基礎IE結合排隊論的機場候機流程優化的研究

宋挺　孫世通　高源　武雨卉

【摘??要】本文針對我國民航機場所面臨的航班密度不斷增加，旅客客運量高速增長，機場運營壓力越來越大，乘客機時間長，乘客滿意度下降等問題，運用流程程序圖優化的知識，分析現有機場候機流程中存在的問題;通過問卷調查的方式，對機場候機服務質量進行調查分析;應用排隊論，解決值機排隊問題和安檢排隊問題。綜合運用工業工程技術手段優化機場候機流程，縮短旅客候機時間，提升航空運輸服務質量和乘客滿意度。

【關鍵詞】機場候機流程;排隊論;流程優化;乘客滿意度

1?研究背景

隨著居民收入水平的提高、消費結構的不斷升級以及跨地域經濟聯系的日益密切，我國的航空客運業務穩步增長，運營效率被大大優化，在我國交通運輸業當中占據舉足輕重的地位。如今航空客運已經逐漸滲透進大眾的生活，成為旅客的一種重要出行方式，由于航空運輸業的迅速發展，各地機場旅客吞吐量的增加與旅客高效率出行的需求之間的矛盾日漸凸顯，旅客候機時間的延長成為了一個不可規避的顯性問題。然而近幾年來鐵路運輸不斷發展，市場競爭力明顯增強，在中長距離的運輸中正在接近甚至超越民航運輸。鐵路運輸的候車流程相較于民航運輸更加簡單快速，所花平均時間是民航的三分之一甚至更少，同時鐵路運輸的準點率更高，因而民航運輸的速度優勢往往被地面上候機消耗的時間抵消不少，民航運輸的競爭力正受到來自鐵路運輸的極大挑戰。

通過參考國內外大量相關論文文獻資料，已經有大量學者對同類問題進行研究。例如，王志清運用排隊論理論對現行機場值機系統進行了實證研究，提出了優化意見和措施。趙云以Queueing?Theory為基礎，建立X/Y/Z/A/B/C排隊論數學模型，選例評估美國某國際機場安檢流程，切入瓶頸。據此在正確性和可靠性基礎上求解服務資源最優解，為其他機場大客流安檢組織方案的研究和優化提供有力論證。劉靜莉，寧宣熙分析了針對航站樓旅客流程環節，采用調查統計，分析其工作方式的瓶頸，并提出優化建議。

本文通過應用基礎IE知識并結合排隊論模型，分析整個機場候機流程的各個步驟，找出可以避免的步驟，對其進行刪減，使整個候機流程更為精簡，找出不可避免且耗時最多的值機排隊和安檢排隊，運用排隊論模型對其進行分析優化，找出服務資源最優解，提出優化措施，減少排隊所消耗的時間，使整個候機流程更為快捷。以此提高整個候機流程的效率，減少乘客的等待時間，提高航空服務質量和乘客滿意度，增加民航運輸的競爭力。

2?候機流程的研究

2.1??候機服務概述

候機服務是與乘客直面接觸的航空旅程服務的開始，其主要包括為值機、安檢、候機廳等待。候機服務會直接影響航空運輸的服務質量和乘客滿意度，因此備受國內外航空界的關注。長時間的等待會直接影響乘客對服務的滿意度，高效率的候機服務則會降低乘客等待時間，可以從很大程度上降低乘客對時間的感知力并且能夠緩解乘客的焦躁，從而提高乘客滿意度。優化現有機場候機流程，縮短旅客候機時間，成為提升航空運輸服務質量和乘客滿意度的關鍵之一。

2.2候機流程的優化

調查地點在天津濱海國際機場并在機場實地跟蹤已獲得許可的部分乘客，詳細地記錄候機的步驟，并用工業工程中流程程序分析法和作業測定的秒表時間研究法準確記錄候機的整個流程和每個步驟所耗費的時間。全程未加入人為干涉影響，均是在自然狀態下進行測量。

由圖2.1可以發現整個候機流程從進機場安檢排隊開始到候機安檢結束一般分為十個步驟，通過候機流程圖可以明顯的看出，等待和操作的活動內容是最多的，也是最消耗時間的，但是有些等待和操作是不可避免的，無法刪除。所以要減少候機流程的步驟，需要找到并刪除沒有必要的或者可以避免的活動內容。

通過對整個候機流程的研究分析發現，假定候機的其他步驟時間不發生變動，乘客尋找自己所乘坐航班的值機柜臺和查找有航班狀態信息的告示牌所消耗的時間是可以避免的。如果乘客來到機場候機前就可以通過網上查詢自己乘坐航班的所在的值機柜臺號，位置和開始辦理值機的時間，做好這些準備，乘客就可以節省這些時間，簡化整個候機流程。航空公司可以在乘客買完機票后，以短信的形式提示乘客所購買的航班在所出發的機場的值機柜臺號，位置和開始辦理值機的時間，這樣即可以縮短乘客的候機時間，也可以提高航空公司的口碑和服務質量。

