区域多机场系统规划研究

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中国民用航空学院硕士学位论文区域多机场系统规划研究姓名：方云根申请学位级别：硕士专业：交通运输规划与管理指导教师：高金华20060218 中国民用航空学院硕士学位论文中文摘要随着我国民航业的发展，全国机场的数量、规模、密度在不断的变化。在一定的地域范围内，存在一个以上机场已经是常见现象。为以后的机场规划和建设更加科学合理，需要从一定区域内多个相关机场的角度对机场的规划、建设、发展进行研究，即对区域多机场系统进行研究。本文利用区域规划理论、经济学理论、离散选择理论以及定性分析等理论方法对区域多机场进行了系统的研究。本文首先在国内外相关的研究基础上，以多个机场之间的联系为依据，对多区域多机场系统概念进行了研究，探讨了区域多机场的形成及发展原因，并对区域多机场系统规划的一般程序进行了归纳。然后，文章对区域多机场系统规划中如何确定各机场之间的关系这一关键问题进行研究，利用离散选择理论构建了Logit模型，并利用相关经济学理论对旅客选择机场敏感因紊进行分析，在模拟案例的推算下，证明了其正确性和可行性。最后，从国内外多机场系统发展的经验中，总结了一些有助于今后机场建设的经验。区域中多个机场之间有其发展的客观规律，本文在国内首次对这种区域多机场系统发展的规律进行了较为系统的研究，提出了机场之间关系确定的模型方法，指出只有按照多机场系统的发展规律进行规划、建设、发展，区域多机场系统才能和谐发展。关键词；区域多机场系统、规划、离散选择、Logit模型 中国民用航空学院硕士学位论文Abs仃actWiththedevelopmentof也eClliIlacivilaviationindus仃y，thenumber，sizeanddens耐ofairportsinournationh“echallgedquickly．Itiscommonthatmoremanoneairportexistsinacenainarea．InordertoplanandbuildairportsmoresciemificaJlyandrationally，it’snccessarytoresearcht11eplanning，buildinganddeVelopingofmeairportinmeViewofmulti—airpon．Thatisthe咖dyofregionalmulti—ailponSystem．Intllisp印er，也eregionalmulti—airponsygtemisresearchedbythetlleoryofregionalplaIlmng，economics，discretechoiceaIldqualitativeanalysis．Accordingto血erelationshipbetweenairportsandatthebaseofdomesticaIldforeignrelatiVestudy’inmispaper，也edefinitiOn，fonnativemcclla工1icsaJldplanningpmce山拉eofregionalmulti_airportsystemarestIldiedatflrst．Then，tllekeyproblemofthepositioningofairportsinanareaisstudied，meLogitmodclindiscretechoicetheorywasusedt0solvethisproblemaIldtherelativefactorsofpaSsengerchoiceairportarea11alyzedbyeconomicmeory．TheLogitmodelhasbeenprovedtnleandfeasiblebythewayofsimulating．FimllyitgeneralizessomeusefulproposalsnDmmeexperiencesofdomesticandfbreignmlllti·aifportsystems．ThereareobjectiVelawsinmeprocessofregionalInulti-airportsystemdeVeloprncm，thisdissertatlonlsmeflrstone血atdiscussesandstudiestheobjectivelawsofregionalmulti-airponsystemsystematically’也emodelofcomputingtllerelationsllipofairportsh硒beenproposedinthisdissenation．Inmispaper，itisobviousthattllelnulti-ai礓ortsystemwilldeVelopharnloniouslyonlyifWeplan，buildaJlddevelopmeairponsf01lo谢ngtlleobjective1awsKeywords：Regionalmulti—airportsystem，PlallnjI培，Discretechoice，LOg“modellI 中国民用航空学院学位论文独创性声明本人声明所是交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国民用航空学院或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：≤≥辨日期：皇剑J中国民用航空学院学位论文使用授权声明中国民用航空学院、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内徉相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权中国民用航空学院研究生部办理。⋯魏洱聊签蛳日 中国民用航牵学院硕士学位论史1．1问题的提出第一章绪论经过多年的建设，我国运输系统有了很大的变化，在民航运输系统中，机场、航空公司、空中交通管理系统都有了很大的发展，这就使今后的机场建设不能再局限于单个机场，而是需要将周边机场、地面交通方式、城市建设、区域开发等这些与机场紧密联系的因素综合在一起考虑，即以区域多机场系统为研究对象来指导机场建设。可以认为，航空运输需求的快速增长、地面交通的快速便捷化、机场布局的不断完善这三方面是区域多机场系统问题提出的直接原因。航空运输需求垦大、增长迅速使一个区域内需要一个以上的机场，这直接导致了区域多机场系统的产生。过去的十几年中，不管是国内还是国外，航空运输的实际增长率远远高于人们预测的增长率。尽管近些年全球范围的经济不景气和2001年的911恐怖事件，但全球的航空运输仍以较高的速度增长，许多预测显示世界上的主要大型机场，航空运输需求在21世纪的头十年就将超过机场的现有容量。2004年全球航空旅客运输量和航空货自口运输量分别达到188700万人次和3770万吨【1]．其中我国(不包括港澳台地区)航空旅客运输量24193．5万人次、货邮运输量552。6万吨⋯。2004年，全球航空旅客运输同比增长15．3％，航空货邮运输同比增长13．4％删。表1为我国近几年的航空运输增长速度情况，可以看出，除去2003年我国出现了非典型肺炎疫情特殊情况，我国的航空运输生产量都保持在一个较高的增长速度。由此可见，机场的新建和扩建将是民航运输业发展的主要问题之一，从而涉及到区域多机场问题。表1：我国近年航空运输增长率年度旅客货邮起降架次2001112j％1501％10．45％200215．22％1844％90B％2003172％12．42％008％20043878％22．32％25．B4％地面交通的快速便捷化缩短了地理上两点之间的时间距离，原本相对较远距离变得邻近了。对于航空旅客或者航空货主来说，这种地面交通方式的变化使得他们可以在多个机场之间进行比较选择以获得适合的航空运输服务。对于原来属于不同城市的相互独立机场，由于快速便捷化的地面交通方式，各个机场的航空运输市场相互渗透，机场为了获得最大的经济利益，他们彼此对航空运输市场份额进行竞争。所以，机场不再是独立的机场，地面交通方式的快速便捷化导致了区域多机场系统问题的提出。机场属于社会的基础设施，机场的建设能够促进当地社会的快速发展，出于这种考 中国民用航空学院硕士学位论文虑，机场的密度将会增大，机场布局将不断完善。