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如何为飞机设计“停车位”

来源:中国民航报 发布时间:2021-03-23 09:54 访问量:

    一个好机场对飞机的重要性,与一个好托儿所对小朋友的重要性差不多——儿童每天睡觉10个小时左右,而飞机每天要在地面上停留14个小时左右。因此,对机场设计者而言,设计停机位可以说是机场设计工作中最为复杂的一件事。
首都机场停机坪(陈诚 摄)
    有多少飞机需要“照顾”?
    对任何托儿所而言,在设计时的第一件事就是考虑需求——这个地方未来会有多少儿童?机场也是一样,预测需求对机场停机位规划十分重要。
可以看到的是,航空出行需求大的大城市机场,需要大量停机位。例如,年旅客吞吐量常年排名世界第1的美国亚特兰大机场,有190个靠桥停机位,也就是登机口;排名世界第6的美国芝加哥奥黑尔机场登机口更多,有195个。
    在这方面,美国以外的机场登机口就少一些了。例如,常年排名世界第2的北京首都机场的3座航站楼加起来只有133个靠桥停机位。当然,中国机场的登机口数量在大型机场中不是最少的——排名全球第4的日本东京羽田机场只有71个靠桥停机位。都是年旅客吞吐量8000万人次以上的机场,怎么靠桥停机位数量差别这么大呢?
    这是因为停机位需求与旅客人数不太相关。估测停机位需求,一个比较好的渠道是使用飞机起降次数——毕竟每一次起降都意味着有一架飞机需要占用位置。例如,芝加哥奥黑尔机场和亚特兰大机场的年起降架次都是85万~90万,相当于每天有1200架左右飞机在本场降落。这个时候,200个登机口需要保证每天每个登机口保障6架飞机。
    每天每个登机口保障6架飞机是什么概念?如果按照每天机场使用18个小时计算,每架飞机可以占据登机口大概1个小时的时间,刚好满足旅客上下机和航班过站的需求。由于所有需求都可以在靠桥停机位得到满足,可以实现客运航班100%靠桥。
    首都机场的年起降架次在60万左右,相当于每天有818架飞机起降。133个靠桥停机位保障818架飞机,相当于每天每个登机口保障6.3架,也在合理范围内。东京羽田机场的登机口最繁忙——每天每个登机口需要保障8.7架飞机。
当然,单看飞机起降次数决定停机位需求也不太靠谱儿,我们必须进一步分析一些细节才能设计好停机位。
这些需求具体是什么?
如果我们进一步思考的话,会发现不同飞机(或者说航班)对登机口的需求差别非常大。
    单从机型上说,国际民航组织将飞机按两个维度划分。现在的飞机大体属于以下几种类型:4F型(空客A380、波音747-8)、4E型(波音777、波音787、空客A330)、4C型(空客A320、波音737)、3C型(国产ARJ21)。
    这些飞机在体形上有着巨大的差别——最大的空客A380机身长72.72米、翼展79.75米,而最小的商飞ARJ21长36.35米、翼展27.28米。因此,一个空客A380的停机位可以停放大概6架ARJ21。

一个小飞机停大位的案例:一架波音737飞机停在为波音777准备的芝加哥奥黑尔机场C16停机位

    由于各种飞机的体形差别如此巨大,在设计停机位的时候必须对机型有清楚的认识。如果停机位中大机型停机位比例太大,会导致小飞机停大位,造成浪费;如果小机型停机位比例太大,则会造成大飞机没得停,造成飞机延误。

为充分利用重型飞机的停机位,世界各国机场有一些变通操作。例如,让两座登机桥形成一定角度,就可以让一个重型飞机停机位变成两个中型飞机停机位。例如,上图中东京羽田机场2号航站楼的67号停机位就可以拆分成67L和67R,供两架中型飞机使用。

    如果说飞机的机型差异是其中一种的话,所执飞航班的差异则是另一种。最常见的航班类型差异莫过于国内航班和国际航班。与国内航班旅客只需要经过安检不同,国际航班旅客在下机后登机前需要接受海关等检查,因此在大多数情况下,国际航班与国内航班所用登机口不同。

