（管理科学与工程专业论文）民航运输旅客流程的优化研究.pdf

南京航空航天大学硕士学位论文 中文摘要 本文是以民航科研基金资助的“便捷航空运输工程研究”课题为背景，在 “民航旅客流程优化研究”这一子课题的基础上完成的。本论文主要研究内容 分为两部分：( 1 ) 旅客登机流程( 离港流程和到港流程)( 2 ) 行李流程。 文章首先概述了国内外民航运输市场的发展现状，论述了我国民航开展便捷 工程研究的意义及必要性；接着分析了在值机和安检过程中出现的问题，运用排 队论的方法，结合禄口机场的实际数据，对这两个排队系统进行了优化研究，并 根据优化结果对值机和安检分别提出一些优化模式；然后介绍了行李处理系统的 各个子系统及其功能，并提出该系统存在的一些缺陷，针对这些缺陷给出了行李 到港次序编号法；另外还提出了登机口优化调度的三个模型，对这几个模型给出 了表上作业算法，并将这些算法应用于禄口机场的登机口调度中，得到一些实例 计算结果；最后展望了未来的候机楼流程，并对将来的民航运输工程的发展方向 提出一些合理化建议。 关键词：便捷离港到港表上作业法登机口调度 民航运输旅客流程的优化研究 a b s t r a c t t h i sw o r ko ft h e s i si sb a s e do nt h er e s e a r c hp r o g r a mo p t i m u mo fa v i a t i o n c u s t o m e rp r o c e s sb a c k e du pb yt h ee n g i n e e r i n go fa v i a t i o nt r a n s f e rc o n v e n i e n c e ， w h i c hi sf i n a n c i a ls u p p o r t e db vn a t i o n a la v i a t i o nf u n d t h er e s e a r c hc o n s i s t sm a i n l y o ft w op a r t s ：1 ) b o a r d i n g p r o c e s s ( a r r i v a la n dd e p a r t u r ep r o c e s s ) ，2 ) l u g g a g et r a n s f e r a n d c l a i m i n gp r o c e s s t h e p a p e ri n t r o d u c e sf i r s t l yt h ec u r r e n ts i t u a t i o no f d o m e s t i ca n di n t e m a t i o n a l a v i a t i o nt r a n s f e rm a r k e ta n dp r e s e n t st h es i g n i f i c a n c e sa n dn e c e s s i t yo fp e r f o r m i n g r e s e a r c h e si nc o n v e n i e n c ee n g i n e e r i n gp r o j e c ti no u rc o u n t r y s e c o n d l y , p r o b l e m s e x i s t e di np a s s e n g e rc h e c k i na n ds e c u r i t y c h e c kp r o c e d u r e sa r ea n a l y z e di n 山e p a p e r b yu s i n gt h eq u e u et h e o r y , r e s e a r c h e so no p t i m i z i n gt h e s et w oq u e u i n gs y s t e ma r e p e r f o r m e d b a s e do nt h ea c t u a ld u t yd a t ag a t h e r e df r o ml u k o ua i r p o r ta n d s u g g e s t i o n s o fs o m eo p t i m u mm o d e l sa r eg i v e nc o n s e q u e n t l y t h el u g g a g ep r o c e s s i n gs y s t e m s f u n c t i o n sa n di t s s u b s y s t e ma r ed e s c r i b e dt h e na n ds o m ed i s a d v a n t a g e sa r ea l s o p o i n t e do u t ，t oe l i m i n a t et h ed i s a d v a n t a g e sas e q u e n c en u m b e rn a m i n gm e t h o di n l u g g a g ea