我国的民航机场经过几十年的建设发展，除西部部分地区，机场的基本格局已经形成，新建机场一般是对原有机场布局的完善，新机场建设必然要考虑到已有机场的情况，所以，今后应当以区域多机场合理发展的观点来指导机场建设，这也就是区域多机场系统规划问题。1．2研究的必要性和意义1．2．1研究的必要性航空运输作为综合交通运输体系中五种运输方式之一，在社会发展中起着越来越重要的作用。机场是航空运输系统中的重要基础设施，据民航总局2005年公布的资料01，不包括港澳台地区我国现有定期航班机场133个，定期航班通航城市132个。而国土面积仅为我国4％的日本，有102个公共机场，其中有定期航班的机场94个(含六个军民合用机场)。我国今后一段时间内社会将全面高速发展，航空运输需求旺盛，为了满足日益增长的航空运输需求，需要大量的机场新建和扩建工程。由于我国的机场布局网络基本形成，一个机场的新建或扩建，必将对周边机场产生影响，所以，需要将多个机场作为一个系统，研究区域多机场系统规划。合理的区域多机场系统规划对国家社会发展、民航系统、各个机场发展有重要意义。就国家社会而占，通过机场布局规划建设机场，提高航空运输通达能力，适应全国和地区经济社会发展需要，为经济建设、对外开放和民众旅行提供服务，发挥社会效益，同时对加强军事和国防建设，以及增进民族团结、促进社会文明也具有重要意义。就民航系统内部而言，区域多机场系统规划是保证航空运输持续快速、合理有序发展的需要。对于单个机场来说，研究制定的区域多机场系统规划是单个机场定位和发展的主要依据，能够促进机场在适当的时机和恰当的规模建设和发展。就目前来说，我国大部分机场效益不佳，研究区域多机场系统规划将有助于提高机场效益。我国现在机场的数量与其他国家相比不算多，但只有少数机场能够维持自己的难常运营，大部分机场只有在政府的补贴下才可以维持运营，特别是支线机场，由于建设前对当地潜在航空运输需求预测过高，建设时的规模过大，使得机场负债较多，运营困难。通过对区域多机场系统规划的研究，可以理顺区域中各个机场的相互关系，确定各个机场的经营目标、发展规模、和经营方式，最大限度地改善所有机场的效益。机场的新建和扩建是一种成本高、周期长的巨大工程，有必要对不同的新建扩建方案进行评估，这就需要对不仅包括机场的运输吞吐量而且也包括与机场相关的地面交通量的了解。通过对区域中航空交通流的研究可以知道影响航空交通流在机场间分布的因素以及交通流在机场间分布的规律，从而预测各种方案的航空运输量及机场相关的交通量。综上所述，由于现在的许多机场是服务于区域多机场中的一个，而不是独立的机场。 中国民用航空学院硕士学位论文这使得机场建设变得更为复杂。一旦决定了增加一个区域的航空运输容量供给，问题不是简单地如何增加容量，如新建新航站楼或增加新跑道，丽是该在什么地方哪一个机场增加容量。所以，有必要对区域多机场系统规划进行研究。1．2．2研究的意义对区域多机场系统规划进行研究，具有下面一些重要意义：第一、我国现在缺乏区域多机场系统规划方面的理论，对区域多机场系统规划理论的研究，有助于弥补区域多机场系统规划理论的不足。第二、利用科学的区域多机场系统规划理论指导我国机场建设，将有助于科学合理的区域机场网络的形成，具有实用价值。第三、对区域多机场系统规划理论的研究，将有助于理顺明确机场之间、机场和地面交通之间的相互关系，能够促进机场之间协作运行，避免恶性竞争。第哩、通过对区域多机场系统的影响因素及航空客货流的分布流向规律研究，可以确定科学合理的机场建设和扩建顺序，节省投资。同时可以提高机场业的建设管理水平，提高机场的经济效益。1．3相关研究综述1．3．1国内研究现状国内关于区域多机场的专题研究文献资料十分有限，这说明国内这方面的研究不足。在现有的研究当中，研究的方法以定性分析、对比分析、案例分析为主，很少有定量分析：同时现有的研究也缺乏科学严谨的理论方法体系，从而降低了研究成果的说服力与实用价值。如文献【41[51采用案例分析和对比分析的方法对我国民用机场布局进行了研究；文献mo分析讨论了我国区域机场系统规划的主要指标、规划原则、总体目标以及我国现今区域多机场的布局模式；文献【_”碍l对我国的长江三角洲地区和京津冀地区的区域机场进行了分析，提出了区域机场建设的一些建议。在区域多机场系统建设法规方面，我国还没有专门的区域多机场系统规划法律或法规a《中华人民共和国民用航空法》第六章第五十四条规定：“民用机场的建设和使用应当统筹安排、合理布局，提高机场的使用效率。全国民用机场的布局和建设规划，由国务院民用航空主管部门会同国务院其他有关部门制定，并按照国家规定的程序，经批准后组织实施。省、自治区、直辖市人民政府应当根据全国民用机场的布局和建设规划，制定本行政区域内的民用机场建设规划，并按照国家规定的程序报经批准后，将其纳入本级国民经济和社会发展规划。”但实际情况是我国一般只有在民航总局的组织下进行全国的机场布局建设规划，对单个区域内的机场系统规划研究得不够。如我国国家民航总局制定了《中国民用航空发展“十五”计划和十年规划》、《全国民用航空运输机场布 中国民用航卒学院硕士学位论文局规划》(200卜20lO年)及各专项规划的编制工作，但各个省、自治区、直辖市以及经济区很少有各自区域内的机场系统规划研究。在现有的区域多机场系统规划当中。如上海市在2001年编制的《21世纪上海空港发展战略》是为了将上海浦东国际机场建设为国际枢纽机场这一目标而制定的规划，规划研究的仅限于浦东和虹桥两个机场。上海作为长三角地区的龙头城市，其机场建设，特别是作为国际枢纽机场的建设，应该考虑到该区域内所有的城市、所有的机场，因此这样的区域多机场系统规划是不完善的。1．3．2国外研究现状国外特别是民用航空业发达的欧美国家，对区域多机场系统规划研究的内容相比较我国而言显得较为丰富，不管是理论方法研究还是法律法规制定方面。国外对区域多机场系统规划理论研究方面，主要分为两个方面的内容，一个是以美国麻省理工学院的RicharddeNeufvil1e为代表的区域多机场系统的现象分析及采用动态规划原理的区域多机场系统战略规划的制定。另一个是采用离散选择理论对区域多机场系统闻的航空旅客机场选择行为分析。在文献”】[“”中，总结了世界区域多机场系统的一些共同特点，界定区域多机场系统的研究机场范围，并分析了在西方国家航空放松管制环境下区域多机场可能会出现的问题，并采用动态规划的方法制定区域机场系统规划。在这类的研究中，强调了航空放松管制的环境下，机场建设发展的不确定性，认为利用定量分析区域多机场系统，包括航空量预测和机场之间的市场份额都很难反映机场未来的情况，所以应当采用弹性大、适用范围广的规划战略，满足将来各种可能的区域航空运输环境。在文献“”“21中，刹用对区域多机场系统以往经验的总结，对荷兰阿姆斯特丹和澳大利亚悉尼地区的机场系统规划提出了规划建议。离散选择理论用于区域多机场系统规划中最早是由1976年skinner，他采用Logit模型，利用航班频次和地面进出机场通道特性作为说明变量研究Baltimore、w驰hingtonDulles和RegaJlNational三个机场的旅客选择状况，他将旅客划分为商务旅客和非商务旅客，得出了对旅客来说进出机场通道特性是影响机场选择的首要因素。在随后的时间里有Harvey(1987)、Ashfbrd和Benchmen(1987)、Imles和Doucet(1990)、NdomPitpield和CaVes(1990)、Furuichj和Koppelman(1994)、Windle和Dresner(1995)利用Logit模型分析了美国、欧洲、日本等地多区域机场系统的航空旅客行为，说明哪些是影响航空旅客机场选择行为的敏感因素。1987年的Ozoka和Ashford利用Logit模型研究比较了尼日利亚与英国、美国之间的旅客机场选择行为。研究中包含Enaga和Benn两个机场及即将建设的第三个机场。1993年Thompson和Caves利用Logit模型预测英国中部地区计划提供6条航线服务的新机场(She艏eld)可能的市场份额。他们利用1983年的航班旅客调查资料(平均票价、航班频次、飞机类型)用于新机场和BiHniIlgh锄、EastMidlaflds、Manchester之间的对比。最后选择的说明变量为进出机场通道时间、曰航班4 中国民用航空学院硕上学位论文频次、特定航线上一架飞机可得的座位数，同时将旅客划分为商务旅客和休闲旅客。在假设新机场的票价和航班频次的情况下，机场的一小时交通圈范围内的商务旅客市场占有率为86％，研究也同时表明机场附近的旅客比离机场远的旅客对进出机场的通道时间更为敏感，而对航班频次和票价水平不太敏感。离机场较远的旅客对对航班频次和票价水平更为敏感““。