虛擬排隊(duì)系統(tǒng)在機(jī)場(chǎng)安檢中的應(yīng)用

楊媛元 吳一飛 藍(lán)子睿 王嘉文 涂念之

摘 要：民航業(yè)在出行方面為人們的生活提供了便利，但是，我國(guó)機(jī)場(chǎng)安檢口經(jīng)常出現(xiàn)人滿為患的景象，在排隊(duì)等待安檢的過程中浪費(fèi)了大量的時(shí)間，極大地影響了乘客對(duì)機(jī)場(chǎng)服務(wù)的滿意度。機(jī)場(chǎng)在不會(huì)對(duì)乘客滿意度產(chǎn)生負(fù)面影響的前提下，不斷尋求能夠降低安全成本的機(jī)會(huì)。因此，如何快速高效地緩解乘客排隊(duì)等待問題，已經(jīng)成為機(jī)場(chǎng)提升服務(wù)和管理水平的一個(gè)不容忽視的問題。

關(guān)鍵詞：虛擬排隊(duì)；機(jī)場(chǎng)安檢；運(yùn)營(yíng)成本

中圖分類號(hào)：V328.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）24-0162-02

Abstract： The civil aviation industry has provided convenience for people's lives in terms of travel. However， the airport security checkpoints in China are often overcrowded， wasting a lot of time in the process of queuing up for security checks， which has greatly affected the passenger satisfaction to the airport service. Under the premise of not having a negative impact on passenger satisfaction， airports continue to seek opportunities to reduce security costs. Therefore， how to alleviate the passenger queuing problem quickly and efficiently has become a problem that can not be ignored to improve the service and management level of the airport.

Keywords： virtual queue； airport security check； operation cost

1 概述

1.1 本文研究背景

客運(yùn)量的增長(zhǎng)、航空業(yè)日益激烈的競(jìng)爭(zhēng)以及乘客對(duì)于服務(wù)質(zhì)量的需求日益增長(zhǎng)，這些因素使得機(jī)場(chǎng)的未來面臨著諸多挑戰(zhàn)[1]。這些挑戰(zhàn)包括成本日益上升，收入增長(zhǎng)受限以及客戶群體的不滿意度日益增加[2]。但是，削減安全預(yù)算是有風(fēng)險(xiǎn)的，因?yàn)檫@會(huì)增加安檢隊(duì)列數(shù)。隊(duì)列數(shù)增加會(huì)影響客戶對(duì)于機(jī)場(chǎng)的滿意度。

虛擬排隊(duì)系統(tǒng)試圖通過允許客戶接收回叫而不是排隊(duì)等待來解決后一個(gè)問題。虛擬排隊(duì)并沒有消除等待時(shí)間，但它確實(shí)改變了顧客的看法，因?yàn)榭蛻艨梢岳^續(xù)干自己的事。在提供虛擬排隊(duì)和保留等待之間選擇時(shí)，大約一半的客戶選擇虛擬排隊(duì)[3]。

當(dāng)顧客對(duì)于安檢的需求處于高峰時(shí)，這種波動(dòng)會(huì)產(chǎn)生排隊(duì)高峰，而在需求低迷期間又會(huì)出現(xiàn)資源的浪費(fèi)。虛擬隊(duì)列可以被解釋為等待進(jìn)入真實(shí)隊(duì)列的無形的乘客線。在這種情況下，這個(gè)概念是將時(shí)間窗口（以下簡(jiǎn)稱TW）分配給乘客，讓他們?cè)谔囟ǖ臅r(shí)間間隔內(nèi)進(jìn)入優(yōu)先通道。這是一個(gè)通過將需求從高峰時(shí)段轉(zhuǎn)移到空閑時(shí)段來提供重新分配旅客到達(dá)時(shí)間的過程。

1.2 現(xiàn)有虛擬排隊(duì)

