霍志勤

（1.南京航空航天大學(xué)民航學(xué)院，南京 210016；2.中國民航局航空事故調(diào)查中心，北京 100028）

相對于可控飛行撞地、飛機(jī)失控、沖偏出跑道等事故類型而言，跑道侵入對民航業(yè)所造成的損失相對較小，而且在飛行流量尚未達(dá)到一定程度之前該問題也并不凸顯，所以世界民航在20世紀(jì)90年代前實(shí)質(zhì)性關(guān)注跑道侵入問題的并不多見。繼1977年3月27日2架B747在西班牙加納利群島的特那里夫島上的洛斯洛德斯機(jī)場跑道上相撞事故后，世界民航又多次發(fā)生跑道侵入導(dǎo)致的嚴(yán)重事故。1991年2月1日，一架美國航空公司B737與一架通勤飛機(jī)在洛杉磯機(jī)場跑道上相撞；2000年5月25日，一架Shorts330在法國巴黎戴高樂機(jī)場誤入跑道，與一架正在起飛的MD83相撞；2001年10月8日，一架Cessna誤入米蘭里納特機(jī)場跑道，與一架MD80相撞。在中國民航，近年也多次發(fā)生跑道侵入事件。2005年10月18日，上海浦東機(jī)場一臺車輛在場務(wù)巡查過程中，與一架起飛的B777在跑道上發(fā)生沖突，所幸撤離及時(shí)才沒有發(fā)生相撞事故；2008年4月30日，一架B737誤入大連機(jī)場跑道，與一架起飛的A319發(fā)生沖突，險(xiǎn)些相撞；2008年7月10日，馬來西亞航空公司一架B777在上海浦東機(jī)場滑行時(shí)誤入跑道，與正在起飛的一架B737發(fā)生沖突。2009年3月2日國際民航組織第186屆理事會通過了對《國際民用航空公約》附件13——《航空器事故和事故征候調(diào)查》國際標(biāo)準(zhǔn)和建議措施的第12次修訂，此次修訂包括推廣收集跑道侵入事故征候數(shù)據(jù)的全球性做法，共享數(shù)據(jù)藉以幫助查明常見的意外事故因素。無論是世界民航還是中國民航，盡管跑道侵入已經(jīng)是一個(gè)嚴(yán)峻的問題，需要安全管理者給予關(guān)切，但是迄今為止，什么是跑道侵入，尚且存在一定的爭議。對于各締約國而言，保持對跑道侵入定義的高度一致最大的好處在于信息交換和數(shù)據(jù)對比；對于中國民航業(yè)而言，在定義明確的基礎(chǔ)上才便于研究、分析和防范。本文擬從跑道侵入的對象以及侵入的范圍入手進(jìn)行研究。

1 問題的提出

跑道侵入是一個(gè)舶來詞，“runway incursion”翻譯成中文后，有“跑道入侵”和“跑道侵入”不同之說。鑒于中國民航局制定的《中國民用航空跑道安全規(guī)劃》[1]中使用“侵入”一詞，為統(tǒng)一起見，本文通篇使用“跑道侵入”一說。當(dāng)然，國內(nèi)也有一些研究使用“跑道入侵”。二者應(yīng)視為同一概念。國際民航組織（ICAO）把跑道侵入定義為：在機(jī)場發(fā)生的任何航空器、車輛或人員誤入指定用于航空器著陸和起飛的地面保護(hù)區(qū)的事件[2]。該定義中涉及到一個(gè)概念“地面保護(hù)區(qū)（protected area ofa surface）”，何謂“地面保護(hù)區(qū)”？國際民航組織附件14中并沒有該概念，更沒有定義?！暗孛姹Ｗo(hù)區(qū)”如果劃大了，則造成資源浪費(fèi)，影響運(yùn)行效率；如果劃小了，則影響運(yùn)行安全。顯然，“地面保護(hù)區(qū)”是針對跑道侵入提出的一個(gè)概念，其主要針對的是有移動能力的人、車輛和航空器，不應(yīng)從一般意義上的凈空管理視角等同看待該問題。因此，以下討論不再贅述固定障礙物對飛行運(yùn)行的影響。

2 不停航施工保護(hù)區(qū)