r r i v a lp r o c e s si sp u t f o r w a r d i na d d i t i o nt h ep a p e r d e s i g n s t h r e em o d e l sf o r b o a r d i n go p t i m u ms c h e d u l i n g ，i nw h i c h n e t w o r kg r a p ha l g o r i t h ma n d g r i da l g o r i t h m a r ed e r i v e d n l et w o a l g o r i f l m a s a l e p r o g r a m m e d i n t ot h e b o a r d i n g s c h e d u l e a p p l i c a t i o n s a tl u - k o u a i r p o r t a n ds o m e c o m p u t a t i o n r e s u l t si nt h i s p r a c t i c a l a p p l i c a t i o na r ep r o v i d e d f i n a l l yt h ea u t h o rm a k e sc o n c l u s i o n sa n dp r o s p e c t so n t h e p r o c e s s e si nf u t u r ew a i t i n gb u i l d i n ga n dg i v e ss o m e r e a s o n a b l e s u g g e s t i o n s k e y w o r d s ：c o n v e n i e n c e d e p a r t u r ep r o c e s s a r r i v a l p r o c e s s g r i d a l g o r i t h mb o a r d i n gs c h e d u l i n g 承诺书 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立 进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容 外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本 论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明 确方式标明。 本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件，允 许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数 据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本承诺书) 作者签名：塑垄) 日期： 塾! 至聋三日翌曰 南京航空航天大学硕士学位论文 1 1 课题背景 第一章绪论 1 1 ，1 国内各交通行业之间的竞争 近年来随着我国交通运输业的不断发展，交通运输市场出现了一系列新的 变化，各种运输方式之间的市场占有程度和比例构成也发生了极大的变化。三 年多的时间，中国铁路三次全面提速，铁路从昔目的陧牛”变成了m 决马”市 场竞争力明显增强，在中长距离运输中正接近甚至赶上民航。火车和民航激烈 的竞争焦点在于速度，速度之争主要表现乘客在一千公里左右距离所花的时间 上。 目前，民航班机飞行速度一般都在每小时五百至九百公里之间，这种速度 是地面交通不可比拟的。但是由于大多数机场在城市近郊或远郊，距离较长， 地面交通状况不一，旅客出行要提前很长时间，加上购票、候车、办理乘机手 续、安检、候机等繁琐复杂的环节，据一般统计测算，一个较有乘机经验的旅 客花在以上环节的时间约在两个半至三个小时之间，如遇航班不正常时，所用 时间就更多。而近年来火车采取了提速、车上售票、夕发朝至、开行公交化列 车等措施，虽然火车的行车速度达不到民航班机速度，但地面所花时间平均只 是民航的三分之一甚至更少，加上火车相对民航正点率较高，民航快速的优势 往往被地面所用的时间冲抵不少。 民航历来的优势在于安全和快捷，现在快捷这一优势已经被火车提速步步 紧逼，而飞机在空中的速度限于技术和安全等一系列原因，基本无法改变，而 旅客消耗在地面的时间，几乎是真正的飞行时间的两到三倍，因此改善地面交 通，缩短地面衔接时间，优化地面登机流程，节省旅客在候机厅所等待的时间， 是便捷航空运输工程的重点。 1 1 2 来自国外航空公司的竞争 随着世界经济全球化和区域一体化进程的加快，作为国际客货流动的重要 运输方式之一的航空运输业也出现了全球化发展趋势，这是我国航空运输业必 须认真面对的客观现实。我国航空运输业缺乏明显的国际竞争优势，尚不具备 与发达国家航空运输业竞争的实力，其具体表现是产业规模小、市场结构分散、 管理粗放、资产负债率过高、经济效益差、营销能力弱、市场占有率低等。