美国机场跑道侵入事故特征及分析

1、美国机场跑道侵入事故特征及分析美国联邦民航局威廉戴维斯王欢 翻译在美国，跑道侵入事故被定义为“发生在机场跑道范围内，涉及地面航空器、车辆、人员或物体，造成碰撞事故，或导致航空器起飞、准备起飞、降落或准备降落时间间隔不足的任何事件。”由于全世界没有一个统一的跑道侵入事故定义，因此各国使用的定义多种多样，而美国联邦民航局（faa）内部有关跑道侵入的一项工作就是参与开发一个标准的全球通用定义。一、 跑道侵入事故按失误类型分类在美国，跑道侵入事故可归因于三种人为失误，即空管员操作失误（oe/d）、飞行员失误（pd）以及车辆/行人失误（v/pd）。下图1详述了这三种类型的失误。每种类型的跑道侵入事故都由

2、faa的相应部门进行规范和管理，比如oe/d归空管服务部门管理，pd归飞行标准部门管理，v/pd则由机场管理。通常情况下，侵入事故会归咎于事故实际发生前的最近时间犯下错误的那个人，即空管员、飞行员或车辆驾驶员。不过，在实际运作环境下，这些人为失误仅仅是整个事故缘由的一部分，就像导致碰撞事故的一连串事件一样，原因可能三种类型都包括。譬如，飞行员失误可能是由于受到了空管员的行为、机场基础设施的设计以及前期的培训与认证要求等因素的影响。空管员操作失误（oe/d）飞行员失误（pd）车辆/行人失误（v/pd）oe是指空管员导致以下情况的行为：l 两架或多架航空器的最小间隔未达到要求，或一架航空器与障碍物

3、（如跑道上的车辆、设备、人员等）之间的最小间隔未达到要求；l 一架航空器在已关闭的跑道上起飞或降落。od是指发生的可归咎于空管系统某个元素的事件，在该事件中最小间隔要求得以遵守，但航空器、车辆、设备或人员却在没有进行事先协调和得到许可的情况下，侵占了原本由另一项操作所使用的位置。飞行员失误是指飞行员违反任何faa规章条例的行为。比如，由于飞行员未能听从空管的指令，因此飞机在按照许可路线驶向登机口的过程中穿行了正在运作中的跑道。车辆/行人失误包括未经空管许可进入活动区或在活动区移动干扰到航空器运作的行人、车辆或其他物体。图1 ：跑道侵入事故按失误类型分类二、 跑道侵入事故按风险严重性来分类为了更

4、好地理解美国国家机场体系（nas）内具备空管塔台的机场发生跑道侵入风险的本质特性，跑道侵入事故还可以按照其严重性分为四种类型，其中a类最为严重，d类严重性最轻（详见图2）。跑道侵入事故严重性的级别是由一组具有空管、机场以及飞行员操作背景的专家来进行评定的。美国政府部门绩效考核法（gpra）中的对faa一项目标要求就是，必须持续减少a类和b类的跑道侵入事故。b类a类c类d类风险性更大，必须采取特别措施才能勉强避免发生碰撞事故。风险性继续增加，非常有可能发生碰撞事故。风险性有所增加，但有充足的时间和距离可以避免潜在的碰撞事故。几乎没有可能造成碰撞事故但会对跑道造成一定的伤害。图2 ：跑道侵入事故按

5、严重性分类三、 美国国家机场体系内跑道侵入事故的比例分配在1999财年到2002财年之间，美国nas内具备空管塔台的约450家机场共计发生了1480起跑道侵入事故。图3和图4分别表示了按照失误类型和严重性分类的跑道侵入事故比例分配情况：空管员操作失误(oe/d)22%车辆/行人失误（v/pd）20%飞行员失误(pd)58%跑道总的入侵数量=1480图3 ：19992002财年按失误类型分类的跑道侵入事故比例分配c类33%b类10%a类5%d类52%跑道总的入侵数量=1477注：有三起事件没有包含在内，因为没有充分的信息来区分其严重性类别。图4 ：19992002财年按严重性分类的跑道侵入事故比

6、例分配跑道侵入还是相对比较稀少的事故。平均而言，在过去4年美国nas内具备空管塔台的约450家机场里，跑道侵入事故约为每18万次起降发生一次。图3显示，超过一半的事故归咎于pd，剩下的事故则由oe/d和v/pd均摊。值得注意的重要一点是，根据从1997年至今的数据跟踪，三种失误类型所占比重基本没有发生变化。图4表示的是跑道侵入事故的各风险严重性类型所占比重，其中a、b两类共占15，这表明与19992002财年的年平均值相比，19972000日历年的年平均值19大大减少了（请注意：按照美国政府部门绩效考核法的要求，美国联邦政府各部门已经建立了以“财年”为基准的绩效考核标准。“日历年”数据被用于上

