大型樞紐機場運行效率評價體系研究

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摘 要：隨著大型機場業(yè)務(wù)量的迅速增長，機場資源的瓶頸也日益突出，給機場業(yè)務(wù)量及運行效率的提升造成了嚴(yán)重的制約。如何發(fā)揮資源的最大效能，提升機場的運行效率，是機場面臨的一個重要課題。本文提出了一種量化的大型機場運行效率評價體系，通過量化的指標(biāo)，科學(xué)分析和評價機場的運行效率，為機場效率的提升提供了一項有力的工具和思路。

關(guān)鍵詞：量化指標(biāo);綜合評價;機場效率;可調(diào)節(jié)權(quán)限

中圖分類號：F240 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）20-0247-03

0 引言

隨著我國民航事業(yè)的持續(xù)快速發(fā)展，大型機場的業(yè)務(wù)量迅速增長。截止2017年底，我國旅客吞吐量超過千萬人次的機場已經(jīng)超過32個，前十大機場吞吐量已經(jīng)突破4000萬人次。業(yè)務(wù)量的迅速增長，帶來的是機場資源瓶頸制約日益突出，空域限制、時刻容量、機位數(shù)量、近機位比例、飛機滑行距離、候機樓面積等關(guān)鍵資源對大型機場業(yè)務(wù)量的進一步增長、運行效率的進一步提高造成了嚴(yán)重的制約[1]。面對這一現(xiàn)狀，如何充分發(fā)揮現(xiàn)有資源的最大效能，提高機場運行效率，就成為機場管理者普遍關(guān)心并努力改進和緩解的一個重要課題。

本文擬根據(jù)大型機場運行管理面臨的矛盾，結(jié)合機場運行管理的實際，研究建立量化的大型樞紐機場運行效率評價的指標(biāo)體系，以期通過量化的指標(biāo)，科學(xué)分析評價機場運行效率，甄別影響機場運行效率的主要因素，并有針對性地采取提升和改進措施。

1 基本思路

機場運行效率是一個多重因素綜合影響的復(fù)雜系統(tǒng)。一般來說，機場的運行效率應(yīng)該包括圍繞機坪運行、航空器保障過程進行評價的空側(cè)運行效率，圍繞旅客流程保障過程進行評價的航站樓運行效率研究、圍繞場區(qū)交通組織進行評價分析的公共區(qū)運行效率研究以及圍繞航空器空中運行秩序進行分析的空中運行效率研究等四個方面[2]。本文著重研究航空器在機坪運行的效率及整個保障過程進行量化分析研究，即空側(cè)運行效率的量化評價問題。研究的基本思路是，通過與機場運行管理相關(guān)專業(yè)人員的交流，對相關(guān)運行數(shù)據(jù)的經(jīng)驗判斷，結(jié)合日常從事機場管理的具體實踐，列舉出影響機場運行效率的相關(guān)因素和關(guān)鍵資源，主要包括跑道、廊橋、機位、時刻容量、過站時間、航班正常性因素[3]，并對上述因素進行歸類展開，劃分出資源利用、協(xié)同運行、協(xié)同處置、外部影響、正常性水平等五個重點維度，作為評價機場空側(cè)運行效率的KPI指標(biāo)，分別評估其重要程度并計算其權(quán)重，從而實現(xiàn)對機場運行效率及其發(fā)展變化的量化評價，為決策層進行機場運行效率提升提供參考依據(jù)。

2 KPI指標(biāo)體系框架

2.1 指標(biāo)體系確定的方法

機場運行效率KPI評價體系設(shè)計目的是通過對機場資源利用、協(xié)同運行、協(xié)同處置、外部影響因素和正常性水平進行綜合分析和有效評價并給出得分，從縱向和橫向兩個方面來了解機場運行效率的整體情況，為機場管理者制訂機場運行效率措施提供參考[4]。

縱向方面：分析一定周期內(nèi)，隨時間發(fā)展變化，機場運行過程中在資源利用、協(xié)同運行、協(xié)同處置方面量化數(shù)據(jù)的發(fā)展變化情況，從而確定機場運行管理的優(yōu)勢和短板，為機場運行人員制定改進措施提供數(shù)據(jù)支撐。

橫向方面：分析同等規(guī)模不同機場在上述數(shù)據(jù)方面的運行效率，及時掌握該機場在同等規(guī)模機場中的運行情況。

2.2 KPI指標(biāo)來源依據(jù)

分析指標(biāo)根據(jù)民航局《民航航班正常統(tǒng)計辦法》和《航班正?？己酥笜?biāo)和限制措施》的要求，結(jié)合機場運行實際和運行管理需要確定。各項指標(biāo)的計算方法優(yōu)先采用行業(yè)規(guī)范方法，沒有行業(yè)規(guī)范的，由專家經(jīng)驗確定。