一些專家認(rèn)為，“地面保護(hù)區(qū)”的概念可以參考《民用機(jī)場運(yùn)行安全管理規(guī)定》[3]（CCAR-140），即第191號令第235條“在跑道有飛行活動期間，禁止在跑道端之外300米以內(nèi)、跑道中心線兩側(cè)75米以內(nèi)的區(qū)域進(jìn)行任何施工作業(yè)”。如圖1所示。

圖1 不停航施工保護(hù)區(qū)Fig.1 Protection area during construction

對比此前的CCAR163《民用機(jī)場不停航施工管理規(guī)定》（民航局令第97號）（現(xiàn)已失效）第15條的規(guī)定“在機(jī)場有飛行任務(wù)期間，禁止在跑道端之外300米以內(nèi)、跑道中心線兩側(cè)60米以內(nèi)的區(qū)域進(jìn)行任何施工作業(yè)”，新舊兩個(gè)規(guī)定除了“75米”、“60米”的區(qū)別外幾乎一致。這3個(gè)數(shù)據(jù)的制定依據(jù)考證如下：①基準(zhǔn)代碼為3或4的儀表跑道的升降帶在離跑道中線左右至少75 m內(nèi)的部分應(yīng)加以平整。②基準(zhǔn)代碼為3、4的精密進(jìn)近跑道內(nèi)過渡面底邊距離跑道中心線為60 m。內(nèi)過渡面的作用就是限制那些必須設(shè)在接近跑道的助航設(shè)施以及移動的航空器、車輛等物體不得高出該限制面。至于75 m，則是考慮施工人員和機(jī)械設(shè)備的高度時(shí)，按照1∶3的坡度在60 m的基礎(chǔ)上再繼續(xù)后退15 m。③美國FAA擁有一個(gè)目前ICAO尚未納入附件的一個(gè)概念，即“跑道安全區(qū)（RSA）”。跑道安全區(qū)是為了減少飛機(jī)提前接地、沖出跑道、偏出跑道而設(shè)置的一個(gè)地面區(qū)域。這是一個(gè)自跑道中心線向外延伸250 ft以及自跑道端向外延伸1000 ft所形成的矩形區(qū)域。聯(lián)邦航空規(guī)章（FAR）規(guī)定，如果在跑道側(cè)方施工，位置必須在自跑道中心線向外延伸200 ft（等于60 m）以外且不穿透無障礙區(qū)；如果在跑道兩端施工，位置必須在自跑道端向外延伸1000 ft以外而且遠(yuǎn)離跑道入口視線面和無障礙區(qū)。

應(yīng)該肯定，《民用機(jī)場運(yùn)行安全管理規(guī)定》（CCAR-140）對于不停航施工的規(guī)定具有一定的合理性和操作性，但并不嚴(yán)謹(jǐn)，仍需要驗(yàn)證、評估、修訂。而且，如果將其生硬地套用在“地面保護(hù)區(qū)”的概念中，并不適用。一個(gè)最簡單的反駁理由是：以飛行區(qū)等級指標(biāo)Ⅰ為4的機(jī)場為例，其跑道等待位置距跑道中心線最小距離尚且是90 m（大于75 m），這說明跑道等待位置在距離跑道中心線75 m以外的15 m處，難道地面航空器可以穿過等待線進(jìn)入不停航施工區(qū)域邊界（距離跑道中心線75 m處）和跑道等待位置（距跑道中心線90 m處）之間的區(qū)域？由此可見，需要慎重研究“地面保護(hù)區(qū)”的范圍。

