欧洲空管环境治理的闭环逻辑与启示:基于《欧洲航空环境报告2025》的分析
摘要:构建“目标设定、绩效测量、运行优化、激励反馈”的闭环治理体系,是欧洲推动空中交通管理减排的关键路径。本文基于《欧洲航空环境报告2025》分析发现:欧洲通过SES2+政策框架设定了阶段性减排目标;依托KEA等关键绩效指标量化测量航路效率损失,识别出外部干扰与垂直效率短板;进而以自由航路空域和“共同项目一”等运行与技术手段实施针对性优化;并通过绩效审查机构的激励与SESAR部署管理者的强制机制形成反馈,驱动下一轮改进。这一闭环实现了宏观政策向微观运行的传导。据此,本文建议我国空管绿色发展:一是构建多维度绩效指标体系,夯实测量基础;二是扩大连续下降运行应用,推进自由航路运行的可行性研究,打通优化路径;三是依托空管信息平台建立数据共享与协同决策机制,完善激励反馈,形成治理闭环。
关键词:空中交通管理;环境治理;单一欧洲天空;绩效管理;绿色发展
一、引言
国际民航组织第42届大会核准的第八版《全球空中航行计划》已将环境可持续性确立为空管关键绩效领域,并指明运行改进与空域设计是实现2050年净零碳排放目标的关键支撑。然而,如何将宏观目标转化为可执行、可衡量的具体行动,是全球共同难题。
欧洲的探索为此提供了一个闭环治理的范本。它以单一欧洲天空(SES)框架为依托,在SES2+政策立法、SESAR技术研发与绩效管理之间,构建起“目标设定、绩效测量、运行优化、激励反馈”的完整链条,将环境目标内化为空管的日常运行。当前,我国民航正值绿色发展转型攻坚期,空域精细化管理、运行效率提升、多主体协同等挑战并存。本文基于《欧洲航空环境报告2025》,聚焦欧洲如何通过闭环治理各环节(指标迭代、瓶颈识别、技术部署、机制激励)的集成经验实现环境绩效提升,并据此提炼对我国的启示。
二、政策演进:从框架建立到改革攻坚
(一)SES框架建立了宏大的政策愿景,但未能打通向运行传导的通道
2004年,欧盟委员会启动单一欧洲天空计划,首次以系统性改革整合欧洲空管,以提升空管在安全、效率、成本和环境领域的绩效水平。单一欧洲天空空管研发项目(SESAR)作为其技术创新核心,负责研发和部署新一代空管技术与程序,其长期目标是实现“数字化欧洲天空”,将欧洲建设成为全球效率最高、最环保的飞行空域。根据《欧洲空管总体规划》,到2050年,每个航班的平均二氧化碳排放量预计可减少9.3%。
然而,愿景与落地之间存在明显断层。SESAR虽研发出百余项解决方案,但各国在空域设计、安全要求上的差异,以及空管单位的国有垄断性质,使通用解决方案难以推广。空管现代化进程受阻,政策目标无法有效传导至微观运行。
(二)SES2+改革强化了激励机制,但未能解决体制性梗阻
为打通传导通道,欧盟委员会于2020年提出“SES2+”立法提案,该提案于2024年获得欧洲议会和理事会审议通过。SES2+强化了经济绩效监管,并设立常设绩效审查机构,将环境绩效从倡导转为硬性激励,为“目标设定”注入了执行动力。
但改革未能根除深层梗阻。一方面,当航空公司需求高涨时,流量管理单位缺乏手段强制空管单位提供足够容量,供需矛盾突出。另一方面,SESAR解决方案“最后一公里”的部署难题依旧存在,各国在空域设计和安全要求上的差异,使得具有国有垄断性的空管单位难以就通用解决方案达成一致。政策框架虽有激励,但缺乏强制协同的手段。
(三)目标传导的核心矛盾:容量与环境激励的错位
欧盟2050年气候中和目标与《零污染行动计划》对航空业提出了硬性减排要求。能否实现,取决于空管、机场、航司能否将效率优化转化为真实的减排成果。
当前,传导路径面临两大核心矛盾。一是安全优先原则下,为保障间隔而采取的替代程序常以牺牲燃油效率为代价,这些程序与连续下降运行等燃油效率措施难以兼容,形成容量与环境的零和博弈。二是政策层面的“激励环境绩效”导向,如何转化为成员国和空管单位可操作、愿执行的具体行动,仍是SES2+改革后亟须破解的难题。
三、绩效管理:从单一测量到闭环驱动
(一)目标设定:参考期机制与单一核心指标
欧洲空管环境绩效管理建立了严格的制度框架。SES绩效与收费方案确立了环境、安全、成本、容量四大重点领域,并以五年为一参考期(RP),制定欧盟与成员国层面的绩效目标。这种周期性的目标管理,确保了环境绩效工作的持续性和可比性。
