無需塔臺的空中交通管制

位於機場數英里之外的虛擬塔臺將更具成本效益,並且——至少在原則上——同樣安全

布魯塞爾機場控制塔

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本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點


空中交通管制塔是機場最

標誌性的可識別結構。它也是最重要的。空中交通管制員在這裡監視飛機,與飛行員溝通,並在必要時處理緊急情況。這些塔高聳入雲,它們的窗戶提供了機場及其周圍環境的清晰視野。它們可以承受強風甚至地震力。

而且它們並不便宜。


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例如,芝加哥奧黑爾國際機場最新的塔臺——以其優雅、節能的設計而自豪——耗費了納稅人 4500 萬美元。北卡羅來納州的夏洛特道格拉斯國際機場在 6 月份為一座 6000 萬美元的塔臺 奠基。舊金山已經花費了 7000 萬美元 在一座預計 10 月投入運營 的塔臺上。“海灣之城”還額外支付了 5000 萬美元來拆除其舊塔臺。

但是,由於新技術允許機場使用攝像頭和感測器系統來監控和管理空中交通,記錄飛行資訊,然後將其傳輸到距離跑道數英里之外的無窗建築物,這些閃閃發光的建築物可能很快就會過時。

這些所謂的“遠端塔臺”允許從廉價的會議室而不是昂貴的控制塔來控制飛機。這些遠端控制室中的監視器可以顯示機場運營的方方面面,複製在塔臺中向外看的體驗。該系統被認為是降低成本的可靠方法。至少愛爾蘭、德國和瑞典等投資該技術的國家是這樣希望的。瑞典於 2015 年 4 月開設了世界首個遠端塔臺設施,以引導 123 公里外的厄恩舍爾茲維克機場的飛機。厄恩舍爾茲維克機場跑道上的高解析度攝像頭、麥克風、訊號燈和氣象感測器系統將資料傳送到由交通管制員值守的遠端塔臺。計劃是從同一設施指揮瑞典三個小型機場的交通。這項技術也在華盛頓特區郊外弗吉尼亞州利斯堡的地區機場進行測試,那裡可能很快就會成為美國首個遠端塔臺的所在地。

然而,真正的好處來自於使用單個遠端塔臺管理多個機場。這樣做不僅消除了建造傳統塔臺的費用,還降低了人員成本。空中交通管制是一個資本密集型行業,僅在美國,管制員工資每年就高達 28 億美元。管理多個機場將是對傳統和遠端塔臺目前執行方式的巨大改變。這些塔臺中的管制員一次只能獲得在一個機場工作的許可。這意味著今天在緬因州班戈管理飛機的管制員明天不能到波士頓的洛根國際機場做同樣的工作。多個遠端塔臺將構成一個更具成本效益的系統

這個想法並非沒有挑戰。首先,沒有兩個機場是相同的。建在山上的機場,空氣稀薄,升力較小,跑道將比建在海平面的機場更長。位於居民區附近的機場將比建在荒郊野外的機場有更嚴格的降噪程式。對於國際空中交通管制員協會 (IFATCA) 主席帕特里克·彼得斯來說,物理佈局和程式上的這些差異使得跨多個機場對管制員進行交叉培訓“至少可以說具有挑戰性”。

代表歐洲飛行員利益的歐洲駕駛艙協會更進一步。該組織在一份立場檔案中指出,管理多個機場“可能導致情境意識碎片化,造成誤解、混淆和其他工作錯誤,從而有可能顯著降低運營安全性。”該協會還擔心,此類操作“可能會對管制員的表現產生負面影響,並導致安全隱患。”

密歇根大學工業與運營工程學教授 納丁·薩特 說,多個遠端塔臺可能會產生“位置錯誤”——即認為您正在控制一個機場,而實際上您正在管理另一個機場。當管制員在不同時間在管理不同機場之間來回切換時,可能會發生這種情況。管制員可能會在工作周的第一天管理一個機場,並在第二天切換到另一個機場。薩特說,切換後,當管制員失去對當前是哪個機場的關注時,可能會出現混亂。薩特教授認知工效學和組織安全課程。薩特設想的另一種情況是,管制員意識到正在管理哪個機場,但錯誤地應用了為另一個機場設計的程式。對於 IFATCA 的彼得斯來說,此類錯誤可能會對安全產生深遠影響。

如果要使多個遠端塔臺發揮作用,就必須解決這些擔憂。必須仔細審查時間表,制定程式並開發技術,以共同減少出錯的機會。此外,雖然沒有法律禁止一名管制員管理多個機場,但關於這如何影響安全的資料很少。

然而,這些擔憂並沒有使多個遠端塔臺變得不可行。它們也不應該如此。在空中交通管制員短缺(超過 30% 的美國管制員隨時可以退休)和傾向於財政緊縮的氛圍下,利用密度經濟是明智的。多個遠端塔臺可以幫助以更少的資源實現更多目標。但是,從這項技術中獲益意味著提出正確的問題並利用科學來提供正確的答案。

Ashley Nunes studies transportation safety, regulatory policy, and behavioral economics. He has lectured globally on the challenges facing the transportation industry and led projects sponsored by the Federal Aviation Administration and the Department of Defense

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