2000年后，许多研究者利用更为复杂的离散选择模型研究了区域多机场系统的航空旅客机场选择行为，如2000年到2002年间Pels．N壮amp和黜etveld利用NEsTLogit模型研究了旧余山地区的旅客机场选择情况，将选择过程划分为对进场交通方式的选择、航空公司的选择、机场的选择““。2002年Basar和Bhat(2002)利用限定选择子集考虑Logit模型(PCLogit)研究旧金山海湾地区的机场选择，他们认为在机场选择中应该利用双层模拟结构的模型，因为现实的旅客机场选择中，旅客首先生成一个自己选择的子集，这也意味着旅客在机场选择时仅考虑可得机场的一部分构成的子集““。Hess和Polak(2004)利用混合Logit模型研究旧金山海湾地区的航空旅客机场选择行为，这是该领域第一次引入该模型，这一模型可以模拟出航空旅客的个人偏好差异。研究指出航空旅客在机场选择中存在偏好差异，按照商务体闲进行分组，不管组内还是组之间对进场时间都很敏感，随着收入的增加，人们对票价的敏感度降低，非本地旅客比当地旅客对进出机场时间更为敏感。商务旅客比休闲旅客对票价的升高缺乏敏感性，而且愿意支付更高的成本以获得更高的航班频次。因为混合Logit能够反应旅客的偏好差异，所以优于Logit模型“⋯。在区域多机场系统规划的法律法规制定方面，国外特别是欧美国家有比较完善的相关法律法规体系。例如在美国FAA制定了相关的咨询公告说明该如何进行规划，如有Acl50／5050一3B(州航空系统规划)、Acl50／5070一5(大都市机场系统规划)，2004年11月10闩发布的Acl50／5070—7(机场系统规划办法)则是对各种类别的机场系统规划的总体概述，明确了各个级别机场规划的方法体系，机场系统规划的最终产物，机场规划的发展，机场系统规划报告的组成等方面内容“⋯。除了F从制定了一些与区域机场系统规划相关的咨询公告外，美国各州运输部门的民航管理机构也制定有各自区域甚至是跨区域的机场系统规划，如《NewEnglandregionalaviationsystemplan》、《WisconsinStatcAi甲ortsystemPlan2020》、《Pu窘etsoundRegionalcolulcil200lRegionalAirporcsystemPlan》，规划的年限～般是10—30年之间，规划的内容一般从现有区域机场系统分析出发，通过对未来目标年度的航空需求以及新技术对航空发展的影响的预测，确定机场系统的发展战略以及执行计划。1．3．3研究现状分析结合国内外对区域多机场系统的研究状况可知，由于我国航空运输水平落后于国外的发达国家，现在对区域多机场系统研究还没有足够重视，相关理论方法还比较薄弱。 中国民用航空学院硕士学位论文在现有的研究文献中，多数以定性分析、案例分析、对比分析为主，缺乏定量分析、深入的区域多机场系统发展规律研究。国外相对丰富的区域多机场系统规划研究，包括区域多机场系统发展中出现的各种现象，利用离散选择理论对航空旅客机场选择行为的分析。其研究结果对我国的区域多机场系统规划有借鉴意义，但是其研究成果是基于国外特定的环境之上的，如航空放松管制、机场和航空公司的私有化、低成本航空公司的出现等。所以，我国的区域多机场系统规划研究应借鉴国外已有的研究成果，在结合我国现在的机场的现状的基础上，分析我国过去区域机场系统建设，总结经验规律，建立适用于我国的区域多机场系统规划理论方法体系。1．4研究内容及技术路线本论文希望通过对区域机场系统规划的研究，建立一个对我国区域机场系统规划有效的方法体系，研究内容主要包括区域多机场系统问题的界定、区域多机场系统的形成与发展原理、多机场区域的航空交通流分布规律、航空交通流分布分析建模以及运用、区域多机场系统发展的经验分析等方面。其中研究的关键问题是航空交通流在不同机场间的分配规律和如何在机场之间有效地控制和分配航空客流。本文的技术路线为首先研究如何界定区域多机场系统，即对区域多机场系统的定义，并详细探讨了区域多机场系统形成的各种原因；其次介绍区域多机场系统规划的程序，并指出规划过程中各个主要步骤的一些规划要点，如规划的目标构成、规划的指导原则、预测的程序、规划方案评价指标的建立等；然后在分析区域多机场系统模型的基础上，研究区域多机场系统规划的关键问题，并引入离散选择理论以及介绍了Logit模型；接着主要研究了Logit模型在区域多机场系统规划中的运用，并结合案例进行分析；最后分析总结其国内外的多机场系统发展过程中可能会出现的一些现象问题，对过去经验进行总结。 中国民用航空学院硕士学位论文第二章区域多机场系统定义及形成机理如今世界各地广泛存在着区域多机场系统，如我国的以上海为中心的长三角地区、以香港和广州为中心的珠三角地区、以北京为中心的京津冀地区，在国外则有英国伦敦地区、美国华盛顿地区、日本东京地区等。如何界定一个区域多机场系统，即区域多机场系统的范围问题，以及区域多机场系统是如何产生的，这些是研究区域多机场系统规划首先需要解决的问题。2．1区域的定义、特点及类型2．1．1区域的定义美国著名经济地理学家埃德加．M．胡佛在他的《区域经济学导论》中给区域定义为“区域就是对描写、分析、管理、规划或制定政策来说被认为有用的一个地区统一体。它既可以根据内部均质划界，也可以看作一个结节区，它有一个专业化的城市中心来满足全区的需要。”⋯。虽然不同学科对区域概念理解和划分的依据都有所不同，但可以认为区域是由于其内部的均质性和结节性决定的。均质性是指内部的一致性，而结节性是指区域内部相互关系或共同利益得以实现的基础，是功能一体化。所以区域可以定义为人们按照某种需要、目的、标准或功能在地球表面上划分出来的某一特定的范围。2．1．2区域的基本特性作为地球表面上的各个区域是不同的，但却有着共同的基本特征，它们包括：(1)地理位置的固定性和范围的可度量性任何一个区域都有确定的地点，可以用经纬度来标明范围，确定其绝对位置，也可以用自然的、经济的、行政的或其他人文现象来表示其空间上的相互关系，确定其相对位置。(2)区域的不可位移和不可置换性区域是客观存在的实体，是人们根据一定的标准划分出来的地球表面的一部分，是不可能位移，不可能置换的。按同一原则、同一指标划分的区域体系，同一层次的区域不应该重叠也不应该遗漏。(3)区域内部同一性一个区域常常由于功能的一致，或自然条件的相似，或人类的长期活动，滋长出特殊的人类意识，从而表现出区域的同一性，即一个区域有同一的自然特色或同一的文化7 中国民用航空学院硕士学位论文特色，人们关心区域的共同利益。同一性是一个区域区别于其他区域的重要标志。(4)区域的系统性和层次性区域和其他事物一样，构成也具有系统性和层次性。人们可以根据不同的目的和标准，划分不同类别、不同系统的区域。同一个空间可以属于不同类别的各种区域。可以用系统的观点分析系统内部各组成部分的相互联系和相互作用。任何一个区域都具有层次性，除了最基层的区域，每个区域都由若干个下一级区域组成，区域可以从上到下、从大到小逐级细分。2．1．3区域的类型因为人们研究区域的角度、任务不同，人们选择区域的标准就不同，从而导致了不同类型的区域。按照区域规划中使用追广泛的划分标准，人们按照区域的属性将区域划分为以下四种类型“⋯。(1)自然区自然区通常指一定范围内各自然地理成分具有一致性的区域，通过自然区划划分出来的，如岩石、地貌、气候、水文等。所谓自然区划就是根据自然地理环境及其组成成分发展的共同特性、结构的相似性和自然地理过程的同一性，将地域划分为一定等级系统的研究方法。每个自然区内部，自然特征较为相似，不同自然区之间，自然特征差异较大。比如东南季风区、青藏高原区就属于自然区域。(2)行政区行政区是指为实现国家的行政管理，治理与建设国家，对领土进行合理的分级划分而形成的区域，是行政区划的结果，带有明显的政治特色，是一种有意识的国家行为的体现。行政区如一个省、一个市、一个县。(3)经济区经济区是商品经济发展到一定阶段后，在生产日益社会化、区域化的条件下，社会生产地域分工的表现形式。它虽是经济区划的结果，但本质却是一种不以人的意志为转移的客观存在。经济区是以城市为核心，通过经济辐射和吸引的内聚力，与周围的地域空间共同形成的由代表区域经济特征的专业化生产部门、与其写作配合的辅助生产部门和地方自给性生产部门组成，具有特定经济结构、区际地位和广泛的区外联系的经济综合体。经济区具有以下特征：<1>经济区是与一定等级的经济中心相对应的自然、地理和经济的综合体：<2>经济区的存在和发展与发育不均衡的水平式经济网络系统相关联；<3>区域经济在经济规律作用下主要通过市场调节来进行；<4>经济区的界线在现实生活中往往具有示意性、模糊性和动态性的特点，没有法律效应，常常具有过渡带。 