设计日航班计划表在机场总体规划中的应用及质量控制要点

尹卫丰

（民航机场建设集团北京国际工程有限公司，北京 100621）

0.引言

为推进民用运输机场的高质量发展，《民航局关于加强民用运输机场总体规划工作的指导意见》[1]提出充分发挥机场总体规划指导机场建设发展的引领作用，并引入“量化总规”的概念，首次提出机场总体规划技术指标体系。随后，《运输机场总体规划规范》《运输机场总体规划审查办法》等政策要求文件相继出台，机场总体规划工作面临着新的形势和更加精细化的要求。航空业务量预测是一切规划的基础，也是机场各类设施需求定义和分析的关键阶段，对航空业务量进行更加细致深入的分析研究有助于为机场业主决策提供更加充分科学的依据。设计日航班计划表在国外知名机场咨询设计公司，如NACO、ADPI等的总体规划报告中被广泛应用，在目前国内兴起的各类机场仿真模拟软件中，设计日航班计划表作为最重要的输入数据而得到应用。但是，目前国内总体规划编制中，航空业务量基本参数预测更多还是采用经验因子来推算各种设施需求，其参数演变的内在逻辑和数据依据没有得到充分的揭示和说明，比如停机位需求数量通常采用基于高峰小时架次乘以经验系数的计算方法求得[2]。编制设计日航班计划表能够为机场各类设施规划提供更加充足的信息数据依据，也能够使机场管理方和运营方对机场未来的航班计划安排和分布有更加直观的认识。本文通过对设计日航班计划表的定义、数据要素组成、输出成果应用、质量控制要点等方面进行了阐述，为设计日航班计划表的编制和应用提供指导。

1.设计日航班计划表定义

设计日航班计划表是机场现有或未来所有服务活动的数据集合，核心是各航空公司航班计划的组合，按一天24h的时刻顺序进行航班排布，包括航班服务目的地、时刻、执飞机型、旅客量等信息要素。设计日航班计划表应用范围很广，在机场服务市场范围、航空公司组成、区域市场份额、客座率水平、机队组成等方面提供了详尽的基础数据。设计日航班计划表也能够反映航空公司的商业策划，包括新增航点、机队调整、服务类型（O/D、枢纽、低成本）等的变化趋势。在机场总体规划中通过对设计日航班计划表进行数据统计分析，来进行更加详尽的高峰特性分析、设施需求预测、噪音影响分析等工作。

为避免机场设施过度设计投资浪费，设计日定义为某一典型高峰日而不是极端高峰日。不同国际机构对设计日的定义不尽相同，总结如：（1）国际航空运输协会IATA将设计日定义为一年中高峰月平均周中的第二的繁忙日。（2）美国联邦航空局FAA将设计日定义为一年中高峰月的平均日[3]。（3）按照服务水平进行的定义：比如覆盖90%的日期，即全年第36个高峰日；或者按全年第15个高峰日或第30个高峰日等进行定义。

通过服务水平对设计日进行的定义往往容易让人理解，直接反映出设计日所承担的航空活动水平能够满足全年相同及以下活动水平的天数比例（如95%/90%等）。IATA/FAA的定义最终也可以通过转化为服务水平来进行解释。比如对于季节性明显的机场，FAA定义的设计日可能代表一年中第15或20个高峰日，而对于全年每天航空活动水平较为均衡的机场，FAA定义的设计日可能代表一年中第100或150个高峰日。需要注意的是，对机场噪音进行分析所依据的设计日往往定义为全年的平均日。

2.设计日航班计划表的组成要素及作用

设计日航班计划表中需要包括很多要素信息，主要涉及航空公司、航班、机位、旅客量等数据信息。针对需要解决的机场不同子系统问题，诸如跑道、航站楼、交通、环境、运行等问题，各要素信息的重要性是不同的。对于诸如跑道、滑行道、机坪等飞行区设施，航班数量、飞机类别、过站时间等数据要比旅客量的数据更为关键。然而对于航站楼来说，旅客量等要素数据则更为关键。对于陆侧车道边、停车场、进场道路等子系统，旅客量数据也是更为关键的要素。设计日航班计划表中的时间是最基础和最核心的组成要素，并且处理的工作量较大，往往需要将时间的小时数和分钟数进行分离，并按一定的分钟间隔进行分组，以便后续进行数据统计分析工作。下文对设计日航班计划表中所涉及的组成要素进行了总结分析。

