摘要：一年前， 日本航空 516 号航班（一架从札幌飞往东京的国内航班）在日落后不久即将抵达首都羽田机场。这架空客 A350-900 飞机获得在 34R 跑道上降落的许可后，着陆后几乎立即撞上了另一架飞机，即一架静止不动的日本海上保安厅 Dash-8-300 飞机。
一年前， 日本航空 516 号航班（一架从札幌飞往东京的国内航班）在日落后不久即将抵达首都羽田机场。这架空客 A350-900 飞机获得在 34R 跑道上降落的许可后，着陆后几乎立即撞上了另一架飞机，即一架静止不动的日本海上保安厅 Dash-8-300 飞机。
受损的 A350 飞机上喷出一团火球，留下一道火痕，飞机继续沿跑道滑行，机组人员试图夺回对飞机的控制权。飞机最终停在跑道尽头的草地上，尽管消防员在不到三分钟的时间内就赶到了现场，但大火烧毁了飞机，这是 A350 飞机第一次机身损毁。奇迹般地，机上 379 名乘客（包括机长）全部成功撤离，无人员伤亡。
冲锋 8 号飞机上的情况则完全不同。日本海上保安厅飞机的机长受重伤，其他五名机组人员遇难。飞机本身在碰撞和随后的火灾中被毁。随着跑道碰撞事件成为全球头条新闻，专家和普通民众都提出了一个基本问题：一架小型涡轮螺旋桨飞机为何会在大型宽体喷气式飞机降落时出现在一条正在使用的跑道上？是人为失误，还是空中交通管制系统出现故障？
调查开始后，很快就发现日本航空的 A350 飞机已获得空中交通管制的着陆许可。然而，Dash 8 飞机却在未经任何许可的情况下进入跑道，而空中交通管制员并不知道它已经通过了等待点。这是交通管理系统出现故障的第一个迹象。
与其他大型机场一样，东京羽田机场也拥有先进的地面运动引导和控制系统 (A-SMGCS)，即“地面雷达”。该系统接收来自雷达、GPS 系统和多点定位天线的输入，为管制员提供机场机动区内飞机和车辆交通的实时显示。塔台上的每个管制位置都配备了自己的 A-SMGCS 屏幕，投射动态视图，例如下面来自伦敦卢顿机场的示例。
然而，像东京羽田机场这样的繁忙机场，有多条跑道和滑行道同时运行，机场上还有数十架飞机在飞行。因此，即使有最好的显示器，复杂性也会增加人为失误的风险。航空安全专家还知道，三分之一的航空事故与跑道运行有关，这是最大的单一类别。因此，A-SMGCS 通常包括一个名为跑道入侵监控和冲突警报系统 (RIMCAS) 的子系统，该系统会主动通知潜在的跑道冲突，例如东京羽田机场发生的冲突。
RIMCAS 支持空中交通管制员监控和管理机场活动区（跑道、滑行道、停机坪等）和周围空域的飞机和车辆活动，以识别可能发生冲突的情况并发出警报。这些警报通过音频和视觉信号（例如，机场地图上闪烁的红色区域）发出。
RIMCAS 功能的关键在于它接收每架飞机和车辆的实时移动数据，以便不断计算它们当前和未来的位置。这样，RIMCAS 可以监控程序和许可的符合性（例如，正确的滑行路线或平行跑道的进近），识别和警告跑道或滑行道上的冲突（例如，同时为同一跑道提供许可），并检测和警告未经授权越过停止线或等待点的行为。
任何 RIMCAS 的关键组件是：
监视数据：系统从 A‑SMGCS（雷达、GPS 系统、多点定位天线等）接收有关地面飞机和车辆位置的实时信息，并从雷达、ADS-B 或其他监视系统接收有关机载飞机的位置的实时信息。与任何软件系统一样，它依赖于输入数据的数量和质量来确保其预测的速度和准确性，但这在不同的机场之间可能存在很大差异。算法：复杂的软件算法处理实时监控数据，以预测未来的飞机运动并根据分离标准识别潜在冲突。值得注意的是，RIMCAS 被视为短期预警系统，因此其“前瞻”时间通常限制为两分钟，以保持其预测的准确性。警报生成：当检测到潜在冲突时，系统会生成警报，通常包括控制器屏幕上的视觉显示（例如，闪烁的红色地图区域或闪烁的飞机或车辆图标）和声音警告（例如，警报声、语音警告）。自动解决方案：在高级 RIMCAS 设置中，系统甚至可以配置为提供自动解决方案。这可能包括向管制员提供解决方案指令，例如命令着陆飞机复飞，或采取自主行动，例如将跑道状态灯改为红色，以向飞行员发出视觉警报，告知他们进入或穿过跑道不安全。然而，尽管有这么多可用的技术，我们仍然清楚地知道媒体对繁忙机场发生的险情事件的报道有多频繁。
