設(shè)計日航班計劃表在機場總體規(guī)劃中的應(yīng)用及質(zhì)量控制要點

尹衛(wèi)豐

（民航機場建設(shè)集團北京國際工程有限公司，北京 100621）

0.引言

為推進民用運輸機場的高質(zhì)量發(fā)展，《民航局關(guān)于加強民用運輸機場總體規(guī)劃工作的指導(dǎo)意見》[1]提出充分發(fā)揮機場總體規(guī)劃指導(dǎo)機場建設(shè)發(fā)展的引領(lǐng)作用，并引入“量化總規(guī)”的概念，首次提出機場總體規(guī)劃技術(shù)指標體系。隨后，《運輸機場總體規(guī)劃規(guī)范》《運輸機場總體規(guī)劃審查辦法》等政策要求文件相繼出臺，機場總體規(guī)劃工作面臨著新的形勢和更加精細化的要求。航空業(yè)務(wù)量預(yù)測是一切規(guī)劃的基礎(chǔ)，也是機場各類設(shè)施需求定義和分析的關(guān)鍵階段，對航空業(yè)務(wù)量進行更加細致深入的分析研究有助于為機場業(yè)主決策提供更加充分科學(xué)的依據(jù)。設(shè)計日航班計劃表在國外知名機場咨詢設(shè)計公司，如NACO、ADPI等的總體規(guī)劃報告中被廣泛應(yīng)用，在目前國內(nèi)興起的各類機場仿真模擬軟件中，設(shè)計日航班計劃表作為最重要的輸入數(shù)據(jù)而得到應(yīng)用。但是，目前國內(nèi)總體規(guī)劃編制中，航空業(yè)務(wù)量基本參數(shù)預(yù)測更多還是采用經(jīng)驗因子來推算各種設(shè)施需求，其參數(shù)演變的內(nèi)在邏輯和數(shù)據(jù)依據(jù)沒有得到充分的揭示和說明，比如停機位需求數(shù)量通常采用基于高峰小時架次乘以經(jīng)驗系數(shù)的計算方法求得[2]。編制設(shè)計日航班計劃表能夠為機場各類設(shè)施規(guī)劃提供更加充足的信息數(shù)據(jù)依據(jù)，也能夠使機場管理方和運營方對機場未來的航班計劃安排和分布有更加直觀的認識。本文通過對設(shè)計日航班計劃表的定義、數(shù)據(jù)要素組成、輸出成果應(yīng)用、質(zhì)量控制要點等方面進行了闡述，為設(shè)計日航班計劃表的編制和應(yīng)用提供指導(dǎo)。

1.設(shè)計日航班計劃表定義

設(shè)計日航班計劃表是機場現(xiàn)有或未來所有服務(wù)活動的數(shù)據(jù)集合，核心是各航空公司航班計劃的組合，按一天24h的時刻順序進行航班排布，包括航班服務(wù)目的地、時刻、執(zhí)飛機型、旅客量等信息要素。設(shè)計日航班計劃表應(yīng)用范圍很廣，在機場服務(wù)市場范圍、航空公司組成、區(qū)域市場份額、客座率水平、機隊組成等方面提供了詳盡的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。設(shè)計日航班計劃表也能夠反映航空公司的商業(yè)策劃，包括新增航點、機隊調(diào)整、服務(wù)類型（O/D、樞紐、低成本）等的變化趨勢。在機場總體規(guī)劃中通過對設(shè)計日航班計劃表進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，來進行更加詳盡的高峰特性分析、設(shè)施需求預(yù)測、噪音影響分析等工作。

為避免機場設(shè)施過度設(shè)計投資浪費，設(shè)計日定義為某一典型高峰日而不是極端高峰日。不同國際機構(gòu)對設(shè)計日的定義不盡相同，總結(jié)如：（1）國際航空運輸協(xié)會IATA將設(shè)計日定義為一年中高峰月平均周中的第二的繁忙日。（2）美國聯(lián)邦航空局FAA將設(shè)計日定義為一年中高峰月的平均日[3]。（3）按照服務(wù)水平進行的定義：比如覆蓋90%的日期，即全年第36個高峰日；或者按全年第15個高峰日或第30個高峰日等進行定義。

