基于聯(lián)合模型的機(jī)場(chǎng)航站樓尋路影響因素*

任新惠 侯慧停

（中國民航大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院 天津300300）

0 引 言

近年來，隨著民航運(yùn)輸旅客吞吐量的增加，航站樓的規(guī)模逐漸擴(kuò)大，空間布局日益復(fù)雜。旅客經(jīng)常會(huì)在航站樓內(nèi)迷失方向，影響旅客整體登機(jī)時(shí)間。特別是在緊急情況下，尋路困難成為了1個(gè)問題，嚴(yán)重影響著旅客的乘機(jī)服務(wù)體驗(yàn)。“尋路”是1種行為，是指人在1個(gè)特定的環(huán)境中，巧用自己獲得的信息找到目標(biāo)點(diǎn)的過程[1]。

目前，大多數(shù)學(xué)者對(duì)尋路過程的研究主要集中在旅游景區(qū)[2]、交通樞紐區(qū)[3-4]等地方。趙瑩等[5]研究了旅客在景區(qū)的尋路行為，建立了游客尋路行為模型和導(dǎo)向標(biāo)識(shí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，發(fā)現(xiàn)標(biāo)識(shí)指引對(duì)尋路過程起著重要的影響作用。Zhu等[6]采用VR技術(shù)構(gòu)架出虛擬地鐵站，研究了建筑可視范圍對(duì)緊急尋路和緊急疏散過程的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)策略和建筑物的特征影響旅客方向的選擇。Shiwakoti等[7]研究火車站的緊急疏散尋路問題，通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，旅客對(duì)車站熟悉，但不了解緊急疏散尋路工具和尋路程序；性別、年齡等因素在認(rèn)知上也有差異，研究結(jié)果可以幫助應(yīng)急管理人員制定適當(dāng)?shù)牟呗?、設(shè)計(jì)解決方案和培訓(xùn)計(jì)劃，以有效和安全的疏散。另外，A.C.Farr等[8]認(rèn)為性別、語言文化、認(rèn)知能力、路線策略和空間布局等人為因素和環(huán)境因素的相互作用對(duì)尋路決策有著很大的影響。L.B.Zomer等[9]根據(jù)在荷蘭調(diào)查的空間環(huán)境報(bào)告問卷確定了2種城市尋路方式，使用廣義線性模型估計(jì)出性別和年齡對(duì)2種尋路方式有很大的影響。

尋路問題不僅存在于旅游景區(qū)、交通樞紐區(qū)等人群密集的地方，大型航站樓空間布局復(fù)雜，旅客在航站樓內(nèi)值機(jī)、安檢、尋找登機(jī)口時(shí)，也存在著尋路難的問題。機(jī)場(chǎng)尋路是旅客在航站樓內(nèi)導(dǎo)向的過程[10]。A.Churchill等[11]根據(jù)不同區(qū)域能見度指數(shù)的高低，發(fā)現(xiàn)標(biāo)識(shí)對(duì)尋路過程起著重要的影響作用。張婉琳[12]運(yùn)用了仿真軟件、C語言編程模擬了石家莊機(jī)場(chǎng)旅客尋路過程，發(fā)現(xiàn)標(biāo)識(shí)布設(shè)系統(tǒng)的合理程度嚴(yán)重地影響著尋路過程。尋路輔助工具也對(duì)機(jī)場(chǎng)的服務(wù)質(zhì)量起著重要作用[13]。N.Shiwakoti等[14]研究了青島機(jī)場(chǎng)和墨爾本機(jī)場(chǎng)中旅客對(duì)緊急尋路工具和尋路流程的感知和意識(shí)，發(fā)現(xiàn)性別和年齡對(duì)理解緊急尋路工具和尋路流程上存在著差異。另外，高質(zhì)量的尋路系統(tǒng)可以減少旅客在航站樓中移動(dòng)的時(shí)間，消除尋路過程中的不確定性，提高乘客對(duì)機(jī)場(chǎng)服務(wù)的滿意度[15]。田晶等[16]針對(duì)北京大興國際機(jī)場(chǎng)的空間布局進(jìn)行了尋路優(yōu)化方案設(shè)計(jì)，通過引入分級(jí)引導(dǎo)策略，將相似功能進(jìn)行區(qū)域性整合，不僅降低了旅客到達(dá)機(jī)場(chǎng)后做出尋路決策的難度，同時(shí)也降低了到達(dá)出口的擁堵風(fēng)險(xiǎn)。關(guān)華等[17]提出將人工智能應(yīng)用于航站樓內(nèi)進(jìn)行智能定位導(dǎo)航，通過動(dòng)態(tài)導(dǎo)航引導(dǎo)旅客在航站樓內(nèi)的尋路，縮短了旅客到達(dá)目標(biāo)位置的時(shí)間。

