（航空宇航推进理论与工程专业论文）飞机噪声收费模型及系统设计.pdf

中国民航大学硕士学位论文 摘要 随着我国民航事业的快速发展，飞机噪声污染问题变得越来越严重，致使机场附近 许多居民开始对飞机噪声进行投诉。人们的合法投诉可能会对航空运输系统产生严重后 果，给某些机场的发展带来限制，并因而限制整个运输系统的容量。因此，如何解决好 飞机噪声污染这个复杂问题，已经成为关系到我国民航能否持续健康快速发展的关键。 本文主要研究了国际民航组织的平衡做法和主要的飞机噪声收费模型。其中包括平 衡做法中提到的采用飞机运营限制来减少噪声的影响。噪声收费是运营限制的一种方 法。方面，噪声收费可以激励航空公司采用低噪声飞机运营；另一方面，它可以为减 噪计划提供资金支持。 在噪声对人的影响中，人们特别关注的是噪声事件的次数和夜间噪声事件对睡眠的 干扰。因此，如何采取适当的经济方法来有效地控制飞机噪声事件发生的次数和时刻就 变得非常地有意义。但是当前，我国的航班收费和国外相比有很大区别，收费项目还很 不健全，没有考虑到飞机噪声类别和起降时间对周围环境的影响。本论文通过研究国际 上关于飞机噪声收费的法律法规和飞机噪声收费方法，利用s q l2 0 0 0 和d e l p h i 7 0 ( 软 件平台) 程序，设计并开发出飞机噪声收费系统。通过该系统，不但可以查询飞机的噪 声数据，而且可以计算与噪声相关的起降费、噪声税以及噪声超标罚款额等。以此来促 进航空公司采用低噪声飞机运营，有效地控制飞机噪声影响，同时为机场实施减噪计划 提供资金支持，使机场能更好地适应机场周边社区生活环境的要求，为我国民航业的快 速发展提供可靠的保障。 关键词：运营限制；噪声收费；与噪声相关的起降费；噪声税；噪声超标罚款 中国民航大学硕士学位论文 a b s t r a c t a l o n gw i t ht h ef a s td e v e l o p m e n to fo u rc o u n t r y sc i v i la v i m i o n ，t h ep r o b l e mo fa i r c r a f t n o i s ep o l l m i o nb e c o m e sm o r ea n dm o r es e r i o u s s om a n yi n h a b i t a n t sn e a r b yt h ea i r d r o m e b e g i nt ol i t i g a t ef o rt h ea i r c r a f tn o i s e t h el e g i t i m a c yl i t i g a t i o nm a yp r o d u c eg r a v ea f t e r m a t h f o rt h ea v i a t i o nb e l tl i n ea n dt h er e s t r i c t i o no fs o m ea i r d r o m e sd e v e l o p m e n t t h u sr e s t r i c tt h e c a p a c i t yo ft h ew h o l ea v i a t i o nb e l tl i n e s oh o wt o s e t t l et h ec o m p l e xp r o b l e mo fa i r c r a f t n o i s ew e l lh a sa l r e a d yb e c o m et h ek e yw h e t h e ro rn o t0 1 1 1 c i v i la v i a t i o nk e e p sh e a l t h ya n d r a p i dd e v e l o p m e n t t h ei c a o sb a l a n c ea p p r o a c ha n dt h em a i na i r c r a f tn o i s ec h a r g em o d e l sa r es t u d i e di n t h i sp a p e r t h em e t h o dr e f e r r e db yt h eb a l a n c ea p p r o a c hw h i c ha d o p t sa i r c r a f to p e r a t i n g r e s t r i c t i o nt or e d u c et h ee f f e c to fa i r c r a f tn o i s ei si n c l u d e d n o i s ec h a r g ei sam e t h o do f o p e r a t i n gr e s t r i c t i o n s o nt h eo n eh a n d ，n o i s ec h a r g ec a np r o m p ta i r l i n e st oa d o p tl o w n o i s e a i r c r a f t s ；o nt h eo t h e rh a n