航空公司航线网络的优化设计

2019-11-16刘佳月

电子技术与软件工程 2019年20期

文/刘佳月

自上世纪80年代以来，信息科学技术的飞速发展使得各个国家和地区之间的联系变得越来越紧密，这对许多行业的发展都产生了深远的影响。在航空领域，各个企业之间的合作逐渐向全球航空联盟过渡，即两家及其以上数量的航空公司通过签订合作协议方式实现资源使用界限的扩张，充分利用合作伙伴的营销渠道去开拓新市场。航线作为航空公司的重要资源，也在合作的范围内，如何实现自身与合作企业航线网络间的高效对接是每一个航空公司都需要考虑的问题。

1 航线网络及其发展概述

1.1 航线网络相关概念

航线是指闵行运输飞机的飞行路线，全称为航空交通线。航线主要由起点、终点、航路、经停点等要素构成，它是航空公司赖以生存的基础。航线的宽度和飞行高度取决于空中交通管制的相关规定，这是为了保障民航飞机飞行的安全性。根据起点、终点的归属不同可以将航线分为地区航线、国内航线以及国际航线。

航线网络是指某一区域内的航线按照一定方式连接而形成的构造系统，它是航空公司航班计划和机组安排等运行计划制定的先决条件，直接影响着公司额的运行效率以及客户服务水平。以航线结构形式的存在的差异性为基准，可以将民航运输航线网络分为线形航线网络、城市对式航线网络以及枢纽辐射式航线网络。

其中线形航线网络是指民航飞机从起飞机场达到目的机场的过程中会在多个城市经停。城市对式航线网络则是指民航飞机的只在两个城市之间直飞，其优势在于运输效率高，不足之处在于无法实现对航线资源的有效整合，会导致航线网络资源的浪费。枢纽辐射式航线网络则是基于枢纽机场建立的用于客货流运输的航线网络。就目前来看，世界范围内的很多大型航空公司采用的都是枢纽辐射式的航线网络，其在机型、航班频率、航班时刻等方面都表现出显著的优势。枢纽辐射式航线网络主要是通过枢纽节点的建立实现多条航线的有效集合，以获得更多的运输中转几率，能够在降低运输成本的同时获得更加可观的经济利益。而且，枢纽辐射式航线网络还可以实现客运量的增加，提高机组利用率。

1.2 我国航线网络发展现状

自改革开放以来，我国民航一只保持着持续增长的趋势，直至新世纪之初，我国定期航班的数量已经突破1200条，其中国内航线的数量接近1000条，国际航班的数量也已超过200条，初步形成了以北、上、广机场为中心，以省会城市和旅游城市机场为枢纽，其他城市机场为支干的航空运输网络。而且随着我国社会经济的飞速发展，民航业发展速度进一步加快。在2004年召开的国际民航组织大会上，我国高票当选为一类理事国。但就目前来看，我国民航业发展和发达国家之间仍旧存在一定的差距，航空管制过严、产业结构不合理、法制建设落后、民航管理不到位等问题都有待解决。除此之外，航线网络布局不合理也是新时期需要重点关注的一个问题。现如今，枢纽辐射式航线网络已经得到了广泛的重视，我国民用航空运输机场2020年布局也为枢纽机场建设提供了指导，因此本文研究主要是从枢纽机场的角度出发探讨航线网络优化设计。

2 航空联盟概述

2.1 航空联盟介绍

航空联盟是以代码共享为纽带而形成的合作方式，是指两家或是两家以上的航空公司之间达成合作协议，通过各自主要航线网络的相互衔接，实现航线、品牌等稀有资源的共享，形成合作共赢的局面。根据合作各方航线间的关系，可以将航空联盟分为三种类型，分别为互补型航空联盟、平行型航空联盟以及混合型航空联盟。

其中互补型航空联盟是指两家及其以上户数量的航空公司通过将各自航线网络连接的方式以拓展其航线网络，具体如图1所示。右图中内容可知，X、Y两家航空公司所运行的航段并不重合，通过合作就可以将两个航段合并，形成一条全新的航线。

平行型航空联盟是指多个航空公司基于同一条航线进行合作，形成竞合联盟共同对抗其他航空公司，具体关系如图2所示。处于同一条航线上的X、Y航空公司建立合作关系，共同和Z公司进行竞争。