餐廳、游樂園和呼叫中心利用人們靈活的時(shí)間安排，縮短客人的排隊(duì)時(shí)間。但是，機(jī)場(chǎng)安檢部門必須考慮航班起飛時(shí)間表。從排隊(duì)的角度來看，這些條件使得這個(gè)過程變得更加復(fù)雜。雖然有幾篇關(guān)于機(jī)場(chǎng)相關(guān)問題的論文，但他們通常涉及飛機(jī)起飛過程和可用跑道的數(shù)量[4]和機(jī)組人員調(diào)度[5]。據(jù)我們所知，只有Narens描述了處理虛擬排隊(duì)對(duì)機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)的潛在影響，他聲稱給予航空公司旅客特定的TWs，那么他們到達(dá)安檢處時(shí)可以減少排隊(duì)時(shí)間，乘客幾乎不需要排隊(duì)等待，那么對(duì)于很多機(jī)場(chǎng)來說，這就減少了旅客的總等候時(shí)間[6]。

2 機(jī)場(chǎng)虛擬排隊(duì)系統(tǒng)

2.1 虛擬排隊(duì)的含義

虛擬排隊(duì)方法是均衡機(jī)場(chǎng)客流量，將一部分高峰期的安檢需求轉(zhuǎn)移到非高峰時(shí)期，使整體的安檢需求趨勢(shì)更加平緩，也避免了大量乘客在短期內(nèi)同時(shí)到達(dá)造成的排隊(duì)擁擠的情況。這樣可以減少高峰時(shí)期的排隊(duì)乘客的平均等待時(shí)間[7]。

2.2 現(xiàn)有機(jī)場(chǎng)虛擬排隊(duì)系統(tǒng)

目前辛辛那堤/北肯塔基國(guó)際機(jī)場(chǎng)已經(jīng)用上了一套追蹤手機(jī)的系統(tǒng)來減少排隊(duì)時(shí)間，且該機(jī)場(chǎng)是第一家用上這套系統(tǒng)的美國(guó)機(jī)場(chǎng)。根據(jù)普渡大學(xué)的計(jì)算，安檢排隊(duì)時(shí)間已經(jīng)減少了1/3，平均等待時(shí)間從13.2分鐘降到了8.9分鐘。在特定區(qū)域內(nèi)安置好傳感器，通過藍(lán)牙或者Wi-Fi尋找游客所持設(shè)備（例如手機(jī)、平板等）的唯一標(biāo)識(shí)符，以此計(jì)算特定區(qū)域內(nèi)旅客數(shù)量。在該案例里，對(duì)應(yīng)的就是計(jì)算安檢時(shí)每個(gè)隊(duì)列的人流量。旅客能得知需要等待的時(shí)間，而機(jī)場(chǎng)也能更好地調(diào)配人手。

上海機(jī)場(chǎng)為了方便旅客，推出了一條試運(yùn)行安檢通道：互聯(lián)網(wǎng)+通道，實(shí)現(xiàn)了線上實(shí)名注冊(cè)、線下快速安檢模式。

3 虛擬排隊(duì)模擬

西歐某大型國(guó)際機(jī)場(chǎng)（以下簡(jiǎn)稱WE）在2003年至2008年期間的安檢人員數(shù)量已經(jīng)從2000增加至4000人左右，同期總安全成本增加了75%。

3.1 參數(shù)設(shè)置

為了建立一個(gè)模擬模型，有必要確定所有的相關(guān)參數(shù)：航班時(shí)刻表，乘客載客率（實(shí)際乘客人數(shù)和可用座位之間的比率），乘客到達(dá)分布和乘客中轉(zhuǎn)率。后者表示通過抵達(dá)航班應(yīng)該到達(dá)的機(jī)場(chǎng)的乘客的百分比，并且在中轉(zhuǎn)航班上起飛，因此不必通過安檢。

3.2 建立模型

目前，乘客必須先加入普通隊(duì)列，在某個(gè)特定的時(shí)間將其分成多個(gè)小隊(duì)列，然后通過安全檢查。進(jìn)入虛擬隊(duì)列的乘客繞過普通隊(duì)列，并在到達(dá)安檢口時(shí)被分配到各個(gè)安檢通道隊(duì)列?？偟却龝r(shí)間是每一部分中等待時(shí)間的總和。