2.3 KPI指標(biāo)體系

各個指標(biāo)均以機場的維度，按照每天的頻率進行加工計算，如圖1所示。

3 各指標(biāo)算法

3.1 資源利用

主要選取時刻利用率、廊橋利用率和跑道利用率三個指標(biāo)進行資源利用水平的評價得分，分值范圍不0～100分，得分越高說明資源利用越好，相反得分越低，說明資源利用不好。

資源利用水平得分=r1*rw1+r2*rw2+r3*rw3;

其中r1為時刻資源利用率得分，rw1為時刻資源利用率權(quán)重因子;

r2為廊橋資源利用率得分，rw2為廊橋資源利用率權(quán)重因子;

r3為跑道資源利用率得分，rw3為跑道資源利用率權(quán)重因子。

3.1.1 時刻利用率

通過平均小時、高峰小時航班進出港架次和日均小時航班執(zhí)行率，來反映機場時刻資源繁忙度及執(zhí)行情況。

指標(biāo)計算公式如下：

平均小時進出港架次=（進港架次+出港架次）/進出港實際小時數(shù);

高峰小時進出港架次=max（小時進出港架次）;

小時航班執(zhí)行率=已執(zhí)行航班/計劃航班;

時刻利用率算法：算每個0點、1點....23點的時刻利用率，再算平均值。

時刻資源利用率打分口徑：每小時的執(zhí)行率*100（要考慮每小時執(zhí)行率如果大于1的情況，則需要考慮排除大于1的值）。

3.1.2 廊橋資源利用率

通過靠橋率和單橋日均架次來反映一定周期內(nèi)，廊橋資源是否得到充分利用。

指標(biāo)計算公式如下：

靠橋率=（進港靠橋架次+出港靠橋架次）/航班架次;

單橋日均架次=靠橋架次/廊橋數(shù);

每橋每日平均使用架次標(biāo)準(zhǔn)化：。

廊橋資源利用率打分口徑：（靠橋率*權(quán)重因子+單橋日均架次標(biāo)準(zhǔn)化*權(quán)重因子+單橋日均架次/單橋日均最大架次*權(quán)重因子）*100。

3.1.3 跑道資源利用率

通過進出港架次在南跑道、北跑道使用比例來反映跑道使用均衡情況。

指標(biāo)計算公式如下：

南跑道航班比例=（南跑道進港架次+南跑道出港架次）/進出港總架次;

北跑道航班比例=（北跑道進港架次+北跑道出港架次）/進出港總架次;

跑道資源利用率打分口徑：每小時架次超過40時，取南北跑道之比*100（分子取南北架次中的較小者），每小時架次小于40時，就不要了。

3.2 協(xié)同運行

主要選取過站時間符合性、地面滑行時間、放行延誤時間和關(guān)艙門等待時間四個指標(biāo)進行協(xié)同運行評價。得分越高說明協(xié)同運行越好，相反得分越低，說明協(xié)同運行不好。

得分：=c1*cw1+c2*cw2+c3*cw3+c4*cw4

其中c1為過站符合性得分，cw1為過站符合性權(quán)重因子;

c2為地面滑行時間得分，cw2為地面滑行時間權(quán)重因子;

c3為放行延誤時間得分，cw3為放行延誤時間權(quán)重因子;

c4為關(guān)艙門等待時間得分，cw4為關(guān)艙門等待時間權(quán)重因子。

3.2.1 過站時間符合性

通過實際與標(biāo)準(zhǔn)過站時間、計劃起飛與（落地+最小過站時間）偏差分析，來反映航班在機場過站時間是否合理。

指標(biāo)計算公式如下：

過站符合性：

實際起飛與（max（實際落地+最小過站+10分鐘，計劃起飛）+滑行時間30分鐘）進行比較。

注：標(biāo)準(zhǔn)過站時間=計劃起飛時間-計劃落地時間：

最小過站時間是民航局規(guī)定的不同機型、座位數(shù)的飛機在不同規(guī)模機場中的最小過站時間。

過站符合性打分口徑：【實際起飛<=max（實際落地+最小過站+10分鐘，計劃起飛）+滑行時間30分鐘】的航班數(shù)量占比*100。

3.2.2 地面滑行時間

通過對滑入時間、滑出時間的集中度分析，看哪些航班的滑行時間不合理，為現(xiàn)場運行人員提出改進措施提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

指標(biāo)計算公式如下：

滑入時間=擋輪檔時間-落地時間;

滑出時間=起飛時間-撤輪檔時間;

滑入時間與滑出時間的集中度分析;