上述的機(jī)場(chǎng)航站樓尋路研究大多只考慮性別、年齡、導(dǎo)向標(biāo)識(shí)和空間布局、尋路輔助工具等可觀測(cè)變量，忽視了個(gè)人素質(zhì)及個(gè)人感知等不可觀測(cè)因素對(duì)尋路過程的影響。因此，本文重點(diǎn)探究旅客在航站樓內(nèi)尋路過程的影響因素及其影響程度，進(jìn)而提升旅客乘機(jī)體驗(yàn)，同時(shí)為機(jī)場(chǎng)管理者規(guī)劃航站乘機(jī)流程提供依據(jù)。

1 航站樓內(nèi)尋路過程的影響因素

1.1 旅客航站樓內(nèi)乘機(jī)流程及尋路影響因素

旅客進(jìn)入航站樓后，需要值機(jī)、托運(yùn)行李、安全檢查，尋找登機(jī)口的位置、候機(jī)。如圖1所示，在乘機(jī)流程的整個(gè)過程中，各個(gè)環(huán)節(jié)都涉及到了尋路問題。

在整個(gè)乘機(jī)過程中，旅客的個(gè)人基本屬性、出行特征會(huì)對(duì)尋路過程產(chǎn)生一定的影響。旅客可能因?yàn)槌藱C(jī)頻率過低而對(duì)整個(gè)乘機(jī)流程和機(jī)場(chǎng)不熟悉，同行人數(shù)過多、行李量過多、機(jī)場(chǎng)客流過大而影響行進(jìn)速度。出行目的、飛行時(shí)長影響著旅客選擇提前多久出發(fā)，提前到達(dá)機(jī)場(chǎng)的時(shí)間決定著尋路時(shí)間的寬裕程度。不同的飛行時(shí)段，機(jī)場(chǎng)客流也不相同。自身個(gè)人素質(zhì)能力比如方向感、理解能力，引導(dǎo)信息的準(zhǔn)確性、充分性和設(shè)施布局的分散程度也都影響著旅客尋路的難易程度。這些因素中，既有內(nèi)部因素，又有外部因素。旅客的理解能力、方向感等個(gè)人素質(zhì)能力可能與年齡、性別、文化水平等個(gè)人屬性有關(guān)。此外，主體對(duì)環(huán)境的感知差異也會(huì)對(duì)尋路過程產(chǎn)生影響。不同機(jī)場(chǎng)航站樓的設(shè)施布局不同，不同的人感受也不同。所以，使用不同區(qū)域感知遠(yuǎn)近程度來衡量設(shè)施布局的分散程度。因此，尋路行為是個(gè)人屬性、出行特征、機(jī)場(chǎng)狀況和感知因素等多方面因素共同決定的。在航站樓內(nèi)的尋路過程中，個(gè)人屬性、出行特征、機(jī)場(chǎng)狀況等屬于顯變量，個(gè)人素質(zhì)能力、對(duì)信息的感知、對(duì)設(shè)施布局的感知屬于潛變量。

1.2 影響尋路過程的顯變量

1）個(gè)人屬性。年齡、性別、職業(yè)、文化水平、月收入這些基本因素都是通過影響旅客智力、認(rèn)知水平、學(xué)習(xí)能力來影響尋路便捷程度的。

2）出行特征。出行目的、飛行時(shí)長、飛行時(shí)段、乘機(jī)頻率、同行人數(shù)、提前到達(dá)機(jī)場(chǎng)的時(shí)間、對(duì)機(jī)場(chǎng)的熟悉程度、行李量和步行速度等，這些出行特征也是影響尋路者尋路的重要因素。

3）機(jī)場(chǎng)狀況。機(jī)場(chǎng)客流量這一環(huán)境因素也會(huì)對(duì)尋路過程產(chǎn)生影響?？土髁看髸r(shí)，尋找功能區(qū)可能會(huì)比較慢，值機(jī)、安檢速度也會(huì)降低。客流量通過影響旅客的視角和步行速度來影響尋路的便捷程度。