中国民用航空学院硕士学位论文(4)社会区社会区是根据民族风俗、文化、习惯等社会因素的差别，按人文指标划分的地域单元。不同的社会区具有不同的风俗、习惯、文化特征和心理特点，民居的形式和建筑风格也往往具有独特性。社会区是一定历史条件下的产物。随着社会的变更，社会区也不断在变化。通过上面的分析，多机场系统所在的区域应该是属于有结节性结合在一起的区域，其类型为经济区。2．2区域多机场系统的定义为了确定区域多机场规划研究的范围，本文将区域多机场系统定义为：区域多机场系统是指一个区域内为航空旅客或航空货主提供商业航空运输服务的一系列存在相互关系的机场组合。在这样的定义中，强调了构成区域多机场系统的关键是机场提供商业运输服务和机场之间的相互影响，而不考虑机场的所有者或者是机场所在地区的政治界限，具体分析如下：2．2．1机场拥有一个共同市场每个机场都有自己的市场，即每一个机场都有自己的航空客源和货源的市场范围。在区域多机场系统中，各个机场的市场是相互交叉重叠的，很难明确区分出每一个机场的市场范围，即区域中的机场拥有一个共同的航空运输市场。这是区域多机场系统的最显著特征。在我国的长江三角洲地区，江苏的苏锡常地区和浙江的嘉兴宁波等地区的航空旅客可咀选择上海的虹桥机场、浦东机场、南京的禄口机场、杭州的萧山机场、无锡硕放机场、常州奔牛机场、宁波栎社机场中的任一机场乘坐航班。对于这些机场的来说，他们都有可能吸引这些地区的客源来本机场乘坐航班。所以，这些机场拥有一个共同的市场，它们构成了区域多机场系统。2．2．2仅包含提供商业运输服务的机场一个区域中可能存在多种类型的机场，如军用机场、通用机场、使用频次很少的直升机机场等。对于空中交通管制来说，必须将一个区域内的所有机场作为关注的对象，但是对于旅客或货主来说，由于有的机场并不提供他所需要的服务，如军用机场和通用机场。所以，对于以旅客运输或货物运输为主要研究对象的机场规划管理，应该在研究当中忽略区域中不提供商业运输服务的机场。图l为旧金山环海湾地区的所有机场，这一区域内存有主要商业机场、主要的通用机场、联邦军用机场、关闭的军用机场这四种类型的多个机场，但这一区域的多次机场9 中国民用航空学院硕士学位论文系统规划研究中，仅考虑了旧金山机场(SanFrallcisco)、奥克兰机场(Oakl髓d)和圣何塞机场(sanJose)，因为这些机场为这一区域提供了绝大部分的商业运输服务。图1：旧金山地区的所有机场⋯1一个区域中可能存在多种类型的机场，如军用机场、通用机场、使用频次很少的直升机机场等。对于空中交通管制来说，必须将一个区域内的所有机场作为关注的对象，但是对于旅客或货主来说，由于有的机场并不提供他所需要的服务，如军用机场和通用机场。所以，对于以旅客运输或货物运输为主要研究对象的机场规划管理，应该在研究当中忽略区域中不提供商业运输服务的机场。如图1，旧金山环海湾地区的区域多机场系统，这一区域内存有主要商业机场、主要的通用机场、联邦军用机场、关闭的军用机场这四种类型的多个机场，但这一区域的多次机场系统规划研究中，仅考虑了旧金山机场(SaIlFrancisco)、奥克兰机场(Oal【l蛆d)和圣何塞机场(sallJoSe)，因为这些机场为这一区域提供了绝大部分的商业运输服务。2．2．3不局限于一个城市一个城市可能存在一个以上的机场，如我国的上海市有浦东和虹桥两个机场，但是作为区域多机场系统的研究对象，在多数情况下仅研究这两个机场是不够的，因为周边的杭州萧山机场、宁波栎社机场、无锡硕放机场等机场，都与上海两机场之间都存在一定相互的关系。所以区域多机场系统的定义应该不以城市或者是行政区域为界限，而是应该将存在相互联系的所有机场城市作为一个整体加以考虑。我国珠三角的区域多机场系统规划，一般将这一区域的5个机场作为研究的对象，虽然这一区域中的香港和澳门作为我国特别行政区有别于广州、深圳和珠海，但这5个城市机场相互之间的距离都很近，且地面交通发达，对于这一区域旅客来说，选择其中O 中国民用航空学院硕士学位论文任何一个机场乘坐航班都是可能的。因此，珠三角的区域多机场系统应包含5个机场。2。2．4不考虑机场所有权的不同由于区域多机场系统所包括的机场位于不同的城市。这些机场就有可能归属于不同的所有者，但作为区域多机场系统的研究对象，一般不考虑机场的所有者的不同。区域多机场系统中的机场所有者不同在国内外是较为普遍的现象。例如英国伦敦地区有5个机场，其中三个机场——伦敦希思罗(Heatllrow)、伦敦盖特威克(GaMick)、伦敦斯坦斯特得(stansted)，属于英国机场管理集团公司(BAA)所有，其他两个机场一一伦敦卢顿机场(Luton)和伦敦城市机场(ci啪则属于其他的所有者。我国现在的机场管理体制自2004年进行属地化管理之后，一般上以省为单位组建了机场管理单位，这就使由不同省份组成的区域多机场系统中机场属于不同的所有者。如长三角地区由上海市、浙江省、江苏省的一些城市组成，但作为一个区域整体考虑机场时，应当忽略机场所有者的关系。2．3多机场系统的形成机理对多机场系统形成的机理研究有助于对今后区域多机场系统的规划，国内外促成多机场系统形成的原因各有特点，但总的来说，一般是下面原因中的一个或者多个相互作用的结果。2．3．1社会经济的发展社会经济是航空运输业发展的基础，一般经济水平较高的区域对其他区域有较强辐射能力，社会活动比较活跃，从而刺激运输业的增长。所以，多机场系统一般出现在经济发展水平较高的地区。从国外来看，现存的大都数多机场系统一般分布在经济发达地区。欧美地区现存的区域多机场系统数量最多，如美国的纽约、洛杉矶、旧金山地区，英国的伦敦地区，亚洲现有的多机场系统有日本的东京、大阪，韩国的首尔。这些区域都是所在国家的经济中心或经济发达地区。就我国来说，一般认为最典型的区域多机场系统为存在于长江三角洲地区、珠江三角洲地区、京津冀环渤海地区的机场，无一例外，这三个地区是我国经济发展水平最高的三个区域。特别是长江三角洲地区，2004年长江三角洲地区16城市实现地区生产总值达到28775亿元，生产总值占全国的比重进一步提升，由上年的20．4％上升到21．1|j6“”。2．3．2航空运输需求的增长航空运输需求的增长是多机场系统产生的直接原因。当一个地区的航空运输需求达 中国民用航空学院硕士学位论文到一定的水平后，原来单一的机场不能满足航空运输需求，需要另建新的机场，这就产生了多机场系统。这种情况最为典型的就是英国伦敦地区的多机场系统，现在伦敦有五个机场，这一多机场系统由五个机场构成。我国的上海市的浦东机场新建也属于这种情况。国外有研究表明，当一个地区的年始发航空旅客量达到1000一1200万或者年航空旅客吞吐量达到2500万的时候，就有必要考虑发展建设多机场系统。不过这一运输量标准随着空管技术的改进和飞机机型的变大雨有可能会提高。2．3．3地面交通系统的发展随着地面交通系统的建设，特别是快速化的地面交通网络的形成，地理上两个不同地点的时间距离大大缩短。原来相互独立的两个机场，现在由于航空旅客可能从一个城市通过快捷的地面交通到另一个城市机场乘坐航班，这样两个机场就有了联系，形成了区域多机场系统。我国的长三角地区、珠江三角洲地区、京滓冀环渤海地区的多机场系统在一定意义上是由这种原因形成的。在京津冀环渤海区域中，天津与北京之间有京津塘高速公路、铁路连接，从天津到北京城际快速列车只需一个多小时，从天津乘坐去北京首都国际机场的机场大巴不到两个小时，方便快捷的地面交通使许多天津的航空旅客去北京乘坐飞机。这样使得天津机场和北京机场之间具有一种竞争关系，形成了区域多机场系统。2．3．4区域开发或城市发展的需要作为社会发展的基础设施，机场的建设可以通过改变当地的区位优势，改善当地的投资环境，吸引外来资本，加快开发区域的发展进度。所以，新建机场在许多地方作为区域开发或者城市建设的一个重要环节，用以促进区域的开发和城市建设。新机场与原来已有的机场一起，就构成了区域多机场系统。我国上海浦东国际机场的建设说明了这一点，20世纪90年代，为了实施开发开放上海浦东新区的战略规划，在上海虹桥机场可以扩建而且对长三角其他城市来说虹桥机场更为方便的情况下，浦东国际机场在1997年开工，1999年通航，使上海成为我国第一个真正意义上的一市两场，上海浦东国际机场的建设很重要的一个原因是为了浦东新区的开发。如今浦东新区建设已经取得了令人瞩目的成绩。城市发展促使多机场系统的产生另外一种情况是在城市不断发展过程中，原本在城市边上的机场已经逐渐地城市包围，为了满足不断增长的航空运输需求而扩建机场变得十分艰难，所以新建机场，原来的老机场对于旅客来说很方便而迫于社会的压力而保留下来继续运营，这样也促使了区域多机场系统的形成。