延误航班停机坪作业运行控制研究

收稿日期：２００５－１０－１０；修回日期：２００５－１２－１３基金项目：中国民用航空总局科技基金项目作者简介：赵桂红（１９６９－），女，黑龙江鸡西人，副教授，硕士，研究方向为航空公司管理和航空运输管理．航班地面作业是在停机坪进行的，停机坪是旅客、货物、行李和邮件装机和特种车辆活动的场所。

一般来说，航班停机坪作业包括３个方面：旅客运输的保证；旅客、行李、货物运输的保障；飞机清洁、维护、运转的保证及机上用品的配备［１］。

航班在起飞前，要完成行李、货物、餐饮、加油等作业。

停机坪作业不合理会导致航班延误和作业事故。

因此，合理地安排和使用停机坪设备，采用适当的方法控制延误航班的作业时间，保证航班正点和减少延误时间显得尤为重要。

１航班停机坪作业特点航班停机坪作业系统由多个子系统组成。

有的系统之间是相互独立的，如客梯车的调度和其他系统之间的联系较少。

但是有的系统在运作过程中会出现空间上的冲突，如配餐车、货运的升降平台、污水车和垃圾车。

同时，在机场的交通路线上，各种车辆行驶路线和飞机滑道有交叉点。

由于规程的要求，在飞机滑行期间，跑道是禁止穿行的，这些不确定因素也为控制整个航班停机坪作业时间带来了困难。

航班停机坪作业呈现以下特点：１）操作的同时性主要指的是在同一空间中，同一时刻只能有一个资源可以操作，这种情况主要发生在机舱门口。

由于配餐车、货运的升降平台、污水车和垃圾车的操作要把车辆升降到机舱门的高度，这样同一个舱门同一时刻只能有一个资源。

因此在对航班停机延误航班停机坪作业运行控制研究赵桂红１，刘利２（１．中国民航大学管理学院，天津３００３００；２．吉林民航机场集团公司，长春１３００００）摘要：随着航班航次的增加，机场变得越来越繁忙，地面作业操作不当所导致的飞机地面事故日益增加。

在介绍航班停机坪作业的基础上，分析了地面作业的特点。

在此基础上，根据航班延误时在作业资源充足和不足情况下，研究了航班停机坪作业的一般方法。

在资源充足情况下，航班延误的地面作业控制主要采用ＡＯＥ方法，缩短关键路线的作业时间。

而资源不足情况下，除了控制关键路线作业时间外，还要根据排序算法合理分配关键作业的资源，以实现缩短延误时间的目的。

关键词：停机坪作业；航班延误；关键路线；资源分配中图分类号：Ｖ３５１．１１文献标识码：Ａ文章编号：１００１－５０００（２００６）０４－００５８－０４ＳｔｕｄｙｏｎＨｏｗＴｏＯｐｅｒａｔｅａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＡｐｒｏｎＳｅｒｖｉｃｅｓＷｈｅｎＦｌｉｇｈｔｓＤｅｌａｙｅｄＺＨＡＯＧｕｉ－ｈｏｎｇ１，ＬＩＵＬｉ２（１．ＭａｎａｇｅｍｅｎｔＣｏｌｌｅｇｅ，ＣＡＵＣ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００３００，Ｃｈｉｎａ；２．ＪｉｌｉｎＡｉｒｐｏｒｔＧｒｏｕｐＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓｏｆｆｌｉｇｈｔｓｉｎｃｒｅａｓｅ，ｔｈｅａｉｒｐｏｒｔｂｅｃｏｍｅｓｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｃｒｏｗｄｅｄ．Ａｐｒｏｎａｃｃｉｄｅｎｔｓｋｅｅｐｇｒｏｗｉｎｇａｓａｒｅｓｕｌｔｏｆｗｒｏｎｇｈａｎｄｌｉｎｇ．Ａｆｔｅｒｇｉｖｉｎｇａｎａｃｃｏｕｎｔｏｆａｐｒｏｎｓｅｒｖｉｃｅｓ，ｔｈｅｐａｐｅｒａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｃｈａｒ－ａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｇｒｏｕｎｄｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ｄｅｐｅｎｄｉｎｇｏｎｔｈｅａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙｏｆｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，ｔｈｅｐａｐｅｒｓｔｕｄｉｅｓｔｈｅｇｅｎｅｒａｌｐｒａｃｔｉｃｅｏｆｆｌｉｇｈｔｓａｔｔｈｅａｐｒｏｎ．Ｗｈｅｎｔｈｅｒｅｓｏｕｒｃｅｓａｒｅｅｎｏｕｇｈ，ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆＡＯＥｃａｎｂｅｕｓｅｄｔｏｄｅａｌｗｉｔｈｔｈｅｇｒｏｕｎｄｓｅｒｖｉｃｅｓｗｈｅｎｔｈｅｆｌｉｇｈｔｓｄｅｌａｙ．Ｔｈｅｋｅｙｐｏｉｎｔｉｓｔｏｃｕｔｔｈｅｔｉｍｅｏｆｋｅｙｐａｔｈｓ．Ｗｈｅｎｔｈｅｒｅｓｏｕｒｃｅｓａｒｅｌｉｍｉｔｅｄ，ｉｔｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏａｓｓｉｇｎｒｅａｓｏｎａｂｌｙｒｅｓｏｕｒｃｅｓａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｐｅｒｍｕｔａｔｉｏｎａｌａｌｇｏｒｉｔｈｍｔｏｓｈｏｒｔｅｎｔｈｅｄｅｌａｙｅｄｔｉｍｅｂｅｓｉｄｅｓｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｔｈｅｔｉｍｅｏｆｋｅｙｐａｔｈｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｐｒｏｎｏｐｅｒａｔｉｎｇｓｅｒｖｉｃｅ；ｆｌｉｇｈｔｄｅｌａｙ；ｋｅｙｐａｔｈｓ；ｒｅｓｏｕｒｃｅａｌｌｏｃａｔｉｏｎ第２４卷第４期中国民航学院学报Ｖｏｌ．２４Ｎｏ．４２００６年８月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＣＩＶＩＬＡＶＩＡＴＩＯＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＣＨＩＮＡＡｕｇｕｓｔ，２００６第２４卷第４期赵桂红，刘利：延误航班停机坪作业运行控制研究坪作业时间进行控制时，要避开相互影响的资源同时到达一个空间位置。