1.3 影響尋路過程的潛變量

一般的尋路過程只是關(guān)注性別、年齡等個(gè)人屬性和出行特征這些顯變量的影響，卻忽視了旅客感知這類無法直接測(cè)得的潛變量對(duì)尋路過程的影響。潛變量從心理活動(dòng)角度定量研究尋路過程[18]，加入這些不可直接觀測(cè)的潛變量之后會(huì)使得模型整體的解釋能力提升，得到的結(jié)果與真實(shí)結(jié)果更為接近。

圖1 旅客尋路過程中可能遇到的問題和存在的影響因素Fig.1 Possible problems and influencing factors in the process of passenger wayfinding

雖然潛變量沒有一套固定的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，無法直接測(cè)得，但是可以通過尋找其他觀測(cè)變量的方法對(duì)其進(jìn)行量化。例如，個(gè)人素質(zhì)能力這一潛變量可以通過方向感、理解能力、實(shí)踐能力、應(yīng)變能力等觀測(cè)變量對(duì)其進(jìn)行來描述；感知信息有效性可以通過信息的準(zhǔn)確性、充分性、簡(jiǎn)明度、智能度、可識(shí)別度、易搜尋度進(jìn)行測(cè)量；感知設(shè)施布局分散程度可以通過值機(jī)區(qū)到安檢區(qū)的遠(yuǎn)近程度、安檢區(qū)到候機(jī)區(qū)的遠(yuǎn)近程度、值機(jī)區(qū)到候機(jī)區(qū)的遠(yuǎn)近程度3個(gè)方面進(jìn)行衡量。

2 基于尋路影響因素的SEM-Logit聯(lián)合模型

2.1 變量定義

使用結(jié)構(gòu)方程模型（SEM）對(duì)個(gè)人素質(zhì)能力、感知信息有效性和感知設(shè)施布局分散程度等感知因素進(jìn)行量化。使用Likert 5級(jí)量表對(duì)觀測(cè)變量進(jìn)行測(cè)量，3個(gè)潛變量對(duì)應(yīng)的觀測(cè)變量見表1。個(gè)人素質(zhì)能力中觀測(cè)變量的1～5分別代表“非常弱”到“非常強(qiáng)”，信息有效性中觀測(cè)變量的1～5分別代表“非常低”到“非常高”，設(shè)施布局中觀測(cè)變量的1～5分別代表分布的“非常集中”到“非常分散”。

表1 機(jī)場(chǎng)航站樓尋路過程中的感知因素潛變量Tab.1 Latent variables of perceptual factors in the wayfinding process of the airport terminal

基于上述的影響因素，建立SEM-Logit聯(lián)合模型來探究旅客在航站樓內(nèi)尋路便捷程度的關(guān)鍵影響因素。各變量見表2。

2.2 SEM-Logit聯(lián)合模型

影響因素中既有觀測(cè)變量，又有感知變量；既包括有序多分類變量又包括無序多分類變量。因此，建立SEM-Logit聯(lián)合模型來探究旅客在航站樓內(nèi)尋路便捷程度的關(guān)鍵影響因素及其影響程度，見圖2。

表2 SEM-Logit聯(lián)合模型變量Tab.2 Variables of the SEM-Logit integrated model

圖2 SEM-Logit聯(lián)合模型Fig.2 SEM-Logit integrated model

式（1）表示潛變量與其對(duì)應(yīng)的測(cè)量變量之間的關(guān)系；式（2）表示考慮個(gè)人屬性、出行特征、機(jī)場(chǎng)狀況、感知因素的聯(lián)合模型回歸參數(shù)估計(jì)函數(shù)；式（3）表示的因變量尋路便捷程度處于各個(gè)水平的概率。

結(jié)構(gòu)方程部分模型為

聯(lián)合模型部分為

式中：i為潛變量個(gè)數(shù)，i={1，2，3；l}為測(cè)量變量個(gè)數(shù)為被調(diào)研者i的第l個(gè)潛變量；Λ為指標(biāo)變量的因素負(fù)荷量矩陣；?l為潛變量的第l個(gè)觀測(cè)變量；εil為潛變量的測(cè)量誤差；P(Y=t|X)為因變量處于t水平的概率；X為自變量向量；Y為因變量尋路便捷程度向量；X1，X2，…，Xm為m個(gè)影響因素；b為回歸系數(shù)；Lk為第k個(gè)累計(jì)的Logit模型；k為因變量尋路便捷程度的水平；a k為第k個(gè)模型的截距參數(shù)；B為斜率向量。

