一、引言

随着我国民航业的发展，机场规模和运输量日益增大，繁忙机场面临的运行效率低、航班时刻资源不足的瓶颈问题日益突出。科学的航班时刻资源优化配置不仅可以提高机场、航空公司、空管等部门的运行效率和可预测性，还可以合理地调配服务资源，提高航班正常率，减少航班起飞前的等待时间与能耗。其中标准航段运行时间合理修订是机场网络航班时刻资源配置的基础，航段运行时间可靠性是航段运行时间修订的主要依据。

在这样的背景下，国内外越来越多的学者开始对航段运行时间进行研究，主要包括基本概念、管理系统的开发、航段运行时间计算与优化、对正常率的影响、可靠性研究等。

航段运行时间分为实际航段运行时间和标准航段运行时间（计划航段运行时间）。从2014年起，空管局运行管理中心组织研发了标准航段运行时间统计系统，基于实际运行数据计算出标准航段运行时间，较准确地反映了国内航班的实际运行时间。从2017年起，民航局运行监控中心对标准航段运行时间做出实时的修订以确保预先飞行计划编排质量，助力航班高质量运行。标准航段运行时间由航季、机型和机场三者来确定，是指航班在起飞机场撤轮挡至落地机场挡轮挡的时间。

虽然航段运行时间研究不断深入，但2019年新版《民航国内航班标准航段运行时间表》实行后，基于典型案例进行实证分析较少，应用大数据进行大规模精细化统计分析也较少。为了回顾新版标准航段运行时间制定后的实际运行情况，比较横跨2019-2022年三年不同的航班运行表现，为将来航段运行时间的制定提供一定的参考价值，本文选取北京首都到上海虹桥机场为典型案例，基于民航运行大数据对航班全流程多角度进行统计分析和可靠性研究。

二、典型案例分析

2.1 典型案例与数据来源

本文选取北京首都机场飞往上海虹桥机场的航班为研究对象进行典型案例分析，在民用航空预先飞行计划管理系统查询最新的《民航国内航班标准航段运行时间表（2019版）》，首都-虹桥的标准航段运行时间根据航季和机型在135-145分钟之间波动。

民航运行大数据中心有效整合了民航运行数据资源，现已涵盖航班运行全流程的11大类，401项数据，基本覆盖了国内运输各运行主体，本文数据均来自民航运行大数据中心。采集了从2019年10月至2022年3月，首都机场飞往虹桥机场的37341条航班数据，主要包括计划类运行数据（计划离港时间、计划离地时间、计划接地时间、计划到港时间等）、实际类运行数据（实际离港时间、实际离地时间、实际接地时间、实际到港时间等）、地面保障节点数据三大类。按照完整性和逻辑正确性进行数据清洗，共得到10031条有效数据。

2.2 航段运行时间描述性统计和分析

航段运行时间分为计划航段运行时间和实际航段运行时间，其中：

计划航段运行时间=计划到港时间-计划离港时间

实际航段运行时间=实际到港时间-实际离港时间

根据定义计算得到首都机场飞往虹桥机场的实际航段运行时间基本呈正态分布，均值为127分钟，略低于标准航段运行时间。航班早到班次略高于航班延误班次。

2.3 航班全流程描述性统计和分析

对航班全流程中的重要阶段进一步精细化分析，包括空中飞行时间、实际滑出时间、实际滑入时间，其中：

实际空中飞行时间=实际落地时间-实际起飞时间

实际滑出时间=实际离地时间-实际离港时间

实际滑入时间=实际到港时间-实际接地时间

实际滑行时间=实际滑出时间+实际滑入时间

空中飞行时间是航班从起始机场起飞离地至目的地机场着陆接地的全部时间，基本呈正态分布，均值为104分钟。

航班在首都机场地面保障时间均值为70分钟，从首都机场的滑出时间均值为13.3分钟，滑入虹桥机场时间均值为12.4分钟。计算实际滑行时间和当日该航线航班量相关系数为0.19，极弱相关，计算实际滑行时间和当日全国航班量相关系数为0.36，弱相关。

2.4 2019年航班运行情况统计与分析

2019年航班量明显高于后两年，为提高对未来航段运行研究的参考性，本节单独对数据中的2019年航班进行分析，共有242班。

其中有220班计划航段运行时间为125分钟，22班计划航段运行时间为130分钟，均低于标准航段运行时间。

实际航段运行时间的均值为142分钟，略高于标准航段运行时间，实际空中飞行时间为107分钟。对比可知，主要是由于地面滑行时间增加导致的。计算离港班次和平均滑行时间相关系数为0.8746，高度相关，由此可知航班量上升后，会明显影响滑行时间，从而影响正常率。

2.5 航段运行时间可靠性研究

航段运行时间可靠性定义为实际航班运行时间没有超过计划航段运行时间的比例。航段运行时间可靠性对航空公司的运营和绩效有重大影响，与航班正常性有直接关系。中国和美国制定的计划航段运行时间存在差异，中国航空公司关注分布的左尾，而美国航空公司则考虑左尾、中间和右内尾。

航段运行时间可靠性=[Num（实际航班运行时间≤计划航段运行时间）]/[Num(航班)]

经计算，首都机场到虹桥机场的航段运行时间可靠性为96.8%，这保证了较高的航班正常率。

三、结论与展望

首都机场到虹桥机场总体来看实际航段运行时间略低于标准航段运行时间，航段运行时间可靠性较高，计划航段运行时间的制定偏向保守。其中2019年由于航班量较高，实际航段运行时间略高于标准航段运行时间，这对于未来计划航段运行时间的制定有一定的参考性。

计划航段运行时间的制定有一定的挑战，较短的计划航段运行时间将导致更少的提前到达、更有效的飞机利用、更具吸引力的航班时刻表，并在某些情况下降低机组人员成本。较长的计划航段运行时间将导致更稳健和可靠的航班时刻表，比预定时间晚到达的航班更少，这是一个平衡的过程。

随着数据深度和广度进一步丰富和计算方法的进一步研究，对这一问题可以从单对机场拓展到区域机场网、全国范围的广度，提高对航段运行时间制定的支撑作用。