7、述比照是因为1997财年第一季度发生的跑道侵入事故没有按照其严重性来分类）。图5和图6表示的是19992002财年间每年的各类跑道侵入事故的比重分配。19992000财年事故数量增加的直接原因可能是由于当时faa重点强调事故的发现和汇报，但没有统计数据来佐证这一观点。此外，2002财年开始之后的数量减少是由于911事件造成的全行业萧条。而2002财年事故总量的减少以及a、b两类事故自1999财年的持续减少都表明，faa跑道安全项目的成绩既源于该项目的成功，也源于nas流量减少的影响。相比oe/d和v/pd，pd显示出变化敏感度较高。1999飞行年度2000飞行年度2001飞行年度2002飞行年

8、度数量每百万发生率数量每百万发生率数量每百万发生率数量每百万发生率飞行员失误1832.72473.62333.51912.9空管员操作失误811.2831.2911.4751.2车辆/行人失误651.0751.1831.3731.1图5 ：19992002财年间按失误类型分类的年度跑道侵入事故频率图6 ：19992002财年间按严重性分类的年度跑道侵入事故频率图7和图8表示的是35家机场按照严重性和失误类型分类的跑道侵入事故的分配情况，这35家机场是faa操作进展计划（oep）中所指定的机场，简称oep-35机场。faa将这些机场视为nas系统容量方面表现的主要驱动者。oep-35机场的空管运

9、作，即航空器起降操作，绝大多数都是由商业航班构成的，也即全美所有商业航班量的57使用了这些机场，而全美仅4的通用飞行使用了这些机场。值得注意的是，这些机场虽然在运作上比较相似娴熟的空管员在雷达环境下调度航班，而商业飞行员操纵着设备精良的商业飞机，但是在跑道侵入事故数量上却大相径庭。由此可以推断出，飞行区的设计对这些机场之间跑道侵入事故发生数量的差别具有重要影响。同时值得注意的是，在oep-35机场发生的a、b两类跑道侵入事故的总比例要高于美国nas的平均值（15），而且相比nas的平均值（见图3和图4），oep-35机场具有更高比例的oe/d和较低比例的pd。不过，在v/pd的比例上，两者是相

10、同的。图7 ：19992002财年按严重性分类的oep-35机场跑道侵入事故情况在美国，州政府和地方政府通常是民用机场、跑道、滑行道和其他设施的所有者，而空管塔台和其他各种空管设备是由美国联邦政府所拥有和管理的（有时也会外包或出租等），而航空器则通常为私营企业和个人所有，因此要酝酿降低跑道侵入事故风险的变革时，就必须将上述关系纳入考虑范围。图8表示的是被安排用于oep-35机场的有关安全方面的空管员决策支持工具：机场活动区安全系统（amass）和机场表面探测设备x模型（asde-x）。图8 ：19992002财年按失误类型分类的oep-35机场跑道侵入事故情况图9和图10对比了来自通用航空运作

11、方面的数据。在19992002财年，35家通用航班流量最大的机场，简称ga-35机场，掌控着全美具备空管塔台机场的全部通用航班量的24，但在商业航班量上，仅占全美的2.5。图9和图10展示了这些机场失误的分配情况。图9 ：19992002财年按严重性分类的ga-35机场跑道侵入事故情况相比oep-35机场，ga-35机场发生pd的比例较高（分别是51和63），但发生oe/d的比例较低（分别是29和18），而发生v/pd的百分比则基本相同，也与nas平均值一致，这就使v/pd问题成为跑道侵入事故中最稳定的风险因素。同oep-35机场一样，ga-35机场也存在这种情况，即类似运作之间发生的跑道侵入

12、事故的数量大相径庭，这表明飞行区的设计仍然是一个重要的影响因素。另外，ga-35机场的a、b两类跑道侵入事故的总比例较之美国nas的平均值要低（见图4）。图10 ：19992002财年按失误类型分类的ga-35机场跑道侵入事故情况四、 与跑道侵入事故相关的因素19992002财年间在美国发生的跑道侵入事故可以归结为几大特征。在这1480起事故中，约93的事故是在白天可视气象条件（vmc）下发生的，57的事故是pd造成的，其中77是通用航空飞行员的失误；22的事故是oe/d造成，而其他20的事故归咎于v/pd。所有事故中，52属于d类，5属于a类。在美国450多家具备空管塔台的机场中，有310家

13、机场在这4年期间至少报告过一起跑道侵入事故。1、 跑道侵入事故情形从图11中可以看到，通过分析所有oep-35机场跑道侵入事故的pd和oe/d情况，可以得出最频繁导致跑道侵入事故的情形如下：l 起飞时前方有另一架航空器穿行40；l 降落时前方有另一架航空器穿行24；l 降落时有另一架航空器占据跑道9；起飞时前方另有一架飞行器穿行40起飞时有一架飞行器占据交叉口8降落时前方另有一架飞行器穿行24降落时有一架航空器占据跑道9各种情形（包括空管员超作失误和飞行员失误）图11 ：跑道侵入事故情形比例分配如果单独看oe/d造成的跑道侵入事故，可以得出相似的情形：l 起飞时前方有另一架航空器穿行38；l