东京羽田机场的 RIMCAS 系统最初于 2010 年安装，此后经历了多次更新。它监控机场的所有四条跑道以及所有周边地面区域和空域，并在多个 ATC 设施的十四个不同的控制器屏幕上显示状态。因此，正如您对日本大型机场的期望一样，它拥有最先进的 RIMCAS。
日本安全运输委员会 (JTSB) 的调查人员很早就确定，该系统不仅运行正常，而且还发出了非常明确的警报，警告 34R 跑道上的 Dash 8 与即将降落的日本航空 A350 之间可能存在冲突。此外，在 JAL156 着陆前一分钟多的时间里，该警报就已经出现在所有屏幕上，并可以通过警报音听到。那么为什么没有人注意到或对即将发生的灾难采取行动呢？
JTSB 于 12 月 25 日发布了初步报告，认定日本海上保安厅 Dash 8 与日本航空 A350 相撞是人为失误造成的。具体来说，该报告将责任归咎于 Dash 8 的机长，机长在接到空中交通管制员的指示后误以为飞机是“一号机”，并进入 34R 跑道，误以为已经获得起飞许可。
照片：冢原彻 |羽田机场
然而，报告还指出，相撞的另一个原因是东京空中交通管制员未能意识到冲刺 8 已经进入跑道，具体来说，他们未能注意到 RIMCAS 发出的表示可能发生碰撞的警报并/或采取行动，该警报已经响了一分钟多。
具体而言，报道提到，东京羽田机场的空中交通管制员表示：
“该系统很难信赖，因为它会在跑道实际没有占用重叠时定期发出干扰警告。由于使用飞机应答器和多点定位数据计算距离时存在内置安全裕度，因此该系统可能会触发错误警报。因此，即使显示警告，管制员通常也不会采取任何行动。”
照片：JTSB
东京羽田机场事故的悲剧在于，碰撞和随后的人员伤亡本可以轻易避免。然而，为防止此类事故而建立的安全系统配置不够准确，负责采取行动的人员已经学会了忽视它。因此，机场必须了解并采取行动，以应对 RIMCAS 使用方面的这些关键考虑因素：
软件系统有句老话叫“垃圾进，垃圾出”，RIMCAS 只有在输入准确的监控数据的情况下才能提供可靠的冲突警报。东京羽田机场不存在这个问题，因为那里的系统接收多个实时数据流，但这是任何机场的基本考虑因素。
照片：servickuz | Shutterstock
这是东京羽田机场的关键故障点，因为即使机场运营在正常空中交通管制处理范围内且没有安全隐患，系统也会发出警报。负责该系统的软件工程师必须保持微妙的平衡：它需要准确识别真正的冲突并迅速发出警报供管制员采取行动，但它不能过于敏感，以至于经常发出管制员学会忽略的“误报”。
JTSB 的初步报告指出，没有材料可供空中交通管制员了解该系统警报背后的原理，机场也没有“规定”规定系统发出冲突警告时的程序。这显然是一个重大缺陷，机场需要确保其管制员接受过有关冲突警报系统的充分培训，有支持性文件，并且所有系统使用程序都清晰明了。
事故发生时，东京羽田机场的系统只提供屏幕警报，没有音频，这增加了管制员错过警报的可能性。确保 RIMCAS 提供音频和视觉警报至关重要。不过，现在有更先进的系统可以将警报扩展到驾驶舱，这些系统需要优先实施。如果日本航空机长在着陆前一分钟多就收到跑道冲突警报，就像管制员在屏幕上看到的那样，他就有足够的时间进行复飞并避免事故发生。
现代技术利用机器学习和人工智能不断提高决策软件的准确性。将其应用于 A‑SMGCS 解决方案，特别是 RIMCAS，将使系统能够从正在进行的操作中学习并不断改进其算法和计算。这将增加系统的预测窗口，同时提高其准确性，减少误报，并缩短发出警报的时间。管制员和飞行员将对警报更有信心，并有更多时间采取行动，从而增加避免东京羽田机场碰撞等事故的机会。
来源：孟尝门下微湖客一点号