機場近距平行跑道間距和入口錯開的選擇研究

王 維，王美玲，潛雪冰

（中國民航大學機場學院，天津 300300）

機場近距平行跑道間距和入口錯開的選擇研究

王 維，王美玲，潛雪冰

（中國民航大學機場學院，天津 300300）

研究了近距平行跑道規劃中的兩個關鍵問題，即跑道中心線間距和端部入口錯開。根據不同跑道基準代字組合，給出了近距平行跑道間距的建議值。討論了跑道入口錯開及其不同實現方式對相關平行進近、跑道運行模式、地面運行與效率的影響，給出了入口錯開的決策建議。

機場；近距平行跑道；中心間距；入口錯開

近距平行跑道（closely spaced parallel runways）通常是指跑道中心線間距為700 ft（213 m）至2 500 ft（762 m）的跑道組。在一定的運行模式、飛行程序、空中交通管制和通信導航設備條件下，近距平行跑道的容量遠大于單條跑道，但占地規模明顯小于遠距平行跑道?；谏鲜鰞蓚€原因，近距平行跑道目前業已成為機場規劃研究的重點領域之一。國外如德國法蘭克福、美國舊金山等大型機場都應用了近距平行跑道。目前，中國大型樞紐和干線機場中，遠期總體規劃大都采用了一組甚至兩組近距平行跑道。

近年來，隨著國家對基本建設用地控制力度的加大，加之一些機場在擴建中面臨的實際問題，近距平行跑道的應用越來越引起民航業界的興趣和關注。以上海虹橋機場為例，由于地處市區加之要進行綜合交通樞紐建設，機場在根本不具備采用遠距平行跑道情況下，大膽采用了國內罕見的近距平行跑道。在中間插入一條平行滑行道的情況下，兩跑道中心間距僅為365 m。隨著中國民航業的持續發展，國內各大、中型機場將陸續出現規劃修編和擴建問題，為有效地節約土地資源，近距平行跑道未來可能成為一些機場的可選方案。

但是，目前中國民航在近距平行跑道規劃方法和構形參數確定方面還沒有形成系統的指南，有待深入開展相關研究。在近距平行跑道規劃中，兩跑道的中心線間距和端部入口錯開（是否錯開、錯開多少）選擇是近距跑道規劃的兩個技術關鍵問題。

1 跑道間距選擇

作者對國內外采用近距平行跑道的機場進行了調查，其中典型機場的跑道間距如圖1所示。按照跑道之間是否插入平行滑行道，近距平行跑道的間距可以分成兩組。根據圖1，在跑道中間不設平滑情況下，其間距大約在213～250 m；中間設置平滑時，間距大約為 320～520 m。

根據研究，新的進離場程序、包括近距跑道相關平行進近的實施，對間距大于1 000 ft（300 m）的跑道系統容量提升效果將明顯優于間距小于1 000 ft的跑道系統，即間距大于300 m的近距跑道系統具有更好的容量擴充潛力，同時其運行程序的可實施性和靈活性也優于小間距跑道。當然，這也并不意味著近距跑道間距越大越好，如當跑道間距為760 m時，飛行區占地會增加較多，兩條跑道之間將存在難以利用的狹長地帶，而其容量與間距600 m的跑道相比并無太大差異。在確定近距跑道間距時，還應充分考慮是否在跑道中間設置平行滑行道、以及擴建工程施工對現有跑道運行的干擾問題。綜合國內外近距跑道的空中、地面運行模式和經驗，考慮對未來可能實施的新管制程序和設備的適應性，同時兼顧安全、效率和土地節約，給出如表1所示的近距跑道規劃建議。

表1 近距平行跑道間距確定建議Tab.1 Suggested values for closely parallel runways spacing

2 跑道入口錯開

兩條近距跑道的入口是否錯開以及錯開多少，對近距跑道的進離場程序、跑道運行模式、跑道容量、地面調度和機場飛行區占地等都有重要影響。

按目前國際民航組織空管規則，近距平行跑道無論跑道間距多大，也無論跑道入口錯開距離多遠，都不允許實施相關平行儀表進近。但是，根據對近距跑道運行程序的深入研究，在采用先進導航系統和飛行程序設計如錯列進近（staggered approach procedure）和高角度進近（steeper approach procedure）條件下，完全可以實現一定機型組合下的近距跑道相關平行進近，這其中就包括FAA最新授權使用的1.5 nm相關進近程序。

適當的入口錯開，有助于近距平行跑道相關平行進近的實施，從而顯著增加跑道容量。而容量的有效增加，對近距跑道的存在價值和應用前景具有決定性影響。

下面以1.5 nm相關進近程序為例，對入口錯開距離與最后進近定位點間距和下滑道高度差的關系進行分析。FAA授權使用的1.5 nm相關進近程序如圖2所示。在整個相關進近階段，為避開尾流影響，必須使尾隨飛機在領先飛機下滑道剖面上方飛行，即兩條下滑道要存在一個高度差ΔH，尤其是在距接地帶7 nm及以外區域。跑道入口錯開，是實現下滑道高度差的必要條件。

圖2中，兩條跑道分別用符號L和R來表示。Z表示近距平行跑道入口錯開距離，L表示跑道R（即低進近下滑道）最后進近定位點到跑道入口的距離，ΔL表示跑道L與跑道R最后進近定位點之間的距離，θR表示跑道R的下滑角，θL表示跑道L的下滑角，Δh表示跑道R最后進近點之前下滑道高差，ΔH表示跑道L最后進近點之后兩進近航道高度差。根據圖2的幾何關系

