Nâng cao năng suất sân bay Tân Sơn Nhất: Các giải pháp và xác định năng suất tối đa

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật nghiên cứu kỹ thuật hàng không các giải pháp tăng năng suất sân bay tân sơn nhất và xác định năng suất tối đa, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên

• Tác giả: Tô Mai Lan
• Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Thiện Tống
• Trường học: Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Hàng không
• Đề tài: Giải Pháp Nâng Cao Năng Suất Sân Bay Tân Sơn Nhất Và Xác Định Năng Suất Tối Đa
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: TP Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT LUẬN VĂN
• SUMMARY OF THE THESIS
• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• MỞ ĐẦU
• Lý do chọn đề tài
• Mục tiêu và phương pháp nghiên cứu
• Mục tiêu
• Phương pháp nghiên cứu
• Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu
• Lý do tắc nghẽn Cảng Hàng không Tân Sơn Nhất
• Dự báo nhu cầu theo phương pháp xét đoán chuyên gia
• Dự báo nhu cầu vận chuyển hàng không qua TSN giai đoạn 2017-2025
• Dự báo nhu cầu vận chuyển hàng không qua TSN giai đoạn 2025-2035
• Công ty Tư vấn Hàng không Hoa Kỳ Parsons
• Cục Hàng không Việt Nam dự báo đến năm 2020
• Dự báo tiếp tục đến năm 2025 và 2030
• Phương pháp ngoại suy từ chuỗi số liệu của các năm đã qua
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ SÂN BAY TÂN SƠN NHẤT, CƠ SỞ HẠ TẦNG – TRANG THIẾT BỊ
• 1.1. Các định nghĩa cơ bản
• 1.2. Vị trí địa lý
• 1.3. Cơ sở hạ tầng
• 1.3.1. Đường cất hạ cánh
• 1.3.2. Bố trí sân đỗ
• 1.3.3. Đường lăn và điểm chờ
• 1.4. Khu vực sân bay
• 1.4.1. Vùng trời khu vực sân bay
• 1.4.2. Những đặc điểm định hướng trong khu vực sân bay quốc tế Tân Sơn Nhất
• 1.4.3. Sơ đồ chướng ngại vật trong khu vực Sân bay Tân Sơn Nhất
• 1.4.4. Độ cao an toàn tối thiểu quy định trong khu vực sân bay
• 1.4.5. Độ cao/mực bay chuyển tiếp
• 1.4.6. Khu vực sân bay Biên Hoà
• 1.4.7. Khu cấm và vùng nguy hiểm
• 1.4.8. Sân bay dự bị
• 1.5. Hệ thống trang thiết bị
• 1.5.1. Phương tiện thông tin liên lạc
• 1.5.2. Phương tiện phụ trợ dẫn đường
• 1.5.3. Hệ thống đèn chiếu sáng
• 1.5.4. Các trang thiết bị khí tượng sân bay bao gồm
• 2. CHƯƠNG 2: TÍNH NĂNG LỰC THÔNG HÀNH VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHO VIỆC TĂNG NĂNG SUẤT SÂN BAY TÂN SƠN NHẤT
• 2.1. Giới thiệu chung
• 2.2. Năng lực không lưu
• 2.3. Khả năng thông hành
• 2.3.1. Công thức tính KNTH đường CHC theo lý thuyết xếp hàng
• 2.3.2. Biểu diễn KNTH theo khái niệm không gian – thời gian
• 2.3.3. Tính KNTH tới hạn theo công thức của Quy hoạch thiết kế và khảo sát sân bay
• 2.3.3.1. KNTH tới hạn cho máy bay đến
• 2.3.3.2. KNTH tới hạn cho máy bay đi
• 2.3.3.3. KNTH tới hạn cho kiểu hoạt động hỗn hợp
• 2.4. Tính KNTH tới hạn của sân bay Tân Sơn Nhất
• 2.4.1. Các quy định áp dụng phân cách trong vùng trời Tân Sơn Nhất
• 2.4.2. Phân cách máy bay trong vùng trời Tân Sơn Nhất theo quy định của Cục Hàng không
• 2.4.3. KNTH giới hạn của sân bay Tân Sơn Nhất
• 2.5. Các phương pháp xác định lưu lượng phục vụ mỗi năm
• 3. CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH NĂNG LỰC SÂN BAY TÂN SƠN NHẤT HIỆN NAY VÀ PHƯƠNG PHÁP CẢI THIỆN ĐỂ ĐÁP ỨNG NHU CẦU
• 3.1. Phân tích năng lực sân bay Tân Sơn Nhất
• 3.1.1. Tình trạng quá tải của Tân Sơn Nhất
• 3.1.2. Năng lực hiện nay của Tân Sơn Nhất với 2 đường CHC hiện hữu
• 3.1.3. Phân tích số liệu hiện nay của Tân Sơn Nhất
• 3.2. Đánh giá năng suất hiện tại của sân bay TSN và đưa ra giải pháp
• 3.2.1. Khu vực trên không
• 3.2.1.1. Phương thức dẫn đường mới PBN
• 3.2.1.2. Phương thức tiếp cận mới trong vùng trời Tân Sơn Nhất
• 3.2.2. Phương án cho khu vực mặt đất
• 3.2.2.1. Nhu cầu nhà ga hành khách tương ứng với năng suất
• 3.2.2.2. Nhu cầu chỗ đỗ máy bay tương ứng với năng suất
• 3.2.2.3. Phương án cho đường lăn
• 3.2.2.4. Phương án cho nhà ga
• 4. CHƯƠNG 4: SO SÁNH PHƯƠNG ÁN CỦA CÁC CHUYÊN GIA
• 4.1. Tổng quan về khả năng tăng năng suất của sân bay quốc tế Tân Sơn Nhất
• 4.2. Phân tích các phương án mở rộng của các chuyên gia
• 4.2.1. Phương án của ADCC
• 4.2.2. Phương án của ADPi
• 4.2.3. Phương án của ARUP
• 4.2.3.1. Phương án cho đường lăn
• 4.2.3.2. Phương án cho nhà ga
• 4.2.4. Phương án của Thành phố Hồ Chí Minh
• 4.3. Đề xuất và giải pháp
• 4.3.1. Tóm tắt ngắn gọn phương án đề xuất của học viên
• 4.3.2. Khả năng tới hạn của sân bay TSN và năng suất tối đa có thể đạt được của hai đường cất hạ cánh song song hiện hữu
• 4.3.3. Giải pháp không lưu nhằm nâng cao năng suất không lưu
• 4.3.4. Lý thuyết nhu cầu nhà ga hành khách, sân đỗ, đường CHC đường lăn
• 4.3.5. Phương án cho phần Landside
• 4.3.6. Các kiến nghị của Sở Quy hoạch - Kiến trúc Thành phố Hồ Chí Minh
• 4.3.7. Các phương án của ADCC, ADPi, ARUP và Thành phố Hồ Chí Minh
• 4.3.8. So sánh các phương án
• 4.3.8.1. So sánh đáp ứng nhu cầu
• 4.3.8.2. So sánh về mặt kỹ thuật
• 4.4. Tổng kết chung
• DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu về sân bay Tân Sơn Nhất