（1）航班号：非关键要素，但对于进行航班配对工作（由同一架飞机执飞的到港航班与另一个离港航班进行衔接）是有用处的。（2）航司代码：非关键要素，但是便于进行分类组织。不同航司值机和登机截至时间的不同对于航站楼内的旅客测算的精确程度会产生影响。（3）始发地：关键要素，到港航班的始发城市名称，对于客源地分析、跑道长度分析至关重要。（4）目的地：关键要素，离港航班的目的地城市名称，对于客源地分析、跑道长度分析至关重要。（5）活动类型：关键要素，活动类型包括旅客、货运、包机、军用等类型。（6）飞机型号：关键要素，用于分析机队组合，客座率，噪音影响等方面。（7）计划到港时间：关键要素，往往缩写为STA。（8）实际到港时间：非关键要素，往往缩写为ATA，在分析现有机场延误水平起作用。（9）计划离港时间：关键要素，往往缩写为STD。（10）实际离港时间：非关键要素，往往缩写为ATD，在分析现有机场延误水平时起作用。（11）日期/星期几：关键要素，每一航班均需要与日期/星期几相关联。即便同一航班，不同日期的客座率水平并不相同，那么发生在航站楼内的旅客数量也会不同。（12）国内/国际代码：关键要素，识别一个航班是国内或国际。（13）机位分配：非关键要素，但在飞机地面仿真模拟及机位需求分析时发挥作用。（14）过夜标识：非关键要素，在分析过夜机位需求时发挥作用。（15）飞机座位数：非关键要素，在分析候机厅的面积和座位数时及客座率时发挥作用。（16）登机/下机旅客数：关键要素，对于分析高峰旅客量等参数时必要的。（17）中转旅客数：非关键要素，对于分析中转区域柜台、安检通道等方面是必要的。（18）跑道利用标识：非关键要素，大部分航班计划表不包含该信息，通常在进行飞行区仿真模拟时进行输入区分。（19）到达/起飞修正：非关键要素，大部分航班计划表不包括该信息，为了在仿真模型中识别跑道使用的优先权制定规则而进行标识。

以上组成要素中，关键要素是设计日航班计划表最基础的要素类型，也是分析机场各子系统时的关键数据，数据获取也比较容易。而非关键要素是在特定分析时才需要，或者通过对关键要素进行加工处理和假设才可以获得，原始数据获取难度也比较大。