3 實(shí)證研究

3.1 數(shù)據(jù)描述性統(tǒng)計(jì)分析

通過問卷調(diào)查獲取數(shù)據(jù)，問卷中主要包含了個(gè)人屬性、出行特征、機(jī)場(chǎng)狀況等顯變量和感知屬性等潛變量。同時(shí)采用線上線下相結(jié)合的方式發(fā)放問卷，線上利用問卷星平臺(tái)發(fā)放調(diào)查問卷，線下在天津?yàn)I海國際機(jī)場(chǎng)實(shí)地發(fā)放問卷。問卷調(diào)查的時(shí)間為2020年8月14日—20日，共獲取問卷439份，剔除選項(xiàng)不完整等34份無效問卷，共獲得有效問卷為405份，有效率達(dá)到92.26%。問卷數(shù)據(jù)中，個(gè)人屬性統(tǒng)計(jì)特性見表3。

3.2 數(shù)據(jù)信效度檢驗(yàn)

利用SPSS 24.0軟件對(duì)問卷進(jìn)行了信效度檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果見表4。使用Cronbach"sα系數(shù)測(cè)量了問卷的信度，Cronbach"sα系數(shù)為0.811，說明問卷調(diào)查的信度較高，可以進(jìn)行有效分析。對(duì)問卷中的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行探索性因子分析，KMO值為0.868，；Bartlett球形檢驗(yàn)的P<0.001，說明問卷的結(jié)構(gòu)效度良好，滿足因子分析條件。問卷中選取的各個(gè)指標(biāo)非常合理，都達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)，適合做進(jìn)一步的分析。

表3 樣本中的個(gè)人屬性統(tǒng)計(jì)表Tab.3 Statistics of personal attributes in the samples

表4 問卷信效度檢驗(yàn)結(jié)果Tab.4 Results of the reliability and validity test of questionnaires

3.3 驗(yàn)證性因素分析

基于有效數(shù)據(jù)，使用Amos GraphicsCLI軟件，建立SEM模型。但是模型中CMIN/DF為3.48，沒有處于標(biāo)準(zhǔn)范圍1～3之間，因此選擇連接修正指數(shù)MI值最大的2個(gè)測(cè)量誤差項(xiàng)e7～e9。修正之后的SEM模型中各項(xiàng)指數(shù)都處于標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，說明SEM模型擬合效果較好，見表5。

修正后的模型的驗(yàn)證性因素分析結(jié)果見圖3，各潛變量和觀測(cè)變量之間的載荷系數(shù)P<0.05,說明測(cè)量變量可以很好的表征潛變量，觀測(cè)變量與潛變量之間的載荷系數(shù)表示相應(yīng)的影響程度。

圖3 感知因素的驗(yàn)證性因素分析結(jié)果Fig.3 Analysis results of confirmatory factors of perceptual factors

表5 SEM模型整體擬合度評(píng)價(jià)指數(shù)Tab.5 Overall fitness evaluation index of the SEMmodel

3.4 回歸結(jié)果

根據(jù)SEM模型中的潛變量適配值和問卷調(diào)查中的顯變量實(shí)際值，綜合考慮個(gè)人屬性、出行特征、機(jī)場(chǎng)狀況和感知因素的影響，運(yùn)用SPSS對(duì)數(shù)據(jù)分別進(jìn)行基礎(chǔ)回歸模型和聯(lián)合模型回歸，參數(shù)標(biāo)定結(jié)果見表6。

3.5 結(jié)果分析

1）根據(jù)2個(gè)模型的回歸結(jié)果發(fā)現(xiàn)：SEM-logit聯(lián)合模型的AIC值小于基礎(chǔ)回歸模型的AIC值，說明聯(lián)合模型比基礎(chǔ)回歸模型的擬合程度更高，解釋能力更強(qiáng)。感知因素潛變量對(duì)航站樓內(nèi)的尋路過程具有重要影響作用?？紤]個(gè)人素質(zhì)能力、感知信息有效性和感知設(shè)施布局分散程度等潛變量的聯(lián)合模型可以更加準(zhǔn)確地?cái)M合感知因素與尋路便捷程度之間的關(guān)系。

表6 基礎(chǔ)回歸模型和聯(lián)合模型的參數(shù)標(biāo)定結(jié)果Tab.6 Parameter calibration of the basic regression model and integrated model

