīng)不小于300 米，且此情況下如要滿足獨立平行離場仍需要760米。當進近是向著較遠的跑道入口時，則兩條跑道入口每錯開150 米，其間距應(yīng)增加30 米。915米時兩條跑道的入口不會相互制約，無影響。

根據(jù)前述規(guī)劃限制條件可以規(guī)劃出不同間距下的總平面。

380米時，全部規(guī)劃為飛行區(qū)滑行道系統(tǒng)。此情況下大部分受限制區(qū)相互疊加，總受限面積減少。飛機的滑行不受影響，但如設(shè)置繞滑時，大型機有可能需要向外側(cè)脫離跑道后再進入繞滑。

760米時，可規(guī)劃飛行區(qū)滑行道系統(tǒng)、機坪區(qū)及一個滿足約100萬噸處理量的貨運區(qū)，但貨運區(qū)需下沉10米以解決限高、及進出場交通問題?？傮w看來要在中間設(shè)置機坪以外的其他功能都是很勉強，而設(shè)置機坪又會帶來旅客擺渡車、貨運拖車等保障車輛的進出困難問題。

915米時，可規(guī)劃完整的航站區(qū)。圖中所示左側(cè)為滿足約1500萬人次的航站區(qū)，中心為塔臺，中間偏右為一個大型公務(wù)機區(qū)（建筑限高15米），右側(cè)為滿足約100萬噸處理量的貨運區(qū)，跑道兩端入口各規(guī)劃一處除冰區(qū)。雖然此間距可以實現(xiàn)完整的航站區(qū)功能，但顯然對于一些必要的工作區(qū)無法較好的滿足，因此可能的情況下加寬間距是更好的方向。

總平面規(guī)劃對比圖

以臨近主航站區(qū)跑道為界，可以分析對比不同跑道長度下的進出港飛機滑行距離。

滑行距離對比圖

窄距跑道滑行路線簡單且距離最近，但需要著陸飛機穿越起飛跑道。

中距跑道著陸滑行距離有增加，需要著陸飛機穿越起飛跑道，起飛飛機如需用外側(cè)跑道起飛也會增加滑行距離。

準寬距跑道在航站區(qū)位于外側(cè)時，著陸、起飛滑行距離都最長，且外側(cè)起落的飛機需要穿越內(nèi)側(cè)混合運行的跑道。但如采用跑道入口內(nèi)移的形式，又比中距跑道的滑行距離短。

準寬距跑道如航站區(qū)位于內(nèi)側(cè)時，著陸、起飛滑行距離都最短，且不用穿越任何跑道。

由于涉及跑道穿越，因此應(yīng)當考慮到塔臺管制員的工作負荷。但由于跑道穿越與管制輔助手段、管制水平、航站區(qū)構(gòu)型、滑行道系統(tǒng)、空域設(shè)置等大量因素相關(guān)，不可能也不必要精確分析工作負荷。同時國內(nèi)目前僅有窄距跑道，世界范圍內(nèi)中距與準寬距跑道也極少，且并無同時運行過上述三種跑道的管制員。因此本部份內(nèi)容的評價主要是依靠對內(nèi)有豐富近距跑道管制實際經(jīng)驗的管制員的主觀意見。

繞滑是一個對管制負荷有影響的一個設(shè)施方面的因素。對于近端穿越起飛飛機而言，因管制員可以控制起飛飛機的時機，因此只是略增加管制負荷。對于近端穿越著陸飛機而言，則增加的管制負荷非常大。此時如有繞滑從遠端繞滑，或是可實現(xiàn)近端繞滑，則管制員負荷會降低。

主觀評估是跑道滿負荷狀態(tài)下的管制容易程度，評分規(guī)則為從1~10，數(shù)值越大越容易。

根據(jù)咨詢結(jié)果，380米時航站區(qū)必然不在中間，著陸飛機需穿越起飛跑道，兩跑道的運行是完全相互關(guān)聯(lián)，評分為3。當著陸飛機可利用繞滑時，評分為4 。

760米時航站區(qū)極大概率不在中間，著陸飛機需穿越起飛跑道，起飛著陸相互不關(guān)聯(lián)（隔離平行運行）。當航站區(qū)在起飛跑道外側(cè)跑道時，起飛飛機不存在穿越著陸飛機，評分為5，如有繞滑供著陸飛機穿越起飛飛機則評分為6。當航站區(qū)在著陸跑道外側(cè)時，起飛飛機有穿越著陸飛機的可能，評分為3，此時如有繞滑且允許從著陸飛機下方穿越時則評分為5，如只能從遠端穿越則評分為4。