測量結果研究發現耗時間較長的項目為辦理值機手續，一共消耗了5分22秒，占總時間的18.7%，且90%的時間消耗在值機排隊中，造成值機排隊時間過長的原因有三：一是航班值機窗口不足，導致航班離崗高峰期人工值機柜臺工作量是普通時間段的?6?倍以上;二是旅客排隊盲目性強，無法準確判斷出等待人數較少的值機柜臺;三是多數無行李托運旅客選擇人工值機柜臺，自助值機無法做到有效分流。整個候機流程消耗時間最長的環節是安檢排隊，一共消耗了19分鐘17秒，占總時間的67.2%。導致安檢排隊時間過長的原因主要有以下兩點：一是安檢窗口開放數有限，安檢口的開放沒有根據離港旅客人數情況動態變化而變化，導致離港高分期安檢口運行能力不足;二是安檢排隊完全依賴人工疏導，無法準確引導人群快速選擇人數較少的安檢口進行排隊。另外考慮到乘客在候機過程中的真實感受，對乘客分別進行了網上調查問卷和機場實地訪談，參加問卷和訪談的為社會各個階層的人士，通過向其提出了整個候機流程中什么環節最消耗時間，乘客對候機流程中的什么環節最不滿意等問題，得出結論顯示在參與的?1500?名社會各階層的人員當中，56.14%的人認為登機前安檢是整個候機流程中最消耗時間的環節，30.9%的人認為辦理值機手續是整個候機流程中最消耗時間的環節，而且有50.29%的人對登機前安檢的排隊過程最不滿意，24.74%的人對辦理值機手續的排隊過程最不滿意。這兩個環節的過長的排隊時間極大的影響乘客的滿意度和民航的服務質量。因此如何減少這兩個環節的排隊時間，是優化乘客候機流程，縮短乘客在機場逗留的時間的關鍵。

3?值機排隊的研究

3.1乘客值機到達時間

乘客值機到達時間和和乘客乘坐航班的起飛時間有著重大聯系，乘客只能在航班起飛的前兩個小時才可以開始值機，航班起飛前30分鐘停止值機，所以這個航班的乘客只有一個小時半的時間用來值機。假設在這一個小時半的時間內，乘客到達的概率是一樣的，且是相對獨立的，所以乘客的到達是符合泊松流的。而且排除?VIP?乘客的特權，普通乘客服從先到先值機，后到需等待的排隊規則。

3.2?值機實例分析

因為值機的服務時間是隨機型的，以天津濱海國際機場為例，在天津濱海國際機場內每個航空公司都有其固定的值機柜臺，只要是其航空公司的航班都可以在其固定的值機柜臺值機，所以現在我們通過實地調查收集了某個航空公司在某一個時間段乘客值機情況的數據來分析說明。

觀察表3.1乘客值機情況數據可知，在值機過程中，出現排隊現象僅存在值機過程開始的第?14?分鐘到第?24?分鐘，共計?10?分鐘，對此段時間內的的數據進行分析整理，整理如下：

表3.2?分析整理后數據

Table?3.2?Data?after?analysis?and?collation

對表3.2中的數據進行分類整理，分別計算到達總人數x，到達總間隔，平均到達間隔，服務總時間，平均服務時間，等待總時間，平均等待時間以及服務人數比率η。如表3.3所示：

表3.3?數據分類整理

Table?3.3?Data?Classification

對于大多數乘客而言，辦理值機手續的平均等待時間應不超過?5?分鐘，不然就可能引起部分乘客的不滿，從而降低乘客滿意度，為此，我們建立模型分析值機柜臺窗口的開放個數與乘客人數的關系，因為在值機過程中值機柜臺工作人員不可能每時每刻都在滿負荷工作，故只分析工作人員在滿負荷工作時的乘客平均等待時間即可。假設乘客總人數為x，值機柜臺窗口的開放個數為?y=1，平均等待時間為，則工作人員滿負荷工作服務的乘客人數為），由于總是大于，所以第二個到達的人需要等待才能被服務，第三個到達的人需要等待才能被服務，由此依此類推可得，第n個到達的乘客需要等待才能被服務，累加再除以工作人員滿負荷工作服務的乘客人數可得平均等待時間為：