国外有不少多机场系统是这样形成的。 中国民用航宁学院硕士学位论文2．3．5旅游业发展的需要旅游业在国民经济发展中的作用越来越明显，旅游作为人们的休闲方式，人们在这一过程中追求快速性舒适性。航空运输能够满足人们旅游中的运输需求，所以，航空运输业是旅游产业的一个重要的基础。表2为我国航空旅客中旅游者的数量以及所占比例，可以看出我国旅游旅客在航空旅客中所占的比例不按增加，机场和旅游业的发展密不可分。为了促进旅游业的发展，有可能导致区域多机场系统的产生。表2：我国近些年航空旅客中旅游旅客所占比例变化””年度旅游旅客人数(万人)占旅客总数比例(％)199866l16．71999106017．42000166724．62001195626．O2002270432．12003308035．2图2：云南省规划的机场布局示意图我国的云南省是旅游大省，也是我国支线航空最为发达的省份之一，现在云南省境内有10个机场。云南由于其特殊的高原地理状况使地面交通不太发达，但是当地面交通和机场建设到一定程度的时候，机场之间的联系除了围绕昆明这一枢纽机场的中枢航线结构外，各机场之间也会出现竞争情况，出现区域多机场系统。图2为规划的云南省 中国民用航守学院硕士学位论文机场分布图，可以看出，今后云南的机场的密度将增大，成为由于旅游业的发展而导致区域多机场系统形成的典型。2．3．6政治或技术的原因政治原因是指原本属于分裂国家不同部分的机场，后来由于国家合并了，原来属于不同国家部分的机场由于地理位置较近，联系紧密，成为了区域多机场系统。德国柏林的多机场系统就属于这种情况，柏林现有三个机场，分别为泰格尔机场(Tegel)、舍蚋费尔德机场(schonefeld)、滕佩尔豪夫机场(Tempelhof)。舍妯费尔德机场(Schonefeld)1990年前是东德通往世界的门户，两德统一后扩建为柏林的主要机场，这三个机场在德国统一后成为柏林的多机场系统。技术原因一般是指由于原有机场的跑道不够长，而又限制于场址条件不能够扩建，为了能够起降现代的远程大型飞机，所以修建了新的国际机场。我国台北其城区机场一一台北松山机场，因为其2550米长的跑道不能容纳远距离的飞机主要处理本地交通，所以建设了一个大型国际机场——台北中正机场，新机场拥有3600米长的跑道，能够容纳大型的跨洋飞行的飞机。这样，松山机场和中正机场构成了我国台北市的多机场系统。 中国民用航空学院硕上学位论文第三章区域多机场系统的规划程序区域多机场系统规划程序是指从区域多机场系统规划的启动到区域多机场系统规划完成这一完整过程所涉及的各个环节。这些环节中主要包括规划目标和原则的确定、区域多机场系统的现状分析、未来区域航空运输需求预测、区域多机场系统规划方案的制定和评价、确定规划方案等方面。3．1规划的指导原则及任务3．1．1规划的指导原则机场作为社会发展的基础设施，其建设应当考虑到社会、经济、环境、国家安全等方面的需求。对于区域多机场系统来说，结合美国的机场系统规划指导原则“”及国内机场建设情况，区域多机场系统的规划应该依据下面这些原则：(1)充分利用现有的机场设旌，统一规划、分期建设；(2)机场应当是安全且高效的，分布在最有利的位置，建设和保持在适当的标准水平；(3)对于政府和机场使用者来说，机场必须富有效率，主要依靠对机场使用者收费维持运营，对当地、所在地政府构成尽量小的财政负担；(4)机场必须是灵活便于改扩建的，以能够满足增长的运输需求和满足新的飞机机型运营，并且为竞争性服务提供机会；(5)机场应该是永久性设施，能够在一定的长期时问内提供航空服务；(6)机场必须与机场周边社会相协调，在航空运输需求和周边社区居民之间取得平衡；(7)机场应当与空中交通管理系统的发展一起改进：(8)机场应当有助于国家的安全防卫体系、紧急事件救援；(9)机场系统应当覆盖广泛，使尽可能多的国民通过便捷的地面交通进入机场获得航空运输服务；(10)机场系统应当使航空运输业有助于国民经济的发展和国家参与国际竞争。3．1．2区域多机场系统规划的任务区域多机场系统规划启动之前应当明确规划的主要任务，不同地区的机场系统规划任务不一定相同，但一般区域多机场系统规划的任务可以概括为下面这些方面。“：(1)为机场管理者提供区域多机场系统精确的机场基础设施现状分析；(2)总结机场系统历史发展趋势，指出现在和将来将会影响区域多机场系统发展的因素；(3)为区域多机场系统发展提供综合系统的观点； 中国民用航空学院硕士学位论文(4)以历史发展的趋势和未来发展要求评估预测各个机场在区域中的地位和角色；(5)识别区域多机场系统现在和将来的容量和增加容量，制定发展战略和机场改进计划满足这些需求；(6)为机场系统的建设投资提供区域多机场系统投资方案和建设优先顺序计划：(7)评估机场扩建土地使用与区域发展相容性问题，并制定方案解决这些问题；(8)识别区域机场关键的进出机场通道建设需求，并将这种需求规划融入区域性的建设规划中，包括建设规划和建设融资来源方案。3．2现状分析区域多机场系统规划的现状分析主要目的是了解区域多机场系统现有机场的设施现状、设施使用状况、与机场相关的地面交通状况、影响区域多机场系统发展的相关因素状况，以便对现在的区域多机场系统进行评价。3．2．1机场现状区域多机场系统包括的机场是指为该区域提供航空客货运输的机场，根据区域多机场系统规划的要求，一般需要了解如表3所示的内容：表3：机场设施现状调查项目编号项目内容l机场性质枢纽机场、干线机场还是支线机场2机场位置机场位置、机场基准点、机场位置点、机场标高3机场气象条什主导风向、最大风速、风沙日数、平均积雪深度、降雨量、冰冻日数、雾日数等4现有用地状况占地面积、机场备类用地面积5b行区设施跑道构型及结构、机坪、滑行道系统、空侧道路及围界等6旅客航站区设施航站楼、停车设施的具体情况、飞机门位数7货运设施机场货运站、货运机坪、航空快递、航空邮件设施8航管楼／塔台、气象、航管设施、航管楼及雷达站／航管通信设施、导航及区域管制中导航设施、气象设施心设施9机场的经营效益机场的年固定资产折旧、年运营变动费用、年运营收益等通过对机场的现状分析，得出机场的跑道容量、滑行道容量、停机坪容量、门位容量、航站楼设计容量、停车场容量、机场的经营效益状况等，从而计算出机场现在的容量、投入产出比，为区域多机场系统的规划提供依据。 中国民用航空学院硕士学位论文3．2．2区域地面交通现状区域地面交通系统对于区域中的机场来说是航空客货运输的集疏网络，它使机场作为区域综合运输系统的一个节点而融入区域综合运输网络中。地面交通包括一般公路、高等级公路、轨道交通、水运交通这几种形式。对区域地面交通系统的分析主要是了解与机场相关的地面交通设施和为进场交通提供的服务等级水平。区域地面交通设施现状调查的主要项目为区域内与机场相关的各种交通线路长度、设计等级、分布密度、覆盖范围，区域内各个经济中心和居民居住中心到机场所需要的时间和经济成本、可供选择的交通方式和交通线路、进出机场的公共交通所能提供的线路和经停站点等。3．2．3区域航空运输生产现状区域航空运输生产现状反映了区域机场系统的运营状况，将运输生产现状与机场设施容量相比较，可以了解机场现有设施的利用效率，是区域多机场系统规划的主要依据。区域航空运输现状调查主要包括单个机场和区域总体的飞机飞行起降架次、国际和国内的航空旅客运输和货物运输的吞吐量、中转量。通过这些项目的资料分柝，可以了解各个机场在区域机场系统中所占的运输市场份额，区域总体的运输需求等内容。3．2．4航空公司现状航空公司直接为旅客和货物提供航空运输服务，也是机场所提供设施的主要服务对象，有时航空公司就是区域内某机场建设的主要投资者之一或者是机场的所有者。所以，不管是单个机场还是区域多机场系统的规划建设，都必须考虑到航空公司的需求，对区域内现有的航空公司的现状进行仔细调查。航空公司现状调查包括区域内所有使用任一商业机场的航空公司，可能包括客运航空公司、货运航空公司、通用航空公司等。通过调查了解这些航空公司现有的机队情况，如飞机的数量、机型，各个航空公司在该区域运营的航线、航班数量，各航班所利用的机型。除此之外，还要了解各个航空公司在该区域内的经营发展战略，因为航空公司的经营发展战略对机场建设发展有极其重要的影响，特别是区域内非主要机场的基地航空公司。3．2．5区域的空域利用现状分析根据我国国家民航总局颁布的《民用航空使用空域办法》，我国的空域划分为高空管制区、中低空管制区、终端(进近)管制区和机场塔台管制区A、B、c、D四类。C类空域为终端(进近)管制空域是指在一个或者几个机场附近的航路、航线汇合处划设的、便于进场和离场航空器飞行的管制空域。