滑入、滑出時間標(biāo)準(zhǔn)化：。

地面滑行時間打分口徑：滑入時間標(biāo)準(zhǔn)化*權(quán)重因子+滑出時間標(biāo)準(zhǔn)化*權(quán)重因子。

注：（所有指標(biāo)需過濾掉如滑入滑出時間是負數(shù)，異常大的數(shù)等異常數(shù)據(jù)）。

3.2.3 放行延誤時間

通過一定周期內(nèi)放行延誤時間的分析，看現(xiàn)階段的放行延誤時間是否在合理的范圍內(nèi)，并找出放行延誤的原因，提出改進措施，從而提高航班的地面保障能力。

指標(biāo)計算公式如下：

放行延誤時間=放行時間-放行判定時間;

放行延誤時間打分口徑：（1-放行延誤3分鐘內(nèi)航班/放行延誤航班*權(quán)重因子-放行延誤3-5分鐘內(nèi)航班/放行延誤航班*權(quán)重因子-放行延誤5-8分鐘內(nèi)航班/放行延誤航班*權(quán)重因子）*100。

3.2.4 關(guān)艙門等待時間

通過現(xiàn)階段關(guān)艙門等待時間的分析，指標(biāo)計算公式如下：

關(guān)艙門等待時間=起飛時間-關(guān)客艙門時間;

關(guān)艙門等待時間打分口徑：（1-關(guān)艙門等待大于30-小于等于60分鐘的航班/所有放行的航班*權(quán)重因子-關(guān)艙門等待60-120分鐘內(nèi)的航班/所有放行的航班*權(quán)重因子-關(guān)艙門等待120分鐘以上內(nèi)的航班/所有放行的航班*權(quán)重因子）*100。

3.3 協(xié)同處置

主要選取放行延誤恢復(fù)率進行協(xié)同處置評價。

3.3.1 延誤恢復(fù)率

通過延誤挽回比例和延誤挽回時間的分析，來反映過站的航班由于進港延誤，而在本場消化掉延誤時間的能力，即協(xié)同處置的能力。

指標(biāo)計算公式如下：

延誤挽回比例=（過站航班進港延誤卻離港正常的航班中，離港正常航班數(shù)/進港延誤航班數(shù);

延誤挽回時間=進港延誤時間-出港延誤時間（過站航班進港延誤航班中）;

注：進港延誤時間=實際落地-計劃落地。

出港延誤時間=實際起飛-計劃起飛;

延誤挽回時間標(biāo)準(zhǔn)化：。

延誤恢復(fù)率打分口徑：（延誤挽回比例*權(quán)重因子+延誤挽回時間標(biāo)準(zhǔn)化*權(quán)重因子（挽回時間為負值時按負值計算））*100。

目前，由于協(xié)同處置分數(shù)普遍過低，經(jīng)過研究采用基線分數(shù)處理的方式來整體提高協(xié)同處置分數(shù)，公式如下：

協(xié)同處置調(diào)整后分數(shù)=

其中，60位基線分數(shù)，而延誤恢復(fù)率分數(shù)最大值為100，開根號后則最大值約為32。

3.3.2 延誤內(nèi)部因素

主要對航空公司，機場，空管，油料，聯(lián)檢，離港系統(tǒng)內(nèi)部因素的影響導(dǎo)致航班延誤的情況的分析，通過內(nèi)部因素的情況分析，反映內(nèi)部因素對本場的影響程度。

指標(biāo)計算公式舉例如下：

航空公司原因延誤程度=航空公司原因延誤架次/延誤總架次;

管空原因延誤程度=空管原因延誤架次/延誤總架次;

內(nèi)部因素打分口徑：（1-（航空公司因素占比*權(quán)重因子+機場因素占比*權(quán)重因子+空管因素占比*權(quán)重因子+油料因素占比*權(quán)重因子+聯(lián)檢因素占比*權(quán)重因子+離港系統(tǒng)因素占比*權(quán)重因子））*100。

3.3.3 航班正常性

航班正常性：主要選取放行正常率、始發(fā)正常率、航班正常率和離港航班正常率進行航班正常性評價。得分越高說明航班正常性越好，相反得分越低，說明航班正常性不好。

航班正常性得分：=n1*nw1+n2*nw2+n3*nw3+n4*nw4。

n1為放行正常率得分，nw1為放行正常率權(quán)重因子;

n2為始發(fā)正常率得分，nw2為始發(fā)正常率權(quán)重因子;

n3為航班正常率得分，nw3為航班正常率權(quán)重因子;

n4為離港航班正常率得分，nw4為離港航班正常率權(quán)重因子。

3.3.4 放行正常率

反映航班在本機場始發(fā)、過站時，各單位綜合保障的能力。

指標(biāo)計算公式如下：

放行正常率=放行正常班次/放行總班次;