d ，i tc a nf u n dt h en o i s ea b a t e m e n tp l a n o nt h en o i s ee f f e c tf o rh u m a n ，t h es p e c i a la t t e n t i o ni st h et i m e so ft h en o i s ee v e n t sa n d t h er e s td i s t u r b i n gb yt h en i g h tn o i s ee v e n t s t h e r e f o r e ，h o wt oa d o p tp r o p e re c o n o m y m e t h o d st oc o n t r o lt h et i m e sa n dt h e d a y s t i m eo ft h ea i r c r a f tn o i s ee v e n tm a k e s e x t r a o r d i n a r ys e n s e b u tn o wo u rc o u n t r y ss c h e d u l e df l i g h tc h a r g ea w f u l l yd i f f e r e n t i a t e s f r o mo t h e rc o u n t r i e s t h ec h a r g ei t e m sa r en o tc o m p r e h e n s i v e t h ee f f e c to nt h ea m b i e n c e w h i c hc a u s e sb yt h ea i r c r a f tn o i s ec a t e g o r i e sa n dt h et i m eo fd e p a r t u r ea n da p p r o a c hi sn o t c o n s i d e r e d t h ea i r c r a f tn o i s ec h a r g es y s t e mi sd e s i g n e da n dd e v e l o p e db yr e s e a r c h i n gt h e i n t e r n a t i o n a ll a wa n dr u l ea b o u tt h ea i r c r a f tn o i s ec h a r g ea n du s i n gt h ep r o g r a m sn a m e ds q l 2 0 0 0a n dd e l p h i 7 0s e p a r a t e l y w en o to n l yc a ns e a r c ht h ea i r c r a f tn o i s ed a t a ，b u ta l s oc a n c a l c u l a t et h en o i s e - r e l a t e dl a n d i n gc h a r g e s ，n o i s et a xa n dt h ep e n a l t yo fe x c e e d i n gt h en o i s e l i m i t sa n ds oo n a i r l i n e sc a nb ep r o m p t e dt oo p e r a t el o wn o i s ea i r c r a f t ss ot h a tt h ei n f l u e n c e o fa i r c r a f tn o i s ec a l lb ee f f e c t i v e l yc o n t r o l l e d a tt h es a m et i m e ，t h en o i s ea b a t e m e n tp r o g r a m o fa i r p o r t si sf u n d e d t h ea i r p o r t sc a l la d a p tt ot l l ea c q u i r e m e n t so fc o m m u n i t y sh a b i t a t i o n a r o u n da i r p o r t sb e t t e r u l t i m a t e l yt h er e l i a b l es a f e g u a r di sp r o v i d e df o rt h ef a s td e v e l o p m e n t o fo u rc o u n t r y sc i v i la v i a t i o n k e yw o r d s ：o p e r a t i n gr e s t r i c t i o n s ；n o i s ec h a r g e ；n o i s e - r e l a t e dl a n d i n gc h a r g e s ；n o i s et a x ； p e n a l t yo fe x c e e d