在RP3(2020-2024)期间,环境绩效仅由一个关键指标衡量:实际航路延展率(KEA)指标。该指标测量飞机实际航路与大圆距离(理论最短距离)的差异,数值越高,效率越低。指标简单直观,但易受外部因素干扰。
(二)测量发现:外部事件扭曲绩效归因
疫情后,KEA指标在2022、2023年显著下滑,成员国未能实现当年目标(2022年为2.37%,2023年为2.40%)。绩效审查机构估算,2022年仅因未达目标(相差0.59%)就导致额外飞行距离2600万公里,多耗燃油1.18亿千克,排放3.75亿千克二氧化碳。
然而,指标恶化难以完全归咎于空管系统自身。乌克兰冲突及其导致的欧盟部分空域限制,严重干扰了KEA指标的准确性,使其无法清晰反映空管改进成效。绩效审查机构承认,外部因素使得评估空管行动的实际效益变得困难。这一局限暴露了单一指标在绩效管理中的脆弱性。
(三)测量局限:忽视垂直效率与终端区运行
KEA指标仅关注水平航路,无法反映垂直飞行效率与终端区运行效率,后两者对燃油消耗同样关键。以连续下降运行为例,2023年欧洲完成连续下降运行的航班比例稳定在30%至35%,即使在航班量平稳的月份也未见提升。这是因为繁忙时段管制员为保障安全间隔,必须使用雷达引导、速度控制等手段进行人为干预。
同样,航班在终端区进场阶段的额外等待时间和地面额外滑行时间,会直接增加燃油消耗。随着航空市场复苏,欧洲40个最繁忙机场的进场等待时间和滑行时间明显回升。这些数据表明,单一KEA指标无法完整刻画空管系统的真实环境绩效。
(四)指标迭代:向多维度闭环驱动的转型
鉴于上述局限,欧盟委员会在SES2+提案中计划为RP4(2025-2029)制定更科学的环境绩效指标,但因立法程序耗时较长,这一计划推迟至RP5(2030-2034)实施。届时,环境与气候将合并为单一关键绩效领域,在能够确定并实施新指标的前提下,针对终端区空管服务制定具有约束力的目标。
目前,欧盟正在研究更具鲁棒性的关键绩效指标。经过RP4期间的监测与分析,新指标将在RP5及以后用于绩效目标设定。这意味着欧洲空管的环境绩效管理,正从“单一指标测量”走向“多维度指标闭环驱动”的新阶段。
四、运行效率:瓶颈识别与优化空间
(一)效率损失的结构性分布:巡航与爬升是主战场
绩效测量揭示了效率损失的结构性特征。2023年,欧控范围内航班碳排放总量达1.802亿吨,较2022年增长14%。按飞行阶段分析,巡航阶段占总排放量的62.9%,爬升阶段占23.2%。二者构成减排主战场。
欧洲流量管理单位研发的额外燃油消耗指标,为识别效率损失提供了更精细的工具。该指标比较特定机型在特定航线上与最优燃油效率之间的差距。数据分析发现一个关键特征:航程不足5000公里的航班占总量的95%,其燃油消耗占总量的55%;而仅占5%、航程超过5000公里的远程航班,消耗了45%的燃油。这意味着,优化中短途航班的爬升与下降效率,以及优化远程航班的巡航效率,是破解结构性效率损失的关键。
(二)核心措施的实施成效:跨境自由航路空域验证优化潜力
自由航路空域是提升水平飞行效率的核心措施,其潜力已被验证。它允许航空公司在指定空域内自主规划进出点之间的航线,极大提升了航线规划的灵活性。根据欧洲空管总体规划和相关法规,具有跨境功能并与终端区顺畅连接的自由航路空域应在2025年底前完成建设。
欧洲已建立波罗的海、博瑞利斯等多个跨境自由航路空域。博瑞利斯是九国共同实施的跨境自由航路空域。全面实施后,预计每年可减排4.4万至9.4万吨二氧化碳。这一数据验证了通过空域结构优化释放减排潜力的可行性。
(三)系统韧性的薄弱环节:罢工事件暴露连锁冲击
2023年初的40天内,欧洲经历34天以法国为主的民航罢工事件,超过23万个航班受影响。每个罢工日平均多飞行9.6万公里,多消耗386吨燃油,多排放1200吨二氧化碳。以3月12日为例,约有40个航班为避开法国空域,每班比平日多飞至少370公里,影响波及欧洲大陆30%的航班。
这一事件揭示了单一国家运行中断对全欧洲民航网络的连锁冲击。如果欧洲层面推行保护飞越航班的最低服务标准,将有助于减轻此类事件对公众出行和环境的影响。它同时表明,环境绩效不仅是技术和效率问题,也是系统韧性问题。
五、技术创新:从分散研发到闭环赋能
(一)研发体系:瞄准运行瓶颈,提供系统性解决方案
面对运行瓶颈,SESAR提供了系统性的解决方案。自2007年SESARJU成立以来,已研发出百余项创新解决方案。2024年更新的《欧洲空管总体规划》进一步明确了战略部署重点,为SESAR解决方案的推广提供了行动指南。