Sân bay Tân Sơn Nhất là một trong những sân bay bận rộn nhất tại Việt Nam, phục vụ hàng triệu hành khách mỗi năm. Với năng suất thiết kế là 28 triệu hành khách/năm, sân bay này đã vượt qua con số đó, phục vụ 35,9 triệu khách vào năm 2017 và 38,5 triệu khách vào năm 2018. Tình trạng quá tải hiện tại đã gây ra nhiều thách thức cho việc quản lý sân bay và yêu cầu mở rộng cơ sở hạ tầng. Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng, các giải pháp cải thiện và nâng cao năng suất sân bay là rất cần thiết. Theo dự báo, nhu cầu vận chuyển hành khách sẽ đạt khoảng 80 triệu khách vào năm 2025, do đó, việc xác định năng suất tối đa của sân bay Tân Sơn Nhất là một nhiệm vụ cấp bách.

II. Các giải pháp nâng cao năng suất sân bay

Để nâng cao năng suất sân bay, cần áp dụng nhiều giải pháp cải tiến cơ sở hạ tầng và quy trình điều hành. Một số giải pháp bao gồm: mở rộng nhà ga hành khách, xây dựng thêm các đường lăn song song, và cải thiện hệ thống điều hành không lưu. Việc áp dụng công nghệ mới trong quản lý sân bay cũng đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa hoạt động. Nghiên cứu cho thấy, nếu thực hiện các giải pháp này, năng suất của sân bay có thể tăng lên từ 60 đến 65 triệu hành khách/năm, giúp đáp ứng nhu cầu vận chuyển trong tương lai.

2.1 Cải tiến cơ sở hạ tầng

Cải tiến cơ sở hạ tầng là một yếu tố quan trọng trong việc nâng cao năng suất sân bay. Việc xây dựng thêm nhà ga hành khách và các đường lăn sẽ giúp tăng cường khả năng phục vụ của sân bay. Đặc biệt, việc xây dựng các đường lăn song song sẽ giảm thiểu thời gian chờ đợi cho các chuyến bay, từ đó nâng cao hiệu quả hoạt động. Các giải pháp này không chỉ giúp tăng năng suất mà còn cải thiện trải nghiệm của hành khách tại sân bay.

2.2 Ứng dụng công nghệ trong quản lý

Việc áp dụng công nghệ mới trong quản lý sân bay là rất cần thiết để tối ưu hóa quy trình và nâng cao hiệu suất. Công nghệ như hệ thống quản lý không lưu hiện đại, thiết bị theo dõi và điều phối chuyến bay sẽ giúp giảm thiểu tình trạng tắc nghẽn và nâng cao an toàn bay. Hơn nữa, việc sử dụng các phần mềm phân tích dữ liệu cũng giúp dự đoán nhu cầu và điều chỉnh hoạt động của sân bay một cách linh hoạt và hiệu quả hơn.

III. Đánh giá năng suất tối đa của sân bay

Đánh giá năng suất tối đa của sân bay Tân Sơn Nhất là một phần quan trọng trong nghiên cứu này. Các chuyên gia đã đưa ra nhiều phương án khác nhau, trong đó có việc phân tích khả năng cất hạ cánh của sân bay với hai đường cất hạ cánh hiện hữu. Phân tích cho thấy, nếu các giải pháp được triển khai hiệu quả, sân bay có thể đạt tần suất tối đa lên tới 70 chuyến/giờ. Điều này không chỉ giúp tăng số lượng chuyến bay mà còn nâng cao khả năng phục vụ hành khách, đáp ứng tốt hơn nhu cầu vận chuyển trong tương lai.