i n gt h en o i s el i m i t s n 中国民航大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所 知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得中国民航大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志 对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名：丝兰朗e l 中国民航大学学位论文使用授权声明 中国民航大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件 和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内 容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布( 包括刊登) 论文的全 部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权中国民航大学研究生部办理。 研究生签名：兰圭兰塑导师签名： 中国民航大学硕士学位论文 第一章绪论 1 1 选题意义及研究背景 多年来，许多科学研究证实一定水平的噪声不仅危害耳朵，还能引起非听觉 效应，如血压升高、失眠、心率加快、心血管收缩、呼吸困难等。可见噪声影响 不能忽视。 机场是全世界范围内社区有关噪声污染投诉的重点。高度密集区域的飞机噪 声情况正在变得越来越严峻，这在欧洲最为突出。2 0 0 2 年9 月，德国法兰克福 机场的官员收到5 6 3 3 0 封与噪声有关的投诉信，比2 0 0 1 年同期增加了3 0 。同 一年，居住在英国伦敦郊外机场附近的居民每天递交i 0 0 封请愿书，反对机场修 建3 条新跑道的计划。随着我国民航事业的快速发展，我国也出现了相同的情况。 2 0 0 6 年5 月份，包括朝阳新城以及附近的奥林匹克花园、靓景家园等几个社区 在内的业主共1 7 0 0 余人联合签名来抗议飞机噪声污染。人们的合法投诉可能会 对航空运输系统有严重后果，给某些机场的发展带来限制，并因此限制整个运输 系统的容量。当前，我国年旅客吞吐量在1 0 0 万人次以上的机场普遍存在飞机噪 声影响问题。在我国由民航大国向民航强国的转变过程中，运输量将进一步增长， 飞机噪声问题必然成为我国民航事业发展中不可回避的问题。它不但影响新机场 的修建，还严重影响现有机场经济有效地运行。如何解决好飞机噪声影响这个复 杂问题，已经成为关系到我国民航能否持续健康快速发展的关键。 1 2 国内外研究现状 虽然飞机噪声的研究和应用在我国才刚刚开展，但在国外关于这方面的研究 早在上世纪6 0 年代就已开展并且发达国家在7 0 年代就已经成熟。美国的噪声污 染控制是从控制飞机噪声污染开始的。1 9 6 8 年，美国发布了飞机噪声削减法， 由联邦航空局实施。1 9 7 0 年，美国环保局成立了噪声削减和控制办公室。1 9 7 2 年，美国国会通过了噪声控制法。1 9 7 8 年，又通过了宁静社会法，它主 要是促进联邦航空局在噪声管理上的责任，让其向公众提供噪声影响的详细分 析。1 9 9 9 年，欧盟委员会在关于航空运输和环境问题( c o m ( 1 9 9 9 ) 6 4 0f i n a l ) 上 提出采用经济手段来促进航空公司使用低噪声飞机，降低飞机噪声影响。国际民 航组织在平衡做法中提到采用飞机运营限制来减少噪声，而噪声收费是运营限制 的一种方法。一方面，噪声收费可以激励航空公司采用低噪声飞机运营；另方 面，它可以为减噪计划提供资金支持。因此，噪声收费是适合解决飞机噪声问题 的一种有效的方法。 研究表明，在噪声对人的影响中，人们特别关注的是噪声发生的数量和夜间 中国民航大学硕上学位论文 对睡眠的干扰。因此，如何采取适当的经济方法来有效地控制飞机噪声发生的次 数和时刻就变得非常地有意义。但是当前，我国的机场收费和国外相比有很大区 别，有的收费项目还很不健全。例如，关于起降费的计算，巴黎机场集团公司主 要考虑的因素包括：飞机的最大起飞全重、飞机的噪声类别、航班性质( 例如， 训练飞行、试飞、迫降或者为巴黎机场集团公司独有的在其管辖的三个机场之间 的转场飞行等) 、航班类型( 客机、货机、邮政飞机或者客货混装) 、机场( 即巴 黎机场集团公司管辖的三个机场：戴高乐、奥利、勒布热) 、着陆时间。而我国 机场收费中，起降费是指“机场为飞机提供跑道、滑行道、封闭式管理、应急救 援、助航灯光及飞机监护服务所收取的费用”。显然，我国的收费内容虽然增加 了应急救援以及为飞机监护两项，但没有考虑飞机噪声类别、航班类型以及着陆 时间三项内容，也就是飞机噪声对人的影响，存在明显的空白。 1 3 本文的研究内容 本论文首先研究了国际上关于飞机噪声收费的法律法规、标准规范，主要包 括国际民航组织推荐的平衡做法【l 】、国际民航组织在噪声收费上的指导方针【2 】以 及欧盟关于噪声收费的立法。之后研究了关于飞机噪声收费的计算模型，主要包 括欧盟指令噪声收费模型【3 】和q c 系统噪声收费模型 4 1 ，并对其中的一些具体的 做法进行了举例说明。