民用机场地面服务范围的界定——基于组合权重法和断裂点理论

赵素霞，刘 晨

(1.西南交通大学 交通运输与物流学院，四川 成都 610031；2.四川交通职业技术学院 交通发展战略研究所，四川 成都 611130；3.交通运输部规划研究院 综合运输研究所，北京 100028)

一、引 言

受环境、资源、土地等各方面因素的制约，世界主要城市群普遍存在机场密度大，核心城市机场资源使用情况紧张，航班延误严重，机场服务质量下降，而周边城市的机场设施闲置，机场资源却得不到充分利用的情况。

由于民航机场以城市作为依托，是城市与外界进行信息交换、人员往来的重要场所，也是区域经济社会发展的重要基础平台。伴随着民航机场向大型化与枢纽化发展的趋势，大到区域城市群，小到机场周边城镇，一些民航机场功能辐射范围不再局限于所在城市，而是逐渐扩展到整个经济区域内。准确界定民航机场地面服务范围，实行区域内统筹规划，合理配置航空资源，避免重复建设，对区域内交通运输系统的可持续发展起着重要作用。

根据服务需求特征，其运输服务范围应综合考虑两层意义：一层指机场的空间辐射，指以机场为中心的半径距离；另外一层是机场的经济辐射，包括机场的核心市场和辐射市场。本文研究的民用机场服务对象为机场内实现陆—空换乘的旅客，机场地面辐射范围为综合运输体系与区域经济发展背景下机场地面吸引力范围。

近些年，一些专家学者采用定量化方法对机场选址合理性进行了研究，大多是从城市自身因素和技术的角度对机场选址进行的评价研究，没有考虑周围机场的辐射因素；张晓斌、王武科[1]等对影响机场设置的因素进行深入解析，将其分为两大类，分别为反映潜力的背景基础和反映压力的服务半径，对于那些经济基础好，但外部机场布置不能满足需求的中小城市，近期的城市规划应该考虑预留机场。杨秀云、姚树洁[2]等认为经济结构、地面运输和地区开放程度也是影响机场发展的主要因素，应纳入模型分析。当其他条件不变时，区域位置对机场发展的影响很显著。王姣娥、金凤君[3]曾采用最短距离和合理服务半径两种不同的方法来划分各机场的空间辐射范围。随着区域经济、综合运输的快速发展，今天看来，这两种方法都存在着一定的局限性。

本文在吸收前人研究成果的基础上，通过专家咨询分析，选取机场地面辐射范围的影响因子，利用熵权法和组合权重法得到机场的相对吸引力M，然后采用断裂点理论，对机场地面服务范围进行定性定量界定，从而指导经济区域内城市机场的规划建设。

二、民用机场地面引力的确定

1.民用机场地面引力评价指标体系的建立

影响民用机场地面辐射范围的因素主要有以下几点[4]。

一是机场所在城市经济引力。包括资源分布、产业规模、从业人口数量、经济结构、城市对外开放程度等，这些影响着客流的产生与吸引，决定了民用机场的需求特征。

二是机场所处的地面运输网络的通达性和通畅性。民用机场的发展依赖于与其相连的地面运输网络的支撑。一般而言，机场服务面积范围越广，抵达机场的平均距离越远，机场的通达性越差，反之亦然；机场所面向服务的人口数量越多，表明机场的平均使用人数越多，机场的通畅性越好，而通畅性亦影响着机场对周围使用人群的吸引力。通达性体现机场的普遍服务功能；而通畅性则反映了机场在综合运输服务中的效率。

三是机场自身综合实力。包括机场现代化的装备和管理技术、统一高效的运营手段、发达的航线运输网络、机场系统的运输组织能力，都体现着机场的自身实力，影响着客流的聚集度。

根据民用机场影响因素，广泛征求行业专家意见，建立如表1的民用机场引力指标体系及相应指标权值。

表1 机场引力指标体系及相应权值

注：①这里的机场等级划分是综合了飞行区等级、跑道的导航设施等级、航站等级三个标准。当三项等级不属于同一机场级别时，可视具体情况，根据发展规划，经过专门批准后，按较高者确定机场规划级别.

2.熵权法及组合权重法确定机场引力

(1)熵权法计算步骤

熵权法是一种客观赋权方法。具体计算步骤[5][6]为：

1)通过实地调查和专家咨询对n个评价对象的m个指标进行评价，形成多对象关于多指标的评价矩阵R=(rij)m×n;

3)计算指标的权重，其中第i个指标的熵权wi定义为：

4)分析熵值和熵权，当各个被评价对象在某一指标上的值相同时，熵值为1，熵权为0，这说明该指标未提供有用的信息，可以考虑取消。

(2)组合权重法计算步骤

三、民用机场地面服务范围的确定

断裂点理论(Breaking Point Theory) 是关于城市与区域相互作用的一种理论，该学说认为，一个城市对周围地区的吸引力，与它的规模成正比，与它的距离的平方成反比。故两个城市影响区域的分界点(即断裂点)公式如(1)所示。