3.1 Phân tích tần suất cất hạ cánh

Phân tích tần suất cất hạ cánh là một yếu tố quan trọng trong việc xác định năng suất tối đa của sân bay. Các nghiên cứu cho thấy rằng, với sự cải tiến trong quy trình điều hành không lưu và cơ sở hạ tầng, sân bay Tân Sơn Nhất có thể đạt được tần suất tối đa lên tới 70 chuyến/giờ. Việc này không chỉ giúp nâng cao hiệu suất mà còn đảm bảo an toàn cho các chuyến bay, từ đó tăng cường niềm tin của hành khách vào dịch vụ hàng không.

3.2 Dự báo nhu cầu vận chuyển

Dự báo nhu cầu vận chuyển hàng không là một phần quan trọng trong việc lập kế hoạch mở rộng sân bay. Các phương pháp như phân tích chuỗi số liệu và ý kiến chuyên gia đã được áp dụng để đưa ra những dự báo chính xác về nhu cầu trong tương lai. Điều này giúp xác định quy mô và phương án mở rộng tối ưu cho sân bay, đảm bảo rằng sân bay có thể đáp ứng nhu cầu vận chuyển ngày càng tăng của hành khách.

IV. Kết luận và khuyến nghị

Kết luận từ nghiên cứu cho thấy, việc nâng cao năng suất sân bay Tân Sơn Nhất là một nhiệm vụ cấp bách và cần thiết. Các giải pháp cải tiến cơ sở hạ tầng và ứng dụng công nghệ trong quản lý sân bay sẽ giúp tối ưu hóa hoạt động và nâng cao hiệu quả phục vụ. Khuyến nghị cần được đưa ra để đảm bảo rằng các giải pháp này được triển khai một cách đồng bộ và hiệu quả, từ đó đáp ứng tốt hơn nhu cầu vận chuyển của hành khách trong tương lai.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Cảng Hàng không Quốc tế Tân Sơn Nhất giữ vai trò đầu mối giao thông huyết mạch, đóng góp hơn 40% tổng lượng hành khách hàng không toàn quốc. Tuy nhiên, tình trạng quá tải nghiêm trọng đã trở thành điểm nghẽn lớn cho sự phát triển kinh tế khi sản lượng hành khách năm 2017 đạt 35,9 triệu lượt và năm 2018 tăng lên 38,5 triệu lượt, vượt xa công suất thiết kế ban đầu là 28 triệu hành khách/năm. Trong bối cảnh dự án Cảng Hàng không Quốc tế Long Thành chưa thể đưa vào vận hành trước năm 2025, áp lực mở rộng và nâng cao năng lực thông hành tại Tân Sơn Nhất trở nên vô cùng cấp bách nhằm đáp ứng các mục tiêu phát triển theo Quyết định 236/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ.

Vấn đề cốt lõi đặt ra là xác định chính xác giới hạn năng lực tối đa của sân bay trong điều kiện hạn chế về mặt bằng đô thị bao quanh, đặc biệt là cấu hình hai đường cất hạ cánh song song 07R/25L và 07L/25R hiện hữu chỉ cách nhau 365 m. Mục tiêu của nghiên cứu là xác lập các giải pháp toàn diện về kỹ thuật quản trị không lưu và nâng cấp cơ sở hạ tầng khu bay để nâng tổng sản lượng điều hành lên 400.000 chuyến bay/năm, đưa năng suất tối đa đạt ngưỡng 60 đến 65 triệu hành khách/năm.

Nghiên cứu được triển khai trên phạm vi vùng trời kiểm soát tiếp cận và mặt đất của Cảng Hàng không Quốc tế Tân Sơn Nhất, tập trung vào giai đoạn dự báo cao điểm từ năm 2017 đến năm 2025 và định hướng đến năm 2035. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của công trình thể hiện qua việc cung cấp bộ chỉ số kỹ thuật chuẩn xác, giúp tối ưu hóa nguồn lực đầu tư công, ngăn ngừa tổn thất kinh tế do ùn tắc vận tải và thiết lập mô hình vận hành không lưu hiệu suất cao cho hệ thống cảng hàng không Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu xây dựng trên nền tảng lý thuyết vận tải hàng không quốc tế và các tiêu chuẩn kỹ thuật nghiêm ngặt của Tổ chức Hàng không Dân dụng Quốc tế (ICAO). Hai trụ cột lý thuyết cốt lõi được tích hợp bao gồm:

1. Lý thuyết xếp hàng và mô hình không gian - thời gian (Queueing Theory & Space-Time Concept): Được ứng dụng để tính toán khả năng thông hành tới hạn của đường cất hạ cánh cho các luồng hoạt động bay đến, bay đi và hỗn hợp, phản ánh sự phân bố thời gian chiếm dụng đường băng và khoảng cách an toàn giữa các tàu bay.
2. Tiêu chuẩn phân cấp sân bay ICAO Annex 14: Đánh giá cấu hình cơ sở hạ tầng mặt đất, phân cấp Tân Sơn Nhất thuộc chuẩn sân bay 4E dựa trên chiều dài đường băng hơn 1.800 m và sải cánh máy bay phục vụ từ 52 m đến dưới 65 m.

