基于排队论的航站楼车道边保障能力评估方案

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摘要:航站楼车道边作为旅客流程的始发
点,对机场保障能力与机场服务质量有着至关
重要的影响。对车道边的保障能力进行系统化
评估是当今各大机场进行旅客流程管理的基
础。本文基于排队论提出了一种系统简明的评
估方案,旨在为机场在进行相关评估工作时提
供些许指导。
关键词:机场;车道边;评估;排队论
航站楼车道边作为机场陆侧交通系统的重
要组成部分,其布局与长度对机场整体的运行
效率有着较大的影响。随着国内机场吞吐量的
不断增长,车道边动态容量不足,车辆停靠拥
堵等问题逐渐突出,车道边保障能力的定期评
估逐渐成为机场管理的日常工作。一套从评估
前准备到评估结果分析的完整评估方案可以简
化机场管理负担,节约成本,同时提高其管理
效率。
1明确评估对象与目的
制定评估方案的第一步是明确评估对象。
评估对象的选取对评估结果的准确性和可用性
有着至关重要的影响。在进行航站楼车道边保
障能力评估工作之前,评估人员应当与机场方
确认评估对象。这不仅包括评估对象的整体特
征,还应包括确评估对象的详细数据,例如现
车道边长度、航站楼前车道数目以及评估时段。
这些信息的确认是后续评估进行的基础。评估
目的是整个评估过程的标杆,评估目的一旦确
定,整个评估过程便必须紧密围绕其进行。
2明确评估参考标准
在进行评估之前,评估目标中的一切主观
指标都应该转化成客观指标,而客观指标的选
取应当根据国内民航标准及规范。本文采取
《民用机场服务质量标准 MH5104》作为评估
客观标准。若某机场目前的航站楼车道边容量
满足文件内有关机场地面交通的要求,例如车
辆等待时间小于30秒,则可认为机场目前车
道边的保障能力满足《民用机场服务质量标准
MHT 5104-2013》,车道边保障能力符合要求。
若机场目前的航站楼车道边不满足以上要求,
则认为保障能力不足,需要进行扩建。
3模型选择
在出发层车道边,车辆通过进场道路依次
驶入,在向前行驶的过程中完成寻停车位、
落客、驶离的过程;这一过程与顾客进入排队
系统后,会自动寻相应服务台、排队接受服
务、服务完成后自动离开的过程非常相似,因
此,可以通过排队论理论建立出发车道边的需
求模型。
出发车道边系统由停车道、行车道、车辆
及行人等多种对象组成,有一定的离散性和随
机性,因此,要对出发车道边进行基于排队论
理论的建模,就必须对其进行一定的简化和假
设:首先,不考虑行人穿越行车道对车辆通过
产生的延误;其次,不考虑车辆驶入、驶出停
车位所产生的车辆交织带来的通行能力下降;
最后,假设车辆对停车位没有选择性,首次遇
见停车位即驶入。
基于以上假设,出发车道边的运行过程可
抽象为一个单队列n个服务台提供并行服务的
排队系统(M/M/c)。服务效率、服务时间都
服从指数分布,整个服务系统的平均服务率为
cμ,ρ称为系统的服务强度或服务机构的平
均利用率。该排队系统求解的前提条件是服务
强度ρ≤1。
通过对(M/M/c)排队模型的整理,分析
得出排队长度即车道边长度的计算公式如(1)。
(1)
车道边的服务能力很大程度上取决于车道
边的长度,车道边的长度决定了可以同时停靠
的车辆数c。因此,服务率取决于车道边的长度,
车道边长度也决定了服务质量。
4数据采集与分析
高峰小时的停靠车辆数与车辆的到达率是
排队论模型中必要的数据,这需要采集机场年
高峰小时数据并计算得到。使用车道边的车辆
类型可以分为公共汽车,私家车,出租汽车及
网约车。采集的数据包括各种类型车辆的乘坐
旅客比例、平均停靠时间、车道边平均占用长
度以及平均载客数。
通过对以上信息的搜集和整理,利用公式
(2)初步计算出高峰时段航站楼车道边到达
和出发的车辆数。
(2)
式中,i为旅客乘坐的交通车辆类型;D
为高峰时段航站楼车道边到达和出发的车辆
数;Q为高峰时段航站楼车道边到达和出发的
旅客量;为高峰小时出发旅客总数中某种车辆
的旅客所占比例;为某种车辆乘坐的旅客数。
利用(2)式计算得出在不考虑排队进场
情况下各类车的数量,继而可以计算出车辆到
达率与服务率。
5可行性分析
建立排队论模型的前提是假定车辆到达时
间分布满足泊松分布,因此只有当高峰小时车
辆到达满足这一条件时,排队论模型才可以有
效。因此为了确保模型计算结果的准确与可靠,
需要进行有关方面的分析,判断高峰时段车辆
到达时间分布是否满足泊松分布。
首先根据机场车道边到达单位时间车辆个
数与概率之间的关系,绘制散点图,然后利用
相关系数反映变量之间关系的密切程度。如相
关系数较大,则可以认为该车道边采用排队论
模型成立。
6结果与误差分析
将上述分析得到的车辆到达与服务率ρ
与机场高峰小时停靠车辆数c带入(1)式,
可以计算出高峰时段到达车道边排队长度,即
车道边所需长度。将计算得出的结果进行定量
分析,并且和《民用机场服务质量标准 MHT
5104-2013》中的相关指标进行比较。若车道
边所需长度小于实际长度,且排队时长小于《民
用机场服务质量标准 MHT 5104-2013》中要求
的30秒,通行时间小于3分钟,则机场现车
道边容量满足需求,否则不满足需求需要扩建。
在评估的最后,误差分析也是必不可少的。
此次选取的模型建立在较为理想的状态下,但
实际机场到达车辆的分布并不是完全符合泊松
分布,其进入也不完全符合排队论模型,具体
原因体现在车辆行驶特性不完全等同于人的
排队。
参考文献
[1]王茹.机场航站楼车道边容量评估
[D].北京:中国民航大学,2016.
[2]蔡子良,黄全琴.航站楼车道
边设施及服务评价模型[J].江苏航空,
2016(2):15-17.
[3]MH/T 5104-2013,民航机场服务质
量标准[S].
基于排队论的航站楼车道边保障能力评估方案
刘夙扬|南京航空航天大学民航学院

本文发布于:2024-09-23 04:21:58,感谢您对本站的认可!

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