杜岸洲 首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)
2021年4月22日在全球氣候分會上,習(xí)近平總書記向世界莊嚴(yán)承諾,我國將力爭在2030年前實現(xiàn)碳達(dá)峰、在2060年前實現(xiàn)碳中和。隨著國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,民航業(yè)也蓬勃發(fā)展,近5年里航班量以每年10%以上的速度增長,其中每年全國使用的燃油數(shù)量、成本和碳排放也相應(yīng)增長。民航運輸是全社會碳排放的重要組成部分,減少民航運輸?shù)奶寂欧牛瓤梢詾闇p少國家碳排放做貢獻(xiàn)又可以為國家節(jié)省大量的燃油成本。通常情況下,空中交通管制單位通過在固定區(qū)域縮減航班的航程和飛行時間,是最直接也是最有效的方法。為了達(dá)到縮短航程的目的,國家劃設(shè)了很多條臨時航路,但是臨時航路的使用往往伴隨著風(fēng)險,如發(fā)生民航運輸機(jī)與軍航訓(xùn)練機(jī)之間的飛行沖突等。因此,在保證安全的前提下使用臨時航路,既能達(dá)到減少燃油使用成本的目的又能達(dá)到減少碳排放的目的,是一項利國利民的重要措施。
西安區(qū)域管制中心是中國八大區(qū)管中心之一,承擔(dān)著我國由南至北和由東到西的航班調(diào)度任務(wù),是我國空中交通保障的一支重要力量。由圖一可知,X18航路是西安區(qū)域的重要臨時航路之一,其東起點為OMBON,西至西寧上空。它的作用是連接兩條重要國際航路,分別為B330和B215,B330在西安區(qū)域為南北走向,B215在西安區(qū)域為東西走向。按照航路走向相關(guān)規(guī)定,從西南方向即成都及以遠(yuǎn)去往烏魯木齊及以遠(yuǎn)的航班,通常經(jīng)B330、B215往返,在西安區(qū)域內(nèi)飛行約699KM。在空域容許的情況下可以使用X18從OMBON直飛點P434,這樣飛行的航程約為548KM。比計劃航路少飛約151KM,飛行時間約11分鐘。
圖一 X18 航路示意圖
通過西安區(qū)域?qū)<医M評議,使用X18航路有以下風(fēng)險:1.X18航路上向東飛行的航班與B330、Y1航路航路上向東飛行的航班在OMBON匯聚,容易造成飛行沖突;2.X18航路上向西飛行的航班與B215航路航路上向西飛行的航班在P434匯聚,容易造成飛行沖突;3.當(dāng)有空軍活動的情況下,X18航路上的航班容易與空軍飛機(jī)發(fā)生沖突。
同樣條件下,飛行距離減少,飛行時間也會減少,因此燃油的消耗相應(yīng)減少。雖然不同的機(jī)型每小時耗油量不盡相同,但是在同級別的航空器間的差值不大[1]。目前國際上主要的運輸客機(jī)為波音B737系列和空客A320系列。為了便于計算,本文將選取B737-200機(jī)型為標(biāo)的,計算其節(jié)省燃油的情況。
飛機(jī)的飛行速度通常在一個區(qū)間里,不同機(jī)型速度有所不同,B737-200的馬赫數(shù)通常在0.73—0.80之間,為了便于計算,本文選取其常用馬赫數(shù)0.785,即速度V為853KM每小時。其燃料航空煤油的價格是隨著國際油價走勢波動的,文章選取近日平均價格為6 170元每噸。根據(jù)測定,B737-200每小時耗油約為2 500升。根據(jù)以上數(shù)值,可計算得出B737-200每小時耗油成本為。根據(jù)B737-200每公里耗油成本為。
由前文可知,使用X18航路比計劃航路少飛約151KM,該航段的航班量約為163架次/天,假設(shè)所以航班都使用X18,預(yù)計每年可節(jié)省的燃油費M為:
18.083×151×163×365≈1.62 億元
風(fēng)險評價的方法,從量化程度的角度出發(fā),風(fēng)險評價可劃分為定性評價、半定量評價和定量評價。從推理過程的角度出發(fā),風(fēng)險評價可劃分為歸納推理和演繹推理評價法。從評價目的的角度出發(fā),風(fēng)險評價可劃分為事故致因評價、事故后果評價和風(fēng)險分級評價。以下是幾種常用的風(fēng)險評價的方法:人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法[2],事件樹分析(ETA),事故樹分析(FTA),灰色系統(tǒng)理論[3],風(fēng)險指數(shù)評價法等。各種評價方法有其自身的優(yōu)點和缺點,由于風(fēng)險指數(shù)評價法直觀、可以實現(xiàn)定量評估和便于應(yīng)用等特點,本文將應(yīng)用該方法對使用X18航路的風(fēng)險進(jìn)行定量分析與風(fēng)險管控。通過風(fēng)險管控,可以保證X18航路在安全的前提下使用。