2）聯(lián)合模型中增加旅客感知的潛變量后，年齡、性別的參數(shù)估計(jì)值有所提高，對(duì)尋路便捷性的影響逐漸增大，說明如果不考慮潛變量，年齡、性別等關(guān)鍵屬性的重要程度將會(huì)被低估。同時(shí)，也證明了聯(lián)合模型比基礎(chǔ)回歸模型考慮因素更全面。

3）在感知因素中，個(gè)人素質(zhì)能力、感知信息有效性對(duì)航站樓尋路具有顯著的正向影響作用，感知設(shè)施布局分散程度對(duì)航站樓尋路具有顯著的負(fù)向影響作用。個(gè)人素質(zhì)能力對(duì)應(yīng)的參數(shù)估計(jì)值為0.107>0，表示個(gè)人素質(zhì)能力越強(qiáng)，方向感、理解力、實(shí)踐能力、應(yīng)變能力等綜合素質(zhì)水平越高，在機(jī)場(chǎng)尋路時(shí)更容易根據(jù)導(dǎo)向標(biāo)識(shí)的指引找到功能區(qū)。感知信息有效性的參數(shù)估計(jì)值為0.379，表示信息的有效性越高，旅客尋路的便捷程度越高。旅客通過準(zhǔn)確、充分、智能化的信息引導(dǎo)，前往對(duì)應(yīng)值機(jī)柜臺(tái)、安檢區(qū)、登機(jī)口，有效得縮短了尋路時(shí)間，提高了尋路的便捷程度。航站樓內(nèi)感知設(shè)施布局分散程度對(duì)應(yīng)參數(shù)為-0.330<0，說明設(shè)施布局越分散，尋路越不方便。較為分散的設(shè)施布局，拉大了值機(jī)區(qū)、安檢區(qū)、商業(yè)區(qū)之間的距離，使得旅客每辦理1次手續(xù)之后，就需要行走很遠(yuǎn)前往下1個(gè)區(qū)域。因此，尋路越不方便。

4）出行特征以及機(jī)場(chǎng)狀況對(duì)航站樓的尋路過程也起著至關(guān)重要的作用。越早到達(dá)機(jī)場(chǎng)，尋路時(shí)間越充分，尋路越便捷。數(shù)據(jù)顯示，提前45～90 min到達(dá)機(jī)場(chǎng)的旅客尋路最便捷，因?yàn)檫@類旅客對(duì)機(jī)場(chǎng)最為熟悉。因此，旅客對(duì)機(jī)場(chǎng)的熟悉程度與尋路的便捷程度正相關(guān)。旅客攜帶的行李量對(duì)尋路起到負(fù)向的影響作用。行李過多會(huì)阻塞旅客的行進(jìn)速度，致使尋路效率降低。另外，客流量越大，航站樓內(nèi)越擁擠。一方面，會(huì)影響旅客的視野和對(duì)方向的判斷。另一方面，旅客根據(jù)導(dǎo)向標(biāo)識(shí)尋找目標(biāo)區(qū)域的速度也會(huì)降低。

4 結(jié)束語

本文從旅客感知的角度出發(fā)，綜合考慮了個(gè)人屬性、出行特征和機(jī)場(chǎng)狀況幾個(gè)方面的影響，建立了SEM-Logit聯(lián)合模型研究影響尋路便捷程度的影響因素。

1）聯(lián)合模型比基礎(chǔ)回歸模型的擬合優(yōu)度更高，解釋能力更強(qiáng)，更加客觀地反映出旅客年齡和性別在尋路過程中的重要影響程度。

2）感知因素中，個(gè)人素質(zhì)能力、感知信息有效性對(duì)航站樓尋路具有顯著的正向影響作用，感知設(shè)施布局的分散程度對(duì)航站樓尋路具有顯著的負(fù)向影響作用。因此,機(jī)場(chǎng)可以通過信息的及時(shí)公布和設(shè)施的合理導(dǎo)向來有效地引導(dǎo)旅客。

3）對(duì)機(jī)場(chǎng)的熟悉程度、攜帶的行李量、機(jī)場(chǎng)客流量、感知信息有效性和感知設(shè)施布局分散程度是最為關(guān)鍵的因素。本文考慮了乘客基本屬性、出行特征、機(jī)場(chǎng)環(huán)境和感知變量等因素對(duì)尋路便捷程度的影響，為優(yōu)化機(jī)場(chǎng)旅客乘機(jī)流程提供依據(jù)，進(jìn)而在緊急情況下疏導(dǎo)客流，緩解擁堵問題，提升旅客乘機(jī)體驗(yàn)。