濱海國際機(jī)場T2航站樓值機(jī)柜臺仿真優(yōu)化

摘 要：文章基于天津濱海國際機(jī)場航站樓的實地調(diào)研，重點研究值機(jī)柜臺在日常運行和計劃排班中存在的問題，并通過系統(tǒng)仿真的手段，提出運行優(yōu)化方案。首先研究值機(jī)柜臺區(qū)域的分配優(yōu)化，基于旅客滿意度調(diào)查的目標(biāo)和IATA民用機(jī)場旅客服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，由大量航班數(shù)據(jù)及旅客到達(dá)時間分布重新規(guī)劃柜臺開放數(shù)量和時間。

關(guān)鍵詞：航站樓 值機(jī)柜臺 機(jī)場仿真

一、引言

航站樓作為機(jī)場的重要子系統(tǒng)，是旅客辦理值機(jī)、安檢、候機(jī)等活動的場所，因此航站樓運營管理水平的高低直接影響機(jī)場的運行效率。天津機(jī)場當(dāng)前的航站樓旅客服務(wù)資源已不能有效滿足航空運輸需求，這也成為制約天津機(jī)場發(fā)展的重要因素。本文以大量收集和閱讀相關(guān)的文獻(xiàn)資料為基礎(chǔ)，實地調(diào)查法、問卷調(diào)查法收集相關(guān)數(shù)據(jù)，以排隊論和系統(tǒng)仿真等基本理論為依據(jù)，采用數(shù)學(xué)模型與OR（Operation Research）運算系統(tǒng)仿真模擬設(shè)計系統(tǒng)，根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研、提出問題、明確流程、構(gòu)建模型、驗證系統(tǒng)、分析結(jié)果和優(yōu)化系統(tǒng)的思路對天津機(jī)場核心資源的優(yōu)化進(jìn)行研究。 對天津機(jī)場航站樓內(nèi)836位旅客進(jìn)行問卷調(diào)查，收集168小時的實時航班數(shù)據(jù)、值機(jī)柜臺的使用數(shù)據(jù)，模擬運行現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)行運行模式的瓶頸所在，并提出優(yōu)化方案。

二、天津機(jī)場T2航站樓值機(jī)柜臺分配存在問題探究

2016年8月9日在機(jī)場進(jìn)行了24小時的實地調(diào)研。嚴(yán)格按照各航空公司對應(yīng)值機(jī)柜臺開放數(shù)量及時間，對應(yīng)當(dāng)天航班數(shù)據(jù)的實地調(diào)研，并以調(diào)查所得旅客對值機(jī)時間的滿意度閥值作為參數(shù)限制，對機(jī)場值機(jī)柜臺運行效率進(jìn)行了模擬仿真（此處以F區(qū)、H1區(qū)為例分析探究值機(jī)柜臺存在的問題）

分析上述仿真結(jié)果以及各區(qū)域柜臺對應(yīng)服務(wù)旅客數(shù)量，得出如下柜臺分配存在問題：

1.各類值機(jī)柜臺數(shù)量與所服務(wù)航空公司匹配存在問題。如上圖H1區(qū)設(shè)定普通值機(jī)柜臺數(shù)量為4，仿真結(jié)果中允許開放的最大普通值機(jī)柜臺數(shù)量也為4，在這種情況下，如果該時段H1區(qū)的航班數(shù)增加時，值機(jī)柜臺的開放數(shù)量就無法滿足航班數(shù)的要求，因此在當(dāng)前H1區(qū)的分配現(xiàn)狀下，H1區(qū)航空公司增加航班的要求就受到限制。

2.各類值機(jī)柜臺數(shù)量與實際旅客值機(jī)方式所占比例不匹配。例如H3區(qū)中自助值機(jī)柜臺數(shù)量高達(dá)23處占總值機(jī)柜臺數(shù)量的57.5%遠(yuǎn)高于問卷調(diào)查中的35.44%導(dǎo)致資源配置不合理。