i l 因此，采取积极应对措施，尽快提高我国民航的国际竞争力，以迎接航空运输 民航运输旅客流程的优化研究 全球化的挑战，是中国航空运输业面前的一个十分重要而迫切的任务。 近年来民航总局逐步放松了外商和民营企业进入航空业和机场业，实行了 民航运价和费用改革，这些改革无疑使中国民航不得不面临来自国外激烈的市 场竞争，因此民航的压力不仅来自国内的铁路公路等，更大程度上还来自于其 它各国的航空公司。虽然0 4 年民航企业全面盈利，但是衡量一个国家是否成为 民航大国，主要还是看国际航线的客流量，国际货运量。据民航总局统计，我 国近十家航空公司共开辟了1 3 3 条国际航线，飞往3 3 个国家和地区的6 0 个城 市。与此同时，世界上的4 6 个国家的5 7 家航空公司飞往我国。因此目前这4 6 个国家的5 7 家航空公司就是我国航空运输企业的直接竞争对手。从产业层次来 比较，与我国通航的4 6 个国家中有8 个国家的航空运输总周转量超过了我国， 剔除国内航空运量，按照国际航线总周转量来比较，则有1 5 个国家超过了我国。 从企业层次来比较，我国1 0 家航空公司中有4 家进入了世界前1 0 0 强( 按营业 收入排序) ，飞往我国的5 7 家外国航空公司中有2 7 家进入了世界前1 0 0 强。按 照机队规模来比较，从总量来看，2 0 0 0 年我国民航共有运输飞机5 2 7 架，尚不 及美利坚航空公司一家的飞机数量多。 3 1 因此，提高民航的核心竞争力，充分发挥民航快捷方便的优势，民航便捷 工程已经追在眉睫。 1 2 国内外在民航便捷方面的研究成果 国外在旅客登机流程的研究中，采用一系列先进的信息技术，以及先进设 备，并且在整个航站楼设计中，采用方便旅客行走，节省旅客登机时间的各种 设计方案。比如各国都在研究安检中的新型识别技术，不但可以使安全性提高， 安检速度也可以得到显著提高，这对于安检向来拥堵的状况有很重要的意义。 另外自助值机，电子客票等，都是便捷旅客的相当理惩的措施，在美国，有7 0 的人使用电子客票，通过网络订票，可以真正的足不出户购买机票，而我国电 子客票才刚刚起步，并且由于一些问题没有完全解决，使得电子客票还没有真 正的进入普及阶段。 国内民航各部门也逐渐意识到便捷对于民航的重要性，新建的机场或航站楼 在机场建筑设计的一些细节上，充分考虑到如何更方便旅客行走，节约旅客乘 机时间等，另外机场和航空公司都引进了国外先进的旅客离港系统，计费系统， 航班信息显示系统以及包含七个子系统的行李处理系统。如新建的白云机场的 内部建筑设计，在登机区使用环形设计以节省旅客步行距离，该机场采用最新 的行李分拣系统，使得原来大约3 0 分钟的行李处理时间缩短到5 分钟左右，旅 客不用再为行李耗费大量时间，大大优化了旅客离港和到港流程。 南京航空航天丈学硕士学位论文 1 3 课题来源及其研究意义和必要性 本课题是民航科研基金资助课题“便捷航空运输工程研究”中的一个子课 题，民航便捷工程的思想首见于文献1 2 l ，2 0 0 4 年由民航总局立项，南京航空航 天大学和天津民航学院共同承担，本课题是该课题中关于候机楼内部旅客流程 优化的子课题。 为了迎接国内外航空运输市场严峻竞争形势的挑战，开展这一研究的必要 性是显而易见的，仅就民航自身的发展形势来说，该课题的研究也有着长远的 战略意义和实用前景。 2 0 0 4 年民航全年运输总周转量达2 3 0 亿吨公里，旅客运输量达l 亿人次， 货邮运输量达2 7 3 万吨，分别比2 0 0 3 年增长3 4 7 、3 8 和2 4 5 ，运输生产 跨上了一个新的台阶，经济效益也显著增长。2 0 0 4 年民航还一举扭转了全行业 亏损的局面，在前三个季度即实现了当前盈利首次突破1 0 0 亿元的大关，与全 球航空业亏损超过3 0 亿一4 0 亿美元形成鲜明的反差。【3 】我国民航显示出了蓬 勃发展的活力，以往大多数机场航空公司都处于亏损阶段，机场每日吞吐量普 遍不饱和，而今年发展迅猛的势头，使得各航空公司和机场措手不及，一些机 场每日旅客流量达到超饱和状态，北京上海等机场更是每日处于繁忙拥堵之中， 在这样的情况下，怎样优化旅客登机流程，缩短旅客在机场逗留时间，已经迫 在眉睫。 民航要在今后很长时期内都将保持这样的快速增长，那么必须解决在现有 的机场设施条件下，如何处理高速增长的旅客流量，这就要求对现有的旅客离 港流程进行优化整合，使得各环节各部门之间高效协作，缩短旅客登机时间， 提高旅客在机场的流动速度，以配合机场吞吐量的不断增加。 1 4 本论文各章节的研究内容 第一章概述了国内外民航运输市场的发展现状，说明本课题的来源及课题 研究的重要意义和实用前景。 第二章运用排队论的方法对值机排队系统进行了优化研究，并结合禄口机 场实际数据进行分析，并提出值机台的一些优化模式。 第三章运用排队论的方法对安检排队系统进行了优化研究，并结合实际数 据进行分析，并提出几种安检的优化模型。 第四章对行李处理系统进行了分析，介绍了多级行李安全检查系统，指出 了该系统的缺陷，并提出了相应的解决方案，给出了行李到港次序编号的算法， 并以空客3 2 0 机舱为例具体说明该编号法。 