Các khái niệm chuyên ngành then chốt bao gồm: Phương thức khai thác đường băng mật độ cao (HIROPS), Phương thức dẫn đường dựa trên tính năng (PBN), Hệ thống hạ cánh bằng thiết bị chính xác (ILS/DME Cấp I và Cấp II), và Năng lực thông hành danh định (Runway Capacity).

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của luận văn được thu thập trực tiếp từ cơ sở dữ liệu lưu lượng bay lịch sử 18 năm (từ năm 2000 đến năm 2018) của Cục Hàng không Việt Nam, kết hợp cùng số liệu nhật ký điều hành không lưu thực tế tại Đài chỉ huy Tân Sơn Nhất thuộc Công ty Quản lý bay miền Nam. Cỡ mẫu nghiên cứu bao trùm toàn bộ chuỗi số liệu 18 năm vận hành liên tục cùng hồ sơ kỹ thuật chi tiết của 88 vị trí bến đỗ dân sự và hệ thống đường lăn, đường cất hạ cánh.

Phương pháp chọn mẫu toàn thể theo chuỗi thời gian lịch sử được lựa chọn nhằm đảm bảo tính bao quát, loại bỏ các sai số cục bộ theo mùa vụ du lịch hoặc biến động ngắn hạn. Luận văn kết hợp phương pháp ngoại suy chuỗi dữ liệu (với hàm tuyến tính đạt hệ số tin cậy R² = 0,9138), phương pháp xét đoán chuyên gia dựa trên hệ số co giãn đàn hồi giữa tăng trưởng vận tải hàng không và tăng trưởng GDP (hệ số từ 1,4 đến 2,0), và phương pháp mô phỏng tính toán năng lực thông hành tới hạn. Lý do lựa chọn các phương pháp này là nhằm phản ánh chính xác mối tương quan giữa quy luật phát triển kinh tế vĩ mô và động lực học dòng chảy không lưu, từ đó đưa ra kết quả dự báo có độ vững chắc khoa học cao. Toàn bộ quá trình tính toán, phân tích và hiệu chỉnh mô hình được thực hiện liên tục trong giai đoạn từ tháng 09/2018 đến tháng 07/2020.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu đã đưa ra 4 phát hiện mang tính đột phá về mặt kỹ thuật và quy hoạch:

1. Khả năng giải phóng công suất đường băng: Dù hai đường cất hạ cánh song song chỉ cách nhau 365 m (thuộc dạng đường băng phụ thuộc), việc áp dụng triệt để phương thức điều hành HIROPS kết hợp đường lăn thoát nhanh hoàn toàn có thể nâng tần suất cất hạ cánh từ mức 42 - 44 chuyến/giờ lên trên 70 chuyến/giờ, tương đương khoảng 400.000 chuyến bay/năm.
2. Xác lập trần năng suất tối đa 60 - 65 triệu hành khách/năm: Kết quả tính toán chỉ ra năng lực tối đa của Tân Sơn Nhất cao hơn 60% so với sản lượng phục vụ năm 2018 (38,5 triệu khách) và vượt hơn 130% công suất thiết kế 28 triệu khách, bác bỏ các nhận định trước đây cho rằng sân bay chỉ có thể đạt tối đa 45 - 50 triệu khách/năm.
3. Sự dịch chuyển cơ cấu luồng hành khách: Tỷ trọng hành khách quốc nội tăng trưởng vượt bậc từ mức 39% - 41% (giai đoạn 2000 - 2005) lên 63% vào năm 2016 và được dự báo đạt mốc 70% vào năm 2025, đòi hỏi diện mạo quy hoạch nhà ga nội địa phải chiếm tỷ phần lớn hơn.
4. Nút thắt thực sự nằm ở hệ thống đường lăn và bến đỗ: Điểm nghẽn gây ách tắc dòng máy bay không nằm ở chiều dài đường cất hạ cánh (07R/25L dài 3.800 m, 07L/25R dài 3.048 m) mà do thiếu đường lăn song song và đường lăn thoát nhanh, dẫn đến thời gian chiếm dụng đường băng bị kéo dài không cần thiết.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng chậm chuyến và bay chờ trên không tại Tân Sơn Nhất là do sự mất cân đối nghiêm trọng giữa năng lực khu bay (airside) và khu nhà ga hành khách, giao thông kết nối (landside). Việc các tàu bay hạ cánh phải lăn cắt qua đường cất hạ cánh đang hoạt động để vào bến đỗ làm phát sinh độ trễ tích lũy trong toàn bộ chu trình điều hành.

Khi đối chiếu với các nghiên cứu quy hoạch trước đó, phương án đề xuất trong luận văn có sự khác biệt rõ rệt. Phương án của ADCC (01/2017) chỉ giới hạn ở mức 45 triệu khách/năm, và phương án của ADPi (03/2018) đưa ra con số 50 triệu khách/năm do đánh giá dè dặt về khả năng điều hành không lưu. Ngược lại, kết quả của luận văn hoàn toàn tương đồng với các tính toán độc lập của Tư vấn ARUP (Vương quốc Anh) và Nhóm nghiên cứu Thành phố Hồ Chí Minh khi khẳng định ngưỡng 60 - 65 triệu khách/năm là khả thi về mặt kỹ thuật nếu tối ưu hóa không phận.