3.旅客滿意度設(shè)定存在問題。根據(jù)問卷調(diào)查和實地調(diào)研發(fā)現(xiàn)，機(jī)場預(yù)計的旅客滿意度閥值超出實際旅客滿意度閥值，即問卷調(diào)查顯示的旅客可允許等待的滿意時間短于當(dāng)前狀態(tài)下機(jī)場所提供服務(wù)時間。

4.各區(qū)域柜臺開放數(shù)量及開放時間存在問題。以F區(qū)為例，雖然設(shè)定的普通值機(jī)柜臺數(shù)量為20，但是機(jī)場實際最大開放柜臺數(shù)量僅為10。機(jī)場并沒有根據(jù)不同時段的航班密度，合理增加或減少值機(jī)柜臺的數(shù)量，造成值機(jī)高峰時段旅客等待時間較長，導(dǎo)致旅客滿意度低。

5.旅客排隊方式存在問題。機(jī)場應(yīng)對多值機(jī)柜臺單隊列和多值機(jī)柜臺多隊列的排隊方式進(jìn)行合理的配置。針對兩種排隊方式不同的特點，結(jié)合機(jī)場的實際情況以及旅客的心理偏好進(jìn)行綜合優(yōu)化。

三、國航、山航、深航普通值機(jī)柜臺優(yōu)化示例

1.值機(jī)柜臺與航空公司匹配優(yōu)化。根據(jù)航空公司對應(yīng)航班數(shù)量和F、G、H三大區(qū)域現(xiàn)有的柜臺布局，對部分航空公司的值機(jī)區(qū)域進(jìn)行調(diào)整，從區(qū)域著手進(jìn)行初步地均勻分配，值機(jī)柜臺的擺放原則不變，將天津機(jī)場的航空公司的值機(jī)柜臺基于區(qū)域進(jìn)行重新配置使得資源能發(fā)揮最大效用，然后基于各個航空公司一天的航班數(shù)量、航空公司與其專用值機(jī)柜臺之間的所屬關(guān)系等原則，從提高機(jī)場航站樓的空間利用，提高值機(jī)效率的角度對值機(jī)柜臺與航空公司的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行了調(diào)整，具體方案與仿真結(jié)果如下：

F1區(qū)：CA ZH SC 16個普通值機(jī)柜臺，1個VIP值機(jī)柜臺，10個自助值機(jī)柜臺

F2區(qū)：BK 9C EU 6個普通值機(jī)柜臺，1個VIP值機(jī)柜臺，5個自助值機(jī)柜臺

2.值機(jī)柜臺開放時間及數(shù)量優(yōu)化。此處以排隊論多服務(wù)臺多隊列模型來估計每個時段所需服務(wù)臺

2.1問題描述。以前述第一步優(yōu)化后的F1區(qū)值機(jī)區(qū)域為例，通過7天的航班數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，一天內(nèi)各個航班旅客值機(jī)時的柜臺數(shù)量都是8，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入仿真模擬系統(tǒng)中，由系統(tǒng)生成的旅客值機(jī)報表也可以看出（圖3）：在旅客到達(dá)分布存在波峰波谷，根據(jù)現(xiàn)在的值機(jī)柜臺開放規(guī)則，會造成高峰時期人員擁擠，使得旅客滿意率降低；低峰時期機(jī)場服務(wù)資源大量浪費，造成機(jī)場成本的增加。因此引入多服務(wù)臺多隊列的排隊論模型對值機(jī)柜臺進(jìn)行優(yōu)化，以30分鐘為優(yōu)化單位，根據(jù)30分鐘內(nèi)的旅客數(shù)量為依據(jù)，根據(jù)值機(jī)柜臺的服務(wù)效率，計算出30Min內(nèi)，滿足旅客最優(yōu)等待時間（5Min）所需開放的值機(jī)柜臺數(shù)量。