民航运输旅客流程的优化研究 第五章主要研究了登机1 3 的优化调度，针对各机场候机区的不同布局，在 “登机口利用效率最高”和“旅客行走距离最短”的双目标前提下，提出了三 种优化模型，并按照图论中的最短路径法，给出了模型的表上作业计算法。在 前面三种模型的基础上，提出了中转航班的登机口优化调度模型，并给出相应 的算法。 第六章展望了未来的民航旅客运输流程，对国内外民航运输中的新兴技术 和新设备进行分析和探讨。 第七章是登机口优化调度模型在禄口机场的应用，根据第五章的模型和算 法，结合禄口机场的实际数据，计算出该机场最优的登机口调度方案，并和现 有的调度方案进行对比分析。 4 南京航空航天大学硕士学位论文 第二章值机台排队系统的研究 乘机流程中的值机环节，主要是旅客凭票换取登机牌，办理行李托运。当 繁忙时段，这一环节经常出现拥堵的状况，其原因有很多，比如有些机场没有 采用全开放式值机，造成有的值机台排队人数较多，但有的值机台却空闲，因 此一部分值机台就得不到充分的利用。另外由于行李托运的原因，每个旅客行 李状况不一样，前面的旅客如果办理行李速度慢，就会使得后面的旅客耗费大 量的时1 3 f l l ；队等待。此外还有一些流程的顺序安排，也会给旅客造成排队等待 现象。 由于机场建设一般都有一定的超前意识，要考虑到未来几年内旅客增加到 一定数量后，机场也能够处理相应的吞吐量，但目前旅客还没有达到预测量， 机场的值机台却已经部分出现了饱和状态，这说明现有的流程存在一定的问题， 需要对这些流程进行优化，使得机场设施得到充分合理的利用。 2 1 值机台排队系统 民航旅客流程中的排队现象和我们e l 常生活中的排队有相类似之处，也有 不同之处。本文首先分析每个环节的排队过程，再根据现场测量的一些数据， 给每个服务台的安排提供一些数量上的依据。 2 1 1 乘客到达过程 对于某一个航班，旅客总数是有限的，而且旅客的到达时间和航班的起飞 时间还是有一定的联系的，所以我们将通过测量得到的统计资料来确定旅客相 继到达的一些规律和间隔时间的概率分布。 2 1 2 排队规则 顾客到达属于等待制，先到先服务，在此暂不考虑头等舱和商务舱旅客的 优先服务。 2 1 3 办理值机的过程分析 ( l ) 首先考虑排队方式 在南京禄口机场主要有两种，一是租用一个值机台办理一个航班的航空公 司，所以属于单列，如图2 1 ；二是长期租用了多个值机台办理航班的东方航 空江苏分公司，所以属于多列，并且队列相互之间可以转移，如图2 2 民航运输旅客流程的优化研究 图2 1 普通航空公司的值机台排队方式 图2 2 东航值机台排队方式 ( 2 ) 服务时间是随机型的，我们需要通过统计资料来确定其概率分布 下面根据我们在南京禄口机场值机台的统计资料，来确定旅客到达间隔和 旅客服务时间的概率分布。因为江苏东航长期租用了禄口机场的多个值机台， 所以东航的每个航班都有很多值机口办理值机，基本上不存在排队现象，属于 特殊情况。而其它航空公司由机场统一安排值机，一般来说每个航班会根据旅 客人数使用一个或两个值机台，在这种值机方式下排队现象比较常见，现在以 其中两个航空公司的值机情况来分析说明。 2 1 4 实际模型分析 表2 1 实例一( c z 3 8 4 8 航班的值机数据) l 顾客编号到达时刻单人或成批服务时间( 秒)到达间隔( 秒)排队等待时间( 秒) i 10 8 ：4 ls4 200 l 20 8 ：4 2s3 66 0 0 30 8 ：4 5s 3 51 8 0o d 0 8 4 8s3 01 8 0 0 50 8 ：4 9s3 4 6 00 60 8 ：5 3s4 l2 4 0 0 南京航空航天大学硕士学位沦文 70 8 ：5 3s 3 704 l 80 8 ：5 3s4 1 07 8 90 8 ：5 3s3 2o1 1 9 1 00 8 ：5 4m5 46 09 1 i j0 8 ：5 4m009 1 1 20 8 ：5 4s3 4o1 4 5 130 8 ：5 4s 3 7 01 7 9 1 40 8 ：5 5s3 36 01 5 6 1 50 8 ：5 5s2 901 8 9 1 60 8 ：5 5s3 502 1 8 1 70 8 ：5 5s3 402 5 3 1 80 8 ：5 6s2 46 02 2 7 1 90 8 ：5 6s3 7 02 5 1 2 00 8 ：5 6s3 402 8 8 2 10 8 ：5 7s3 16 02 6 2 2 20 8 ：5 7s4 502 9 3 2 30 8 ：5 7s4 0o3 3 8 2 40 8 ：5 8m5 96 03 1 8 2 50 8 ：5 8mo03 1 8 2 60 9 ：1 1s4 07 8 0 0 2 70 9 ：l lm7 004 0 2 80 9 ：1 1m 004 0 2 90 9 ：1 lm004 0 3 00 9 ：1 2s2 96 0 5 0 3 l0 9 ：1 2s2 607 9 3 20 9 ：1 3s3 46 0 4 5 3 30 9 ：1 3s3 20 7 9 3 40 9 ：1 3 s3 4o1 1 1 3 50 9 ：1 4m5 86 0 8 5 3 6 0 9 ：1 4mo08 5 3 70 9 ：1 4m6 4o 1 4 3 3 80 9 ：1 4m oo1 4 3 3 90 9 ：2 1m6 14 2 0 0 4 00 9 ：2 1m 