Về mặt trực quan, các dữ liệu này có thể được trình bày rõ nét thông qua biểu đồ hồi quy tuyến tính biểu diễn tương quan giữa tốc độ tăng trưởng GDP và sản lượng khách hàng năm, kết hợp cùng bảng đối sánh kỹ thuật các thông số vận hành giữa các kịch bản quy hoạch của ADCC, ADPi, ARUP và mô hình tối ưu của luận văn.

Đề xuất và khuyến nghị

Để hiện thực hóa mục tiêu đưa Cảng Hàng không Quốc tế Tân Sơn Nhất đạt công suất 60 - 65 triệu hành khách/năm, hệ thống 4 nhóm giải pháp đồng bộ được đề xuất như sau:

1. Hiện đại hóa công nghệ điều hành không lưu (ATM): Áp dụng toàn diện phương thức khai thác đường băng mật độ cao (HIROPS), thiết lập quy trình tiếp cận hạ cánh dựa trên tính năng (PBN), và rút ngắn khoảng cách phân cách radar an toàn trong vùng trời tiếp cận (bán kính 75 km). Đích đến là nâng tần suất tiếp thu lên trên 70 chuyến bay/giờ. Trách nhiệm thực hiện thuộc về Tổng công ty Quản lý bay Việt Nam (VATM) và Đài chỉ huy Tân Sơn Nhất, hoàn thành trong giai đoạn 2020 - 2022.
2. Quy hoạch và xây dựng hệ thống đường lăn thoát nhanh (RET): Xây mới các đường lăn thoát nhanh nối với đường CHC 07L/25R và 07R/25L dưới góc tiếp cận tiêu chuẩn, bổ sung đường lăn song song phía Nam nhằm giảm thời gian chiếm dụng đường băng (Runway Occupancy Time - ROT) xuống dưới 50 giây/chuyến. Trách nhiệm thực hiện thuộc về Tổng công ty Cảng hàng không Việt Nam (ACV), triển khai từ năm 2021 đến năm 2023.
3. Mở rộng nhà ga hành khách T3 và bãi đỗ tàu bay: Xây dựng mới nhà ga T3 tại khu vực phía Nam với công suất thiết kế 20 triệu hành khách/năm, nâng tổng diện tích sàn phục vụ toàn cảng lên mức đáp ứng 60 triệu khách/năm; đồng thời bổ sung thêm tối thiểu 30 vị trí đỗ mới để nâng tổng quy mô bãi đỗ vượt mốc 115 vị trí đỗ. Đơn vị chủ trì là ACV, hoàn thành đưa vào khai thác trước năm 2024 - 2025.
4. Áp dụng cơ chế điều phối luồng không lưu mặt đất (Flow Control): Triển khai hệ thống giám sát mặt đất thông minh (SMR) và thiết lập cơ chế cộng tác ra quyết định tại sân bay (A-CDM) nhằm giảm thời gian chờ lăn của tàu bay xuống dưới 15 phút, triệt tiêu tình trạng máy bay nổ máy chờ trên đường lăn. Đơn vị chủ trì là Cục Hàng không Việt Nam phối hợp cùng các hãng hàng không, thực hiện liên tục từ năm 2020.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và phương pháp luận của công trình mang lại giá trị thực tiễn cao cho 4 nhóm đối tượng chính:

1. Cơ quan hoạch định chính sách và Quản lý Nhà nước (Bộ Giao thông Vận tải, Cục Hàng không Việt Nam): Sử dụng các mô hình tính toán năng lực và dự báo nhu cầu làm căn cứ khoa học vững chắc để phê duyệt điều chỉnh quy hoạch tổng thể các cảng hàng không đô thị, tránh lãng phí vốn đầu tư công.
2. Doanh nghiệp khai thác cảng và điều hành bay (ACV, VATM): Ứng dụng các thuật toán tính toán khả năng thông hành và quy trình HIROPS vào việc sắp xếp slot bay, bố trí luồng di chuyển trên sân đỗ và giảm tải áp lực cho kiểm soát viên không lưu tại tháp chỉ huy (TWR).
3. Các hãng hàng không thương mại (Vietnam Airlines, Vietjet Air, Bamboo Airways): Khai thác dữ liệu dự báo cơ cấu thị trường nội địa - quốc tế để xây dựng chiến lược phát triển đội tàu bay thân hẹp (A320/A321) và thân rộng (A350/B787) phù hợp với hạ tầng bến đỗ cấp 4E.
4. Các viện nghiên cứu, giảng viên và học viên chuyên ngành Kỹ thuật Hàng không / Kỹ thuật Giao thông: Sử dụng tài liệu như một nghiên cứu điển hình chuyên sâu về giải quyết bài toán nghẽn không lưu và tối ưu hóa hệ thống đường băng song song phụ thuộc.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao khoảng cách 365 m giữa hai đường cất hạ cánh lại giới hạn năng lực của sân bay Tân Sơn Nhất?
Theo quy chuẩn an toàn của ICAO, khoảng cách tim hai đường băng 365 m là không đủ điều kiện (tối thiểu 760 m) để vận hành cất hạ cánh độc lập cùng lúc bằng thiết bị. Do đó, hai đường băng này phải hoạt động phụ thuộc, máy bay cất cánh hoặc hạ cánh trên đường băng này sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến khoảng cách an toàn và thời gian chờ của đường băng kia.