通過服務(wù)水平對設(shè)計日進行的定義往往容易讓人理解，直接反映出設(shè)計日所承擔(dān)的航空活動水平能夠滿足全年相同及以下活動水平的天數(shù)比例（如95%/90%等）。IATA/FAA的定義最終也可以通過轉(zhuǎn)化為服務(wù)水平來進行解釋。比如對于季節(jié)性明顯的機場，F(xiàn)AA定義的設(shè)計日可能代表一年中第15或20個高峰日，而對于全年每天航空活動水平較為均衡的機場，F(xiàn)AA定義的設(shè)計日可能代表一年中第100或150個高峰日。需要注意的是，對機場噪音進行分析所依據(jù)的設(shè)計日往往定義為全年的平均日。

2.設(shè)計日航班計劃表的組成要素及作用

設(shè)計日航班計劃表中需要包括很多要素信息，主要涉及航空公司、航班、機位、旅客量等數(shù)據(jù)信息。針對需要解決的機場不同子系統(tǒng)問題，諸如跑道、航站樓、交通、環(huán)境、運行等問題，各要素信息的重要性是不同的。對于諸如跑道、滑行道、機坪等飛行區(qū)設(shè)施，航班數(shù)量、飛機類別、過站時間等數(shù)據(jù)要比旅客量的數(shù)據(jù)更為關(guān)鍵。然而對于航站樓來說，旅客量等要素數(shù)據(jù)則更為關(guān)鍵。對于陸側(cè)車道邊、停車場、進場道路等子系統(tǒng)，旅客量數(shù)據(jù)也是更為關(guān)鍵的要素。設(shè)計日航班計劃表中的時間是最基礎(chǔ)和最核心的組成要素，并且處理的工作量較大，往往需要將時間的小時數(shù)和分鐘數(shù)進行分離，并按一定的分鐘間隔進行分組，以便后續(xù)進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析工作。下文對設(shè)計日航班計劃表中所涉及的組成要素進行了總結(jié)分析。

（1）航班號：非關(guān)鍵要素，但對于進行航班配對工作（由同一架飛機執(zhí)飛的到港航班與另一個離港航班進行銜接）是有用處的。（2）航司代碼：非關(guān)鍵要素，但是便于進行分類組織。不同航司值機和登機截至?xí)r間的不同對于航站樓內(nèi)的旅客測算的精確程度會產(chǎn)生影響。（3）始發(fā)地：關(guān)鍵要素，到港航班的始發(fā)城市名稱，對于客源地分析、跑道長度分析至關(guān)重要。（4）目的地：關(guān)鍵要素，離港航班的目的地城市名稱，對于客源地分析、跑道長度分析至關(guān)重要。（5）活動類型：關(guān)鍵要素，活動類型包括旅客、貨運、包機、軍用等類型。（6）飛機型號：關(guān)鍵要素，用于分析機隊組合，客座率，噪音影響等方面。（7）計劃到港時間：關(guān)鍵要素，往往縮寫為STA。（8）實際到港時間：非關(guān)鍵要素，往往縮寫為ATA，在分析現(xiàn)有機場延誤水平起作用。（9）計劃離港時間：關(guān)鍵要素，往往縮寫為STD。（10）實際離港時間：非關(guān)鍵要素，往往縮寫為ATD，在分析現(xiàn)有機場延誤水平時起作用。（11）日期/星期幾：關(guān)鍵要素，每一航班均需要與日期/星期幾相關(guān)聯(lián)。即便同一航班，不同日期的客座率水平并不相同，那么發(fā)生在航站樓內(nèi)的旅客數(shù)量也會不同。（12）國內(nèi)/國際代碼：關(guān)鍵要素，識別一個航班是國內(nèi)或國際。（13）機位分配：非關(guān)鍵要素，但在飛機地面仿真模擬及機位需求分析時發(fā)揮作用。（14）過夜標識：非關(guān)鍵要素，在分析過夜機位需求時發(fā)揮作用。（15）飛機座位數(shù)：非關(guān)鍵要素，在分析候機廳的面積和座位數(shù)時及客座率時發(fā)揮作用。（16）登機/下機旅客數(shù)：關(guān)鍵要素，對于分析高峰旅客量等參數(shù)時必要的。（17）中轉(zhuǎn)旅客數(shù)：非關(guān)鍵要素，對于分析中轉(zhuǎn)區(qū)域柜臺、安檢通道等方面是必要的。（18）跑道利用標識：非關(guān)鍵要素，大部分航班計劃表不包含該信息，通常在進行飛行區(qū)仿真模擬時進行輸入?yún)^(qū)分。（19）到達/起飛修正：非關(guān)鍵要素，大部分航班計劃表不包括該信息，為了在仿真模型中識別跑道使用的優(yōu)先權(quán)制定規(guī)則而進行標識。