000 4 10 9 ：2 1s3 60 6 l 4 20 9 ：2 5s3 32 4 0 0 4 3 0 9 ：2 6m8 56 0o 4 40 9 ：2 6mo 0o 4 5 0 9 ：2 6moo o 4 60 9 ：2 6 s3 4o 8 5 4 70 9 ：2 7 s3 06 0 5 9 4 8 0 9 ：3 3s3 l 3 6 00 4 90 9 ：3 4 s3 56 0 o 7 一 墨堕垩塑塑查堕堡竺垡些堑塞 从上表可以看出，排队现象主要产生于值机过程中的某一段时间，即从值 机开始后第1 5 分钟到第3 5 分钟，总共2 0 分钟，对这段时间的统计如下： 表2 2 该航班到达间隔分布表和服务时间分布表 到达间隔次数 o s2 0 6 0 si l 6 0 s 以上 2 服务时间( 分钟)次数 2 0 s 以内0 2 0 - 2 9 s4 3 0 - 3 9 s 1 4 4 0 _ 4 9 4 5 0 s 以上1 1 平均服务时i 目q = 1 0 6 4 s 3 3 人= 3 2 s l 人 平均等待时间= 4 7 6 4 s 3 3 人= 1 4 4 s 人 该2 0 分钟繁忙时的服务人数比率= 3 3 5 0 * 1 0 0 = 6 6 表23 实例二 m f 8 5 3 8 航班的值机资料) 顾客编号到达时刻单人或成批 服务时间( 秒)到达间隔( 秒) 排队等待时间( 秒) 10 7 ：5 1s4 0 0o 20 7 ：5 2s3 46 0 0 30 7 ：5 4s3 21 2 0 0 40 7 ：5 4s3 70 3 2 50 7 ：5 6s2 7 1 2 00 60 7 5 6s3 7 o2 7 70 7 ：5 7s2 56 04 80 7 ：5 9s3 41 2 0 0 90 8 ：0 0s3 26 00 1 00 8 ：0 3m4 81 8 0 o 】l0 8 ：0 3m00 0 1 20 8 ：0 4s 3 56 00 1 30 8 ：0 6s3 21 2 00 1 40 8 ：0 6s2 7o3 2 1 50 8 ：0 7s3 66 00 1 60 8 ：0 7s3 303 6 1 70 8 ：0 7s3 506 9 1 80 8 ：0 8s2 96 04 4 1 90 8 ：0 9s3 36 01 3 2 00 8 ：0 9s3 7o 4 6 2 10 8 ：0 9s3 l08 3 2 20 8 ：1 0m7 26 0 5 4 2 30 8 ：1 0moo5 4 南京航空航天太学硕士学位论文 2 40 8 ：1 0m00 5 4 2 50 8 ：1 0m005 4 2 60 8 ：1 0m5 70 1 2 6 2 70 8 ：1 0m0o 1 2 6 2 80 8 ：1 1s4 16 01 2 3 2 90 8 ：1 1s3 201 6 4 3 00 8 ：1 lm6 70i 9 6 3 10 8 ：1 1m001 9 6 3 20 8 ：l lm001 9 6 3 30 8 ：1 1m001 9 6 3 40 8 ：1 2m 4 56 02 6 3 3 50 8 ：1 2m0o2 0 3 3 60 8 ：1 2s3 5o2 4 8 3 70 8 ：1 3s3 46 02 2 3 3 80 8 ：1 3 s2 4o2 5 7 3 90 8 ：1 3s 3 7 o2 8 1 4 00 8 ：1 4s3 4 6 02 5 8 4 10 8 ：1 4s3 102 9 2 4 20 8 ：1 4s4 503 2 3 4 30 8 ：1 5s4 06 03 0 8 4 40 8 ：1 5s3 4o 3 4 8 4 50 8 ：1 7m5 l6 03 2 2 4 60 8 ：1 7m0 o3 2 2 4 70 8 ：1 8s2 96 03 1 3 4 80 8 ：1 8m7 0o3 4 2 4 90 8 ：1 8m 003 4 2 5 00 8 ：1 8m003 4 2 5 l0 8 ：1 9s2 66 03 5 2 5 20 8 ：2 0s3 46 0 3 1 8 5 30 8 ：2 lm4 3 6 02 8 2 5 40 8 ：2 lmo0 2 8 2 5 50 8 ：2 3m5 8 1 2 02 0 5 5 60 8 ：2 3m o02 0 5 5 70 8 ：2 3m oo2 0 5 5 80 8 ：2 3m 6 502 7 0 5 90 8 ：2 3m 0o2 7 0 6 00 8 ：2 3m 002 7 0 6 l0 8 ：2 3s3 6 03 0 6 6 2 0 8 ：2 4s3 36 0 2 8 2 6 30 8 ：2 4m 7 5o 3 1 5 6 40 8 ：2 4m 0o 3 1 5 6 50 8 ：2 5 s2 76 0 3 3 0 6 6 0 8 ：2 7s3 4 1 2 02 3 7 9 民航运输旅客流程的优化研究 6 70 8 ：2 9m 4 61 2 015 1 6 80 8 ：2 9m0o 1 5 1 6 90 8 ：3 2m5 5】8 0 1 7 7 00 8 ：3 2mo01 7 7 10 8 ：3 2mo01 7 7 20 8 ：3 6m5 72 4 00 7 30 8 ：3 6mo00 7 40 8 ：3 