它是高空管制空域或者中低空管制空域与 中国民用航空学院硕士学位论文机场管制地带之间的连接部分。D类空域为机场管制地带，通常包括起落航线和最后进近定位点之后的航段以及第一个等待高度层以下(含)至地球表面的空间和机场机动区脚J。对于区域多机场系统规划，应该着重了解现在区域的C和D类空域的状况。区域空域的现状调查，主要了解现在的空中交通流量分布情况，包括垂直分布和水平方向分布，现在区域中影响空域的因素，如地形、地貌、机场以及其他因素，现在使用的空中交通管制服务的手段和方式，区域中现有的空中交通保障系统，包括通信、导航、监视、气象和航行情报的综合能力。通过这些方面的分析调查，了解区域空域的最大容量、容量影响制约因素、提高空域利用率的手段方法等。3．2．6机场环境现状分析随着可持续发展观念的提出，社会各方面对环境问题越来越关注。机场作为人类活动频繁的场所，对环境产生了不可忽视的影响。不管对于机场的发展还是机场周边的社区生活，都需要人们重视机场所引起的环境问题，对于区域机场系统分析，需要调查系统中各个机场对环境的影响。对机场环境调查的项目主要包括(1)飞机运行、地面交通、机场运营造成的噪音污染，(2)机场及其周边的空气质量，(3)机场及其周边的水体质量，(4)机场的固体废弃物处理，(5)机场周边的生态环境，(6)机场能源利用情况等方面。3．3区域多机场系统未来需求预测区域多机场系统规划的目的是使区域中的机场通过不断改扩建或新建，满足未来的区域航空运输需求，所以，未来状况的预测是区域多机场系统规划的重要环节之一。3．3．1预测的一般过程我国现在的机场规划预测过程一般从数据资料调查开始，收集历史上机场航空业务量、历史上社会经济发展状况、社会经济发展计划及发展战略等方面内容；其次利用机场航空业务量和社会经济资料进行航空业务量需求分析，经过分析之后建立需求预测模型；然后通过需求预测模型预测国际、国内及地区的客货运输量；接着预测机场与国内外机场那个相连接航线运量的权值，采用权值分流计算国际、国内各航线的流量；最后是预测飞机的活动次数m，。根据美国FAA提供的机场航空活动预测咨询公告[25]，机场航空活动预测首先确定所要预测的项目，其次根据需要的预测项目对机场以前的预测进行回顾并收集所需要的资料，然后选择预测方法，依据预测方法对需要预测的项目进行预测，并对预测结果进行评价。最后对预测结果进行总结并形成预测报告，预测结果需要与美国F从官方预测的结果进行比较，一般要求机场的航空活动预测与F从提供的预测结果误差不超过10％， 中国民用航空学院硕士学位论文否则需要进行修改。图3：美国航空业务预测的一般过程3．3．1区域多机场系统规划需要预测的项目进行区域机场系统规划与单个机场规划不同，它是以整个区域的多个机场为对象，需要预测系统中未来各个机场可能出现的情况。一般来说，区域多机场系统规划需要预测区域总的航空运输需求、飞机活动次数、各个机场在区域多机场系统中的地位这几个方面。区域内的总运输需求包括规划年度的国内航空旅客运输量、国际航空旅客运输量、国内航空货邮运输量、国际航空货邮量，同时需要预测国际国内的始发、中转、到达的旅客和货邮运输量。区域内总的飞机活动次数预测主要用于机场跑道、滑行道、停机坪、机位、航站楼门位规划设计，同时也用于空中交通管理。飞机活动次数一般是指飞机的起飞架次和降落架次，可以分为定期航班活动次数、非定期航班活动次数、使用商业服务机场的通用航空活动次数等。对区域内飞机活动次数预测一般需要同时预测不同机型的数量，在美国．一般将机型划分为单活塞发动机飞机、多活塞发动机飞机、螺旋桨飞机、喷气式飞机，同时也可以按机场飞行区技术指标需求不同对飞机进行分类。各机场在区域多机场系统中的地位预测是指在预测区域多机场系统总体运输情况下，预测各个机场将来可能的运输吞吐量、飞机活动次数、所在机场的主要运营机型等方面的内容。各机场在区域多机场系统中的地位预测是区域多机场系统规划的关键预测项目。3．3．2常用的预测方法区域多机场系统规划过程中，需要尽可能精确预测未来出现的状况。为了提高预测的精度，一般需要用多种方法进行预测，对多种方法预测的结果进行比较，依据一定的标准对结果进行选择总结，然后运用与规划当中。选择哪个具体的方法进行预测要根据预测的用途、所能收集的资料数据、方法本身的复杂程度和细致程度、预测时间的长度、所需预测的精度要求等方面来确定。国内外的机场规划过程中，有多种常用的预测方法可供选择。国内常用于航空需求预测的方法有时间序列法、回归分析法、类比法、市场罔倒网蚓～不]IIlllil_]所一选择预测的方法一惭田倒㈣冈倒预黼]驯副■～⋯]引引引—．．．．．．．。。．1．．．．．．，．．．．．．．．．．．．．。．．．．L 中国民用航空学院硕士学位论文调查分析法、专家调查法及综合分析判断法、灰色模型法、马尔科夫链法、蒙特卡罗法、神经网络法等方法。3．4规划方案评价区域多机场系统规划与其他的类型的规划一样，需先建立多个备选方案，并对各选方案进行评价分析，阐明其达成预期规划目标的可能性，为最后的方案选择提供依据。区域的机场规划必须在全面考虑综合区域规划的基础上进行，对规划方案的评价要从机场相关的不同对象、多种因素考虑进行综合分析比较，依据规划的指导原则，确定科学合理全面的评价指标，采用有效的评价方法进行评价。3．4．1评价的步骤区域多机场系统规划方案的评价与其他规划评价相似，首先将规划目标分解为若干独立的评价项目，对各个评价项目设定便于客观评价的指标，求出各项目的评价值。为使评价指标能够以规划目标为基准对规划的备选方案做出适当评价，在选择指标时应使其能够描述规划目标的所有侧面，并且使评价项目之间不重叠。为了能对规划方案做出综合评价，还必须将不同评价指标的评价价值转换为用一种共同的尺度来表示。然后采用适当的方法从航空旅客、航空货邮托运者、航空公司、机场经营者、周边居民、地域社会、国家等与机场系统相关的各个主体的角度出发对交通规划进行评价，并结合各种评价结果进行综合判断。图4为一般交通规划的方案评价过程。设宅交通规划目标蠢}颡薪阐，l嚼匕一_二。一一L!E!二二i趔芷。．1二I＆”|I“，-i日∞医飞爵蕊舔—飘慈逐匦趣r——f—_#?__x#≯z—：碍口=__E，twR-目≤rL翌二窆曼萋苎塑堡坚夔丝塑塞竺圜r—=—_——7z{带节—wzl·_1|：小同角度评价妁综合他纠图4：规划方案的评价过程“’ 中国民用航空学院硕士学位论文3．4．2评价的主体与其评价指标交通规划的评价主体一般可以分为使用者、经营者、交通设施周边居民、地方政府和国家。机场作为一种交通基础设施，其评价主体可以划分为航空旅客及货主、航空公司、机场经营者、空管、机场周边社区、地方社会．国家等多个主体。按照不同主体的观点划分评价项目建立评价指标。如表4所示。制定了评价指标后，需要对不同的规划方案进行评价。区域多机场系统规划的评价属于多目标的综合评价，可以采用的评价方法有费用效益分析法、费用有效度分析、规划平衡表法、目标达成度矩阵法等多种方法。表4：不同评价主体的评价项目和评价指标评价乘客／货主航空公司机场经营者周边社区地方社会国家土体评价迅速性经济效益环境影响地区竞争力经济发展项目经济性安全性施工难易度资产价值社会效益地区平衡便利性灵活性社会贡献市场圈扩大税收安全性国家安全确定性评价可达性固定设施投服务范围服务水平就业率增加国民收入指标频率资成本服务频率经济效率地区收入收入差距使用成本预期的市场速度环境影响可能增加企业税收方便航空公司的可靠性社会目标数安全竞争力造价长期的影响所需时间安全性能容量噪音票价安全震动事故率系统影响大气污染对乘客的吸引景观票价收入地价建设经营费3．5区域多机场规划的成果区域多机场系统规划的最终目的就是向机场管理者提供区域多机场今后的方向、发展目标、建设途径等指导性纲要，这些内容以区域多机场系统规划报告的形式呈现出来。因此，区域多机场系统规划的最终成果为区域多机场系统规划报告。作为区域多机场系统规划报告，应当涵盖以下内容：(1)介绍系统中机场总体和个别的设施设备以及运营特点，机场的经营效益、地面进 中国民用航空学院硕上学位论立场交通状况；(2)分析多机场系统中各个现有机场的角色和功能，并对预期的新建机场提出建议；(3)为区域多机场系统发展提供方向框架和指导政策；(4)指出区域多机场系统发展存在的一些机会、限制以及其他一些问题：(5)指出机场系统发展建设5年、10年甚至20年的建设资金需要，并提供以及可行的融资方案；(6)提供机场系统整体以及各个机场未来的航空运输需求预测；(7)分析机场地面进出机场交通通道需求状况，提出规划建设建议；(8)为机场用地需求提出规划方案，并对机场周边的城市建设和土地利用提供指导性意见；(9)提供必要的专题研究。 