以上組成要素中，關(guān)鍵要素是設(shè)計日航班計劃表最基礎(chǔ)的要素類型，也是分析機場各子系統(tǒng)時的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)獲取也比較容易。而非關(guān)鍵要素是在特定分析時才需要，或者通過對關(guān)鍵要素進行加工處理和假設(shè)才可以獲得，原始數(shù)據(jù)獲取難度也比較大。

3.設(shè)計日航班計劃表的應(yīng)用

設(shè)計日航班計劃表廣泛應(yīng)用在飛行區(qū)規(guī)劃、航站區(qū)規(guī)劃、陸側(cè)交通規(guī)劃、噪音分析、運行與管理等方面。

（1）設(shè)計日航班計劃表在應(yīng)用于飛行區(qū)規(guī)劃時，通過對設(shè)計日航班計劃表文件格式做出簡單變化后，作為飛行區(qū)及空域仿真模擬的輸入資料進行直接應(yīng)用。輸出結(jié)果可以用于分析跑道數(shù)量、滑行道數(shù)量、跑道端等待坪需求、估計容量與延誤、識別沖突熱點等方面。通過對設(shè)計日航班計劃表進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析可以得出機隊組合分布圖、航班波流量波形圖等成果，用于分析機場高峰時刻相關(guān)特性。通過對設(shè)計日航班計劃表進行加工處理，進行機位分配模擬，用于精確分析機位需求及飛機地面滑行時間。（2）設(shè)計日航班計劃表在應(yīng)用于航站樓建筑規(guī)劃時，需要結(jié)合旅客提前/延后時間分布情況，來計算航站樓內(nèi)的各項設(shè)施處出現(xiàn)的旅客數(shù)量。由于航站樓內(nèi)的旅客需要經(jīng)過值機、安檢、候機等活動才會最終到達飛機，因此航站樓內(nèi)的登機旅客相較于飛機計劃離港時間會前置，提前時間量大小取決于機場布局、不同流程處理時間、安全限制、國內(nèi)國際航班、航司政策比如值機/登機截止時間、以及旅客為不可預(yù)見的延誤預(yù)留緩沖時間的大小。提前時間不是恒定的，它隨一天中時段及旅客類型的變化而變化，往往前往繁忙機場的旅客會預(yù)留較多的提前量。提前時間可以描述為：y%的旅客會在航班計劃離港時間之前xmin到達，如圖1所示。由于是提前時間和概率的結(jié)合，某一特定時間段在某一離港設(shè)施處的旅客可能與高峰登機旅客數(shù)量不同。類似的現(xiàn)象也發(fā)生在到達旅客身上，由于到達旅客需要經(jīng)過提取行李、海關(guān)、選擇地面交通方式等一系列過程，因此高峰時段出現(xiàn)在航站樓某到達處理設(shè)施位置的旅客量，與高峰下機旅客量未必相等。（3）在獲取旅客提前和延后時間的分布特性后，通過對設(shè)計日航班計劃表的處理可以轉(zhuǎn)換為陸側(cè)地面車輛的時間分布圖，用來分析陸側(cè)交通設(shè)施的需求。（4）設(shè)計日航班計劃在應(yīng)用于噪聲分析時，需要進行兩項主要的調(diào)整。由于設(shè)計日往往代表全年典型高峰日的航班運行情況，因此需要調(diào)整為代表一年中平均日航班運行情況的航班計劃。另外，設(shè)計航班計劃表的中的時間往往代表航班在進入機位或離開機位的時間，并不代表飛機在跑道上起降的時間，需要根據(jù)飛機滑行時間進行調(diào)整。在大型繁忙機場，飛機在地面滑行的時間往往較長，更需要進行仔細調(diào)整。（5）設(shè)計日航班計劃表在應(yīng)用于機場運行與管理時，比如停機門位管理和噪音管理等，根據(jù)預(yù)期用途，設(shè)計日航班計劃表可以直接輸入到門位管理模型、設(shè)施管理模型、噪音檢測模型或其他模型中去。還可以根據(jù)近期或?qū)崟r航班計劃表的調(diào)整，對工作人員需求來做出合理的安排。