在对飞机噪声收费的法律法规、标准规范和计算模型以及 现实情况三者综合考虑的基础上，开发出了飞机噪声收费计算程序，主要包括以 下内容： 1 单架飞机与噪声相关的起降费及超标罚款计算 2 调整系数法计算与噪声相关的起降费 3 欧盟指令法计算噪声费 4 噪声附加费百分比法计算噪声费 5 法国和意大利两种模式计算噪声税 6 对单架飞机单日的收费情况生成报表 7 对航空公司单日的收费情况生成报表 最后，对首都机场的航班数据进行了统计，得到了进离场航班噪声分布表， 利用欧盟指令法绘图确定了首都机场的进离场噪声门槛值。根据国际民航组织关 于飞机噪声收费中的收支平衡原则，确定了飞机噪声收费系数。通过设计飞机噪 声收费系统，意在促进在首都机场运营的航空公司采用低噪声飞机运营【5 1 ，有效 地控制飞机噪声对首都机场运行和发展的影响，为首都机场实施减噪计划提供资 金支持，使首都机场能更好的适应机场周边社区对生活环境的要求。同时也可为 其他存在飞机噪声严重影响的机场提供借鉴并为我国民航业持续健康的快速发 展提供可靠的保障。 2 中国民航大学硕士学位论文 第二章飞机噪声收费政策研究 2 1 平衡做法研究 平衡做法包含四个主要因素：减少噪声源，土地使用规划和管理，减噪运行 程序和运行限制。国际民航组织缔约国认为平等公正地考虑这四个部分是重要的 并且一致认为运行限制不应作为首选的措施，只能在考虑其他几种措施获得的效 益之后才能做出最后的选择。 2 1 1 减少噪声源 平衡做法和国际民航组织航空环境保护委员要求参照飞机噪声标准【6 。0 1 来 确保在噪声源上减少噪声影响，这一措施反映了飞机目前的技术状态。除了使用 审定标准在源头上减少噪声影响还有其他的方法。例如，对飞机使用与噪声相关 的限制或者使用确定的减噪运行程序来减少飞机噪声的影响。然而，国际民航组 织在平衡做法中定义的噪声源上减少噪声影响受限于通过采用并完善噪声审定 标准来减少噪声。从噪声源上减少噪声和在机队中引入此项措施的潜在利益取决 于技术水平、经济因素和市场情况等多种因素。适合全球性的方法是结合其他因 素考虑更多的从噪声源上减少噪声影响的可能性，这些因素有：机队和交通流量 的发展、减噪运行程序、空中交通管理和机场基础设施、运行限制和经济手段。 目的是确定成本最有效的某一个措施或几个措施的结合，更长远地解决飞机噪声 影响问题。 2 1 2 土地使用规划和管理 机场周边合理的土地使用规划和管理【1 1 , 1 2 】也就是土地使用的兼容性可以显 著的降低飞机噪声的影响。兼容的土地使用规划的目的是使不兼容的土地使用 ( 如住房和学校) 远离机场周边，并且鼓励机场周围兼容性的土地使用( 如工业 和商业土地使用) 。 机场周围的土地使用规划和管理是平衡做法中的重要因素之一。当地或区域 主管当局负责土地使用规划和管理。机场当局应当和土地使用管理当局紧密合 作，并对他们进行培训，使其认识航空运行的噪声影响，并鼓励他们开发和实施 针对机场周围噪声影响区域的土地使用规划和控制措施。国际民航组织缔约国承 担起领导者的角色，鼓励地方和区域主管当局通过早期合理的措施以及通过各方 利益攸关者合作的机制( 如，协调委员会) ，在机场周围实施土地使用规划和管 理，来从规划上控制飞机噪声的影响。土地使用规划和管理措施有以下三点：一 是规划手段：主要包括整体规划，噪声功能分区等。二是减噪手段：主要包括建 筑法令，噪声隔离措施，噪声隔离墙等。三是经济手段：主要包括税制激励和用 以辅助建立噪声减噪基金的飞机噪声相关收费等。 中国民航大学硕上学位论文 飞机噪声相关收费可以由国家机关、地方政府或在机场负责噪声问题的当局 征收，从而获得治理噪声的成本，减少或阻止噪声对机场周边的社区造成影响。 噪声相关收费的实施应当遵循国际民航组织相关做法的原则，它们包含在国际民 航组织理事会向缔约国的陈述中国际民航组织的机场和导航服务的收费政 策。总的来说，这个指导材料提供了以下相关原则： 1 只能在存在噪声问题的机场进行噪声相关收费，而且应该使收取的费用不 高于减少或阻止噪声的治理费用； 2 任何噪声相关的费用都和起降费相关，可以通过附加费或折扣的形式体 现，还应当考虑与国际民航组织决议附件1 6 相关的噪声合格审定等级； 3 噪声相关收费在不同使用者之间应该没有偏见，收费标准不应该被设定得 太高以至于严重限制了某些飞机的运营。 下面是常见的几种飞机噪声收费系统： 1 根据噪声性能将所有的飞机分成几类，按照采取噪声隔音措施使用费用确 定相关的收费标准。 2 根据飞机噪声的不同标准，按照起降费的一部分收取。 3 基于飞机的噪声性能，在起降费基础上征收额外的噪声费。在有些国家， 额外的收费是在夜晚运行时征收，因为在夜晚飞机运行对人有额外干扰。 2 1 3 减噪运行程序 在机场周围产生的噪声等值线【l3 】的形状和大小取决于飞机运行情况，并且 同时受到空中和地面运行程序的影响。减噪运行程序【1 4 】的实施通过减少特殊点 的有效感觉噪声级，可以使受噪声影响的人数减少到最小。该项措施可以用来治 理机场周围的噪声问题。 在选择起飞减噪运行程序时，获得的噪声收益取决于选择的减噪运行程序的 类型。