中国民用航空学院硕士学位论文第四章区域多机场系统规划关键问题及其方法区域多机场系统中的机场之间相互影响，主要体现在机场的空域和机场辐射区域的交叉影响，空域对机场的影响固然重要，但主要取决于空中交通管制方法和技术，技术的进步和方法的改变可以使空域的使用状况发生很大的改变。机场的辐射区域相对于空域来说因为涉及航空旅客和航空货主，机场以及在机场提供服务的航空公司特征的变化都可能导致机场辐射区域的变化。所以机场辐射区域更为复杂，对于区域多机场系统规划来说，研究各机场辐射区域的影响因素与机场运输量的关系，并寻找其定量分析的方法，是区域机场规划的关键问题。4．1区域多机场系统模型图5：区域多机场系统模型航空运输市场中，有机场、航空公司、航空旅客和货主这三类主体，他们之间的关系是机场为航空公司、航空旅客和货主提供服务，航空公司为航空旅客和货主直接提供运输服务，航空旅客和货主对航空公司以及机场提供的服务做出选择。区域多机场系统规划，就是要以机场的观点，在充分了解航空公司和航空旅客和货主的特性基础上，通过规划建设，为航空公司和航空旅客及货主提供良好的服务，从中取得最大的效益。并维持机场本身的可持续发展。根据第二章对区域多机场系统的定义，区域多机场系统为一个特定区域内为旅客或货主提供商业运输服务的一系列相互影响的机场。对于机场来说，每一个机场都有自己 中国民用航空学院硕士学位论文的客货源吸引市场——辐射区域，在辐射区域内，一般旅客都会去这个机场乘坐飞机，货主也会去这个机场托运货物。超出这个一个机场的辐射区域时，旅客和货主会到另外一个机场获取航空运输服务。在区域多机场系统中，机场的辐射区域相互重叠，在重叠区域内，航空旅客和货主就有多个机场可以选择。如在图5所示例中，以距离机场远近将机场辐射区域进行划分，可以看出：机场l的辐射区域覆盖了城市1、2、3、4，机场2覆盖了城市2、4、5，机场3覆盖了城市3、4、6。对于城市1可选择机场那个1，城市2可选择的机场有l和2，城市3可以选择的机场有1和3，城市4可以选择的机场有l、2、3，城市5可选择机场2，城市6可选择机场3。现实中的机场辐射区域不可能是如图5中所描述的那样仅仅以机场为圆心，以一定距离为半径的圆面，而是与机场、航空公司、航空旅客和货主的相关特征联系在一起，随着他们各自特征的变化而变化的。所以，研究区域多机场系统规划关键就是要寻找出航空运输市场中主体特征的变化而导致航空交通流分布变化的规律，利用这种规律来分析指导区域多机场系统的规划。4．2区域中航空旅客的旅行过程分析运输量的规模是机场规划的主要依据，单个的旅客出行和货物运输构成了社会中巨大运输量，所以考虑从单个的运输过程来分析交通流分布的规律。航空旅客和货主作为航空运输市场中的一类主体的两个方面，其对机场和航空公司特性的反应具有一定的相似性，所以本文仅对航空旅客出行进行分析。4．2．1影响航空旅行过程的因素分析一般交通理论认为，旅客对出行方式选择与(1)出行特性(2)旅客特性(3)交通方式特性这三方面有关【27】。将这三个方面相对于多机场区域的航空旅客出行选择行为分析，表现为航空旅客、机场和航空公司这三方面的特征。对于多机场区域中的航空旅客来说，影响航空旅客出行过程的因素可以按照出行特性、旅客特性、交通方式特性这三个方面进行分析。出行特性按出行目的可分为(1)因公出差(2)观光旅游(3)走亲访友(4)外出求学(5)意外事件(6)其他这六个方面。航空旅客特性包括(1)个人社会经济特性和(2)个人爱好偏好特性两个方面。航空旅客出行过程中的交通方式特性划分为：(1)飞机票价水平(2)航班的频次(3)航班的时刻(4)出发地到机场的距离(5)出发地到机场的时间(6)出发地到机场的经济成本(7)出发地到机场的可选交通方式(8)机场的服务状况等方面。影响每一个航空旅客的航空旅行过程的因素是不同的，而且对于相同影响因素，航空旅客采用的评价标准也不同。但是现实中航空旅客对这些因素的反应呈现一定的规律性，通过大样本的观察，可以掌握这一类的规律。例如，认为现实中的航空旅客都是理24 中国民用航空学院硕士学位论文性的，他们对航空旅行过程的决策是依据他们得到最大满意度的准则进行的。4．2．2航空旅客的出行选择过程航空旅客完整的出行过程在空间包括自出发地开始通过一定交通方式到达机场，从机场乘飞机到达目的机场，从目的机场通过一定交通方式到达目的地这一过程包含的所有环节；在时间上包括从决定出行到最后到达目的地这一时间段内包含的所有环节。不管从时间上还是空间上，航空旅客的出行过程都包含了多个环节，在一个多机场区域内，航空旅客出行过程的环节可以用图6表示。将航空旅客的出行过程划分为不同的环节，目的是为了研究航空旅客出行过程。按照图6多出行过程的划分，航空旅客在每一个环节都是结合其相关的出行影响因素依据一定的原则做出选择判断的过程。根据这一特点，本文利用离散选择理论方法来研究区域多机场系统中的航空旅客行为，分析航空交通流在区域多机场系统中分配以及变动规律。是蕾要出行7刊蠢童去?，．二⋯上一：：⋯』什么时候?一’厂——嘎j蒜r～11睇一航空公司，‘。。。。’1。。。。。。‘。。——。。’’’。。。。。‘‘。‘——1。。一可接受的价格水平?_期望到达时间7．．一～．上一——一期望出发时阃?如何购买机票?——．----!l：——-------一--——何地出靛去机场?'：二石丽曩赢丽二]采用何种交通方式去机场?4．3离散选择模型～一一—i-⋯如何从目的璺孥毒目的地2。J航空旅客出行过程中可能考虑的因素离散选择模型(Discrctechoicemodels)源于上世纪的六七十年代。是描述决策者 中国民用航空学院硕士学位论文在选择集内选择选择枝过程的模型，主要运用于城市交通规划、企业市场分析等方面，它通过选择概率来对选择行为进行研究。离散选择模型包括决策者(Decision-maker)、选择枝(Altematives)、选择集(Choiceset)三个基本要素。模型中的决策者可以是人，家庭，公司或者是其他的做出选择的个体；选择枝可能是竞争性的产品、活动方案、或者是其他必须做出选择的选择项目；选择集为所有选择枝的集合。用离散选择理论对区域多机场系统进行建模，航空旅客对应决策者，每一个机场对应选择枝，区域中的所有机场对应选择集。通过下面的分析，这样构造模型满足离散选择模型所必须具备的特点。4．3．1离散选择模型选择集的三特性离散选择模型中的选择集必须满足选择枝的互斥性、选择集的彻底性、选择枝的有限性这三个特性12舯，这样才可能利用离散选择理论进行分析。(1)选择枝之间的互斥性选择枝之间的互斥性是指离散选择模型中，决策者只能在所有选择枝中做出唯一的一个选择。即选择集中的所有选择枝都是相互排斥的，选择了其中一个选择枝意味着放弃其他所有的选择枝。区域多机场系统中，航空旅客只能选择多机场系统中的一个机场作为出发或到达机场，不能在一个以上的机场同时出发或到达。这表明满足选择枝之间互斥性这一特点。(2)选择集的彻底性选择集的彻底性是指选择集必须包含选有的选择枝，决策者只能在选择集内做选择。对于不满足这一特性的情况，可以通过定义使选择集满足彻底性这一特点。多机场区域的人们出行时，可以选择的交通方式可能是公路、铁路、水路、航空中的任何一种。由于在本文中是研究区域中多个机场相互关系的，可以先假定旅客已经选择航空作为出行方式，即将旅客定义为航空旅客，航空旅客只能在不同机场间作出选择。那么该区域中的机场即为所有的选择枝，满足选择集的彻底性特点。(3)集内选择枝的有限性有限性指选择集内选择枝的数目是有限的，人们可以通过计数精确地知道选择枝的数目。选择枝数目的有限性是离散选择模型中最基本的条件，如果选择枝的数目是无限的，那么选择的结果也是无穷的，就不能用离散的方法进行建模，只能用连续的方法进行分析。在区域多机场系统研究中，机场的数目毫无疑问是有限可数的，这就使得可以利用离散选择模型来研究多机场系统。4．3．2选择概率离散选择模型通过选择概率来研究选择行为，离散选择模型的选择概率最先是由随机效用理论的推导过程中得到的。假设决策者H，面对选择集，中的选择枝，如果决策 中国民用航空学院硕士学位论文者选择其中的任一选择枝都会得到一定的满意度，这种决策者从选择枝中获得的满意程度用效用U，来表示，即决策者n从选择集J中的选择枝，中获得的满意度(-，=1，¨．，J)·对于决策者来说，L0是可以度量的，但是对于研究人员来说却是不可知的。假设决策者都是理性人，他必然选择使他能够获得效用值最大的选择枝，即：如果以，>玑，，W≠f，那么他将选择选择枝f。