表3.4?人數與值機柜臺數關系

Table?3.4?Number?of?people?and?number?of?check-in?counters

令t3=300s，則x=82?人。

（1）：t1平均到達間隔

（2）：t2平均服務時間

（3）：t3平均等待時間

（4）：x乘客總人數

（5）：η服務人數比率

3.3?值機的優化措施

（1）合理增減值機柜臺窗口。根據上述模型所呈現的結果，對人流量準確把控，合理增減值機柜臺窗口，從而避免出現較長的排隊現象，提高乘客滿意度。

（2）自動值機的普及。目前大部分機場都設立有自動值機的位置，但根據我們實地調研觀察發現，使用自動值機的乘客比率仍然不理想，究其原因：第一，絕大部分人沒有嘗試過，不知道自動值機的方便和快捷，也不愿意去嘗試，第二，自動值機不能辦理托運行李等復雜的流程，第三，缺少足夠的工作人員現場的指引。所以，機場方面應加大對自動值機的宣傳和投入人力、物力積極引導無需行李托運等只需要簡單領取登機牌的乘客去使用自助值機服務。

（3）對值機人員增加培訓。又我們小組成員觀察發現，有部分辦理值機手續的工作人員對業務并沒有特別熟悉，存在由于工作人員的業務生疏而導致時間浪費的情況，對此，各航空公司應當對辦理值機手續的工作人員進行大量的工作培訓，使工作人員在辦理業務時能夠高效工作節省寶貴的時間，使乘客滿意度得以提升。

（4）分類值機。開設無行李托運的值機服務窗口，大量數據表明，無行李托運的值機時間僅為辦理行李托運值機時間的四分之一，假如只有普通的值機服務窗口開放，那些不需要辦理行李托運的乘客所需辦理的時間本來較短，卻不得不等待前方辦理行李托運服務較長的服務時間，會從乘客心理上產生不平衡，影響乘客的心情，降低乘客滿意度，相反的，假如開設無行李托運的窗口，進行分類值機，可以對不同服務類型的乘客分開服務，各自心理上獲得平衡的同時還能提高值機效率。

4安檢排隊研究

4.1?乘客到達安檢口

乘客到達安檢口的時間和航班起飛的時間有著很大的聯系，乘客必須在航班起飛前完成安檢。因此假設乘客到達的概率是一樣的，且是相對獨立的，所以安檢乘客到達是符合泊松分布的，乘客相繼到達的間隔時間是服從負指數分布。且安檢排隊服從先到先安檢，后到再等待的排隊規則。

4.2建立安檢排隊模型

因為安檢的服務時間是服從負指數分布的，所以對某個安檢口，安檢排隊系統是屬于?M/M/1?排隊系統。

根據?M/M/1?模型的?Little?公式：

利用在天津濱海國際機場收集的安檢服務時間，制作成安檢服務時間表。

數據整理見下表：

4.3?安檢假設分析

假設要使每個乘客的安檢時間在3分鐘以內，對于一個安檢口來說

計算可得

因此根據以上的計算結果得到下表：

4.4安檢的優化措施

（1）合理增減乘機安檢口。根據上述模型所呈現的結果，對人流量準確把控，合理增減乘機安檢口，從而避免出現較長的排隊現象，提高乘客滿意度。

（2）對安檢工作人員增加培訓。目前，大部分機場中安檢工作人員工作效率差別存在有較大的現象，這是由于不同的工作人員對待工作的態度熱情不一致，安檢手法較為隨意，沒有嚴格的統一高效的安檢手法，所以，需要機場方面對安檢工作人員進行大量的工作上崗培訓，優化安檢手法，使工作人員有統一高效的標準可參考學習，從而能夠讓乘客享受到高效專業的流程服務，從工作人員手中節省出不必要的可避免的寶貴時間，提高工作效率，減少等待時間。

（3）分類安檢。同上述的分類值機大致相似，將需要行李檢查和不需要行李檢查只需要人身檢查的乘客分離開來，消除不同安檢流程的乘客心理上的不平衡，使兩種通道都能各自高效率工作。此舉關鍵在于，提前告知乘客不同隊伍的服務類型，培養乘客主動選擇的分流意識，不需要機場工作人員上前輔助分流，達到節省人力資源的目的。

（4）安檢設備分類配置。不管是在機場還是在火車站，都存在這么一種現象，那就是有行李的乘客在通過安檢門后，要在行李安檢處等待自己的行李檢查完畢，也就是說，人員檢查完畢而行李卻還在檢查，無可避免地出現乘客等待行李的現象，人流高峰還可能出現安檢通道被堵，前邊的人走不掉，后邊的人進不來，此刻，安檢人員只能默默等待，并沒有處在工作狀態，實屬資源浪費。為此，可將上述分類安檢的兩個通道配置不同的設備，比如，需要行李安檢的隊伍配置一個安檢門，安檢門兩側各一個行李安檢機，從而避免出現人等待行李的現象發生，同理，不需要行李安檢的隊伍配置一個行李安檢機，行李安檢機兩個各一個安檢門，從而避免出現隊伍堵塞的現象發生。

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