因为不同的运行程序使用不同的发动机推力级别并设定不同的飞机爬升设 备管理参数，导致飞机噪声影响程度将随着起飞飞行航迹实时改变。选择运行程 序的过程应当包括辨别可能获得的噪声收益和是否能够与优先航迹选择结合使 用。 2 1 4 运行限制 2 1 4 1 运行限制的总规则 平衡做法下对运行限制的定义为“任何限制或减少飞机进入机场并带来噪声 影响的行为。”通过限制或禁止大噪声飞机在机场的运行，运行限制可以提升机 场的噪声环境，有效地控制飞机噪声对机场周边社区环境的影响。 在别的噪声控制措施没有被采取的情况下，才能执行运行限制。运行限制可 能是为了安全原因( 如交通流量分配问题) 而对机场交通总量进行限制。 4 中国民航大学硕士学位论文 根据机场噪声问题的性质，运行限制可以是减噪措施的一部分。然而，国际 民航组织鼓励缔约国不作为第一选择采取运行限制，只有考虑了平衡做法的其他 三个因素带来的效益以后，才能视情采取。 国际民航组织特别意识到缔约国拥有自己的法律法规、现有的规划和已经制 定的政策，这些都将指导机场噪声管理1 1 5 - 1 9 1 ，并且能够影响地方噪声相关的运行 限制的实施。 国际民航组织督促缔约国在任何机场不要对符合附件1 6 卷i 第三章噪声要 求的飞机采取运行限制。相关噪声超过附件1 6 卷i 第三章噪声要求的飞机将逐 步完全淘汰。要按照平衡做法对相关机场所有可以采用的减噪措施进行完全评 估。 国际民航组织规定缔约国不要采取任何的运行限制来阻碍原始审定或重新 审定之后符合附件1 6 卷i 第四章噪声标准的飞机运行。 只有在对采取运行限制可能引起的任何负面影响进行评估认为此措施可行 以后再实施。 国际民航组织还要求缔约国对原始审定或重新审定符合附件1 6 卷i 第三章 的飞机采取运行限制时要做到以下几点： 1 基于飞机的噪声性能进行限制，噪声性能是按照附件1 6 卷i 中描述的审定 程序对飞机审定得到的； 2 按照平衡做法对机场噪声问题采用的运行限制措施量体裁衣； 3 尽可能的进行部分限制措施，而不是完全的限制飞机在机场的运行； 4 在没有可替换的飞机情况下，考虑可能对空中运输服务带来的影响结果， 如长期影响； 5 对发达国家，考虑航空公司所处的特殊环境，以通过豁免权避免对这些航 空公司造成经济困难； 6 如果可能在一段时期逐渐的引入运行限制，考虑飞机运行限制对航空公司 的影响； 7 提前通知航空公司，给他们一个合理的准备时间； 8 考虑近期活动对民用航空带来的经济和环境影响； 9 通知国际民航组织和其它缔约国采用运行限制的情况； 1 0 像其他措施一样，应该按照透明化、成本最有效、没有偏见的原则，考虑 可能的市场变化、交通需求和对机队规划长期的可预测性，一致且客观地探索可 利用的运行限制措施。 2 1 4 2 运行限制的种类 典型的运行限制分为下列四类或者是它们的组合： 1 全球限制 中国民航大学硕士学位论文 应用于机场交通总流量，使机队噪声不能超过一个总值。 2 特殊飞机限制 基于单架飞机的噪声性能，限制一种特殊机型或一组特殊机型。 3 部分限制 对于某一点特殊的时间段，一周的特殊几天或某些飞机只能使用机场的某个 跑道。 4 渐近限制 逐渐地减小规定的飞机噪声最大值，或者使在一段时间内定义的限制值越来 越低。这段时间一般是在到达最终的限制值之前的若干年。 2 1 4 3 运行限制的实例 下面实例中的任何一个可能属于上面提到过的四种类型之一或是它们的组 合，这取决于运行限制实施的方式。 1 容量规则 该定义对于给定的一个时间段内机场飞机起降的架次不能超过规定值。容量 规则是一天内某个时间段在特殊跑道或所有跑道上对飞机起降架次的一种限制。 某些情况下特定时间段内运行的飞机架次应根据飞机的噪声性能进行加权计算 ( 如取证噪声级，取证裕度和累计裕度等) 。 2 噪声限额 噪声限额也称为“噪声预算”，通常是在一个给定的区域或机场周围，来限 制在确定的时间段( 六个月或一年) 内飞机的噪声总量。通过使用飞机的审定噪 声级对飞机运行进行加权，它被表达为一段时期或一个地点对噪声总能量的限制 值。根据机场的历史噪声水平或未来的噪声目标来确定噪声限额值。 3 航班特性 航班特性可作为飞机能否进入实施部分运行限制机场的一个标准。这种限制 通常是用于非定期航班、没有维修基地的航班、过站航班以及训练飞行。这些航 班可能被禁止运行或在一天中的某段时间内不允许运行，如在夜间或每周中特定 的几天。 4 夜间限制 因为夜间睡眠尤其重要，所以特别关注夜间限制。这里的运行限制可能适用 于白天和或夜晚，但是考虑到人们在夜间不想被打扰，机场进行的限制措施一 般强调是在夜间。 5 宵禁 机场宵禁是全球性限制或者对于某一种特殊飞机的部分限制。在一个确定的 时间段内，禁止飞机的起飞和降落。宵禁时间可能是从傍晚到夜间，通常还要从 夜间到第二天早上。也可对特定的跑道进行宵禁。 6 中国民航大学硕士学位论文 2 1 5 实施平衡做法的成本分析 2 1 5 1 经济分析方法的选择 经济分析法用于评估平衡做法各种可采取措施产生的可能成本和收益，应按 照成本最有效和对环境最有益的原则选择措施。为了达到一个明确的环境目标， 应辨别可采取的各种措施，对措施相应地排队和选择成本收益比最好的或成本最 有效的措施。这里主要有两种经济分析方法：成本收益分析法和成本有效性分 析法。 