2. Dựa trên cơ sở khoa học nào để khẳng định sân bay có thể đạt mức 60 - 65 triệu khách/năm?
Kết luận này dựa trên việc giải phóng nút thắt đường lăn để đạt tần suất trên 70 chuyến/giờ, tương đương 400.000 chuyến/năm. Với hệ số lấp đầy trung bình từ 150 đến 165 hành khách/chuyến bay thương mại (kết hợp các dòng tàu bay code C và code E), sản lượng vận chuyển hàng năm hoàn toàn đạt từ 60 đến 65 triệu lượt khách.

3. Công nghệ dẫn đường PBN và phương thức HIROPS hỗ trợ tăng công suất như thế nào?
Phương thức PBN cho phép máy bay tiếp cận hạ cánh với quỹ đạo uốn lượn chính xác bằng vệ tinh, giảm khoảng cách phân cách giữa các máy bay đến. Kết hợp cùng HIROPS, quy trình kiểm soát yêu cầu phi công thoát ly đường băng ở tốc độ cao qua các đường lăn RET, giúp giảm thời gian chiếm dụng mặt đường băng xuống dưới 50 giây.

4. Việc nâng công suất Tân Sơn Nhất lên 65 triệu khách có làm triệt tiêu vai trò của sân bay Long Thành?
Hoàn toàn không. Dự báo nhu cầu hàng không toàn vùng đô thị Thành phố Hồ Chí Minh sẽ vượt 100 triệu khách sau năm 2030. Nâng công suất Tân Sơn Nhất lên 60 - 65 triệu khách là giải pháp cấp bách giải cứu quá tải giai đoạn 2020 - 2025, tạo bước đệm hoàn hảo để sân bay Long Thành hoàn thành giai đoạn 1 và cùng chia sẻ thị phần trong dài hạn.

5. Điểm khác biệt mấu chốt giữa phương án của luận văn và phương án tư vấn ADPi là gì?
Tư vấn ADPi đề xuất phương án an toàn ở mức 50 triệu khách/năm do giả định mức năng lực đường băng thấp. Luận văn đã chứng minh rằng nếu đồng bộ hóa đường lăn thoát nhanh và tối ưu hóa phân cách tiếp cận không lưu theo chuẩn ARUP, hai đường băng hiện hữu đủ sức gánh tải đến 65 triệu khách mà không cần giải tỏa mở rộng đường băng thứ ba.

Kết luận

1. Nghiên cứu đã giải quyết trọn vẹn bài toán xác định năng lực tối đa của Cảng Hàng không Quốc tế Tân Sơn Nhất với mức trần khoa học từ 60 đến 65 triệu hành khách/năm và 400.000 lượt cất hạ cánh/năm.
2. Chứng minh thành công tính khả thi về mặt kỹ thuật của cấu hình hai đường băng song song 07R/25L và 07L/25R (cách nhau 365 m) khi vận hành ở tần suất trên 70 chuyến/giờ nhờ các giải pháp không lưu tiên tiến.
3. Chỉ rõ các điểm nghẽn hạ tầng thực tế nằm ở hệ thống đường lăn thoát nhanh, sân đỗ và nhà ga T3, từ đó đề xuất phương án mở rộng tập trung vào khu vực phía Nam nhằm tiết kiệm chi phí giải phóng mặt bằng.
4. Cung cấp hệ thống dữ liệu dự báo nhu cầu tăng trưởng hàng không giai đoạn 2017 - 2035 dựa trên mô hình đàn hồi GDP với độ tin cậy R² = 0,9138, làm cơ sở định hướng quy hoạch giao thông quốc gia.
5. Đóng góp khung giải pháp điều hành không lưu chuẩn hóa (HIROPS, PBN, Flow Control) phục vụ trực tiếp cho hoạt động quản lý bay của ngành hàng không Việt Nam trong lộ trình chuyển đổi số từ năm 2020 đến năm 2025.

Đóng góp lớn nhất của công trình là luận điểm khoa học thực chứng khẳng định tiềm năng khai thác của hạ tầng hiện hữu trước khi các đại dự án mới đi vào hoạt động. Lộ trình tiếp theo cần tập trung ngay vào việc triển khai thi công nhà ga T3 và nạo vét, xây dựng bổ sung các đường lăn cao tốc trong giai đoạn 2021 - 2024. Các nhà quản lý, kỹ sư hàng không và chuyên gia quy hoạch đô thị hãy tham khảo ngay toàn văn nghiên cứu này để áp dụng các giải pháp tối ưu hóa năng lực hạ tầng hàng không vào thực tiễn quản lý và điều hành.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TÔ MAI LAN CÁC GIẢI PHÁP TĂNG NĂNG SUẤT SÂN BAY TÂN SƠN NHẤT VÀ XÁC ĐỊNH NĂNG SUẤT TỐI ĐA CỦA SÂN BAY Chuyên ngành: Kỹ thuật Hàng không Mã số: 60520110 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2020 Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Thiện Tống Cán bộ chấm nhận xét 1: TSKH.KTS Ngô Viết Nam Sơn Cán bộ chấm nhận xét 2: TS Huỳnh Đình Bảo Phương Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa - ĐHQG Tp.HCM ngày 11 tháng 07 năm 2020. Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm 1.TS Ngô Khánh Hiếu Chủ tịch hội đồng 2. TS Lê Thị Hồng Hiếu Thư ký 3.KTS Ngô Viết Nam Sơn Ủy viên Phản biện 1 4.