放行正常率打分口徑：放行正常率*100。

3.3.5 始發(fā)正常率

反映航班在本機場始發(fā)時，各單位綜合保障的能力。

指標(biāo)計算公式如下：

始發(fā)正常率=始發(fā)正常班次/始發(fā)放行總班次;

始發(fā)正常率打分口徑：始發(fā)正常率*100。

3.3.6 航班正常率

反映航空公司執(zhí)行航班時實際與計劃進出港時間的匹配能力。

指標(biāo)計算公式如下：

航班正常率=（進港正常班次+離港正常班次）/進出港總班次。

航班正常率打分口徑：航班正常率*100。

3.3.7 離港正常率

反映航空公司執(zhí)行航班時實際與計劃離港時間的匹配能力。

指標(biāo)計算公式如下：

離港正常率=離港正常班次/離港總班次。

離港正常率打分口徑：離港正常率*100。

3.4 各指標(biāo)權(quán)重因子確定方法

主客觀組合法：針對主、客觀賦權(quán)法各自的優(yōu)缺點，為兼顧到?jīng)Q策者對屬性的偏好，同時又力爭減少賦權(quán)的主觀隨意性，使屬性的賦權(quán)達到主觀與客觀的統(tǒng)一，進而使決策結(jié)果真實、可靠，所以制定了以主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法為基礎(chǔ)的組合賦權(quán)法[5]。

組合賦權(quán)法采用“乘法”集成法，其計算方式如下：

其中，表示第個權(quán)重組合，，分別表示第個屬性的客觀權(quán)重和主觀權(quán)重。該方法使用于指標(biāo)個數(shù)較多，權(quán)重分配比較平均的情況。

針對機場綜合評價權(quán)重系數(shù)確定主要采用熵值法、專家調(diào)查法和組合賦權(quán)法三種方法。

其中，一級指標(biāo)和二級指標(biāo)的權(quán)重因子均采用組合賦權(quán)法，三級指標(biāo)的權(quán)重因子則采用專家調(diào)查法。

4 調(diào)節(jié)系數(shù)

主要對旅客，天氣，軍事活動，航班量，公共安全，航班時刻安排外部因素的影響導(dǎo)致航班延誤的情況的分析，反映外部因素對本場的影響程度。

外部因素系數(shù)：天氣原因延誤比*權(quán)重因子+軍事活動原因延誤比*權(quán)重因子+航班量/1000*權(quán)重因子+公共安全延誤比*權(quán)重因子+旅客延誤比*權(quán)重因子+航班時刻安排延誤比*權(quán)重因子。

外部因素的權(quán)重因子采用組合賦權(quán)法的計算方法，機場運行綜合評價打分的調(diào)節(jié)系數(shù)，參考“外部因素系數(shù)”的值，根據(jù)外部因素系數(shù)的大小來調(diào)節(jié)整體打分的權(quán)重。

目前的權(quán)重系數(shù)口徑為：權(quán)重系數(shù)=外部因素系數(shù)/外部調(diào)節(jié)系數(shù)+1。

5 綜合評價算法

機場運行綜合評價打分體系是通過對機場資源利用、協(xié)同運行、協(xié)同處置、延誤內(nèi)外部因素、和航班正常性進行綜合分析和有效評價并給出得分。

綜合評價打分口徑為：（資源利用分數(shù)*權(quán)重因子+協(xié)同運行分數(shù)*權(quán)重因子+協(xié)同處置分數(shù)*權(quán)重因子+延誤內(nèi)部因素分數(shù)*權(quán)重因子+航班正常性分數(shù)*權(quán)重因子）*調(diào)節(jié)系數(shù)。

6 結(jié)語

本文根據(jù)機場空側(cè)運行的實際情況，從資源利用、協(xié)同運行、協(xié)同處置、外部影響因素四個方面對機場運行效率情況進行評價分析，通過總體分數(shù)可以直觀了解機場一天整體運行情況。選取評價的四個方面是機場運行的重要指標(biāo)，并根據(jù)運控實際的情況對各個指標(biāo)進行設(shè)計，為保持評價體系的靈活性，設(shè)計了權(quán)限體系，可根據(jù)機場具體的情況調(diào)節(jié)權(quán)限系統(tǒng)，從而影響評價的分數(shù)。本評價體系為機場運控人員掌握機場運行情況提供了一種工具，實際了解機場在運行過程中的薄弱環(huán)節(jié)，可以有針對性地進行提升，同時也為機場管理者提供整體了解機場運行情況的指標(biāo)，對機場運行效率的提升有一定的指導(dǎo)意義。

參考文獻

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