２）作业之间的协调性这里的协调性指在综合安排各作业的时候，要以航班的实际情况为中心，各作业在避开空间操作同时性的情况下，同一航班的作业开始时间和结束时间不要间隔太大。

如每个子系统以自己为中心安排服务作业，缺少协调性，将出现一个航班在一些作业完成后等待某项未到达服务的情况。

同时在航班具体的服务作业中，由于其中的某项作业出现未预料的情况，将会延迟航班，而其他的作业由于未及时得到变更情况，仍在紧急情况下按照原定计划对该航班进行作业，也是没有必要的，且有时可能会造成更多的航班延误，因此协调性是应注意的一个因素。

３）作业的随机性作业随机性是指一些可能遇到的随机冲突或由于航班不正常所导致的作业和资源的临时调整。

如机场的滑行跑道，由于和车辆行驶路线有交叉点，按照规程要求，在飞机滑行期间，跑道是禁止穿行的，这样势必对使用该车辆的作业产生影响。

由于这些情况出现具有一定随机性，为安排各系统的作业带来一定的困难。

在实际作业中要随时注意这些因素造成的影响，实时地调整数据和作业计划，降低其影响。

２航班延误下航班作业控制一般方法航班延误包括一个航班的延误和多个航班的延误。

对于一个航班延误，停机坪保障部门可以集中全部资源，全力以赴地保障航班。

控制的重点在于缩短整个航班作业系统的时间，这就意味着有针对性地缩短关键路线，有时也需要缩短非关键路线作业的时间，达到整体作业时间减少的目的。

多个航班延误则包括关键路线作业时间的控制和资源分配两个方面。

首先根据航班延误的时间和作业保障的顺序，确定延误航班应当调整的作业时间，即关键路线上的作业要缩短的时间，然后确定具体缩短哪项作业的作业时间。

在此基础上，对需要缩短时间的作业进行资源分配，包括资源足够情况下的资源分配和资源不足情况下的资源分配，即多个延误航班的控制包括资源足够情况下航班的作业控制和资源不足情况下的作业控制。