TS Huỳnh Đình Bảo Phương Ủy viên Phản biện 2 5. TS Vũ Ngọc Ánh Ủy viên Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LVThS và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa. CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ và tên học viên: Tô Mai Lan MSHV: 1770208 Ngày, tháng, năm sinh: 20/11/1990 Nơi sinh: TPHCM Chuyên ngành: Kỹ thuật Hàng không Mã số: 60520110 I. TÊN ĐỀ TÀI Các giải pháp tăng năng suất sân bay Tân Sơn Nhất và xác định năng suất tối đa của sân bay.

NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG Luận văn Thạc sĩ này có mục tiêu tìm ra năng suất tối ưu của Cảng Hàng không Quốc tế Tân Sơn Nhất và đi sâu tìm các giải pháp cải tiến mở rộng cơ sở hạ tầng và điều hành không lưu để nâng số chuyến bay cất hạ cánh hàng năm lên mức 400,000 chuyến/năm và tăng năng suất tối đa của CHKQT Tân Sơn Nhất lên mức từ 60 đến 65 triệu HK/năm với hai đường cất hạ cánh hiện hữu cách nhau 365 m. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 04/09/2018 III. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 17/06/2019 (đã được gia hạn), 11/07/2020 (ngày bảo vệ lại lần 2) IV. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Thiện Tống Tp.

HCM, ngày tháng năm 2020 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO TRƯỞNG KHOA LỜI CẢM ƠN Để luận văn này đạt kết quả tốt đẹp, tôi đã nhận được sự hỗ trợ, giúp đỡ của nhiều cơ quan, tổ chức, cá nhân. Với tình cảm sâu sắc, chân thành, cho phép tôi được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến tất cả các cá nhân và cơ quan đã tạo điều kiện giúp đỡ trong quá trình học tập và nghiên cứu đề tài. Trước hết tôi xin gởi lời cảm ơn sâu sắc tới các thầy cô bộ môn Kỹ thuật Hàng không - khoa Kỹ thuật Giao thông - trường Đại học Bách khoa - Đại học Quốc gia TPHCM. Với sự quan tâm, dạy dỗ, chỉ bảo tận tình chu đáo của thầy cô, đến nay tôi đã có thể hoàn thành luận văn, đề tài “Các giải pháp tăng năng suất sân bay Tân Sơn Nhất và xác định năng suất tối đa của sân bay”.

Đặc biệt tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới PGS.TS Nguyễn Thiện Tống, người đã quan tâm giúp đỡ, hướng dẫn tôi hoàn thành tốt luận văn này trong thời gian qua. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến lãnh đạo trường Đại học Bách khoa - Đại học Quốc gia TPHCM, Phòng Đào tạo Sau đại học, các khoa phòng ban chức năng đã trực tiếp và gián tiếp giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu đề tài. Tôi cũng xin cám ơn các anh chị cán bộ Đài chỉ huy Tân Sơn Nhất, Công ty Quản lý bay miền Nam, đã giúp đỡ nhiệt tình và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian nghiên cứu và lấy số liệu thực tiễn tại Đài chỉ huy Tân Sơn Nhất, Công ty Quản lý bay miền Nam. Với điều kiện thời gian cũng như kinh nghiệm còn hạn chế của một học viên, luận văn này không thể tránh được những thiếu sót.

Tôi rất mong nhận được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của các thầy cô để tôi có điều kiện bổ sung, nâng cao kiến thức của mình, phục vụ tốt hơn công tác thực tế sau này. Xin chân thành cảm ơn! Tô Mai Lan TÓM TẮT LUẬN VĂN Luận văn Thạc sĩ này có mục tiêu tìm ra năng suất tối ưu của Cảng Hàng không Quốc tế Tân Sơn Nhất và đi sâu tìm các giải pháp cải tiến mở rộng cơ sở hạ tầng và điều hành không lưu để nâng số chuyến bay cất cánh hạ cánh hàng năm lên mức 400,000 chuyến/năm và tăng năng suất tối đa của CHKQT Tân Sơn Nhất lên mức từ 60 đến 65 triệu HK/năm với hai đường cất hạ cánh hiện hữu cách nhau 365 m. Sân bay quốc tế Tân Sơn Nhất là một trong những sân bay bận rộn nhất nước, quy mô lớn thứ nhất cả nước. Hiện nay sân bay Tân Sơn Nhất đang đối diện với tình trạng quá tải so với năng suất thiết kế không phù hợp, và dự báo nhu cầu sẽ tăng liên tục trong tương lai.

Theo thống kê của Cục hàng không, Cảng Hàng không Quốc tế Tân Sơn Nhất phục vụ 35, 9 triệu khách năm 2017 và 38, 5 triệu khách năm 2018, đã vượt xa năng suất thiết kế 28 triệu HK/năm. Vì Cảng Hàng không Quốc tế Long Thành chưa đi vào hoạt động trước năm 2025 nên Cảng Hàng không Quốc tế Tân Sơn Nhất cần gấp rút được mở rộng. Luận văn này trình bày cơ sở lý thuyết và phương pháp tính toán năng lực đường CHC từ các số liệu của sân bay, tính chất vận hành của sân bay quốc tế Tân Sơn Nhất, tình hình kinh tế thị trường hàng không để dự báo nhu cầu tăng cao trong tương lai, từ đó đưa ra các giải pháp cải thiện cơ sở hạ tầng để đáp ứng nhu cầu tăng năng suất sân bay. Các phương án xây thêm nhà ga hành khách về phía bắc hoặc phía nam sân bay, và việc xây thêm các đường lăn song song cần thiết cũng được phân tích trong luận văn.

