四、航班波与优化

枢纽航线网络的一个重要特征，就是航空公司为枢纽机场的中转航班衔接而设计的航班波。航班波是机场在进出航班管理上的一个概念，是为了在时间上把进港和出港航班有效地衔接起来而有意识地把枢纽机场的进港航班与出港航班相对分开，在某个时段相对集中地安排进港航班，在另一个时段相对集中地安排出港航班。航班波可分为国际转国际、国际转国内（国内转国际）和国内转国内等3种类型。航班波优化，可以提高枢纽机场不同时段进出航班之间的衔接性，从而给旅客带来更多的中转选择。国际上，一些大型枢纽机场都经历了构建航班波并不断优化使之趋于合理的过程，如德国法兰克福国际机场、美国亚特兰大国际机场等。

航班波优化的效益是显而易见的，通过提高枢纽机场进出航班之间的衔接性可以提高旅客中转效率，减少中转等待时间；同时，也可以提高航空公司的运营效率和利润，可以减少航班延误。研究适用于我国枢纽机场的航班波优化方法，可以提升我国枢纽机场在国际航空运输系统中的地位，为提高航空运输效率、吸引国际商机、带动旅游等相关产业的发展发挥至关重要的作用。

航班波的优化往往要在枢纽机场现有航班时刻安排的基础上进行调整，优化时可以以一天为一个周期。航班波优化一般分3个步骤进行。

（一）计算航班波特征参数

枢纽机场跑道容量、航班起降架次、旅客处理能力及机场中转能力等是航班波优化需要重点考虑的因素，根据这些因素可以计算出航班波的特征参数：航班波的密度、航班波的幅度、航班波的波长和最短中转时间（MCT）。航班波的密度是指一天中航班波的数量，是由机场可利用航班时刻数量决定的，机场的可利用航班时刻数量越多，航班波的密度越大；但航班波密度同时也要受到机场中转能力的限制，机场中转能力以MCT为表征，机场的MCT越长，航班波的密度越小。航班波的幅度是指一个进港或出港航班波中的航班数量，航班波的波长是指一个进港或出港航班波的持续时间。掌握这些参数是设计航班波的基础，它直接影响到航班波的品质和技术参数。

（二）航班波分布时段优化

分析现有航班时刻中进出港集中时段的分布与特点，应着重考虑进港航班波与出港航班波的衔接状况。优化时可以先固定某一航班波的时间段，反推与之衔接的相应航班波的时间段，确保合适的MCT，从而合理安排航班波内最后一个进港航班和最早一个出港航班。MCT的缩短意味着枢纽机场旅客中转能力的提升，但要为旅客中转时可能的各种需要而留出一定的准备时间，以应对可能出现的各种状况；MCT过长，则会导致部分旅客在机场等待转机的时间过长。在选择航班波分布时段时，要考虑航班波的密度、幅度、波长和MCT等因素的限制。

（三）航班时刻调整

航班时刻的调整主要依据航班波的分布，通过对时刻池内航班的调整来确定波内航班与波外航班以及这些航班在波内和波外的时刻分布。在对航班时刻进行调整前，应先确定时刻保持不变的航班类型，包括客座率较高已受到旅客认可的航班、航线另一端机场时刻资源极为紧张的航班等。航班波内的航班数量在调整后不应超过航班波的最大波幅。

（四）枢纽机场航班波优化案例分析

广州白云国际机场是按照枢纽机场理念设计和建设的航空港，2014年旅客吞吐量达到5478万人·次，南方航空公司以此作为主基地，每日起降航班超过500架·次。因此，本书选取南航在广州白云机场国际转国内的航班波为例，对现状中存在的问题进行分析并提出优化方案。

1. 国际转国内航班波现状

以20分钟作为间隔划分时段，得到广州白云机场国际进港和国内出港航班的分布现状（如图3-6所示）。

从图3-6可以看出，广州白云国际机场国际进港航班出现较为明显的4个航班波，即航班波密度为4，航班波波幅为8个航班。以20分钟内安排有8个航班的峰值作为依据，大致可以得到5个国内出港航班波，其中大致能与4个国际航班波有效衔接的有4个。各国际进港航班波与国内出港航班波的衔接详细情况见表3-2所列。上午08:00—09:00和傍晚18:00—19:00的国内出港航班波高峰恰好能分别承接凌晨和下午的国际进港高峰。但中午13:00—14:00的国内出港高峰离国际进港高峰的时间间隔太近，无法充分承接相应的转乘旅客，而对于傍晚的国际进港高峰，旅客需要等待至22:00—23:00国内出港高峰才能继续旅行。

2. 航班波优化方案

在对航班波分布时段进行优化时，首先确定国际进港航班波不变，反推与之衔接的国内出港航班波。B组航班波的衔接存在MCT太短的问题，现状的MCT仅40分钟。分析机场现有中转能力，结合民航局对旅客中转时间应小于90分钟的要求，可将MCT的优化值定为90分钟，相应第2组的国内出港航班波的理想时段应为14:10至14:50。D组航班波的衔接存在MCT太长的问题，现状的MCT长达160分钟。同样以90分钟作为MCT的优化值，将第4组的国内出港航班波时段优化为21：00—21：50。优化后的中转衔接情况见表3-3所列。

国内出港航班波时段内可能存在一些与国际进港航班中转需求高的航班，但受到中转时间不足的影响，导致其与国际进港航班的中转率较低；同时，在国内出港航班波优化的目标时间段或邻近时间段内，可能存在一些与国际进港航班的中转需求低、中转率低，甚至航班客座率低的航班。将这两种航班进行时刻交换，对B、D两时段的航班时刻进行调整，方案分别见表3-4、表3-5所列。

3. 航班波优化结果分析

在进行了上述的航班波优化后，尽管在航班数量上并无变化，但国内出港航班与国际进港航班的中转衔接更为合理，MCT在80～90分钟的范围内，符合民航局有关规定；衔接优化时段内一些广州飞往国内支线机场的航班将时刻让出，使航班波的中转衔接效率得到提升。调整优化后的航班波，还应对跑道利用率、进出港航班平均等待队列等各相关因素进行评估，判断延误水平能否控制在IATA规定的可接受范围以内。

第五节　蛛网式航线网络

一、蛛网式航线网络基本结构

蛛网式航线网络是指一种分布具有蛛网形态的航线网络模式（如图3-7所示）。在这种航线网络结构中，通常包含一个或多个中心节点机场包含若干个由机场和航线组成的外环，这些外环上的机场节点通过纵轴航线与中心节点机场相连接。