智慧赋能 | 河南空管：能听“慧”看 护航机坪安全

近年来，随着我国民航的快速发展，机场跑道和滑行道的构型变得越来越复杂，航空器误入跑道的风险随之增大。对于这条飞机起降的“必经之路”，如何从安全裕度、系统融合度、人员适用度三个方面着手全面提升机场低能见度运行保障能力，成为摆在民航人面前的重要课题。

为了在确保效率最大化的同时，提升跑道侵入防范水平，民航中南地区空管局河南分局（以下简称“河南空管分局”）统筹研发了塔台运行管理系统（TOMS）。该系统以声光结合的方式，为郑州机场飞行区运行构建了智慧防护网。

夜幕降临，郑州机场上航班在停止排灯的指引下原地等待。

停止排灯系统全面投用

今年春运期间，航空运输整体需求持续旺盛，郑州机场航班量、客流量持续攀升，累计保障进出港航班2.5万架次，单日航班量最多达671架次，创郑州机场自1997年通航以来新高，成为史上最繁忙春运。

近年来，郑州机场客货运输齐头并进，年货邮吞吐量陆续突破50万吨、60万吨、70万吨大关。2022年9月，郑州新郑国际机场北货运区正式投运，进出港货运航班频繁穿越跑道，跑道侵入风险增大。同时，为满足发展需求，郑州机场的各类不停航施工与改造工程也逐渐增多。在此背景下，进一步提升跑道安全管理水平、提高跑道使用效率成为机场的重要任务。

为完成这一任务，郑州机场升级了助航灯光系统。2024年2月1日，郑州机场北货运区全面启用停止排灯系统。停止排灯是一种单向灯，可以朝进入跑道的方向发出红色灯光。

按照规则，停止排灯长亮表示“禁止通行”，熄灭则表示“许可通行”。“红灯停”规则虽然简单，但在实际工作中仍然容易出错。究其原因，是因为传统灯光操纵和塔台管制员指挥平台分属不同系统。“塔台管制员向飞行员发出指令后，需要先操作指挥平台，再操作灯光系统。”河南空管分局工作人员告诉记者，“两套系统不同步就会存在时间差，其间容易发生飞行员误操作，导致跑道侵入，最终发生不安全事件。”

在河南空管分局塔台，管制员正在发出起降指令。

“人机结合”破除系统间壁垒

怎样才能让停止排灯变得更加“聪明”呢？河南空管分局的答案是——TOMS系统。

TOMS系统是集成了空管自动化系统、航班信息处理系统、航空气象信息服务系统等数据的塔台运行管理系统。该系统以电子进程单为基础，采用全新的数字化塔台管制模式，能够对机场范围内的航班实现从申请放行、地面滑行、跑道起飞到管制移交的全过程管理，并具备跑道巡检告警、起飞指令延迟告警、跑道被占用状态告警等功能。

通过创新思路，河南空管分局对TOMS系统与停止排灯进行了一体化设计。河南空管分局工作人员介绍，为减少北货运区货机穿越跑道的安全风险，本次智慧化建设以“人机结合”为突破口，将TOMS系统与北货运区跑道的20组停止排灯贯通，实现了TOMS系统与助航灯光系统联动。

在实际工作中，当飞机具备进入跑道的条件时，塔台管制员会发出指令并在TOMS系统上进行一次操作。随后，相应道口的停止排灯就会自动熄灭，而对应道口的滑行道中线灯则将亮起，为飞机指引进入跑道的方向，大大提升了机场运行安全水平和效率。

在实现TOMS系统与助航灯光系统“智慧携手”后，郑州机场成为民航中南地区第一个实现跨系统联动控制航空器放行的机场。

河南空管分局为郑州机场飞行区运行构建了智慧防护网。

声光联动降低跑道侵入风险

“树立共同情景意识是保障管制运行安全的重要因素，是提升安全裕度、运行效率及空管服务质量的关键环节。”河南空管分局相关负责人说。

据悉，在实现智慧联动后，TOMS系统将能够更好地为塔台管制员提供决策支持，确保地面航空器和场内车辆驾驶员只有在接收到语音和灯光双重指令时才能够通行。

值得一提的是，通过安装在停止排灯两侧的探测传感器，系统能够对接近跑道的航空器和车辆进行实时监测。在探测到距离接地点10公里左右的五边上有航空器时，TOMS系统将自动锁定系统界面的进跑道操作，使停止排灯无法关闭。这一设置可以避免塔台管制员因忘记五边上有准备落地的航班，而向准备进入跑道起飞或者穿越跑道的航班发出指令。

同时，该系统建立了“单次点击、双重响应”机制。也就是说，塔台管制员在TOMS系统中进行点击操作后，按钮的颜色会随着停止排灯开启或关闭而改变，以便塔台管制员更加直观地确认停止排灯状态。

这种机制对于防范跑道侵入效果显著。例如，当塔台管制员发布“跑道外等待”指令，而机组误听为“进入跑道”指令时，由于塔台管制员未在TOMS系统中进行相应操作，停止排灯将保持长亮禁入状态。此时，由于“灯光指令”与语音指令不一致，机组不会进入跑道，并会与塔台管制员进行二次确认，从而大大降低跑道侵入事件发生的概率。

再比如，当塔台管制员发出“进入跑道”指令，而系统监测到跑道处于“占用”状态时，塔台管制员将因无法在TOMS系统中执行相关操作而进行检查。此时，尽管机组接收到塔台管制员发出的“进入跑道”指令，但由于停止排灯并未熄灭，也必须向塔台管制员进行询问和确认。在这一过程中，双重检查机制可有效发现潜在的跑道侵入事件。

“两大系统的智慧联动，为机坪场面运行增加了新的安全判断环节”。河南空管分局相关工作人员表示，借助这一环节，飞行员能够根据“灯光指令”对塔台管制员发出的语音指令正确与否进行二次判断，推动塔台管制员与机组树立共同情景意识，将放行程序的“耳朵”与“眼睛”自动匹配，为跑道新增一条安全防线。

在TOMS系统与助航灯光系统“智慧携手”后，当飞机具备进入跑道条件时，随着塔台管制员发出指令并在TOMS系统上操作，相应道口的停止排灯就会自动熄灭，同时对应道口的滑行道中线灯则将亮起，为飞机指引进入跑道的方向。（本文图片均由河南空管提供）

TOMS与停止排灯联动系统是河南空管分局开展科技项目攻关的代表性成果，自投用以来得到飞行机组的一致好评。在运行实践中，该系统有效减轻了塔台管制员的工作负荷，优化了管制工作流程，为地空信息传递引入了软件判断与保护机制，提高了空管对跑道侵入风险的管控水平。

如今，通过软件升级、验证、联动测试及一系列严谨科学的安全评估，郑州机场TOMS与停止排灯联动系统已从传统的低能见度天气推广至全天候、全模式，24小时不间断地为跑道安全护航。（中国民航报 记者冯智君 通讯员李琦）

（本文刊载于中国民航报2024年3月27日8版）

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编辑|张 薇

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审核|程 凌