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

尹衛(wèi)豐

（民航機(jī)場建設(shè)集團(tuán)北京國際工程有限公司，北京 100621）

0.引言

為推進(jìn)民用運(yùn)輸機(jī)場的高質(zhì)量發(fā)展，《民航局關(guān)于加強(qiáng)民用運(yùn)輸機(jī)場總體規(guī)劃工作的指導(dǎo)意見》[1]提出充分發(fā)揮機(jī)場總體規(guī)劃指導(dǎo)機(jī)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(jī)場總體規(guī)劃技術(shù)指標(biāo)體系。隨后，《運(yùn)輸機(jī)場總體規(guī)劃規(guī)范》《運(yùn)輸機(jī)場總體規(guī)劃審查辦法》等政策要求文件相繼出臺，機(jī)場總體規(guī)劃工作面臨著新的形勢和更加精細(xì)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(jī)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(jìn)行更加細(xì)致深入的分析研究有助于為機(jī)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(jī)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(jī)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(yàn)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(jī)位需求數(shù)量通常采用基于高峰小時架次乘以經(jīng)驗(yàn)系數(shù)的計算方法求得[2]。編制設(shè)計日航班計劃表能夠?yàn)闄C(jī)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(jī)場管理方和運(yùn)營方對機(jī)場未來的航班計劃安排和分布有更加直觀的認(rèn)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(diǎn)等方面進(jìn)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(jī)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(jìn)行航班排布，包括航班服務(wù)目的地、時刻、執(zhí)飛機(jī)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(jī)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(jī)隊(duì)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(diǎn)、機(jī)隊(duì)調(diào)整、服務(wù)類型（O/D、樞紐、低成本）等的變化趨勢。在機(jī)場總體規(guī)劃中通過對設(shè)計日航班計劃表進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，來進(jìn)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(jī)場設(shè)施過度設(shè)計投資浪費(fèi)，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(jī)構(gòu)對設(shè)計日的定義不盡相同，總結(jié)如：（1）國際航空運(yùn)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(jìn)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(jìn)行定義。

通過服務(wù)水平對設(shè)計日進(jìn)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(jìn)行解釋。比如對于季節(jié)性明顯的機(jī)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(jī)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(jī)場噪音進(jìn)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(jī)位、旅客量等數(shù)據(jù)信息。針對需要解決的機(jī)場不同子系統(tǒng)問題，諸如跑道、航站樓、交通、環(huán)境、運(yùn)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(jī)坪等飛行區(qū)設(shè)施，航班數(shù)量、飛機(jī)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(jìn)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(jìn)行分離，并按一定的分鐘間隔進(jìn)行分組，以便后續(xù)進(jìn)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(jìn)行了總結(jié)分析。

（1）航班號：非關(guān)鍵要素，但對于進(jìn)行航班配對工作（由同一架飛機(jī)執(zhí)飛的到港航班與另一個離港航班進(jìn)行銜接）是有用處的。（2）航司代碼：非關(guān)鍵要素，但是便于進(jìn)行分類組織。不同航司值機(jī)和登機(jī)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(yùn)、包機(jī)、軍用等類型。（6）飛機(jī)型號：關(guān)鍵要素，用于分析機(jī)隊(duì)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(shí)際到港時間：非關(guān)鍵要素，往往縮寫為ATA，在分析現(xiàn)有機(jī)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(shí)際離港時間：非關(guān)鍵要素，往往縮寫為ATD，在分析現(xiàn)有機(jī)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(jī)位分配：非關(guān)鍵要素，但在飛機(jī)地面仿真模擬及機(jī)位需求分析時發(fā)揮作用。（14）過夜標(biāo)識：非關(guān)鍵要素，在分析過夜機(jī)位需求時發(fā)揮作用。（15）飛機(jī)座位數(shù)：非關(guān)鍵要素，在分析候機(jī)廳的面積和座位數(shù)時及客座率時發(fā)揮作用。（16）登機(jī)/下機(jī)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(biāo)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(jìn)行飛行區(qū)仿真模擬時進(jìn)行輸入?yún)^(qū)分。（19）到達(dá)/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(jìn)行標(biāo)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(jī)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(jìn)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(yùn)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(jìn)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(diǎn)等方面。通過對設(shè)計日航班計劃表進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析可以得出機(jī)隊(duì)組合分布圖、航班波流量波形圖等成果，用于分析機(jī)場高峰時刻相關(guān)特性。通過對設(shè)計日航班計劃表進(jìn)行加工處理，進(jìn)行機(jī)位分配模擬，用于精確分析機(jī)位需求及飛機(jī)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(xiàng)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(jī)、安檢、候機(jī)等活動才會最終到達(dá)飛機(jī)，因此航站樓內(nèi)的登機(jī)旅客相較于飛機(jī)計劃離港時間會前置，提前時間量大小取決于機(jī)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(jī)/登機(jī)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(jī)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(dá)，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(jī)旅客數(shù)量不同。類似的現(xiàn)象也發(fā)生在到達(dá)旅客身上，由于到達(dá)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(dá)處理設(shè)施位置的旅客量，與高峰下機(jī)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(jìn)行兩項(xiàng)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(yùn)行情況，因此需要調(diào)整為代表一年中平均日航班運(yùn)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(jìn)入機(jī)位或離開機(jī)位的時間，并不代表飛機(jī)在跑道上起降的時間，需要根據(jù)飛機(jī)滑行時間進(jìn)行調(diào)整。在大型繁忙機(jī)場，飛機(jī)在地面滑行的時間往往較長，更需要進(jìn)行仔細(xì)調(diào)整。（5）設(shè)計日航班計劃表在應(yīng)用于機(jī)場運(yùn)行與管理時，比如停機(jī)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(dá)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(jī)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(jì)和高效的方法，比如對于某些小型機(jī)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(jī)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(xì)審查，設(shè)計日航班計劃表則提供了足夠詳細(xì)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(diǎn)

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(jìn)行仔細(xì)的審查，以保證其符合當(dāng)?shù)氐暮娇帐袌鲆?guī)律以及機(jī)場運(yùn)行規(guī)則，其質(zhì)量控制要點(diǎn)主要保持以下方面。

（1）設(shè)計日進(jìn)離港航班數(shù)量匹配檢查，對航司和執(zhí)飛機(jī)型進(jìn)行匹配，檢查進(jìn)離港航班數(shù)量是否相等。（2）在同一機(jī)位，進(jìn)離港航班所使用的機(jī)型是否一致。在任意時段，同一個機(jī)位是否只被一架飛機(jī)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(jī)旅客是否等于前序航班中轉(zhuǎn)下機(jī)旅客數(shù)量總額。（5）是否為過站飛機(jī)預(yù)留了足夠的處理時間，包括旅客上下機(jī)、裝卸貨物、加油等服務(wù)時間，不同的航司及機(jī)型所需過站的時間往往不同，大型國際航班客機(jī)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(dá)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(jī)口的緩沖時間比國內(nèi)航班登機(jī)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(jī)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(jī)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。