在VQ原則下，乘客的排隊(duì)過程有所改變，旅客的排隊(duì)過程因?yàn)榧尤肓颂摂M隊(duì)列而被改變，虛擬隊(duì)列中的是時(shí)間窗（以下稱為TW）旅客。VQ過程不需要單獨(dú)的安檢通道。當(dāng)安檢通道中的旅客被分散到更小的隊(duì)列時(shí)，虛擬隊(duì)列和普通隊(duì)列的乘客將匯合。此時(shí)，虛擬隊(duì)列中的乘客優(yōu)先于普通隊(duì)列中的乘客進(jìn)入安檢通道。

4 虛擬排隊(duì)的效果

4.1 減少安檢人員和成本

研究表明：星期二和星期六所需工時(shí)和日成本的最大可能減少量分別為17.5%和6.4%。實(shí)際上幾乎所有的模擬情景都可以達(dá)到這兩個(gè)百分比。安檢人員的年節(jié)約成本可能達(dá)到約80萬歐元。

4.2 減少排隊(duì)等待的時(shí)間

當(dāng)未實(shí)施虛擬排隊(duì)時(shí)，乘客的等待時(shí)間在15分鐘左右；實(shí)施部分虛擬排隊(duì)時(shí)，乘客的等待時(shí)間為11分鐘左右；當(dāng)實(shí)施全部虛擬排隊(duì)時(shí)，乘客的等待時(shí)間為3.5分鐘左右。這說明，虛擬排隊(duì)系統(tǒng)的確能降低乘客的排隊(duì)等待時(shí)間，并且虛擬排隊(duì)系統(tǒng)較實(shí)際排隊(duì)的比重越大，這種排隊(duì)時(shí)間就減少的越明顯。

5 結(jié)束語

在歐洲一個(gè)主要機(jī)場(chǎng)進(jìn)行的案例研究表明，VQ的應(yīng)用可以在降低平均等待時(shí)間和運(yùn)營(yíng)成本方面帶來顯著的效益。在安檢人員數(shù)量不變的情況下，機(jī)場(chǎng)的虛擬隊(duì)列也許能夠使得隊(duì)列縮短成為可能，或在排隊(duì)時(shí)間不變的情況下減少安檢人員的數(shù)量。由于機(jī)場(chǎng)最擔(dān)心的是安全成本的增加，因此VQ的應(yīng)用可以減少機(jī)場(chǎng)安檢人員的數(shù)量，同時(shí)不會(huì)增加平均旅客等待時(shí)間。我們研究的結(jié)果可能會(huì)導(dǎo)致機(jī)場(chǎng)在人員，資源和航站樓空間的需求上發(fā)生變化，并有助于提高全球機(jī)場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)效率和降低運(yùn)營(yíng)成本。

參考文獻(xiàn)：

[1]Robert de Lange. Virtual queuing at airport security lanes[J]. European Journal of Operational Research， 2013，1（225）：153-165.

[2]程明，梁文娟.機(jī)場(chǎng)安檢人員工作壓力源及影響因素研究[J].中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2011，7（01）：63-67.

[3]Merriman， D.m. The Total Economic Impact of Virtual Hold's Virtual Queuing Solutions. Forrester Consulting， Cambridge. 2006.

[4]Daniel， Joseph I. Congestion pricing and capacity of large hub airports： abottleneck model with stochastic queues. Econometrica， 1995，63（2）：327-370.

[5]Azmat， Carlos S.， Wider， Marino. A case study of single shift planning and scheduling under annualized hours： a simple three-step approach. European Journal of Operational Research， 2004，153：148-170.

[6]Narens， J. Virtual queuing could it be a reality for airports？ Industrial Engineer，2004，11（12）：32-37.

[7]張?chǎng)斡?機(jī)場(chǎng)安檢過程乘客的虛擬排隊(duì)方法研究[D].天津：中國(guó)民航大學(xué)，2016.