四、航班波與優化

樞紐航線網絡的一個重要特征，就是航空公司為樞紐機場的中轉航班銜接而設計的航班波。航班波是機場在進出航班管理上的一個概念，是為了在時間上把進港和出港航班有效地銜接起來而有意識地把樞紐機場的進港航班與出港航班相對分開，在某個時段相對集中地安排進港航班，在另一個時段相對集中地安排出港航班。航班波可分為國際轉國際、國際轉國內（國內轉國際）和國內轉國內等3種類型。航班波優化，可以提高樞紐機場不同時段進出航班之間的銜接性，從而給旅客帶來更多的中轉選擇。國際上，一些大型樞紐機場都經歷了構建航班波并不斷優化使之趨于合理的過程，如德國法蘭克福國際機場、美國亞特蘭大國際機場等。

航班波優化的效益是顯而易見的，通過提高樞紐機場進出航班之間的銜接性可以提高旅客中轉效率，減少中轉等待時間；同時，也可以提高航空公司的運營效率和利潤，可以減少航班延誤。研究適用于我國樞紐機場的航班波優化方法，可以提升我國樞紐機場在國際航空運輸系統中的地位，為提高航空運輸效率、吸引國際商機、帶動旅游等相關產業的發展發揮至關重要的作用。

航班波的優化往往要在樞紐機場現有航班時刻安排的基礎上進行調整，優化時可以以一天為一個周期。航班波優化一般分3個步驟進行。

（一）計算航班波特征參數

樞紐機場跑道容量、航班起降架次、旅客處理能力及機場中轉能力等是航班波優化需要重點考慮的因素，根據這些因素可以計算出航班波的特征參數：航班波的密度、航班波的幅度、航班波的波長和最短中轉時間（MCT）。航班波的密度是指一天中航班波的數量，是由機場可利用航班時刻數量決定的，機場的可利用航班時刻數量越多，航班波的密度越大；但航班波密度同時也要受到機場中轉能力的限制，機場中轉能力以MCT為表征，機場的MCT越長，航班波的密度越小。航班波的幅度是指一個進港或出港航班波中的航班數量，航班波的波長是指一個進港或出港航班波的持續時間。掌握這些參數是設計航班波的基礎，它直接影響到航班波的品質和技術參數。

（二）航班波分布時段優化

分析現有航班時刻中進出港集中時段的分布與特點，應著重考慮進港航班波與出港航班波的銜接狀況。優化時可以先固定某一航班波的時間段，反推與之銜接的相應航班波的時間段，確保合適的MCT，從而合理安排航班波內最后一個進港航班和最早一個出港航班。MCT的縮短意味著樞紐機場旅客中轉能力的提升，但要為旅客中轉時可能的各種需要而留出一定的準備時間，以應對可能出現的各種狀況；MCT過長，則會導致部分旅客在機場等待轉機的時間過長。在選擇航班波分布時段時，要考慮航班波的密度、幅度、波長和MCT等因素的限制。

（三）航班時刻調整

航班時刻的調整主要依據航班波的分布，通過對時刻池內航班的調整來確定波內航班與波外航班以及這些航班在波內和波外的時刻分布。在對航班時刻進行調整前，應先確定時刻保持不變的航班類型，包括客座率較高已受到旅客認可的航班、航線另一端機場時刻資源極為緊張的航班等。航班波內的航班數量在調整后不應超過航班波的最大波幅。

（四）樞紐機場航班波優化案例分析

廣州白云國際機場是按照樞紐機場理念設計和建設的航空港，2014年旅客吞吐量達到5478萬人·次，南方航空公司以此作為主基地，每日起降航班超過500架·次。因此，本書選取南航在廣州白云機場國際轉國內的航班波為例，對現狀中存在的問題進行分析并提出優化方案。

1. 國際轉國內航班波現狀

以20分鐘作為間隔劃分時段，得到廣州白云機場國際進港和國內出港航班的分布現狀（如圖3-6所示）。

從圖3-6可以看出，廣州白云國際機場國際進港航班出現較為明顯的4個航班波，即航班波密度為4，航班波波幅為8個航班。以20分鐘內安排有8個航班的峰值作為依據，大致可以得到5個國內出港航班波，其中大致能與4個國際航班波有效銜接的有4個。各國際進港航班波與國內出港航班波的銜接詳細情況見表3-2所列。上午08:00—09:00和傍晚18:00—19:00的國內出港航班波高峰恰好能分別承接凌晨和下午的國際進港高峰。但中午13:00—14:00的國內出港高峰離國際進港高峰的時間間隔太近，無法充分承接相應的轉乘旅客，而對于傍晚的國際進港高峰，旅客需要等待至22:00—23:00國內出港高峰才能繼續旅行。

2. 航班波優化方案

在對航班波分布時段進行優化時，首先確定國際進港航班波不變，反推與之銜接的國內出港航班波。B組航班波的銜接存在MCT太短的問題，現狀的MCT僅40分鐘。分析機場現有中轉能力，結合民航局對旅客中轉時間應小于90分鐘的要求，可將MCT的優化值定為90分鐘，相應第2組的國內出港航班波的理想時段應為14:10至14:50。D組航班波的銜接存在MCT太長的問題，現狀的MCT長達160分鐘。同樣以90分鐘作為MCT的優化值，將第4組的國內出港航班波時段優化為21：00—21：50。優化后的中轉銜接情況見表3-3所列。

國內出港航班波時段內可能存在一些與國際進港航班中轉需求高的航班，但受到中轉時間不足的影響，導致其與國際進港航班的中轉率較低；同時，在國內出港航班波優化的目標時間段或鄰近時間段內，可能存在一些與國際進港航班的中轉需求低、中轉率低，甚至航班客座率低的航班。將這兩種航班進行時刻交換，對B、D兩時段的航班時刻進行調整，方案分別見表3-4、表3-5所列。

3. 航班波優化結果分析

在進行了上述的航班波優化后，盡管在航班數量上并無變化，但國內出港航班與國際進港航班的中轉銜接更為合理，MCT在80～90分鐘的范圍內，符合民航局有關規定；銜接優化時段內一些廣州飛往國內支線機場的航班將時刻讓出，使航班波的中轉銜接效率得到提升。調整優化后的航班波，還應對跑道利用率、進出港航班平均等待隊列等各相關因素進行評估，判斷延誤水平能否控制在IATA規定的可接受范圍以內。

第五節　蛛網式航線網絡

一、蛛網式航線網絡基本結構

蛛網式航線網絡是指一種分布具有蛛網形態的航線網絡模式（如圖3-7所示）。在這種航線網絡結構中，通常包含一個或多個中心節點機場包含若干個由機場和航線組成的外環，這些外環上的機場節點通過縱軸航線與中心節點機場相連接。