图1：互补型航空联盟

图2：平行型航空联盟

图3：混合型航空联盟

混合型航空联盟是指同时存在互补和平行两种关系的航空联盟，具体关系如图3所示。根据下图分析可知，基于AD航线，X、Y两家航空公司可以形成互补型航空联盟。而基于航线BC，两家航空公司之间则可以建立平行型航空联盟。

随着全球经济一体化发展，世界各个国家和地区旅客的出行需求变得更加多样化。各地区航空公司之间只有建立合作关系，才能有效弥补自身航线网络存在的不足。而在同一条航线上，由于运力的限制，单独一家航空公司往往无法提供高频次的航班，这时候就需要和同处此航线上的其他公司展开合作，强化竞争优势、提高服务水平。

互补型航空联盟的建立可以为广大旅客提供更加方便快捷的运输服务，其影响主要体现在以下几个方面：首先，降低中转时间。建立联盟的航空公司会对各自航班的衔接时间进行有效协调，尽可能的缩短旅客的总履行时间。在一些特殊的情况下，甚至可以实现无缝隙中转，在始发地办理一票到底、行李直挂。其次，提供更多样化的服务。航空联盟内各航空公司之间的合作不仅体现在航班的衔接上，同时也体现在中转服务的衔接上，旅客可以享受到联盟所提供的个性化服务。最后，限制航班选择。航空联盟能够在航班中转上为广大旅客提供便利，想要享受到这些优惠和便利就需要选择特定的航班，这就使得旅客在选择航班时会受到一定的限制。

而平行型航空联盟则涉及到了多家航空公司在同一条航线上的竞争合作，这样虽然能够提高航空公司的竞争优势，但对广大旅客来讲却会带来较大的负面影响。在平行型航空联盟构建之后，市场合并使得旅客的选择逐渐单一化，甚至发展到最终形态，航空联盟会在一条航线上形成市场垄断，制定高票价以获取更多的利润。

从经济性角度分析，航空联盟的建立有利于实现网络经济性，不同航空公司共同组建联盟可以实现航线网络的扩展，不仅其覆盖范围变得更加广阔，同时航班密度以及运量都会实现大幅度的提升。联盟的规模经济性则主要体现在联盟成员之间的联合营销上，主要涉及到了代码共享、常旅客计划等，通过无缝衔接的服务获取更多的客源，实现机组利用率的提升。联盟的范围经济性则体现在联盟成员客座率的提高。航空联盟的建立会增加许多新的网络节点，这样就可以为旅客提供更多不同的运输产品。

3 航空公司航线网络优化设计研究

在航空联盟背景下，航空公司在运营的过程中，一方面要考虑自身需求，另一方面则要满足合作伙伴之间航线衔接的需求。在进行航线网络设计优化的过程中应从这一环境条件出发。而在国内范围，航线网络设计优化则应从枢纽辐射式航线网络建设的角度出发。

3.1 联盟航线网络优化

在联盟环境下，航空公司构建联盟航线网络需要满足自身的O-D需求，还需与合作伙伴的航线网络实现有效对接。这一局面的形成需要借助各联盟成员之间的枢纽，航空公司选择一个或是多个枢纽和合作伙伴之间的枢纽开通航线进行连接。合作航线网络主要由合作干线及其两端的支线构成。相较于传统的枢纽航线网络，联盟航线网络具有四项特点：

（1）建设成本可以忽略不计。

（2）大部分情况下合作伙伴的航线网络枢纽已经确定，因此不需进行优化设计，只需对自身网络枢纽进行优化求解即可。

（3）联盟各成员之间合作枢纽航线必须符合航权限制。

（4）国际间O-D需求量具有不对称性。

3.2 枢纽航线网络优化

枢纽航线网络优化设计可分为四个步骤：首先，对枢纽机场的数量进行明确。其次，对枢纽机场的位置进行明确。再次，对枢纽机场和非枢纽机场的连接方式进行设计。最后，完善所有O-D流的路经安排。基于枢纽和非枢纽机场连接方式的差异，可以将枢纽航线网络优化分为单分配和多分配两种类型。前者是指单个枢纽机场和单个非枢纽机场相连接，后者则是多个枢纽机场和单个非枢纽机场连接。而以非枢纽机场间是否允许直接连接为准，还可以将其枢纽航线网路优化设计分为严格和非严格两类，前者是指非枢纽机场之间不能直接连接，必须经过枢纽机场进行中转。后者则是允许非枢纽机场之间直接连接。