高高原机场选址影响因素与方法研究

李　婷



高高原机场选址影响因素与方法研究

李婷

中国民航飞行学院
李婷（1989-）女，中国民航飞行学院研究生。

行业曲线

高高原地形限制多、天气复杂多变等，使高高原机场的建设成为一项难度大且复杂的问题。机场建设的首要任务是选址，由于高高原的特殊性导致选址要考虑的因素很多，因此通过对高高原特点分析得到高高原机场选址的影响因素并对其进行分类，然后根据机场选址特性以及高高原机场的特点构建高高原机场选址模型，为未来高高原机场的建设提供依据。

在高高原上有着许多的热门旅游区，而这些旅游区到最近的省会城市距离很远，公路、铁路不够发达，限制了这些地区旅游业及城镇的经济发展。航空运输是一种高效、快捷的运输方式，对旅游业的发展至关重要，如果在离这些景区、城镇较近的地方建设机场，就能促进旅游业和当地的经济发展。因此，高高原机场的建设有着现实意义。根据民航的定义高高原机场是指海拔高度在2438m及以上的机场。高高原机场较平原机场由于海拔较高的原因，无论是从开始筹建，还是投入使用，都有着较强的特殊性，所以，高高原机场建设的首要任务——机场选址也变得尤为重要。

夏光辉对高原机场的建设、运行首要考虑的因素、设施、政策等进行总结，论述了用飞行性能分析的方法来指导机场运行和建设的必要性。卢厚清等利用PCA方法并根据我国现行的机场规划设计技术规范，建立机场选址综合评价模型。Hess S.and Polak J.W.对从旧金山地区出发的旅客对出发地机场的选择进行了分析，作者第一次将混合 logit 模型引入到机场的选择行为分析中，混合 logit 模型解决了旅行在选择行为中存在一些随机变化。

高高原机场选址影响因素分析

高高原机场由于海拔高、空气密度和大气压力小、天气复杂多变、地形复杂、净空条件差、太阳辐射和向背阳地形受热不均匀，导致了跑道较长，对飞机性能要求高，对人员要求高，对通信导航设备要求高等特点，导致在机场选址阶段考虑的因素多、难度大。

机场选址应考虑地形及周围障碍物，以保证飞行程序能适用且保障航班安全。飞机在大气中飞行，大气状态的每一变化都会对飞行活动带来影响，因此在选址的时候就要考虑各种影响航班运行的天气因素。机场位置必须与上空航路交通型式相适应，并从空中交通管制的角度看机场场址的选择是否恰当。地质要处于相对稳定的状态，适宜机场的建设，地下水位不能过高，洪泛区、内涝区、古河道等禁止选择，土质状况应良好。所选场地应能够满足机场近期建设和远期发展的需要，与城市距离适中，考虑对外交通的运输道路，使去机场的地面交通时间尽量缩短。机场也是一个盈利的企业，在建设前要评估投资与回报，要尽可能减少不必要的工程量和拆迁量，机场所在地要求道路、通信等公共设施齐全，供油设施具备建设条件；有充足的供电、供水、供热的能力，且机场周围要有污水、固体废弃物的处理能力。满足文物保护及环境保护的要求。

图1　高高原机场选址影响因素分析图

表1　调查问卷

综上所述，可以得到影响高高原机场的影响因素如图1所示。

模糊聚类在高高原机场选址影响因素的应用

本文采用该模糊聚类的方法对上节得出的高高原机场选址影响因素进行分类。模糊集合的聚类方法可以在不对属性进行泛化的基础上进行样本的综合归类，即具有对信息进行综合处理的能力。

通过对相关单位调研，对其共计发放调查问卷 150份，将评价等级等级分为四级：

根据建立的评价集对指标的评价等级进行调研。通过对调查问卷细致地回收与检查，整理出有效问卷106份，并统计出指标评价集各元素对应的选择人数，如表1所示。

一、确定需要处理的样本对象，并对需要处理的样本进行聚类。可用矩阵表示。因此对表1中各行向量进行归一化处理，得到影响因素指标集对所对应的模糊评价矩阵R。

二、建立模糊相似矩阵。在建立模糊相似矩阵的过程中，为避免出现大数吃小数的情况，用多元分析法确定经数据标准化后的对象间的相似程度。

得到相应的模糊相似矩阵为：

三、分类。利用模糊等价闭包法求出模糊等价矩阵。用平方自合成法求得R的传递闭包。即：

得到相应的模糊等价矩阵为：

然后根据模糊等价矩阵确定适当的阀值范围，在各阀值范围内进行分类。

（1）当0.80＜α≤0.83时，全部样本可分为1类：｛1，2，3，4，5，6，7，8｝

（2）当0.83＜α≤0.85时，全部样本可分为2类：｛1，2，3，4｝，｛5，6，7，8，9，10，11｝，｛12，13｝

（3）当0.85＜α≤0.90时，全部样本可分为5类：｛1，2，3，4｝，｛5，6，7，8，9，10，11｝，｛12，13｝

（4）当0.90＜α≤0.99时，全部样本可分为7类：｛1，2，3，4｝，｛5，6，7，8｝，｛9｝，｛10｝，｛11｝，｛12｝，｛13｝

（5）当0.99＜α≤1.00时，全部样本可分为8类：｛1｝，｛2｝，｛3｝，｛4｝，｛5｝，｛6｝，｛7｝，｛8｝，｛9｝，｛10｝，｛11｝，｛13｝

高高原机场选址模型

由于旅客的目的地大多是附近的城镇以及旅游景点，因此机场与城镇间的距离距离尽可能短是除安全外的一个重要的目标。此外，机场也是一个盈利的企业，在建设前要评估投资与回报，据此建立目标函数如下：表示共有m个备选场址

cij表示i客户到j需求点单位出行成本

dij表示i客户到j需求点距离

fm表示m场址建设成本

sm表示辅助交通建设成本

由于高高原机场选址应考虑的因素非常多，因此根据前文所得的分类，建立约束条件：为根据模糊聚类方法得到的一种高高原机场选址影响因素分类。

结语

高高原上的城镇以及旅游景区离发达城市较远，且公路、铁路不够发达，限制了其发展，也给出行者带来很多不便，发展航空业对高高原的发展非常重要。

高高原机场由于海拔高、空气密度和大气压力小、天气复杂多变、地形复杂、净空条件差、太阳辐射和向背阳地形受热不均匀，导致了跑道较长，对飞机性能要求高，对人员要求高，对通信导航设备要求高等特点，导致在机场选址阶段考虑的因素多、难度大。因此本文通过运用模糊集合的聚类方法，对高高原机场选址的影响因素进行分类，通过阀值的变换，可以得到不同的分类。以成本最小为目标建立目标函数，选定合适的分类建立约束条件，完成选址模型的建立。

本文综合了专家以及相关人员的意见，分析得出了较全面的高高原机场的选址因素，并构建了高高原机场选址模型，对未来高高原机场建设的选址阶段提供了一定的参考。

基金项目：学校科研基金学生科技活动基金；项目名称：高高原机场选址方法及影响因素研究；项目编号：X2015-19

DOI：10.3969/j.issn.1001- 8972.2016.13.029