對于風(fēng)險矩陣進(jìn)行定性風(fēng)險估算主要利用風(fēng)險評估指數(shù)法(RiskAssessment Code,RAC)這一方法。風(fēng)險評估指數(shù)的目的是加權(quán)的方法計算風(fēng)險的大小,即就是從影響風(fēng)險的可能性和嚴(yán)重程度兩個方面出發(fā),劃分成不同的等級,在對各個層級進(jìn)行定量賦值。通常對事件發(fā)生概率有低到高分為1,2,3,4,5級。對嚴(yán)重性的劃分通常按嚴(yán)重程度從輕到重分為1,2,3,4,5級。風(fēng)險等級根據(jù)嚴(yán)重程度和發(fā)生概率加權(quán)計算值從大到小分為:不可接受的風(fēng)險、可容忍和可接受。
風(fēng)險矩陣模型的建立是評估的關(guān)鍵部分之一,可以參考概率模型[4]等方法來確定模型中的各個因素。
按照指數(shù)評估法的原則,對可能性進(jìn)行以下量化:
極不可能=1近5年未發(fā)生;不太可能的=2平均每年統(tǒng)計發(fā)生1—2次;偶然的=3平均每月統(tǒng)計發(fā)生1—3次;經(jīng)常的=4平均每周統(tǒng)計發(fā)生1—4次;頻繁的=5平均每天統(tǒng)計發(fā)生1次(含)以上。
按照指數(shù)評估法的原則,對嚴(yán)重性進(jìn)行以下量化:
可忽略的=1安全不受影響;輕微的=2工作受到影響,但并未造成不良后;嚴(yán)重的=3造成工作差錯;危險的=4造成事故征候;災(zāi)難性的=5造成事故。
確定了可能性和嚴(yán)重性的值后,確定風(fēng)險指數(shù)。本文選取風(fēng)險指數(shù)=可能性*嚴(yán)重度,可根據(jù)風(fēng)險矩陣進(jìn)行風(fēng)險評估。風(fēng)險指數(shù)的確定可以根據(jù)所評估對象的不同,選取不同的函數(shù)來確定。
在得出風(fēng)險指數(shù)并進(jìn)行評估,可參考下表確定相應(yīng)的風(fēng)險可接受程度,劃分風(fēng)險等級(見表1):
表1 風(fēng)險等級劃分表
西安區(qū)域?qū)<医M評議,對使用X18航路風(fēng)險的可能性和嚴(yán)重性評估如下:
1.X18航路上向東飛行的航班與B330、Y1航路航路上向東飛行的航班在OMBON匯聚,容易造成飛行沖突:可能性4,嚴(yán)重性3,風(fēng)險等級12;2.X18航路上向西飛行的航班與B215航路航路上向西飛行的航班在P434匯聚,容易造成飛行沖突:可能性4,嚴(yán)重性2,風(fēng)險等級8;3.當(dāng)有空軍活動的情況下,X18航路上的航班容易與空軍飛機(jī)發(fā)生沖突:可能性5,嚴(yán)重性3,風(fēng)險等級15;對照表2,使用X18航路風(fēng)險無空軍活動時為可容忍,有空軍活動時為不可接受。
1.X18與B330、Y1航路匯聚風(fēng)險控制:X18主用高度9 500米,B330、Y1航路不使用9 500米??刂坪蟮目赡苄?,嚴(yán)重性2,風(fēng)險等級4;2.X18與B215航路匯聚風(fēng)險控制:X18主用高度9 200米,B215航路不使用9 200米;控制后的可能性2,嚴(yán)重性2,風(fēng)險等級4;3.X18航路上的航班容易與空軍飛機(jī)發(fā)生沖突風(fēng)險控制:當(dāng)空軍活動時不使用X18??刂坪蟮目赡苄?,嚴(yán)重性1,風(fēng)險等級3。對照表2,通過風(fēng)險管控后,使用X18航路風(fēng)險為可接受。
根據(jù)前文計算可知,在理想狀態(tài)下使用X18航路可以每年節(jié)省約1.62億元,但是未經(jīng)過風(fēng)險管控有可能造成災(zāi)難性的后果,經(jīng)過分析管控后,空軍活動期間不使用X18,據(jù)統(tǒng)計,空軍活動的時間約為3.3小時/天,因此風(fēng)險管控可節(jié)約的成本R為。這是一個相當(dāng)可觀的數(shù)字,在保障航空安全的基礎(chǔ)上能為國家節(jié)省一筆不小的費用,同時還節(jié)省了能耗,減少了碳排放。
據(jù)統(tǒng)計,截止2020年底,全國共有臨時航路120多條,占全國航路航線總數(shù)的20%左右。雖然每條臨時航路節(jié)省的航程不盡相同,但是其累計節(jié)約的能量和成本是相當(dāng)可觀的。因此,增加使用臨時航路,是一項一舉多贏的措施。
經(jīng)濟(jì)和安全是相輔相成的,只追求經(jīng)濟(jì)而不顧安全會導(dǎo)致災(zāi)難性的后果,相反只追求安全而不顧經(jīng)濟(jì)會導(dǎo)致破產(chǎn)。只有在安全的基礎(chǔ)上追求利益的最大化才是可持續(xù)的發(fā)展道路。經(jīng)過以上分析,西安區(qū)域在空軍無活動,向東主用9 500米,向西主用9 200米的前提下使用臨時航路X18可以為國家節(jié)約1.4億元左右的燃油。在風(fēng)險管控后的經(jīng)濟(jì)效益是可觀的,該措施是安全可行的,因此在在風(fēng)險管控后使用臨時航路是安全可行的。