快速登機新方案

秦豐偉

【摘 要】隨著國民經濟的發展，民航領域也在不斷進步，人民出行的需求量與日俱增。為了使航空公司獲得更多的利潤，應該盡量縮短乘客登機時間。以空客A320為例，采用對登機旅客分組登機的方法，并確定每組人數，從而達到登機時間的最優化。

【關鍵詞】快速登機；空客A320；分組登機；組人數

【Abstract】With the development of National Economy， field of Civil Aviation is improving too， peoples demand for air travel is creasing continuously. In order to make more profit for Airline Company， we should try to shorten the boarding time of the passengers. Take the Airbus A320 as an example， we use the way that divide the passengers into groups， and calculate the number of passengers in every group， so that we can get the shortest boarding time.

【Key words】Fast boarding； Airbus A320； Number of people in every group

0 引言

與安全檢查時間主要受限于安檢口數量及其服務時間不同，在從候機區到機艙座位的登機過程中，由于受到登機門、機艙門、機艙通道等約束條件和旅客個體移動能力、旅客間沖突等諸多不確定因素影響，登機時間大大延長，尤其在大型客機頻繁起降的樞紐機場，則更加突出。控制登機時間因此成為縮短航班過站時間的關鍵。

以A320機型為例，正常情況下航班過站時間構成如圖1所示。

快速登機方法的研究始于20世紀90年代。Menkes H.L.等人運用整數規劃方法，提出了從后到前、WMA（窗口-中間-過道）、倒金字塔、隨機登機等登機方式。從2007年起，國內清華大學、南京航空航天大學、北京航空航天大學、北京交通大學、北京師范大學、中國民航大學、中國民航干部管理學院等單位也開展了快速登機方法的研究。柯源先后采用離散事件模型、微分幾何模型對登機過程進行建模，并對仿真結果進行了靈敏度分析。劉山在考慮座位干擾和通道干擾的基礎上，設計了旅客分組登機模式。

1 仿真模型建立

乘客在進入機艙后，在走到自己座位前會與其他乘客之間產生干擾。如圖2所示，乘客a在進入自己座位之前，會干擾乘客b進入過道，這種干擾稱為過道干擾，干擾時間記為t1；如果乘客b的位置是1，則需要乘客a的配合，這種干擾稱為座位干擾，干擾時間記為t2（圖2）。

為了使該模型具有可操作性，應建立在以下假設條件基礎上：

（1）旅客在候機區、登機橋時相互之間無干擾；

（2）僅考慮經濟艙旅客登機時間；

（3）每名旅客均能在無干擾的情況下T1=8s完成入座。

A320是158座位的飛機，其中有8（2*4）個頭等艙座位，150（25*6）個經濟艙座位。每組人數的設定既要考慮旅客在機艙內所用時間，也要考慮機場工作人員的工作負荷（圖3）。

對于機艙內的座位，我們知道在飛機的一側三個座位中，乘客如果按照WMA方式入座時，便不會產生座位沖突。因此我們將乘客隊列按照座位號從窗口-中間-過道的順序分為三個隊列。流程如下（圖4）：

隊列1優先登機，其次是隊列2和隊列3。這種排隊方法避免了干擾時間最長的座位干擾，但由于各隊列在機艙中的前后順序不定，所以在登機時乘客在機艙內會產生過道干擾。因此確定每組登機的人數n，使每組的過道干擾盡量的減少并且考慮機場工作人員的工作負荷，是該方案優化的關鍵。

在每個隊列中，乘客座位號都是隨機分布的。因此我們取隨機數對乘客的座位號進行模擬，并依據模擬座位號來確定每個隊列中會產生的過道干擾個數m。在Visual studio 軟件中模擬選擇隨機數并得出干擾個數。

2 數據分析

通過運算，當每組人數在10人時登機時間大致為1.6分鐘，25人時為4.4分鐘，50人時為8.6分鐘。登機方案既要考慮乘客登機花費的時間，也要考慮機場工作人員的工作負荷。從登機時間方面來將當每組乘客人數越少則時間越短，越多則花費時間越長；但如果每組人數過少則工作人員分組工作越為繁雜，期間因分組耗費的時間也越多，因此我們希望能在縮短登機時間和減少工作量之間選擇一個最優方案。

對于每組人數和機場工作人員工作量之間我們定義一個關系因α，因為工作量隨著組數增加而加大，因此我們定義工作量W與組人數n之間的關系如下：

W=αn+β

其中α為關系因子，β為常量。表明每組人數越多即組數越少，工作量就越小。

至此，我們將兼顧登機時間和工作人員工作量的問題轉化為如何求得最優解的問題。即確定n的取值來滿足使登記時間T最少和工作量W最小。運用多目標規劃的方法并結合實際情況，我們發現當每組人數為50人時，可達到該問題的最優解。該條件下乘客登機所需時間為25.8分鐘，且工作人員的工作量也比較適合。

因此我們擬確定每組人數為50人時登機時間所需較少，且工作負荷也相對較輕。

3 結論

現實中乘客在登機時發生沖突是不可避免的，本文對乘客同樣實施分組的方法登機，以每組較少的乘客和較少的沖突來達到減少登機時間的目標。本文建立了乘客分組登機的模型，并在模型基礎上加以求解優化。此種登機方案，在分組時考慮了乘客在排隊時的隨機性，也保證了登機時間的優化，同時考慮了機場工作人員的工作負荷。

【參考文獻】

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[責任編輯：湯靜]