8s3 66 00 7 50 8 ：4 1s3 1 ”1 8 0o 7 60 8 ：4 4m4 9】8 00 7 70 8 ：4 4m00o 7 80 8 ：4 6s4 21 2 00 7 90 8 ：4 8s3 31 2 0 0 8 00 8 ：5 2s2 62 4 0o 8 l0 8 ：5 4s3 81 2 0o 扶上表也可以看出，排队现象产生于值机过程中的某一段时间，也就是值 机开始后第1 5 分钟到第3 5 分钟，总共2 0 分钟，对这段时间的统计如下： 表2 4 到达间隔分布表和服务时间分布表 l到达间隔次数 ； o s2 7 i6 0 s2 2 6 0 s 以上 4 l 服务时间( 分钟)次数 l2 0 s 以内 1 7 2 0 _ 一2 9 s 6 3 0 _ 3 9 s1 7 4 0 4 95 5 0 s 以上8 平均服务时间= 1 4 8 0 s 5 3 人= 2 8 s 人 平均等待时间= 1 0 8 0 0 s 5 3 人= 2 0 3 s 人 该2 0 分钟繁忙时的服务人数比率= 5 3 8 1 1 0 0 = 6 5 2 1 5 结论 ( 1 ) 单服务台的平均服务时间是3 0 s 人。 ( 2 ) 在开始办理值机后第1 5 分钟到第3 5 分钟之间的2 0 分钟繁忙时段，到达的 旅客数占航班总人数的6 5 左右。虽然按照民航总局的规定，旅客办理值机手 续的时间只要在2 0 分钟之内即可，但是对于一个优秀的航空公司来说，旅客的 平均等待时间应该是小于5 分钟的，所以如果我们假设某一航班的总乘客数为 x 那么根据上面的统计资料，旅客的平均等待时间y 大约为： y = 3 0 s 人一( 2 0 + 6 0 s ) ( x 人+ 6 5 ) 】宰( x 人6 5 ) 2 南京航空航天大学顾士学位论文 当y = 3 0 0 s 时，x = 9 2 人， 所以，当乘客超过9 2 人时，航空公司要开2 个值机窗口 同样当乘客超过1 8 4 人时，航空公司要开3 个值机窗 2 1 。 2 。2 值机台系统的优化 在分析值机的排队过程时发现一些问题，比如由于旅客性质的不同，办理 值机手续应该有所不同，但是他们都被安排在同样的值机柜台，这样就会存在 一定的不合理性，另外旅客由于行李的问题办理值机时比较繁琐，要排队等候 很长时间，而且行李从值机处一直到运送上飞机，要经过很多环节，安检，分 捡，行李工手工搬运，上行李车等，需要很长时间，所以起飞前3 0 分钟机场就 停止办理值机手续，但这样给旅客造成了很大的不便，因此下面提出一些值机 优化的方式。 2 2 1 全开放式值机 旅客可以在任何时候到任何柜台办理当天的航班，这样给旅客带来的方便 是不言而喻的，但是这对于机场来说，需要投入更多的人力物力。 另外由于建设费已经取消，鉴于目前购买汽车票时，保险是在购票时同时 购买，然后保险公司和车站另外结算，航空公司也可以采取这样的方式，和保 险公司另外结算，省略购买保险这个环节，给旅客带来更多便捷。 2 2 2 无行李值机柜台 据我们的测量资料，大航班一般有四分之一的旅客要托运行李，而每个有 托运行李的旅客，办理所有手续需要的时间，比无行李的旅客的四倍时间还要 长，所以当有行李和没有行李的旅客混在一起办理值机时，假设一个旅客办理 行李托运需要3 分钟，如果队伍中有7 个旅客办理行李托运，那么后面排队的 旅客就要等待超过2 0 分钟，但他们真正自己办理手续却只需要2 0 秒，这样就 使得这部分旅客的时间浪费在排队上，因此他们不得不提早很长时间来排队。 如果将两种类型的旅客分开办理，这样会使四分之三的旅客减少排队等候时间。 2 2 3 在市区设立固定或流动值机台 ( 1 ) 可以通过和一些稳定的有信誉的机构联合，比如银行，委托银行办理 值机手续，银行可以同时承担购票，值机双重任务。如果旅客购完票就立刻办 理值机，那么旅客直接领登机牌，不用领机票。江苏东航已经做到了这一点， 提前2 4 小时在售票处值机柜台直接办理乘机手续。如果没有行李需要随即交运 民航运输旅客流程的优化研究 的话，旅客就可以在飞机起飞前6 0 分钟到达机场直接登机，而用不着提前9 0 分钟，这省去了不少时间。 ( 2 ) 开辟一条贯穿市区大部分街区的一条线路，像公交车一样设立一些点， 机场大巴每天定点到达这些点，旅客可以在起飞前2 4 内的任何时间，将行李送 到靠自己家最近的点，机场大巴为他们办理值机手续，托运行李，这样当旅客 去机场时，既不用携带行李，也不用办理值机，只要安检后直接登机。如果行 李到目的地后，旅客需要将行李送往指定地点，那么他们只需要交一定的服务 费即可，对于机场来说，可以将需要送往的目的地的行李用其它颜色的行李标 签，普通行李还是用白色标签，行李分拣员或者分拣机在处理行李时，将其它 颜色标签的行李安放在飞机货舱的最里面，这样可以保证在机场直接取行李的 旅客能够尽快取到行李。从第一件行李1 5 分钟内出来，到最后一个5 0 分钟出 来，相差了3 5 分钟，这样最后拿到行李的旅客就要多等半小时，所以如果能分 流一部分行李，对到港旅客会有相当大的便捷。 2 2 4 无托运行李航班 民航规定起飞前3 0 分钟停止办理值机手续，这3 0 分钟很大程度上和行李 有关，而无托运行李航班则可以节省大约2 0 分钟。