2.2前提假設(shè)。（1）旅客的到達(dá)過程在30min內(nèi)是服從平均到達(dá)率為λ的泊松分布。（2）值機(jī)柜臺的時間間隔為μ的負(fù)指數(shù)分布。 （3）假定各值機(jī)柜臺服務(wù)效率相同。（4）旅客排隊方式為多隊列排隊。（5）排隊隊列數(shù)量與值機(jī)柜臺數(shù)量相等。

2.3變量假設(shè)。

變量解釋：

n。：某一單位時間段內(nèi)（30 Min）需要開放的值機(jī)柜臺數(shù)量 Cμ：整個服務(wù)機(jī)構(gòu)的平均服務(wù)率 ρ：值機(jī)柜臺的服務(wù)強(qiáng)度或平均利用率為 λ：單位時間內(nèi)到達(dá)的顧客數(shù)：值機(jī)柜臺空閑的概率：n個值機(jī)柜臺的平均空閑的概率：表示隊長，即系統(tǒng)中的旅客總數(shù) ：表示排隊長，即隊列中的旅客總數(shù)：表示旅客在系統(tǒng)中的停留時間：表示旅客在隊列中的等待時間。（根據(jù)旅客滿意度調(diào)查，旅客滿意的排隊等待時間為5-10分鐘，因此將設(shè)定為7分鐘。）

計算出各個時間段所需柜臺數(shù)C的值如下：

依據(jù)模型的運算結(jié)果對各個時段的值機(jī)柜臺進(jìn)行逐個手動修改，由系統(tǒng)仿真驗證證明，以此算法可以在保證旅客滿意度的前提下，有效降低值機(jī)柜臺的運營成本。在前述值機(jī)柜臺分配優(yōu)化的基礎(chǔ)上進(jìn)行值機(jī)柜臺開放時間和數(shù)量進(jìn)行優(yōu)化的前后效率對比如下：

四、結(jié)語

通過優(yōu)化策略和仿真效率驗證的實施，包括值機(jī)區(qū)域所對應(yīng)航空公司的對應(yīng)以及值機(jī)柜臺數(shù)量的重新分配，不同時段值機(jī)柜臺數(shù)量的調(diào)整。天津濱海國際機(jī)場的值機(jī)效率得到了顯著的提高，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：以國航、山航、深航普通值機(jī)柜臺為例，旅客滿意度由89.41%增加到98.02%，成本減少了8100元。對不同時段值機(jī)柜臺的開放數(shù)量進(jìn)行重新規(guī)劃了以后，得到了在不同時段一定服務(wù)水平下的機(jī)場值機(jī)柜臺資源實際需求，完成值機(jī)柜臺的動態(tài)分配，根據(jù)旅客到達(dá)人數(shù)的變化動態(tài)開關(guān)柜臺，使旅客排隊人數(shù)和排隊時間維持在一定范圍內(nèi)，改進(jìn)了工作人員的排班計劃，為評估值機(jī)柜臺操作計劃的效果提供了可能性，使值機(jī)柜臺得到了高效的配置，減少了不必要的值機(jī)柜臺維護(hù)成本，在這種配置下，旅客的滿意度得到了大幅度的提高，滿足了旅客在高峰時段的快速值機(jī)需求，低峰時刻又有效節(jié)省了資源，節(jié)約了值機(jī)柜臺的人工成本。此外，值機(jī)旅客很可能將節(jié)省出來的排隊等候時間用于機(jī)場購物，從而增加機(jī)場商業(yè)收入。

通過優(yōu)化策略的改進(jìn)，擴(kuò)大了天津機(jī)場的旅客容量，為天津濱海國際機(jī)場的未來發(fā)展奠定里基礎(chǔ)，減輕了未來機(jī)場可能發(fā)生的航站樓容量不足的隱患，為未來天津機(jī)場新航線的開辟奠定基礎(chǔ)。