3 升降帶

升降帶是包含跑道及停止道（如有設(shè)置）的一個(gè)矩形區(qū)域，升降帶在跑道周圍形成一個(gè)保護(hù)區(qū)和事故緩沖區(qū)。升降帶應(yīng)自跑道端向外延伸（設(shè)有停止道端時(shí)從停止道向外延伸）一定距離。飛行區(qū)指標(biāo)Ⅰ為2、3、4時(shí)，至少自跑道端向外延伸60 m；儀表跑道飛行區(qū)指標(biāo)Ⅰ為3、4時(shí)升降帶的寬度為300 m，即自跑道中心線向兩側(cè)延伸150 m，如圖2所示。除了為保證飛行安全所必需的并符合易折要求的助航設(shè)備外，升降帶內(nèi)一定范圍里不允許存在危及飛行安全的固定物體和移動物體，對于飛行區(qū)指標(biāo)Ⅰ為4且飛行區(qū)指標(biāo)Ⅱ?yàn)镕的精密進(jìn)近跑道，該范圍是距跑道中線兩側(cè)各77.5 m以內(nèi)；對于飛行區(qū)指標(biāo)Ⅰ為3或4的精密進(jìn)近跑道，該范圍是距跑道中線兩側(cè)各60 m以內(nèi)。當(dāng)跑道用于飛機(jī)起飛或著陸時(shí)，不允許在升降帶的上述范圍有移動的物體?；鶞?zhǔn)代碼為3或4的儀表跑道的升降帶在離跑道中線至少75 m內(nèi)的部分應(yīng)加以平整。

4 跑道端安全區(qū)

飛行區(qū)指標(biāo)Ⅰ為3或4的跑道及飛行區(qū)指標(biāo)Ⅰ為1或2的儀表跑道必須在升降帶兩端設(shè)置跑道端安全區(qū)，以對沖出跑道或提前接地的飛機(jī)提供保護(hù)。跑道端安全區(qū)須自升降帶向外至少延伸90 m，飛行區(qū)指標(biāo)Ⅰ為3或4的跑道端安全區(qū)宜自升降帶端向外延伸240 m，飛行區(qū)指標(biāo)Ⅰ為1或2的跑道端安全區(qū)宜自升降帶端向外延伸120 m，如圖3所示。跑道端安全區(qū)的寬度必須至少等于與其相連跑道寬度的2倍，條件許可時(shí)應(yīng)不小于與其相連的升降帶平整部分的寬度。位于跑道端安全區(qū)上可能對飛機(jī)構(gòu)成危險(xiǎn)的物體應(yīng)被認(rèn)為是障礙物，并應(yīng)盡可能地移去。

不難發(fā)現(xiàn)，以飛行區(qū)指標(biāo)Ⅰ為3或4為例，升降帶范圍內(nèi)禁止活動的60 m區(qū)域（自跑道端）加上240 m的端安全區(qū)，就得到自跑道端向外延伸300 m的概念。至于跑道側(cè)方，對于飛行區(qū)指標(biāo)Ⅰ為3或4的精密進(jìn)近跑道，升降帶內(nèi)不允許存在危機(jī)飛行安全的固定物體和移動物體的范圍是距跑道中線兩側(cè)各60 m，如果考慮平整區(qū)，則為離跑道中線至少75 m內(nèi)的范圍。

5 儀表著陸系統(tǒng)場地保護(hù)區(qū)

在儀表著陸系統(tǒng)天線（航向臺天線和下滑臺天線）附近的固定物體（如建筑物、構(gòu)筑物）和移動物體（如航空器、車輛、設(shè)備等）都會對儀表著陸系統(tǒng)的空中導(dǎo)航（航向和下滑）信號產(chǎn)生多路干擾，受干擾的程度取決于天線周圍的總體環(huán)境、天線自身特性、導(dǎo)航類型（Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類）和干擾源特性（大小、形狀、材質(zhì)、是否移動）及位置。移動物體由于位置的變換有時(shí)干擾更大。為保護(hù)儀表著陸系統(tǒng)的信號質(zhì)量，規(guī)定了儀表著陸系統(tǒng)的信號臨界區(qū)和敏感區(qū)，統(tǒng)稱為保護(hù)區(qū)。

國際民航組織附件10[4]、航空無線電導(dǎo)航臺站電磁環(huán)境要求[5]和航空無線電導(dǎo)航臺和空中交通管制雷達(dá)站設(shè)置場地規(guī)范[6]對航向臺和下滑臺都制定了保護(hù)規(guī)范。其中，國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對航向臺的保護(hù)都只考慮了臨界區(qū)，沒有考慮敏感區(qū)。國際民航組織附件10附錄C中保護(hù)區(qū)如圖4所示。國家標(biāo)準(zhǔn)對下滑臺的保護(hù)分為A、B兩個(gè)區(qū)進(jìn)行保護(hù)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對下滑臺的保護(hù)分為A、B、C三個(gè)區(qū)進(jìn)行保護(hù)。兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)所保護(hù)的總范圍是一致的，但與國際民航組織附件10的規(guī)范相比較，都存在一定的差異。