1 成本收益分析法 该方法需要可以用资金形势描述的成本和收益两方面的信息。这种方法需 要收集所有的成本信息，将他们与收集到的所有收益信息进行比较，得出一个 比值。如果成本收益比大于l ，成本大于收益；相反，如果成本收益比小于1 ， 收益大于成本。对于评估某一个选择措施，成本收益分析法要完成一系列合 理的工作。通过比较所有的成本和收益，成本一收益法得出一个项目总的经济 效益指标。成本收益分析法需要大量的信息，并且要完成大量的工作，比较 复杂。在有些成本收益分析法中，由于成本和收益都是以资金形式表达的， 所以它们可以进行直接比较，并且成本收益的比值也很容易理解。当然并不是 所有的影响都可以用资金形势表达。收益不能用资金的形式量化时，成本收益 分析法也是可以被执行的。可以引入一个比值( 成本单位收益) 帮助各种措 施排队。对于一系列可达到预定目标的措施，它可以帮助决策者从中挑选出可 能成本最低或收益最好的措施。 2 成本有效性分析法 当一个措施目标给定后，应当使用成本有效性分析法。对于一个确定的环 境目标，各种措施产生的收益是相同的，因此只需要比较成本。这种分析方法 的目的就是从那些能够达到相同目标的不同措施中挑选出最小成本、具有竞争 力的那个。经济学家认为成本有效性分析满足经济分析的需要，并且是一个合 理的经济评估方法，适合解决航空环境问题。 2 1 5 2 实施平衡做法中的减噪措施的相关成本 为了评估和比较不同减噪措施的成本，应该首先确定成本源，然后基于真实 的成本数据估计成本量。实施平衡做法的减噪措施时可能遇到的成本源类型，如 下所示： 1 减少噪声源相关的成本 减少噪声源是提高机队整体的适航标准来获得噪声减少的，它不是单独机场 可以控制的措施。因此，对于特定机场这个措施将不是经济分析的考虑内容。机 场或其他利益相关者应该关注支持新的国际民航组织噪声审定标准的经济分析 7 中国民航大学硕士学位论文 方法。相关信息可以在航空环境保护委员会建议国际民航组织采取新标准的报告 中找到。 2 土地使用规划和管理相关的成本 ( 1 ) 规划手段的成本 其中主要包括制定整体规划、噪声功能分区以及土地开发转让和获得通 行权的成本。 ( 2 ) 减噪手段的成本 典型的减噪手段包括声音隔离和声音隔离墙。与这些措施相关的成本有 计划和设计成本、原材料成本、土地和劳动力成本。 ( 3 ) 经济手段成本 减噪的经济手段成本通常取决于采取措施所花费的成本。相关的成本还 包括管理费和法律程序费用。如果收费措施可能会激励航空公司更换飞机， 更换飞机也会产生成本。与典型的经济手段相关的成本源主要包括税制激励 和噪声相关的机场收费等。 3 减噪运行程序的成本 减噪运行程序的设计目的是改变飞机在空中或地面滑行时的运行方式， 以达到减少噪声影响的作用。有时，这些程序会导致飞行时间和滑行时间的 增加。对于特殊的运行程序，经济分析中应当考虑飞机运行时间增加的成本。 增加飞行和滑行时间会增加燃油消耗，因此增加燃油费用，与之相关的飞行 机组和地面服务人员的劳动力成本则长时间内会有体现。减噪运行程序可能 会影响空域的重新设计成本，飞行计划成本、对空中交通控制人员、航空公 司员工和机场员工培训的成本，以及增加设备后的维修成本。某些飞行程序 可能需要附加的审定或对现有飞机和设备进行改装，或对空中交通控制设备 进行改装，也可能需要增加新的工具或设备，这些都会导致成本增加。 4 运行限制的成本 为了达到噪声管理的目的，平衡做法中的运行限制被定义为任何限制或 减少飞机进入机场的措施。因此，运行限制成本很大程度上来自随限制措施 而来的进入机场飞机数目的减少。运行限制的成本取决于各种限制条件和航 空公司调整能力。 与典型的运行限制相关的成本源包括： ( 1 ) 最大起降飞机架次限制 航空公司可能使用大飞机满足需求的增加。大飞机可能不需要优化噪声 和气体排放，航空公司能通过评估推测运行成本的增加。在多数情况下，航 空公司可能会调整航班计划和机队组合，极端的情况是更新机队。 ( 2 ) 最大噪声能量的限制 8 中国民航大学硕士学位论文 根据分配给航空公司的总的噪声目标值，在总体噪声能量限制值降到更 低之前，航空公司可能会改变使用的飞机型号( 拥有更好地噪声性能) 或重 新计划某些航班( 如果选择余度大) 。航空公司会推算整编的成本，以及使 用低噪声性能飞机带来的更高的运行成本。 ( 3 ) 噪声限额 这是限制最大噪声能量的另一种说法。此外，限额可以是针对特殊机型， 并且对于为了表示和限制水平兼容而进行的飞机适航审定或重新审定也会 带来成本。 ( 4 ) 宵禁 一些宵禁可能禁止特定机型在特定时间段内运行。这可能影响到远程航 班，因为它们需要在夜间短停或运输旅客。长途国际航班和一些中转航班可 能必须完全重新制定航班。夜间航班对于噪声目标来说影响系数大，实施夜 间宵禁会给机场的交通流量带来益处，可在白天航班有剩余量的情况下增加 白天的航班数。 ( 5 ) 基于飞行性能限制飞机的使用 缝翼、襟翼和最大起飞重量的限制可能会限制某些航空公司的载重量， 产生相关成本。对于长途航班，运营情况可能需要改变，因为最大起飞重量 的限制可能需要飞机在中途停站加油( 这个改变可能会增加航空公司的成 本，因为在中间停站加油的地方肯定要有地勤人员的设置) 。