當下滑角 θL= θR= θ（通常為 3°）時：

此時，在下滑坡度角一定情況下，下滑道高差△h主要取決于跑道入口錯開距離Z；跑道L最后進近點之后兩進近航道高度差△H（按FAA規定應不小于1 000 ft）主要取決于跑道入口錯開距離和兩進近航道最后進近定位點之間的間距△L。由此可見，跑道入口錯開對相關進近程序的實施影響重大。當△H=1 000 ft（300 m）、θ=3°時，不同進近定位點間距△L所對應的跑道入口錯開距離值Z如表2所示。由表2可知，當跑道入口錯開距離Z從100 m到1 500 m時，最后進近定位點間距△L從2.28 nm到3.04 nm，下滑道高度差△h從5.2 m到78.6 m?？梢?，跑道入口錯開距離越大，兩個進近定位點的間距越小，高、低下滑道高差越大，安全裕度越高。國外部分授權使用近距平行相關進近機場的跑道入口錯開情況如表3所示。表2、表3可供在具體確定錯開距離值時參考。

表2 跑道入口錯開距離與進近定位點間距的對應關系Tab.2 Relationship between centrally distance and approache fix

實際規劃中，除了跑道容量這一重要因素，跑道入口錯開決策還要綜合考慮各個方面的影響。①錯開距離越大、機場占地越多，盡管增加了跑道的容量。因此要考慮機場建設可用土地面積和范圍；②要考慮跑道的長度。通常，兩條近距平行跑道長度不必等長。根據機場的實際高峰小時需求量、機型組合、飛行區場地特點，如規劃了兩條不等長的近距平行跑道，本身就是入口錯開。運行中，把要求跑道長度大的機型安排在較長跑道上，而把輕型機、小型機、公務機等安排在較短跑道上，既能滿足容量需求，又節約建設成本；③還要考慮跑道與航站區的聯絡。兩條跑道入口錯開后，較遠跑道與停機坪聯絡的通道距離隨之增加，造成建設成本和飛機地面滑行距離的增加，因此入口錯開距離確定必須慎重。

表3 國外近距平行相關進近機場的跑道入口錯開情況Tab.3 Situation of threshold staggering in foreign closely spaced

另外，跑道入口錯開可通過跑道入口物理錯開、入口內移以及物理錯開與入口內移相結合等三種方式來實現。有關上述三種實現方式的跑道長度要求、適用跑道運行模式和實施效果的分析，如表4所示。

跑道入口至少要錯開300 m對提升近距跑道容量才有明顯效果。但是，完全采用物理錯開會大量增加占地面積，并且當跑道系統采用最常見的一起一降運行模式時，隨著運行方向改變，起飛和降落跑道必須互換。這樣，在次降方向勢必導致外側起飛、內側降落，這對運行安全、跑道容量和設施投資均不合理。所以，采用跑道入口內移或物理錯開與入口內移相組合的方式實現近距平行跑道入口錯開相對來說更為經濟與合理，能夠在保證跑道容量、節約跑道建設用地和保持運行安全高效等三個方面達致良好的平衡。

3 結語

1）近距平行跑道規劃的關鍵在于合理地確定跑道間距和確定跑道入口是否錯開、如何實現錯開和錯開多少。

2）綜合國內外近距平行跑道的空中、地面運行模式和經驗，同時兼顧對未來可能實施的新管制程序和設備的適應性，在綜合考慮安全、效率和土地節約的情況下，建議跑道間距根據表1確定。

表4 近距跑道入口錯開方式實現方式分析Tab.4 Analysis of threshold staggering practicable methods

3）跑道入口錯開應在保證跑道容量、節約跑道建設用地和保持運行安全高效等三個方面達致良好的平衡。相關平行進近是未來增加近距平行跑道容量的必然發展趨勢，為此跑道入口必須錯開，但錯開方式除物理錯開以外，還可通過入口內移及入口內移與物理錯開相結合的方式來實現。比較而言，后一種方式在容量、安全、效率和節地方面更有優勢。

[1]王 維，李 偉.機場近距平行跑道一起一降運行模式下的容量計算[J].中國民航大學學報，2009，27（3）：20-22.

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Study on Method of Determination of Centrally Distance and Threshold Staggering Manner for Closely Spaced Parallel Runways of Airport

WANG Wei， WANG Mei-ling，QIAN Xue-bing
（College of Airport， CAUC，Tianjin 300300， China）

This paper studies two key issues involved in the planning of closely spaced parallel runways， namely， the spacing between the two runway centerlines and the threshold staggering.According to the different combinations of runway reference codes，the suggested values for closely parallel runways spacing are given.The runway threshold staggering and the different approaches for achieving this and their effects on dependant parallel approaches，runway operation mode， aircraft ground maneuvering and efficiency are also discussed in detail.Finally， some recommendations about runway end staggering are presented for planning purpose.

airport； closely spaced parallel runways； centrally distance； threshold staggering

V351.11

A

1674－5590（2011）02－0023－05

2010-11-02；

2011-01-21

王 維（1960—），男，河北豐南人，教授，工學碩士，研究方向機場規劃工程.

（責任編輯：李 侃）