航向信標(biāo)臺一般設(shè)置在跑道末端中心延長線上，距跑道末端的距離一般為250～400 m。航向信標(biāo)臺的場地保護(hù)區(qū)是由一個(gè)圓和長方形合成的區(qū)域。圓的中心即天線陣中心，其半徑為75 m；長方形的長度為從天線陣開始沿跑道中心線延長線向跑道方向延伸至300 m或跑道末端（以大者為準(zhǔn)），寬度為120 m。在保護(hù)區(qū)內(nèi)，不應(yīng)停放車輛或飛機(jī)，不應(yīng)有任何地面交通活動。

下滑信標(biāo)臺設(shè)置在跑道的一側(cè)，距跑道中心線橫向距離為75～200 m，最佳距離為120 m，距跑道入口縱向距離約為300 m。其保護(hù)區(qū)如圖5所示，圖中D為天線至跑道著陸端的距離；U為60 m；V為天線至跑道中心線的距離；W為30 m；X為120 m；Y為360 m或距離D（以大者為準(zhǔn)）；L為900 m或至機(jī)場邊界或至平滑地面的終止點(diǎn)（以小者為準(zhǔn)）。A、B、C區(qū)中對于平整度都有較高的要求，尤其是對金屬物有嚴(yán)格的限制，其中A區(qū)內(nèi)不應(yīng)停放車輛和航空器，不應(yīng)有任何地面交通活動。

儀表著陸系統(tǒng)場地保護(hù)區(qū)的大小需要充分考慮運(yùn)行類別、使用機(jī)型、場地條件、周圍構(gòu)建物、儀表著陸系統(tǒng)天線類型以及適用標(biāo)準(zhǔn)等因素。

6 無障礙區(qū)域

雖然ILS/MLS臨界區(qū)、敏感區(qū)本身就是在綜合考慮了運(yùn)行類型、ILS天線類型、地型、航空器或車輛的尺寸（包括大小、高度）等因素而劃定的，僅僅對這些因素進(jìn)行考慮以衡量跑道侵入范圍是否充分呢？國際民航組織的航行服務(wù)程序——空中交通管理（Doc 4444）要求：當(dāng)一航空器正在著陸或起飛時(shí)，允許車輛距離使用跑道等待的位置不得近于：①滑行道/跑道交叉點(diǎn)——跑道等待位置；②滑行道/跑道交叉點(diǎn)以外的地點(diǎn)——與跑道等待位置的間隔距離相等的距離。而且附件4指出，跑道等待位置是用于保護(hù)跑道、障礙物限制面或ILS/MLS臨界區(qū)、敏感區(qū)的一個(gè)指定位置，除非機(jī)場管制塔臺另行批準(zhǔn)，所有滑行的航空器和車輛都必須在此停止和等待。

顯然，對于精密進(jìn)近跑道而言，還需要考慮移動障礙物對障礙物限制面的影響，尤其是對無障礙區(qū)域（obstacle free zone，OFZ）的影響。所謂無障礙物區(qū)，即內(nèi)進(jìn)近面、內(nèi)過渡面和復(fù)飛面以及這些面所環(huán)繞的升降帶之上的空域，如圖6所示。除為航行目的所需要的輕質(zhì)易折設(shè)備外，任何固定障礙物不準(zhǔn)穿透這一區(qū)域。一旦考慮前文所討論的升降帶、端安全區(qū)、儀表著陸系統(tǒng)場地保護(hù)區(qū)，比較內(nèi)進(jìn)近面、內(nèi)過渡面和復(fù)飛面三者，研究內(nèi)過渡面對跑道兩側(cè)移動障礙物的限制對于研究地面保護(hù)區(qū)的范圍具有顯著的意義。

以Ⅰ類精密進(jìn)近跑道為例，飛行區(qū)等級指標(biāo)Ⅰ為4的跑道，等待位置距離跑道中心線90 m；飛行區(qū)等級指標(biāo)Ⅱ?yàn)镕的跑道，等待位置距離跑道中心線107.5 m，如圖8所示。