还有一些基于 性能的限制，例如要求在一定的高度飞越噪声传感器，这就意味着飞机必须 在通过噪声传感器时使用全功率，这会增加维修成本和燃油消耗成本，同时 也会对地面产生噪声影响。唯一的替换措施就是减少最大起飞重量使得飞机 能够在通过噪声传感器之前以初始减推力起飞或使用一架性能不同的飞机 运行。 2 1 5 3 确定成本最有效的措施或综合措施 对于机场，一旦对所有可利用的措施的经济评估完成以后，有关当局就必须 选择并实施一个措施或综合措施。在决定之前，关键在于清楚地确定每个措施或 综合措施可能导致的收益和成本。 分析一个综合措施时，对组成综合措施的每个措施进行分析也是必要的，因 为有些措施是相互关联的，它们产生的影响不能用简单的数学加法来确定。 除非决策者有其他的非经济因素考虑，对于不能满足噪声目标的每一个措施 ( 不管是单独使用还是和其他措施联合使用) 都要排除到分析之外，不予采用。 一旦那些不满足噪声目标的措施被排除，要继续进行比较其他的措施的成本 和收益。 9 中国民航大学硕士学位论文 2 2 国际民航组织在机场噪声收费系统设计上的指导方针 1 与噪声有关的费用只应在遭遇噪声问题的机场征收。机场是否存在飞机噪声 问题应由合同约定。 2 噪声收费的设计在国外和国内机场用户之间不应有差别待遇；噪声费不同的 征收水平应由客观的标准( 禁止歧视) ，并且所定收费标准不应高得使某些航空 器的运行无法承受。 3 与噪声有关的收费只能用于减少或者预防飞机噪声的措施( 收支平衡原则) 。 下面的测量系统和设施被认为用来减少或者预防飞机噪声问题的。因此，它们的 费用被算入与噪声相关的收费。 ( 1 ) 噪声监测系统、噪声抑制设备和隔音障； ( 2 ) 得到机场周围土地的规划用途； ( 3 ) 机场附近的隔音障和在法律或者政府要求中提到的其它的减噪措施。 除了以上的，其它的措施如果能够减少或预防噪声问题，也从噪声收费中支 付。 4 根据国际民航组织的推荐，与噪声相关的收费计算应以噪声合格证和芝加哥 公约附件1 6 中规定的飞机噪声标准为基础。 5 与噪声相关的收费应以声音计量原则为基础，并且和着陆费相关联，可能采 用额外收费或折扣的方式收取。 6 为和用户间避免不适当的分歧，收费的增加应在逐渐的基础上引入：然而， 在一些特殊情况下，也可突然增加。 7 收费系统或者收费标准改变之前要和机场用户协商( 协商原则) 。其目标是无 论什么情况下要尽可能地保证费用的征收要以用户和供应商之间的协议为基础。 协商的目的在于确保供应商向用户提供充分的改变信息，对用户观点和收费对用 户的影响给予适当的考虑( 透明性原则) 。 2 3 欧盟立法 与噪声相关的收费系统设计标准和限制在以下三个文件中给出： 2 3 1 飞机噪声收费的统一框架补充提议( c o m2 0 0 2 6 8 3 ) 1 建立噪声收费统一框架的基本原则为： ( 1 ) 机场使用者的非歧视原则 ( 2 ) 与噪声相关的收费透明性原则 ( 3 ) 与噪声相关的机场收费收支平衡原则 ( 4 ) 成本相关原则 ( 5 ) 噪声收费与噪声影响要相称原则 2 评估飞机噪声影响的客观标准 l o 中国民航大学硕士学位论文 国际民航组织附件1 6 卷一中的噪声标准鉴定被认为充分反映了噪声影响。 3 专门的噪声费 提议指示定义”n o i s ec h a r g e ”为“机场征收的专门的噪声费，和鉴定的飞机噪 声性质有关，用来支付减少或者预防噪声问题所花的成本并且用来激励使用低噪 声飞机。 4 噪声费的征收应该根据以下两个目的： ( 1 ) 抵偿减少或者预防噪声问题所花的成本； ( 2 ) 激励使用低噪声飞机。 5 成本相关 该文件考虑到了成本相关原则，也就是收费要尽可能的以成本为基础。特殊 的噪声费要以成本为基础。这主要用在对减噪计划的资金支持上。是否包括噪声 监测成本在指示中没提到。此外，特殊的噪声费成本相关征收明确地表示为推荐 原则。这意味着特例可以偏离成本相关原则。 6 无国家税收 与噪声相关的起降费的征集应抵偿噪声负面影响费用。它可以分别通过起飞 和降落来完成。 7 与噪声相关的起降费和噪声影响之间要相称 该文件指出降落和起飞所收的噪声费要与降落和起飞的噪声对机场周边人 口的影响相称。国际民航组织公约附件1 6 卷i 第三版中的噪声标准充分反映了 噪声对机场周边人口的影响。 8 噪声收费的计算 在给定的2 4 小时内噪声收费的最大值可达最小值的4 0 倍。小的比率，例如 1 0 倍于最小值也可使用。因比率的规定不是强制的，超过4 0 的比率在特殊的情 况下也可使用。2 4 小时最多分为3 个时段：白天，傍晚和夜晚。不同的单位费 用可以在一天不同的时段使用。 2 3 2 与噪声相关的运营限制指示2 0 0 2 3 0 e c 运营限制不仅要符合国内市场的需要，还要在个别的机场使减少噪声的目标 容易达到。噪声收费可以看作是运营限制，文中有如下定义“与噪声相关的作用 是限制或者减少了民用亚音速喷气飞机接近机场的机会 。 为解决机场噪声问题，成员国应按照“平衡做法 ；也就是，采取的措施对 于解决问题必须是适当的和必要的。噪声收费解决噪声问题是适合的，因为一方 面，它激励航空公司采用低噪音飞机运营；另一方面，它可以为减噪程序提供资 金支持。