14、降落时前方有另一架航空器穿行20；l 降落时有另一架航空器占据跑道7；2、 飞行员失误造成pd的原因由于现存信息有限而无法确定，但是各类飞行员失误的报告却包含了有关造成这类失误的类型信息，主要有以下几种（按先后顺序）：l 飞行员正确复述了空管员的指令，但随后却不遵守该指令；l 飞行员未按指令作短暂等候，而是穿行或滑行至未经许可的跑道位置；l 飞行员错误地接受了原本给另一架航空器的起降许可；对oep-35机场的pd情况分析表明，跑道侵入事故的发生还可能有机场方面的因素。事实上，这一分析（详见图12）显示出当机场各平行跑道的间距减小时，pd的数量会明显增加。图12：按平行跑道的间距大小发生的pd数

15、量在本分析中，间距不超过1,000英尺的平行跑道占到了总量的33，而在这些平行跑道上发生的pd则占到了53。另外，平行跑道的间距和高速滑行道之间也可能存在某种互动关系。间距超过1,000英尺的平行跑道上发生的pd中，涉及高速滑行道的仅占17；而间距不超过1,000英尺的平行跑道上发生的pd中，涉及高速滑行道的则占到50。3、 空管员操作失误造成跑道侵入事故的oe/d情形有以下几种（按先后顺序）：l 短暂遗忘一架航空器、一部车辆、一项已发出的起降许可或一次跑道关闭；l 沟通失误（即错误复述指令/收听指令）；l 未能进行协调（无效的团队合作）；l 错误判断航空器的间隔；l 认为航空器在另一地点，而

16、事实并非如此；l 错误确认某架航空器并向错误的航空器发出指令；尽管导致以上错误的原因难于考证，但最经常被归咎于以下几个因素：l 工作时走神；l 设想航空器/飞行员会按预期操作（导致未能跟踪扫描与检测）；l 空管员工作量过大；就某些特定的事故还有更详细的分析，其中有对导致凌空降落（即一架航空器正在跑道上就位等候，此时另一架航空器正从其上空降落）这种跑道侵入事故的一项分析。该分析得出的一个关键结论是，在每一次导致凌空降落事件的oe/d中，发出“滑行到位并等候”（tiph）指令与发生事件（比如凌空降落或复飞）之间相隔超过两分钟。图13 ：凌空降落或凌空起飞导致凌空降落事件的其他因素还有空管员同时有多

17、项操作任务以及昼间/夜间的不同。结果显示，涉及航空器完全进入跑道等候和涉及航空器进入跑道交叉路口等候这两种情形的oe/d之间存在重要差别。对于涉及航空器完全进入跑道等候的凌空降落事件，关键因素有以下几点：l 时间“滑行到位并等候”指令发出之后，至少过去两分钟；l 多项操作任务涉及空管员同时有一项以上操作任务的情形占60（涉及空管员同时进行多项操作的情形占40，其余20涉及空管员作为总调度人）；l 夜间53的情形发生在夜间；对于涉及航空器进入跑道交叉路口等候的凌空降落事件，有以下几点：l 昼间/夜间不是因素之一；l 空管员同时进行多项操作也不是因素之一；l 涉及航空器进入跑道叉路口等候的空管员操

18、作失误情形中有20导致了 高严重性事件。4、 车辆/行人失误造成跑道侵入事故的v/pd情形有以下两种（按先后顺序）：l 未经许可进入活动区或飞行区的行人/私有车辆在未进行沟通或未经许可的情况下进入了跑道；l 经过许可进入活动区或飞行区的人员/机场车辆被指示进行短暂等候，也回复了短暂等候指令，但依然进入了跑道；已报告的车辆/行人失误中约有20属于第一种情形，这其中有一些人是由于飞行区缺少足够的防护栅栏和其他障碍设施而冒失闯入，而另一些人则是故意绕过防护设施进入飞行区。伴随着机场安全措施的加强，这类未经许可进入飞行区的情况有望减少。对于那些经过许可进入飞行区的人员应强调，持有特定许可证的车辆和人员才能进入跑道。只要有可能，就应引导车辆使用飞行区周界的巡场道。如果没有这类道路，应鼓励车辆在跑道的尽头穿行。此外，还应强调进行场内驾驶员的培训，如机务人员。五、 结论 在未来若干年内，全球的跑道侵入事故风险管理仍将会是国际民航组织频繁讨论的话题。尽管各类相关人员操作熟练程度很高，但造成跑道侵入事故的失误仍时有发生。对跑道侵入事故正式定义的形成将会提供巨大的安全潜力，并将成为改善全球风险管理的起点。最为重要的是，推动国际合