915米時，航站區(qū)如在中間，則評分為8。如在跑道兩側(cè)且能就近起飛著陸，則評分為6~7。如不能就近起飛，則評分為3~5 。如在跑道外側(cè)，且著陸高峰不用兩跑道同時起飛時，評分同760米。如在一側(cè)且著陸高峰時還要穿著陸跑道去另一跑道起飛，則評分為2~4。

世界各大機場采用不同類型的跑道構(gòu)型統(tǒng)計表

從世界前50大客運量機場(4000萬人次以上)及底特律、曼徹斯特兩個機場的情況來看，絕大部分機場在最終選擇采用窄距跑道的形式，少量機場采用了準寬距跑道的形式，極少量機場采用了中距跑道的形式，此外少量機場采用了介于窄距、中距之間的形式。

美國部分機場為了進一步提升跑道系統(tǒng)容量，做過多種研究與實踐。例如：

A、 跑道間距在915時可能可實現(xiàn)兩跑道或三跑道獨立進近。

B、 760時可能可實現(xiàn)相關(guān)平行進近。

C、 離場航跡如起飛采用不同角度，可將間隔從常規(guī)的1.5分鐘壓縮到1分鐘，即一條跑道理論純起飛可達60架次，接近中距、準寬距的理論值88架次。

D、 舊金山機場在僅230米間距的近距跑道實現(xiàn)成對的飛機同時進近。

E、 窄距跑道使用雙目視運行，起降可有一定概率的不關(guān)聯(lián)運行。

上述方式給予了跑道擴展容量的空間?？傮w看來起飛不同偏角的措施對于窄距跑道的起飛能力有較大提升，而機場雙目視天氣情況下又很接近于隔離平行運行方式。對于已經(jīng)有同時平行離場的跑道上述措施有一定好處?？傮w判斷是窄距跑道更接近于中距跑道，中距跑道有一定提升，準寬距跑道更接近于寬距跑道。

3 對于不同間距的采用建議

從上述分析來看，采用何種間距是受眾多因素影響的，需要綜合分析以確定：

窄距跑道相比中距、準寬距跑道容量低，管制員的工作強度大，但優(yōu)點是比單跑道容量提升約一半，用地效率高、運行簡單、滑行距離短，在國際上已經(jīng)有實踐的機場中大量采用。

中距跑道缺點是用地效率很低，中部僅有小進深場地可用且大部分有限高，優(yōu)點是離場容量大、隔離運行管制方便、滑行距離適中。由于離場容量需求大時一般是在早高峰，全天利用率不高，著陸能力與窄距一致，所以與窄距跑道相比在跑道容量上的優(yōu)勢不明顯，更多是體現(xiàn)在隔離運行時對管制員長期滿負荷工作強度的降低。中距跑道間用地利用率很低，所占用的跑道間尺寸夠設(shè)置兩條窄距跑道，容量又不如兩條窄距。因此中距跑道的在國際上已經(jīng)有實踐的機場中極少采用。

準寬距跑道中部有一定進深的場地可用，雖然大部分有限高，但仍能緊湊的放下航站區(qū)。進離場容量都大，滑行距離遠但可在入口內(nèi)移后反而比中距跑道短。布置工作區(qū)有一定困難。中央航站區(qū)時管制負荷最小，但如要穿越著陸飛機又很困難，管制難度受航站區(qū)布局會有大幅變動范圍。但由于一般能采用準寬距跑道的機場在適當多增加用地就能實現(xiàn)寬距跑道的規(guī)劃，可以有更大的容量更好的航站區(qū)，因此準寬距跑道在國際上已經(jīng)有實踐的機場中也很少采用。

介于窄距與中距跑道間的變異構(gòu)型說明了機場對于土地利用效率是要求較高的，但同時對于隔離運行又的確需要，對獨立平行離場認為是可以放棄。綜合下來采用了大幅壓縮間距到窄距跑道的尺寸來節(jié)約用地，同時大幅錯開來實現(xiàn)隔離運行的功能。

總體看來，中距、準寬距都在跑道容量上有所提升，但與寬距跑道的提升差距較多，且?guī)砀嗟钠渌蛔?。因此?yīng)結(jié)合跑道系統(tǒng)起降能力、土地利用效率、飛機滑行線規(guī)劃、管制難度及建設(shè)時序等多個方面綜合判斷最適宜的方案。建議如下：

A、 在跑道容量需要適度提升時規(guī)劃窄距跑道，在跑道容量需要提升更多時直接規(guī)劃寬距跑道；

B、 必要時大幅錯開跑道端位置，實現(xiàn)窄距跑道的隔離運行；

C、 合理規(guī)劃航站區(qū)位置及飛機交通組織，減少滑行距離，避免近端穿越著陸跑道到外側(cè)跑道起飛，降低管制難度；

D、 積極探索利用新的規(guī)章或是運行管理手段提升跑道容量。