当类似的适当的但限制较少的措施不能够解决噪声问题时，就认为这种 措施是必须的。为了达到某个机场的环保目标，一种措施或者一个措施的组合不 应有多余的限制。 中国民航大学硕士学位论文 2 3 3 欧盟航空公司对欧盟内的航线使用规章2 4 0 8 9 2 e e c 为了适应民航内在市场，在1 9 9 2 年欧盟提出了关于欧盟航空公司对欧盟内 的航线使用的规章。规章在以下条件下允许成员国征税： 1 不应有国籍或者航空公司身份的区别对待； 2 在三年内证实其正确性； 3 不允许不恰当的影响规章的目标； 4 不允许在航空公司间不正当竞争； 5 为解除问题不允许有超过必须的限制。 1 2 中国民航大学硕士学位论文 第三章飞机噪声收费模型研究 3 1 欧盟指令噪声收费模型 噪声收费2 0 2 1 1 解释为与噪声相关的起降收费，它用来抵偿减少或者预防噪声 问题所花的费用并促进低噪声飞机的运营。需要着重强调的是下面的计算公式确 定的不是进场和离场的总费用，而只是噪声收费。该公式是以欧洲民航协会下的 运输飞机噪声分类为基础的。 3 1 1 计算公式 c - - c a 水1 0 ( 厶一兀) 7 1 0 + q * 1 0 白一乃7 1 0 ( 1 ) 式中 c 是在给定的机场一次进场和离场总的噪声收费； 巳白是在特定机场下，进场和离场的噪声收费费率； 厶历分别是审定的进场和离场噪声级别； 瓦乃分别是进场和离场的噪声门槛值。 审定噪声级别厶和l d 从现行的国际民航组织规章( i c a o a n n e x1 6 ，v o l u m ei ) 中得到。 图1 噪声门槛值的确定 3 1 2 噪声门槛值( 砌的确定 噪声门槛值死和乃的确定是以在有噪声问题的机场噪声能量的释放为基 础的。门槛值根据进场和离场分别确定。上门槛值对应于释放在机场的9 5 的噪 声能量。进场t a 和离场乃分别在各自上门槛值以下1 6 分贝处。 中国民航大学硕士学位论文 3 1 3 噪声收费的单位( 巳c 劢确定 g 和q 分别为每次进场和离场的噪声费率，由机场自己确定。它们也可 以是0 。为了使噪声收费符合国际民航组织中的收支平衡原则，我们可以根据需 要，自由地调节c 口和o 。但在一定程度上要考虑到g 和。与噪声影响的正相 关性。 3 1 4 该噪声收费模型的总结 在收费系统设计中，通过调节计算公式中的两个系数，与噪声相关的收费标 准可以或多或少的自由确定。尽管噪声门槛值( 瓦黝通过测量值和个别飞机机型 所占的比例已确定，但是噪声费率( c 口，蚴可自由设置。因此该计算公式仍能在很 大程度上满足实际的需要。 3 1 5 欧盟指令收费模型的应用实例 以瑞典的斯德哥尔摩机场为例来说明上述模型的应用。 死和乃是该机场的噪声门槛值。在瑞典，门槛值是基于释放在一个或几个 机场的全部噪声能量数据来计算的。计算所得的不同的进场和离场噪声门槛值用 于瑞典民用航空管理局经营的所有机场。当前，进场和离场的最大噪声门槛值分 别是1 0 4e p n d b 和9 9e p n d b 。最低门槛值在最大门槛值之下1 3e p n d b 处。公 式中的单位噪声费参数c 在不同的机场之间是变化的并且在噪声敏感机场要高 些。门槛值和单位噪声收费每三年应审定一次。 表3 1 斯德哥尔摩起降费费率表 起降费( 国际和国内) 固定收费 每吨费率 小于2 5 吨 s e ko+ 2 2 0 大于等于2 5 小于1 0 0 吨 s e k5 5 0 o o + 6 3 0 0 ( 超过2 5 吨部分) 犬于等丁1 0 0 吨 s e k5 2 7 5 0 0 + 3 0 0 0 ( 超过2 5 吨部分) 最小收费 每次s e k2 5 0 0 0 下面公式适用于最大起飞重量超过9 吨的飞机： c f o f = c 木( 1 0 而y l o 】+ 1 0 【( 协冽1 0 】) 式中 c f o ，是每次起降的噪声费用； c 是单位噪声收费： 厶是单个飞机的进场噪声级； 厶是单个飞机的边线和离场噪声级的平均值： 乃是离场最小门槛值。 如果( 口死) 或者( l a - t e ) 是0 或者负值，进场或离场数值记为0 。 单位噪声收费为3 5 0 0s e k ；最大噪声收费为7 0 0 0 0s e k 。 1 4 中国民航犬学硕士学位论文 单位噪声收费和最大噪声收费在不同的机场设定的值是不一样的。例如，在 瑞典的m a l m o 机场，单位噪声收费为2 0 0 0s e k ；最大噪声收费为4 0 0 0 0s e k 。 3 2q c 系统噪声收费模型 3 2 1q c 系统背景 1 9 9 3 年以前，飞机噪声分类和噪声等值线有关。由航空器制造商提供数据 并由英国发证机关监督，使用当前民用航空管理局飞机噪声等值线模型来计算。 但实际使用中发现该方法太复杂并且输入的数据存在不可信之处；这就需要一个 更透明管理更简单的方法来代替。因此在1 9 9 3 年引入了以官方鉴定的噪声标准 为基础的q c 分类： 1 通常被认为真实的显示了飞机噪声性质； 2 在西方世界实际上运营的每个民航运输飞机的数据都可得到； 3 公布出来的并且因此准备应用在管理程序上： 4 和噪声等值线相关性好，噪声等值线是描述噪声影响的适当方法。 3 2 2q c 与噪声等