圖1 旅客到達航站樓的累計概率圖示例

雖然設(shè)計日航班計劃表對于解決機場各子系統(tǒng)的需求問題十分有效，但其編制過程是需要投入較大的人力和資源成本。因此，在解決具體問題時，需要評估問題是否值得投入編制完整的設(shè)計日航班計劃表，業(yè)主是否接受這種決策方式。對于某些簡單的問題，可以采用相對經(jīng)濟和高效的方法，比如對于某些小型機場，其高峰時段的航班安排往往是非常具體和明晰的，這種情況下，就可以設(shè)計高峰時段或者前后時段的航班計劃安排，從而減少非關(guān)鍵工作量。投資較大的機場往往比較復(fù)雜，也會得到各利益相關(guān)方對于規(guī)劃的仔細審查，設(shè)計日航班計劃表則提供了足夠詳細的信息支撐，往往更具有說服力。

4.設(shè)計日航班計劃表質(zhì)量控制要點

由于設(shè)計日航班計劃表中的數(shù)據(jù)龐雜，需要對其設(shè)計質(zhì)量進行仔細的審查，以保證其符合當(dāng)?shù)氐暮娇帐袌鲆?guī)律以及機場運行規(guī)則，其質(zhì)量控制要點主要保持以下方面。

（1）設(shè)計日進離港航班數(shù)量匹配檢查，對航司和執(zhí)飛機型進行匹配，檢查進離港航班數(shù)量是否相等。（2）在同一機位，進離港航班所使用的機型是否一致。在任意時段，同一個機位是否只被一架飛機占用。（3）設(shè)計日航班計劃表中旅客數(shù)量總數(shù)是否與航空旅客量預(yù)測中設(shè)計日旅客量估算一致。（4）中轉(zhuǎn)航班的登機旅客是否等于前序航班中轉(zhuǎn)下機旅客數(shù)量總額。（5）是否為過站飛機預(yù)留了足夠的處理時間，包括旅客上下機、裝卸貨物、加油等服務(wù)時間，不同的航司及機型所需過站的時間往往不同，大型國際航班客機過站時間往往超過2h。如果未來的設(shè)計日航班計劃表沿用現(xiàn)有航班計劃表的過站時間安排，則可能容易出現(xiàn)問題，比如未來如果一個支線航班升級為干線，航班過站時間可能就會增加。（6）前序航班計劃離港時間與后續(xù)航班計劃到達時間之間是否預(yù)留了足夠的緩沖時間，一般至少為15min，大部分的航司會預(yù)留20min～30min，一般國際航班登機口的緩沖時間比國內(nèi)航班登機口的緩沖時間要長。（7）設(shè)計日航班計劃表中預(yù)測的新增航班所關(guān)聯(lián)的目的地時間是否符合當(dāng)?shù)貦C場宵禁的規(guī)定，以及是否有過多不合理的時間安排，比如紅眼航班。（8）中轉(zhuǎn)地的一致性檢查：服務(wù)中樞輻射網(wǎng)絡(luò)的航空公司的新增航班時刻是否與中轉(zhuǎn)地的機場的時刻資源相一致。相似航線距離的直飛航班的飛行時間是否一致。