首先，在画配载平衡图时， 货物资料在飞机停靠前早就已经确定了，旅客资料在售票系统中也可以得到， 主要是旅客的行李数目和重量未知，无行李托运航班就不需要考虑行李这个问 题，因此配载室可以提前半小时画好配载平衡图；其次，搬运队搬运行李货物 需要2 0 分钟，而无行李托运航班节省了搬运行李的时间。 无托运行李航班面临着航班客座率的问题，有托运行李的旅客和无托运行 李的旅客人数之比为1 ：3 ，也就是大概有3 4 的旅客会选择无托运行李航班； 如果购买无行李航班的机票可以有更多折扣，并且停止办理值机时间推迟到航 班起飞前1 5 分钟，那将会吸引更多旅客来购买这种机票，从而提高航班客座率。 无行李托运航班的优缺点如下： 优点：( 1 ) 由于旅客均无托运行李，货舱可以放更多货物，航空公司可以增加 货运收入。 ( 2 ) 由于该航班没有托运行李，航空公司可以减少行李的反复搬运以及 行李安检的时间，这一定程度上节约了时间，旅客办理值机速度 也可以加快，那么无行李航班的值机可以在起飞前2 0 分钟或1 5 分钟再停止办理值机，这样对旅客带来方便。 ( 3 ) 节约了配载平衡的时间。打个比方，原来如果售出8 0 张票，起飞 前3 0 分钟时，只要还有一个旅客没有到达，那么配载平衡就不能 做，因为不清楚该旅客是否携带行李，或者携带多少重量的行李， 2 南京航空航天大学硕士学位论文 所以必须等到所有旅客全部办理完值机手续，才能做平衡图。而 无行李航班，在8 0 旅客办理值机后，规定其它2 0 的旅客不得 自选座位，这样8 0 旅客办理值机后，配载平衡室就可以开始傲 平衡图了。 ( 4 ) 当旅客没有及时登机，航空公司为了安全起见，必须将该旅客的行 李从货舱中排查出来才能起飞，因而会造成延误。而无托运行李 航班不存在这个问题 缺点：( 1 ) 旅客的随身行李将要增加，在安检拥挤时，可能会因为安检延误旅 客时间，所以这必须要各个环节的配合。 ( 2 ) 如果旅客买了无行李航班的机票，但是临时有行李，那么需要特殊 处理，同时也会影响配载平衡。 2 2 5 各机场和航空公司问应设立统一标准 由于很多原因，目前国内不同的机场和航空公司之间，对于值机采取不同 的方式。比如白云机场采用全开放式值机，而有些机场仍然是固定航班到固定 柜台，象南方航空公司则有专门的无行李值机柜台，南航旅客也可以于起飞前 一天1 6 ：0 0 至当天允许的时间前在城市乘机登记处办理南航广州出发航班的乘 机登记手续，然后在航班起飞前4 0 分钟到达广州白云机场候机楼直接过安检登 机即可。应该说，这些机场都采取了有利于旅客便捷的措施，但是由于全国有 这么多机场，这么多航空公司，他们如果各自为政，提出各种特色服务，各种 不同的值机方式，对于那些经常穿梭在全国各地的商务旅客，为了适应不同的 机场，不同的航空公司的不同措旌，反而会使他们无所适从，也许会因为弄不 清不同航空公司之间的值机方式的区别，导致他们延误时间。因此民航部门对 此可以作出统一的标准： 1 ) 统一全开放式值机 2 ) 统一设立无行李值机柜台，每个机场每个航空公司都必须有无行李值机 柜台，但是数量可以根据自身旅客的特点有所不同，并且无行李值机柜台的数 量也可以根据该航空公司的统计资料进行合理安排。 以禄口机场来为例，平均每个航班有行李的旅客占所有旅客人数的四分之 一，无行李的旅客值机时间平均2 0 秒，有行李的旅客平均4 5 秒，那么一个8 0 人的航班，无行李旅客需要2 0 分钟的办理时间，有行李的旅客需要1 5 分钟。 由于6 5 的旅客都是在值机开始后1 5 分钟，到结束前2 5 分钟到达，也就是说 大概有3 9 名无行李旅客和1 3 名有行李旅客在这2 0 分钟内到达。 正因为有行李旅客和无行李旅客之比为1 ：3 ，因此有行李值机柜台和无行 李值机柜台数量之比也应该为1 ：3 。和原来不区分有无行李的值机柜台相比， 民航运输旅客流程的优化研究 旅客等待时间如下：( 假设同样是4 个值机柜台) a 如果三个无行李值机台，个行李值机台 3 + ( 1 2 + 1 ) + 1 2 + 2 0 2 = 4 6 8 0 秒3 9 名无行李旅客总共的等待时间 ( 1 2 + 1 ) + 1 2 + 4 5 2 = 3 5 1 0 秒1 3 名有行李的旅客总共等待时间 4 6 8 0 + 3 5 1 0 = 8 1 9 0 秒，所有旅客等待时间 b 如果四个都是普通值机台( 有行李的1 3 名旅客随机排在队伍中间) 5 * 4 + 2 0 2 + 1 0 0 + 1 4 5 + 1 9 0 = 2 0 0 + 4 3 5 = 6 3 5 秒前面5 个无行李和中间3 个有 行李旅客等待时间 2 3 5 * 5 + 2 0 0 = 1 3 7 5 秒后面5 个无行李旅客等待时间 2 0 t 0 3 = 6 0 3 0 秒，三个队列总共等待时间 2 0 0 + 1 0 0 + 1 4 5 + 1 9 0 + 2 3 5 = 1 1 5 0 秒前面5 个无行李和中间4 个有 行李旅客等待时间 2 8 0 + 4 + 1 2 0 = 1 2 4 0 秒后面4 个无行李旅客等待时间 6 0 3 0 + 2 3 9 0 = 8 4 2 0 秒所有旅客等待时间 由上可知，在随机情况下，将值机台中某一个设立为专门的行李值机柜台， 总是可以节省一定的时间。