机场也可以对相邻区域的发展产生深刻的影响，这种影响由于机场规模的不同而不同，并随着距离的增加而逐渐有减弱的迹象。也就是说，机场对周边的辐射力也存在距离衰减规律，在这一规律作用下，两个相邻机场间辐射力会达到一个平衡，形成平衡点。由此，可得机场的断裂点计算模型。

考虑到区域内会存在多个民航机场并产生竞争关系，建立加权的断裂点改进模型，以综合评价指标(民航机场引力)作为机场吸引客流的魅力指数，该指标通过熵权法及组合权重法对民航机场地面辐射范围的各影响因素的遴选与赋权来获得，进而依据得到的断裂点拟合曲线作为研究对象的地面空间辐射范围[7]。

(1)

式(1)中：Da为断裂点到民航机场A的距离，Dab为两个竞争民航机场A与B间的距离，Ma与Mb分别为机场A和B的引力。

将由组合权重法计算的民航机场引力结果代入式(1)，即可求得断裂点位置Da。

四、实例分析

以成渝经济区为例，按照2011年机场业务量排名，排名前四位的机场为：成都双流机场(标号A)、重庆江北机场(标号B)、绵阳南郊机场(标号C)、宜宾五粮液机场(标号D)。A、B、C、D四个机场2011年的旅客吞吐量分别为：(2.9、1.9、0.06、0.03)×107人。货邮吞吐量为：(477.7、237.6、4.5、2.7)千吨，考虑到机场与地面路网的协调与衔接，它们之间的距离用城市间公路最小抵达距离表示，如图1所示(单位：公里)。

图1 成渝经济区四大机场网络拓扑图

1.确定机场A与竞争机场的断裂点位置

根据实际情况和表1，应用熵权法及组合权重法，根据断裂点计算公式，确定式(1)中的机场A与竞争机场的断裂点位置，具体过程如下。

1)根据机场引力指标评分标准(各项指标的评分区间为0～4，各项指标均与所得分数呈正相关)，专家打分如表2。

表2 机场吸引力专家打分表

2)根据熵权法和组合权重法建立机场A的最终吸引力指标评价体系，见表3。

表3 四机场综合吸引力指标评价体系

3)计算出断裂点位置。经计算，机场A至D的引力分别为(3.278、2.867、0.568、0.473)，将所得数据代入公式(1)，即得机场A的断裂点位置，如图2所示。

图2 区域内机场A断裂点位置

2.关于成渝经济区机场规划建设的思考

图3 成都双流机场断裂点示意图

根据分析计算得出的成都双流机场断裂点位置(如图3)，对于规划在建的乐山机场(距离成都169公里)来说，在综合运输体系发展的大环境下，决策者应从宏观角度通过政策导向和管理，使资金投向不同的机场设施，结合高速公路及高铁的发展，考虑周边机场资源及自身机场引力，准确定位，不盲目充大，从而实现成渝经济区多机场系统容量与服务的合理配置。

由于各机场服务范围相互交叉，存在着较为激烈的竞争，相关部门在机场的建设运营上首先考虑区域的协调发展，对各机场的发展战略和发展目标实施灵活的指导，根据不同时期国家关于航空运输发展的政策环境、机场实际条件以及航空公司的发展战略对机场发展战略进行动态调整，同时，积极运用价格、需求控制等手段，对运量在各机场间的分配实施动态调节，保证各机场资源得到最大限度利用。

五、结 语

本文结合影响区域民航机场地面服务范围的影响因素，提出了民航机场地面服务范围计算公式。一方面考虑了机场本身及周边地理特征，另一方面考虑了周边机场的布局，通过模型计算，较好地解决了民航机场地面服务范围界定问题，从而帮助确定经济区域内民航机场的区位选择及合理格局，避免重复建设，恶性竞争。同时，西部地区特别是旅游资源较为丰富的地区仍存在民航机场“合理辐射”的盲区，有待结合机场地面服务理论建立一套适宜中国国情的规划布局方法。

因为涉及因素复杂，该理论方法没有充分考虑乘客选择偏好等因素影响，有待于在今后的研究中进一步完善。

[1]张晓斌，王武科.城市规划视角下的中小型机场布局探讨[A].规划创新：2010中国城市规划年会论文集[C].重庆：重庆出版社，2010.

[2]杨秀云，姚树洁.中国机场业发展的决定因素——基于扩展生产函数的实证分析[J].当代经济科学，2009,(1):43-45.

[3]王姣娥，金凤君，等.中国机场体系的空间格局及其服务水平[J].地理学报，2006,(8):829-838.

[4]赵丽珍.综合运输枢纽影响因素及发展条件[J].综合运输，2006,(6):9-11.

[5]Bonnefoy, Philippe A. Emergence of secondary airports and dynamics of regional airport systems in the United States[D]. Massachusetts Institute of Technology, in USA, 2006.

[6]熊崇俊.我国综合交通协调发展若干问题研究[D].南京航空航天大学博士学位论文，2006.

[7]成耀荣，单华夷，刘丰根，等.物流园区辐射范围的确定及物流量分摊计算[J].交通运输工程学报，2008，12(6)：123.