快速登机新方案

【摘 要】随着国民经济的发展，民航领域也在不断进步，人民出行的需求量与日俱增。为了使航空公司获得更多的利润，应该尽量缩短乘客登机时间。以空客A320为例，采用对登机旅客分组登机的方法，并确定每组人数，从而达到登机时间的最优化。

【关键词】快速登机；空客A320；分组登机；组人数

【Abstract】With the development of National Economy， field of Civil Aviation is improving too， people’s demand for air travel is creasing continuously. In order to make more profit for Airline Company， we should try to shorten the boarding time of the passengers. Take the Airbus A320 as an example， we use the way that divide the passengers into groups， and calculate the number of passengers in every group， so that we can get the shortest boarding time.

【Key words】Fast boarding； Airbus A320； Number of people in every group

0 引言

与安全检查时间主要受限于安检口数量及其服务时间不同，在从候机区到机舱座位的登机过程中，由于受到登机门、机舱门、机舱通道等约束条件和旅客个体移动能力、旅客间冲突等诸多不确定因素影响，登机时间大大延长，尤其在大型客机频繁起降的枢纽机场，则更加突出。控制登机时间因此成为缩短航班过站时间的关键。

以A320机型为例，正常情况下航班过站时间构成如图1所示。

快速登机方法的研究始于20世纪90年代。Menkes H.L.等人运用整数规划方法，提出了从后到前、WMA（窗口-中间-过道）、倒金字塔、随机登机等登机方式。从2007年起，国内清华大学、南京航空航天大学、北京航空航天大学、北京交通大学、北京师范大学、中国民航大学、中国民航干部管理学院等单位也开展了快速登机方法的研究。柯源先后采用离散事件模型、微分几何模型对登机过程进行建模，并对仿真结果进行了灵敏度分析。刘山在考虑座位干扰和通道干扰的基础上，设计了旅客分组登机模式。

1 仿真模型建立

乘客在进入机舱后，在走到自己座位前会与其他乘客之间产生干扰。如图2所示，乘客a在进入自己座位之前，会干扰乘客b进入过道，这种干扰称为过道干扰，干扰时间记为t1；如果乘客b的位置是1，则需要乘客a的配合，这种干扰称为座位干扰，干扰时间记为t2（图2）。

为了使该模型具有可操作性，应建立在以下假设条件基础上：

（1）旅客在候机区、登机桥时相互之间无干扰；

（2）仅考虑经济舱旅客登机时间；

（3）每名旅客均能在无干扰的情况下T1=8s完成入座。

A320是158座位的飞机，其中有8（2*4）个头等舱座位，150（25*6）个经济舱座位。每组人数的设定既要考虑旅客在机舱内所用时间，也要考虑机场工作人员的工作负荷（图3）。

对于机舱内的座位，我们知道在飞机的一侧三个座位中，乘客如果按照WMA方式入座时，便不会产生座位冲突。因此我们将乘客队列按照座位号从窗口-中间-过道的顺序分为三个队列。流程如下（图4）：

队列1优先登机，其次是队列2和队列3。这种排队方法避免了干扰时间最长的座位干扰，但由于各队列在机舱中的前后顺序不定，所以在登机时乘客在机舱内会产生过道干扰。因此确定每组登机的人数n，使每组的过道干扰尽量的减少并且考虑机场工作人员的工作负荷，是该方案优化的关键。

在每个队列中，乘客座位号都是随机分布的。因此我们取随机数对乘客的座位号进行模拟，并依据模拟座位号来确定每个队列中会产生的过道干扰个数m。在Visual studio 软件中模拟选择随机数并得出干扰个数。

2 数据分析

通过运算，当每组人数在10人时登机时间大致为1.6分钟，25人时为4.4分钟，50人时为8.6分钟。登机方案既要考虑乘客登机花费的时间，也要考虑机场工作人员的工作负荷。从登机时间方面来将当每组乘客人数越少则时间越短，越多则花费时间越长；但如果每组人数过少则工作人员分组工作越为繁杂，期间因分组耗费的时间也越多，因此我们希望能在缩短登机时间和减少工作量之间选择一个最优方案。

对于每组人数和机场工作人员工作量之间我们定义一个关系因α，因为工作量随着组数增加而加大，因此我们定义工作量W与组人数n之间的关系如下：

W=αn+β

其中α为关系因子，β为常量。表明每组人数越多即组数越少，工作量就越小。

至此，我们将兼顾登机时间和工作人员工作量的问题转化为如何求得最优解的问题。即确定n的取值来满足使登记时间T最少和工作量W最小。运用多目标规划的方法并结合实际情况，我们发现当每组人数为50人时，可达到该问题的最优解。该条件下乘客登机所需时间为25.8分钟，且工作人员的工作量也比较适合。

因此我们拟确定每组人数为50人时登机时间所需较少，且工作负荷也相对较轻。

3 结论

现实中乘客在登机时发生冲突是不可避免的，本文对乘客同样实施分组的方法登机，以每组较少的乘客和较少的冲突来达到减少登机时间的目标。本文建立了乘客分组登机的模型，并在模型基础上加以求解优化。此种登机方案，在分组时考虑了乘客在排队时的随机性，也保证了登机时间的优化，同时考虑了机场工作人员的工作负荷。

【参考文献】

[1]柯源.飞机登机策略分析Ⅰ―离散事件模拟模型[J].数学的实践与认识，2007，18（37）：85-94.

[2]刘山，等.关于登机时间优化的新模式[J].中国民航大学学报，2008，2（26）：50-52.

[3]张帅，等.登机时间最优化解决方案[J].数学的实践与认识，2008，24（38）：25-30.

[4]Menkes H. L. van den Briel， J. Rene Villalobos， etc. The Aircraft Boarding Problem[J].

[5]David C. Nyquist， Kathleen L. McFadden. A study of the airline boarding problem [J]. Journal of Air Transport Management，2008，14：197-204.

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