并且上面的算法是考虑的一般情况，如果每一个有 行李的旅客往前排一位，就要增加2 5 秒的等待时间，而对于专门设立的行李柜 台那种方式，那么无论队列怎么变化，旅客总体等待时间也不会增加。但是如 果考虑极端的情况，也就是当所有的有行李旅客都排在队列的最后面，那么这 两种情况旅客需要消耗的时间是一样的。所以这里考虑的是一般情况，并且是 以大部分旅客利益为主。 所以专门设立无行李值机柜台，能使每十个人的队伍平均减少3 分半钟的 等待时间，也就是每个旅客平均减少2 1 秒的等待时间，如果每个环节都能省去 旅客2 0 秒，那么离港流程中那么多环节加起来，是非常可观的。 2 。2 6 人性化服务 现在一些机场已经做到了全开放式值机，如果忙碌时仍然存在排队问题， 那么可以考虑让旅客坐在座位上等候办理值机。采用下面的银行的排队方式， 这样可以更大程度上使旅客享受先来先服务，而不至于因为值机人员的速度差 异和一些特殊情况，使得明明来得早的旅客，却比来得晚的旅客晚一些才能办 理手续。 南京航空航天大学硕士学位论文 图2 - 3 建议采用的方式 这种多服务台方式，可以避免因为某个服务台或旅客的非正常因素，导致 该队服务速度特别慢，影响了排在该队的所有旅客接受服务的情况，在不增加 服务台和服务人员的情况下，可以充分保证旅客先来先接受服务的利益，所以 建议航空公司，当值机口的数量超过一个时，采用这种多服务台的方式。 民航运输旅客流程的优化研究 第三章安检排队系统的研究 3 1 一般安检排队系统 旅客办理完值机手续后，就需要准备进入候机大厅了，为了飞行安全，在 这之前需要进行安全检查，对于安检口这个排队系统的分析如下。 3 1 1 乘客到达过程 值机台的旅客到达过程和每个航班的起飞时间有很大的联系，但是安检口 的旅客到达却是和某一时段的所有的航班有关，由于一天中上午8 时到9 时， 下午i 时至4 时，晚上6 时至7 时是航班的高峰期；7 时到2 0 时的其它时段是 平稳期；2 l 时到次日7 时是低谷期，所以我们可以将每天分为3 种情况8 个时 段，假设每个时段中，旅客的到达概率都是一样的，而且符合以下条件： a 在不相重叠的对间区间内旅客到达数是相互独立的； b 在充分小的时间t ，在时间区间i t ，t + a t ) 内有1 个旅客到达的概率与t 无关，而约与区间长a t 成正比； c 对于充分小的k t ，在时间区间 t ，t + t ) 内有2 个或2 个以上旅客到达的 概率极小，以致可以忽略： 所以安检口的旅客到达是符合普阿松流，这样旅客相继到达的间隔时间是 服从负指数分布。 3 1 2 排队规则 顾客到达属于等待制，先到先服务，后到后服务的排队规则。 3 1 3 办理安检手续的排队过程 机场办理安检的时间是随机性的，服务时间也是服从负指数分布的，所以 安检口这个排队系统属于m m c 模型。 首先根据禄口机场的原始数据，统计出安检的服务时间分布表，并计算出 平均服务时间和平均服务率 表3 1 服务时间分布表 服务时间n ( s )次数f n 5 s 以内 0 6 s1 7 s o 8 s 0 南京航空航天大学硕士学位论文 9 sl 1 0 s0 1 1 s2 1 2 s7 1 3 s1 3 1 4 s1 6 1 5 s1 8 1 6 s2 0 1 7 s1 2 1 8 s6 1 9 s3 2 0 s 以上1 平均服务时间 = 1 1 f n f n = ( 6 + 9 + 2 2 + 8 4 + 1 6 9 + 2 2 4 + 2 7 0 + 3 2 0 + 2 0 4 + 1 0 8 + 5 7 + 2 0 ) 1 0 0 - - 1 4 9 3 ( 秒人) 平均服务率= l 1 4 9 3 ( 人，秒) = 6 0 1 4 9 3 ( 人分) = 4 0 2 ( 人份) 3 1 3 。2 讨论当e = l 时的情况 对于某一个安检口，它属于单服务台负指数分布队列，所以可以使用排队 论中的m m 1 模型来分析。 应用模型的l i t t l e 公式： ( 1 ) l s = ( u 一九)( 2 ) l q 2 px ( b 一九) ( 3 ) w s = 1 ( p x )( 4 ) w q = 口，( p x ) 其中l s ：在安检排队系统中的旅客人数 l q ：在安检排队系统中的排队等待服务的旅客人数 x ：单位时间平均到达的旅客数 u ：单位时间能被服务完成的旅客数 p ：服务强度 w s ：在排队系统中旅客逗留时间的期望值 w q ：在队列中旅客等待时间的期望值 ( 曲设在个小时内，办理安检的人数是x ，那么 平均到达率凡= x ，6 0 ( x 5 ) ，u - - - - 4 0 2 ( 人份) 即乘客到达数服从参数为x 6 0 的普阿松分布，安检时间服从参数为4 0 2 的 负指数分布。 ( b ) 月匮务强度p = p = x 2 4 1 2 依次代入公式，得到以下指标： 在安检1 ：3 的旅客人数( 期望值) l s = ( 1 l 一九) = x ( 2 4 1 2 一x ) 在安检1 3 的排队人数( 期望值)l 旷p + l s = ( x + x f f ( 5 8 17 7 4 4 - 2 4