大量支线飞机围着芝加哥奥黑尔机场的1号航站楼,可见停机位大小刚好合适。

如果将这两种差异结合起来,可分为以下几种情况:执飞国际航班的宽体机,执飞国际航班的窄体机,执飞国内航班的宽体机,执飞国内航班的窄体机。这就对机场停机位规划提出了极高的要求。虽然一般而言国际航班是宽体机的比例大于国内航班,但是在我国这样的人口大国,国内航班用宽体机执飞的比例也很大。
如果设计者没有考虑这种情况的话,搭乘国内宽体机航班的旅客需要先乘坐摆渡车到国际航班区域,再从国际航班区域的廊桥登上飞机的狼狈情况就会出现。因此,很多机场设有可转换区域——这一区域的登机口可以在国内航班与国际航班之间切换使用。
    国内最著名的大规模使用可转换区域的机场是上海浦东机场——在其2号航站楼的42个靠桥停机位中,有26个宽体机停机位可以自由在国内航班与国际航班之间切换使用。在之后建设的1号卫星厅和2号卫星厅中,也采用了类似的设计。
对登机口进行流程优化
    要想让更多旅客使用靠桥登机口,除了增大面积、改进设计之外,优化飞机停靠流程、缩短飞机使用登机口的时间也是一个办法。
目前,我国对各机型登机口使用时间(业内称之为最少过站时间)的要求为60分钟(波音737、空客A320等)~120分钟(空客A380等)。在登机口使用时间内,飞机要同时进行以下工作:旅客和托运行李、货物下机;打扫客舱卫生,清理垃圾和污水;补充客舱内的食物、饮用水、自来水;机组与乘务组交接工作以及机务人员过站维护;加注航空煤油;旅客和托运行李、货物上机。
    因此,每个环节如果能节约一些时间,登机口总体使用时间就能减少。为了提高登机口的利用效率,各国航空公司也各显神通。例如,达美航空从航食方面入手,将超短途航班(航程在1个小时左右)的机上配餐改为预包装食品,从而只需在过夜时配餐一次,减少了在过站时配送餐食所需的时间。日本航空从卫生方面入手,一方面在飞机着陆前提前收集一次垃圾,减少客舱内垃圾总量;另一方面,将短途航班的污水改为在过夜时一次性清理,将自来水改为在过夜时一次性加注,减少打扫卫生和上下水所用时间;全日空从航油方面入手,利用宽体机航程长和国内航线货物少的特点,在始发前一次性加注多程航油,从而免去在过站时加油所花的时间。
    而在这些方法中,最著名的莫过于登机流程改进了,主要指同时使用两道门上下旅客。与此同时,人们也不断探索新的登机方法。例如,2014年美国探索发现频道(Discovery)的著名节目《流言终结者》(Myth buster)就探索过一些异想天开的登机方法:让靠窗的旅客先登机,之后是中间的旅客,最后是靠走道的旅客;让奇数排的旅客先登机,之后是偶数排的旅客……越来越复杂了。
登机口的分配也很有趣
    除了登机口本身的设计外,登机口的分配也十分重要。大部分小型机场采用随机分配的方式分配登机口,而大型枢纽机场的登机口分配则颇为讲究。倘若登机口的分布范围过大,旅客寻找航班也好,飞机滑入滑出也好,机场工作人员工作也好,都会遇到距离过长的问题。
    一般而言,大型枢纽机场采用按航空公司分配的方式分配航站楼(或者航站楼内的指廊)。这种方法使得各航空公司有了自己的责任区——旅客只需知道自己所搭乘航班所属的航空公司,就能缩小寻找登机口的范围。世界各大机场都采用这样的做法,如芝加哥奥黑尔机场的3座国内航线航站楼分别由美联航、达美航空以及美航占据。
    当然,如果某航空公司在某个机场的航班量大到一定程度,则需要进一步细分。例如,东京羽田机场的两座国内航线航站楼都采用了南北分区的方法,将飞往东京北边的航班放在航站楼北侧,将飞往东京南边的航班放在航站楼南侧。又比如,国泰航空将从中国香港飞往美国的航班固定在香港机场1号~4号登机口保障,以便采取符合美国要求的额外安检措施。
    以上种种方法共同构成了机场登机口设计的核心要素——绝对数量、占地面积、时间分配以及排列组合。通过在每个环节进行优化,机场可以将效率提升到更高水平,从而大大方便旅客出行。



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