资源足够情况下的作业控制相当于单个航班的作业控制。

而对于资源不足情况下的作业控制又分为时间冲突下的作业控制和时间不冲突下的作业控制。

时间冲突下的作业控制是在某个时间段几个航班同时使用某个资源；时间不冲突下的作业控制是不同时段要使用某个资源。

延误航班的作业控制是在尽可能缩短关键作业时间以及最早开工时间和最晚开工时间差较短的作业时间的前提下，合理地分配资源。

如有３个航班同时停场，如果３个航班都要缩短１０ｍｉｎ，某项作业是关键路线上的作业，并且要缩短１０ｍｉｎ。

如果有３个资源并且每架飞机需要１个，则可平均分配给每架飞机。

而对于３个航班但是只有两个资源且时间冲突，则需要按照保证的优先顺序，先分配给２架飞机，第３架飞机的该项作业暂停进行，或者等待或者调整后续作业先进行。

如时间不冲突，则可以使某个资源完成前面飞机作业后，转移到后面航班的作业。

３架飞机一个资源的控制方法与此类似。

航班延误下作业控制方法如图１所示。

３延误航班作业时间的ＡＯＥ控制明确飞机在停机坪的各项地面作业间的工作顺序及时间要求，通过绘制网络图，确定关键路线。

以目前所采用的Ｂ７４７、Ｂ７７７、Ａ３４０飞机的过站时间为例，其地面作业主要包括：Ａ）飞机到位，机务放轮档（如飞机未能停靠到位，还需拖车牵引）；Ｂ）廊桥或客梯车靠客舱门；Ｃ）边防、卫生检疫、海关接机人员在飞机外与乘务长交接旅客、机组名单等；Ｄ）服务人员到机舱口引导旅客下机，下客；Ｅ）商务人员接舱单；Ｆ）清洁队清洁客舱；Ｇ）食品公司上机回收餐车并装食品；Ｈ）机务人员上机询问了解飞机状况，检查舱内资源完好情况；Ｉ）平台车或传送带靠货舱门，卸行李；Ｊ）卸货；Ｋ）装货；Ｌ）装行李；Ｍ）通知并组织上客；Ｎ）油料公司油车到位加油；Ｏ）电源车靠机作业；Ｐ）污水车、垃圾车、加水车靠机作业；Ｑ）值机人员送舱单；Ｒ）关舱门；Ｓ）拖车拖出飞机。

如表１所示。

绘制网络如图２所示。

从图２可以看出，粗实线是关键路线，点划线是次关键路线，关键路线作业是控制的重点。

其中第Ｍ项目作业，即通知并组织上客时间图１航班延误作业控制流程Ｆｉｇ．１Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓｏｆｓｅｒｖｉｃｅｓｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｏｎｄｅｌａｙｅｄｆｌｉｇｈｔ按照顺序先保障前面航班，后面航班作业顺序不需调整５９中国民航学院学报２００６年８月最长，可以集中控制该项作业的时间，根据该项作业需要和可能缩短的时间，将时间缩短到一个合理范围，重新画网络图，如果总的时间在所要求的范围内则停止，否则继续调整可以控制作业的时间，直到符合要求为止。

确定了需要控制的作业之后，紧接着要对该项作业分配资源，以实现作业时间的缩短。

４航班延误的资源调度方法４．１资源分配问题的描述资源分配是为若干个航班的相同工作指定具体的资源为其服务，包含开始使用资源的时刻和结束使用资源的时刻。

在一日的不同时间段内，由于到港和离港的航班的数目和时间不同，确定航班使用资源的时间也就不同。

机场生产指挥中心调度人员根据上阶段延续到本阶段的航班和本阶段航班到达情况合理分配资源，对于未来一个阶段的航班进行资源安排，准时为航班分配到资源。

因此在分配资源时，必须满足下列约束条件：①每一个航班必须被分配且仅能分配至一个资源（设备）；②同一时间同一资源只能服务于一个航班；③航班使用资源的时间应不低于事先规定的时间。

在对航班使用资源进行分配时，假设航班时刻表已知，并且按照“先到先服务”原则对航班进行资源分配。

但由于资源有限，每个航班都有使用资源的时间范围，若出现航班不能被服务的情况，优先满足正常航班，然后是延误航班。

４．２航班－资源分配的排序模型设一段时间内所有待分配的航班集合为Ｊ＝｛Ｊｊ│ｊ＝１，２，…，ｎ｝（ｎ为待分配的航班总数），可以使用的资源集合为Ｍ＝｛Ｍｉ│ｉ＝１，２，…，ｍ｝（ｍ表示资源总数），每个航班Ｊｊ均有固定的使用资源的开始时刻Ｔｓｊ和结束时刻Ｔｅｊ，记为Ｊｊ＝（Ｔｓｊ，Ｔｅｊ），航班与资源的匹配关系可以用映射函数表示为φ：Ｊ→Ｍ，现寻求一种资源对航班的分配，使满足：１）同一时间内每个航班最多只能占用一个资源；２）每个航班只能被分配给一个资源使用，且航班一旦开始被执行就不能中断直至使用完毕。