技术创新聚焦于飞行各阶段,回应测量发现的效率损失。针对地面滑行阶段延误,重点是提高起飞许可时间的准确性,减少飞机在跑道口的等待。单发滑行和由环保车辆牵引的关车滑行等新技术,能显著降低地面排放,例如ALBATROSS项目可使排放减少超过50%。
针对爬升与下降阶段,技术创新重点在于提升连续下降运行的实施比例。目前,飞机开始下降的位置通常比最佳下降点早35至70海里,导致垂直飞行效率较低。运用机载计算机系统中扩展预测剖面(EPP)数据,地面系统可以显示最佳爬升顶点和下降顶点,帮助管制员引导飞机执行更高效的飞行路径。这正是为破解连续下降运行实施率低的瓶颈而设计的技术方案。
针对巡航阶段,自由航路空域已在欧洲广泛应用,当前的技术重点转向提升垂直飞行效率。研究表明,低于最佳高度飞行可能增加6%至12%的燃油消耗。通过为空管工作引入数字化和自动化工具,如动态航路可用性文件,可以有效提升空域容量,使飞机能在最佳高度飞行。
(二)强制部署:以“共同项目一”打通“最后一公里”
为解决SES2+改革中方案转化困难的问题,共同项目一(CP1)引入强制部署机制。CP1强制实施6项空管自动化功能,计划在2027年底前完成部署。预计其效益将占2035年欧洲空管总体规划目标的20%,是欧洲空管走向可持续发展的重要一步。
CP1的效益分析构成了闭环中的“激励反馈”。数据表明,2023年,CP1每投入1欧元即产生1.5欧元收益,同时节省0.6千克二氧化碳排放。随着全面部署,到2035年,这一收益成本比将增至5.9,每欧元对应4.0千克二氧化碳减排。清晰的量化效益,为持续投入和推广提供了有力的激励反馈。
六、实践案例与中国启示
(一)瑞士空管:跨境协同验证优化路径
瑞士空管Skyguide于2022年底在其负责空域(瑞士及法、意、德、奥部分地区)引入自由航路空域,重点优化瑞士与德国间的飞行路径。实施后评估显示,水平飞行效率与疫情前相比,瑞士空域内的计划飞行航迹效率提高22%。跨境自由航路空域使两国交界处的飞行效率大幅改善,计划航路和实际航迹分别提升16%和19%。
值得关注的是,在2023年航班量增长5%的情况下,通过持续优化,计划航路和实际航迹的飞行效率仍分别提升13%和2%。这一案例有力验证了跨境自由航路空域作为“运行优化”措施在应对流量增长、提升效率方面的可行性。
(二)奥地利空管:公众参与完善激励反馈
奥地利空管Austro Control在提升决策透明度方面树立了榜样。2024年启动的公众参与计划(CICERO),邀请民众参与评审飞行程序变更。公民可直接对现有航线提出改进建议,对新航线方案提供反馈。启动前两个月,已收到并处理超过500份公众意见。
该计划不仅提升了决策透明度,更将公众对噪声等环境影响的关切,直接反馈至运行程序的设计优化中,形成了独特的社会监督与激励闭环。其目标是通过降低航空噪声提高生活质量,建立更安全、准时和环保的空管系统。
(三)欧洲经验与中国路径:从“闭环”视角看三点启示
欧洲实践的核心,在于构建并运行了“目标设定、绩效测量、运行优化、激励反馈”的治理闭环。我国空管绿色发展可从这一视角汲取经验。
第一,夯实绩效测量基础,构建多维度指标体系。我国空管绩效管理偏重安全与效率,环境指标尚不完善。建议在“十五五”规划中,借鉴实际航路延展率指标设计思路,结合我国空域结构特点,研究应用KEA指标。同时,将连续下降平飞时长、终端区额外飞行时间、额外滑行时间等指标纳入监测体系,形成覆盖航路、终端区、场面的多维度环境绩效监测框架,为精准识别瓶颈提供工具。
第二,突破运行优化瓶颈,加快成熟技术本土化推广。建议在运输机场推广连续下降运行,将成熟技术规模化应用,同时推进自由航路空域运行概念的可行性研究。在推广过程中,应同步评估其对空域容量和安全的影响,寻找适合我国运行环境的最佳实践,破解容量与环境矛盾。
第三,完善激励反馈机制,推动数据共享与协同决策。欧洲基于航迹运行的实施经验表明,数据共享是提升运行效率、形成反馈的关键。建议加快全国空管信息平台建设,推动军民航、空管与机场、航空公司之间的数据互联互通。在此基础上,探索建立基于航迹运行的协同决策机制,将环境绩效目标嵌入日常运行决策流程,并建立量化效益评估与反馈机制,为构建多方协同的绿色空管运行体系奠定制度基础。

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