7 障礙物評價(jià)面

障礙物評價(jià)面（obstacle assessment surface，OAS）比使用基本的ILS面評估障礙物更加精確，對于穿透基本ILS面的障礙物，必須使用OAS面做進(jìn)一步評價(jià)。OAS面由6個(gè)斜面（W、Z面各1個(gè)，X、Y面各2個(gè)）和1個(gè)水平面即入口水平面（z=0）組成，如圖9所示。其中，入口水平面與研究跑道附近障礙物的關(guān)系最為緊密。

因OAS面的參數(shù)是變化的，斜面的方程式也是變化的，以Ⅰ類/GP3°/LLZ-THZ3000米/復(fù)飛梯度2.5%為例，其OAS的W面的方程式為：Wz=0.0285X-8.01（A/B 類飛機(jī)），Wz=0.0285 X-9.01（C/D 類飛機(jī)），Wz=0.0285 X-10.01（DL類飛機(jī)），所以入口水平面的范圍并不固定，不宜以此劃設(shè)跑道等待位置。再者，OAS面用于評估障礙物，從飛行程序角度來看，非常保守、嚴(yán)格，故Doc8168指出，穿透基本ILS面和OAS面的障礙物，在確定超障高度（OCA）或超障高（OCH）時(shí)本都應(yīng)予以考慮，但為了滿足航行上的需要，某些障礙物可以忽略不計(jì)，其中就包括等待線外的等待或滑行的航空器。相比之下，內(nèi)過渡面更符合實(shí)際情況，對于研究地面保護(hù)區(qū)更有現(xiàn)實(shí)意義。

8 討論

1）“地面保護(hù)區(qū)”從嚴(yán)格意義上不是一個(gè)矩形區(qū)域，如圖10所示。對于跑道兩端而言，應(yīng)該充分考慮航向臺、下滑臺的場地保護(hù)以及升降帶和端安全區(qū)的保護(hù)。對于跑道兩側(cè)而言：一是要考慮下滑臺一側(cè)的橫向保護(hù)區(qū)域；二是要注意航空器滑行一側(cè)等待位置的連線；三是考慮無航空器滑行一側(cè)距離跑道中心線75 m的平整區(qū)域。

2）“地面保護(hù)區(qū)”的劃設(shè)除了理論測算外，還可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證和評估。

9 結(jié)語

1）“地面保護(hù)區(qū)”的劃設(shè)應(yīng)該綜合考慮升降帶、端安全區(qū)、儀表著陸系統(tǒng)場地保護(hù)區(qū)、無障礙區(qū)域等限制條件。

2）對于航空器駕駛員而言，最有效、最簡單的方法就是識別跑道等待位置。對于人員和車輛而言，一是需要機(jī)場對“地面保護(hù)區(qū)”的邊界進(jìn)行界定、標(biāo)記，并采用適當(dāng)?shù)男盘栄b置限制人員和車輛的進(jìn)入；二是組織相關(guān)人員進(jìn)行培訓(xùn)，了解相關(guān)知識。

[1]中國民用航空局.中國民用航空跑道安全規(guī)劃[G].北京：中國民用航空局，2008.

[2]International Civil Aviation Organization.Manual on the Prevention of Runway Incursions，Doc9870[G].International Civil Aviation Organization，2006.

[3]中國民用航空局.民用機(jī)場運(yùn)行安全管理規(guī)定，CCAR-140[G].北京：中國民用航空局，2007.

[4]International Civil Aviation Organization.Annex 10 to the Convention on International Civil Aviation（Volume I-Radio Navigation Aids）[G].6th ed.International Civil Aviation Organization，2006.

[5]GB6364-86，航空無線電導(dǎo)航臺站電磁環(huán)境要求[S].1987.

[6]中國民用航空局.MH/T 4003-1996，航空無線電導(dǎo)航臺和空中交通管制雷達(dá)站設(shè)置場地規(guī)范[S].

[7]International Civil Aviation Organization.Annex 14 to the Convention on International Civil Aviation（Volume I-Aerodrome Design and Operations）[G].5th ed.International Civil Aviation Organization，2009.