Tác giả luận văn này là người làm việc cung cấp dịch vụ không lưu cho hoạt động hàng không, có những kiến thức nhất định trong mảng không lưu nên sẽ nghiêng về việc phân tích sâu mảng không lưu và các mảng liên quan như đường lăn, sân đỗ, nhà ga. Những phân tích về mảng airside và landside trong luận văn chỉ bám theo những tiêu chuẩn chung của ICAO. Với việc phân tích các phương án mở rộng sân bay Tân Sơn Nhất của ARUP, ADPi và Nhóm nghiên cứu của TpHCM cũng được tóm tắt và so sánh để trình bày góc nhìn sâu hơn từ phía những chuyên gia quốc tế. SUMMARY OF THE THESIS The objective of this Master thesis is to find the maximum capacity of Tan Son Nhat International Airport and the means to expand infrastructure and to update technology in air traffic management.

From these enhancements, the potential annual traffic movements can be boost up to 400.000 flights and the maximum capacity of Tan Son Nhat International Airport can be increased to 60 - 65 million passengers per annum with two existing runways separated by 365 m. Tan Son Nhat International Airport is the busiest airports in Vietnam which shares 40% of total passenger traffic of the country.5 million passengers in 2018 while it has total design annual capacity of 28 million passengers, which has caused constant congestion and sparked debate for expanding or building a new airport at Long Thanh. Because the planned Long Thanh International Airport cannot be put into operation by 2025, Tan Son Nhat International Airport is urgently needed to expand. This thesis presents the theoretical basis and methods for calculation of runway capacity from the airport data, the operating characteristics of Tan Son Nhat International Airport, the economic situation of aviation market, passenger increasing demand forecast, and hence solutions for improving infrastructure to meet the needs of increasing airport capacity.

The proposals of building new terminals in the north side or south side of the airport, and the construction of necessary parallel taxiways, are also considered in the thesis. The author of this thesis works at the position of providing air traffic services for aviation operations, and has certain knowledge in the air traffic segment so that a large portion of the thesis is for analyzing the air traffic management and related areas such as taxiways, aprons, terminal. The analyses of airside and landside only follow the international standards of ICAO. The analyses of alternatives for expanding Tan Son Nhat airport proposed by ARUP, ADPi and HCMC group are also presented to provide deeper perspectives of international aviation experts.

LỜI CAM ĐOAN Tôi tên Tô Mai Lan cam đoan đây là công trình do tôi nghiên cứu, dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Nguyễn Thiện Tống. Kết quả nghiên cứu được công bố trong luận văn là trung thực. Các tài liệu sử dụng trong luận văn có nguồn gốc, xuất xứ rõ ràng.HCM, ngày 11 tháng 07 năm 2020 Tô Mai Lan MỤC LỤC 1. Lý do chọn đề tài.

Mục tiêu và phương pháp nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu. Lý do tắc nghẽn Cảng Hàng không Tân Sơn Nhất.

Dự báo nhu cầu theo phương pháp xét đoán chuyên gia. Dự báo nhu cầu vận chuyển hàng không qua TSN giai đoạn 2017-2025. Dự báo nhu cầu vận chuyển hàng không qua TSN giai đoạn 2025-2035. Công ty Tư vấn Hàng không Hoa Kỳ Parsons.

Cục Hàng không Việt Nam dự báo đến năm 2020. Dự báo tiếp tục đến năm 2025 và 2030. Phương pháp ngoại suy từ chuỗi số liệu của các năm đã qua. TỔNG QUAN VỀ SÂN BAY TÂN SƠN NHẤT, CƠ SỞ HẠ TẦNG – TRANG THIẾT BỊ.

Các định nghĩa cơ bản. Vị trí địa lý. Cơ sở hạ tầng .Đường cất hạ cánh. Bố trí sân đỗ.

Đường lăn và điểm chờ. Khu vực sân bay. Vùng trời khu vực sân bay. Những đặc điểm định hướng trong khu vực sân bay quốc tế Tân Sơn Nhất.

Sơ đồ chướng ngại vật trong khu vực Sân bay Tân Sơn Nhất. Độ cao an toàn tối thiểu quy định trong khu vực sân bay. Độ cao/mực bay chuyển tiếp. Khu vực sân bay Biên Hoà.

Khu cấm và vùng nguy hiểm. Sân bay dự bị. Hệ thống trang thiết bị. Phương tiện thông tin liên lạc.

Phương tiện phụ trợ dẫn đường. Hệ thống đèn chiếu sáng. Các trang thiết bị khí tượng sân bay bao gồm. TÍNH NĂNG LỰC THÔNG HÀNH VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHO VIỆC TĂNG NĂNG SUẤT SÂN BAY TÂN SƠN NHẤT.

Giới thiệu chung. Năng lực không lưu. Khả năng thông hành .