3.设计日航班计划表的应用

设计日航班计划表广泛应用在飞行区规划、航站区规划、陆侧交通规划、噪音分析、运行与管理等方面。

（1）设计日航班计划表在应用于飞行区规划时，通过对设计日航班计划表文件格式做出简单变化后，作为飞行区及空域仿真模拟的输入资料进行直接应用。输出结果可以用于分析跑道数量、滑行道数量、跑道端等待坪需求、估计容量与延误、识别冲突热点等方面。通过对设计日航班计划表进行数据统计分析可以得出机队组合分布图、航班波流量波形图等成果，用于分析机场高峰时刻相关特性。通过对设计日航班计划表进行加工处理，进行机位分配模拟，用于精确分析机位需求及飞机地面滑行时间。（2）设计日航班计划表在应用于航站楼建筑规划时，需要结合旅客提前/延后时间分布情况，来计算航站楼内的各项设施处出现的旅客数量。由于航站楼内的旅客需要经过值机、安检、候机等活动才会最终到达飞机，因此航站楼内的登机旅客相较于飞机计划离港时间会前置，提前时间量大小取决于机场布局、不同流程处理时间、安全限制、国内国际航班、航司政策比如值机/登机截止时间、以及旅客为不可预见的延误预留缓冲时间的大小。提前时间不是恒定的，它随一天中时段及旅客类型的变化而变化，往往前往繁忙机场的旅客会预留较多的提前量。提前时间可以描述为：y%的旅客会在航班计划离港时间之前xmin到达，如图1所示。由于是提前时间和概率的结合，某一特定时间段在某一离港设施处的旅客可能与高峰登机旅客数量不同。类似的现象也发生在到达旅客身上，由于到达旅客需要经过提取行李、海关、选择地面交通方式等一系列过程，因此高峰时段出现在航站楼某到达处理设施位置的旅客量，与高峰下机旅客量未必相等。（3）在获取旅客提前和延后时间的分布特性后，通过对设计日航班计划表的处理可以转换为陆侧地面车辆的时间分布图，用来分析陆侧交通设施的需求。（4）设计日航班计划在应用于噪声分析时，需要进行两项主要的调整。由于设计日往往代表全年典型高峰日的航班运行情况，因此需要调整为代表一年中平均日航班运行情况的航班计划。另外，设计航班计划表的中的时间往往代表航班在进入机位或离开机位的时间，并不代表飞机在跑道上起降的时间，需要根据飞机滑行时间进行调整。在大型繁忙机场，飞机在地面滑行的时间往往较长，更需要进行仔细调整。（5）设计日航班计划表在应用于机场运行与管理时，比如停机门位管理和噪音管理等，根据预期用途，设计日航班计划表可以直接输入到门位管理模型、设施管理模型、噪音检测模型或其他模型中去。还可以根据近期或实时航班计划表的调整，对工作人员需求来做出合理的安排。

图1 旅客到达航站楼的累计概率图示例

虽然设计日航班计划表对于解决机场各子系统的需求问题十分有效，但其编制过程是需要投入较大的人力和资源成本。因此，在解决具体问题时，需要评估问题是否值得投入编制完整的设计日航班计划表，业主是否接受这种决策方式。对于某些简单的问题，可以采用相对经济和高效的方法，比如对于某些小型机场，其高峰时段的航班安排往往是非常具体和明晰的，这种情况下，就可以设计高峰时段或者前后时段的航班计划安排，从而减少非关键工作量。投资较大的机场往往比较复杂，也会得到各利益相关方对于规划的仔细审查，设计日航班计划表则提供了足够详细的信息支撑，往往更具有说服力。

4.设计日航班计划表质量控制要点

由于设计日航班计划表中的数据庞杂，需要对其设计质量进行仔细的审查，以保证其符合当地的航空市场规律以及机场运行规则，其质量控制要点主要保持以下方面。

（1）设计日进离港航班数量匹配检查，对航司和执飞机型进行匹配，检查进离港航班数量是否相等。（2）在同一机位，进离港航班所使用的机型是否一致。在任意时段，同一个机位是否只被一架飞机占用。（3）设计日航班计划表中旅客数量总数是否与航空旅客量预测中设计日旅客量估算一致。（4）中转航班的登机旅客是否等于前序航班中转下机旅客数量总额。（5）是否为过站飞机预留了足够的处理时间，包括旅客上下机、装卸货物、加油等服务时间，不同的航司及机型所需过站的时间往往不同，大型国际航班客机过站时间往往超过2h。如果未来的设计日航班计划表沿用现有航班计划表的过站时间安排，则可能容易出现问题，比如未来如果一个支线航班升级为干线，航班过站时间可能就会增加。（6）前序航班计划离港时间与后续航班计划到达时间之间是否预留了足够的缓冲时间，一般至少为15min，大部分的航司会预留20min～30min，一般国际航班登机口的缓冲时间比国内航班登机口的缓冲时间要长。（7）设计日航班计划表中预测的新增航班所关联的目的地时间是否符合当地机场宵禁的规定，以及是否有过多不合理的时间安排，比如红眼航班。（8）中转地的一致性检查：服务中枢辐射网络的航空公司的新增航班时刻是否与中转地的机场的时刻资源相一致。相似航线距离的直飞航班的飞行时间是否一致。