但是对于研究者来说，他不可能知道效用值的大小，可是他可以观测到与选择枝的一些特性～，W和一些决策者的特性％，用％来表示观测的效用值，‰=矿(～，＆)W，显然％≠‰，用‰表示影响决策者所得效用但没有被观测到的因素产生的效用，s。=的联合密度函数为，(￡。)，则u。=％+s。·根据效用最大化理论，决策者以选择选择枝f的概率为：p。f=p，．06(U。I>U。，W≠f)=p，．06(■f+s。j>％+s彤W≠i)=prD6(s叫一占。f<吃l一％W≠f)(1)将，(吒)引入公式(1)中，则概率可以表示为p。f=p，．06(s。，一s。j<■i一■，VJ≠f)=上，(sⅣ一￡。f<矿。f一矿可V，≠f)／(5。)ds。‘2’式(2)中的，(．)为指标函数，当％一毛，1．96(2．576)时，可以有95％(99％)的把握说对应的特性因素是影响选择概率的主要因素之一，否则应该将该变量因素剔除，再次标定向量【34l。5．4多机场系统的因素变化弹性分析在经济学中，弹性是对一个变量对于另一个变量的敏感性的一种度量，也就是指一个变量发生l％的变化将会引起另～个变量的百分比变化【35】。在离散选择模型中，已经建立了机场特性、地面进场交通特性、旅客特性与航空旅客选择多机场系统中一个机场的概率，那么也可以用弹性来分析航空旅客机场选择影响因素变动对航空旅客机场选择概率的影响。5．4．1机场自身弹性分析根据弹性的定义和Lo酏的选择概率公式，一个机场自身的机场特性、地面进场交通特性和航空旅客特性的变动对本机场的航空旅客选择该机场的概率变动的弹性为： 中国民用航空学院硕士学位论文F：盟兰坠。“1azhip。?：堂：!圣：塑生8z。pm=c毒警一南一孥薏；婴(n。一z)玉=警％(1训(18)o气l～10’由上式可知，因为毛，≥0，(1一以。)≥O，机场选择概率对自身因素的弹性变动方向取决于薏，当L。git中的效用函数‰项以危z。，线性函数表示时，弹性的即为屈％(1一或，)，肛>0时，％增加即可使该机场被选择的概率增大。另外，概率函数对因素项进行求导，可以反应因素变化对概率变化速度的快慢。饥一a(e‰／∑，8‰)：生盟一生，％盟∑，e‰瑟。，(∑，毋)2。＆。，：擎(见．一虎)=等以1饥)(19)出HJ⋯7当以，=0．5是，日h。／a‰达到最大值，也就是说，当机场之间的竞争激烈，或者机场的选择概率不稳定时，改变该机场的特性变量，可以导致机场市场占有率的很大变化，当以，=O或l时，岔醌，／瑟。，取值为0，即改变相关特性变量对影响市场占有率很小。5．4．2机场因素变化交叉弹性分析交叉弹性表示一个机场相关因素的变化对另一机场选择概率变化的反应敏感程度表示如下： 中圈民用航空学院硕士学位论文其中耻薏善一麓v。=一—一Z，)凹⋯。。监：堂!圣!塑az^0zh：一生，‰丝(∑，e‰)2‘瓯t擘‰‰0z％k(20)(21)如果在效用函数中用尼z。表示‰项，当厦>0时，一个机场的相关因素项‰增加将导致其他机场被选择概率降低。5．5Logit预测未来机场的市场份额5．5．1将个人选择概率转换为总体选择概率Log“模型计算出的是航空旅客个人的机场选择概率，在区域多机场系统规划中需要的是一个机场在该区域的航空市场份额，这就需要将个人选择概率转换为机场市场份额占有率。将离散选择模型的个人选择概率转换为整体选择概率，一般有概率集计、特性集计和混合集计这三种方法136】。概率集计方法就是将所有航空旅客选择一个机场的概率进行平均求值，得出每一个机场的选择概率。如1芒p；2焉乙pnI(22)特性集计法就是首先将影响机场选择的每一个机场相关特性进行平均处理，得出特性的平均值，然后将特性平均值代入选择概率函数中，求出每一个机场的选择概率。特性的平均值计算如下式：‰：击兰矗。』Vn=l(23)混合集计就是将特性集计和概率集计两种方法结合，求得总体的概率。在旅客区域多机场选择中，首先将航空旅客按其性质不同划分为M个组，如因公出行旅客、休闲 中国民用航空学院硕上学位论文旅客和其他旅客，本地旅客和外地旅客。其次按照特性集计的方法求出每一个小组对每一个机场的选择概率p。。最后按照每一个小组旅客在总体航空旅客总所占的份额％，求出所有航空旅客选择一个机场的概率，即为该机场的市场占有率。p，=∑‰·％(24)在实际应用中由于前两种方法过于粗糙，将会导致较大的误差，所以一般认采用混合集计法。5．5．2预测多机场系统未来各机场的未来市场份额由于人们在一定时间内的价值观和制约条件基本相同，离散选择模型较为确切地反映了航空旅客影响机场选择因素与选择结果之间的关系确切地表达了出来。所以，通过航空旅客机场选择情况调查，分析这种规律，离散选择模型就能够较好地预测未来区域多机场系统的变化情况。进行模型参数估计中用到的机场选择因素用砖，，．⋯，矗来表示，砖。下标表示对旅客H来说机场f第1个选择影响因素，上标表示时间为调查观测到的时间。用tn，⋯，毫。表示用于预测机场选择影响因素。在离散选择模型当中已经用《，⋯，出估计出了相对应因素的参数，那么将一n，⋯，≈。代入概率函数中，通过计算就可以得到变化后的每个机场所占有的市场份额。p：．：兰(25)砧5驴他”当一个区域计划修建新建机场时，可以通过离散选择模型估计建成后新机场可能的市场份额。假设将新建机场女，估计机场建成后影响机场选择因素为矗。⋯，砖。，代入选择概率函数中，得，e％∥t2万忑≯㈨’最后将航空旅客个人选择概率集计为总体选择概率，就可以得到新建机场将来的市场占有份额。 中国民用航空学院硕上学位论文5．6Logit应用案例国外已经将离散模型用于多机场系统的分析当中，并且取得了较好的效果，在我国，对多机场系统规划的研究尚属起步阶段，相关的研究资料还很少。所以，本章利用假设的数据，对Logit模型进行参数估计，分析在假设情况下影响航空旅客机场选择的重要因素。并且验证Logit模型是否能够反应现实情况。5．6．1样本数据假设假设某一区域多机场系统由两个机场组成，认为影响机场选择的因素仅为出行目的、航班频次、地面交通时间、飞机票价这四种。分别用O、l表示航班频次、地面交通时问、飞机票价的两种不同水平等级，所以三个因素的不同等级水平共有2×2×2=8种不同的组合，由于只考虑两个机场之间的选择，在8种组合中任意抽取2种，共有组合口=28种对比组合。按照出行目的的不同，航空旅客划分为因公出行和非因公出行，他们分别在这28种不同的组合因素中进行选择，所以总共有28×2=56个样本数。构造样本数据中的旅客机场选择结果时，因公出行旅客和非因公出行旅客的选择原则不同。因公出行旅客选择机场时考虑因素的优先顺序依次为：航班频次、地面交通时间、飞机票价，非因公出行旅客选择机场考虑因素的优先顺序依次为：飞机票价、航班频次、地面交通时间。在比较过程中，优先考虑要素有差异时就可以直接决定选择结果，否则通过后面的要素比较进行确定结果。所有构造的假设数据见表6。5．6．2计算结果Logit模型参数估计计算过程较为复杂，一般借助计算机软件完成。现在国外计算离散选择模型的软件较多，如NMNL、s1肖rA等，在本文中采用的是sPss软件中的cOxREG程序进行参数估计。37 中国民用航空学院硕士学位论文表6：参数估计中所假设的数据旅机选蒎机选旅帆选五t屯kXI而毛而■t而矗客场择客场择客场择l1n1n1n1l1n12039’n1nl91n1’1n1n1n1n1n1n122140’n1n1n，1n，1n1n1n1n1n1n132241≯n1n1，191n1n1n1n1n1n42342'I1n’n1n1'n1n1n1I1n1n1n52443’1n1，n1n'1n1n1nln1n1n1n6254491n'n1’n1n1n1n1n1n1n72645，19n1n91n1n1n1n1n1n82746，n1nln，n1，n1n1n1n192847，n1nl1'n1’1n1n101n1n1n1lO2948'1n'n1'1n1n1n1n1n1n1i13049，1n1'n1n'1n1nln1n1n1n1123l50’1n’n1'1n1n1n1n1n1n133251'191n1n9n1nt1n1n1n1n1n143352’n1n1'n1n1'n1n1n1n1n1n1n1n153453，1n，1nl1n’n1n1n1n1n1n1n1163554’1n1’n1’1n1n1n1n1nln1n1n1173655，1n，1n1n’n1n1n1n1n1n1n183756，1，n1'n1n1n1n11938选择栏中，1为选择，0为未选择。21l1O021010一为出行目的，1为因公出行，0为非因公出行；屯为航班频次，1为高频次，O为低频次；屯为地面交通时间，1为时间长-0为时间短；■为b机票价，l为高票价，O为低票价。 中国民用航空学院硕士学位论文(1)所有旅客进入分析的结果表7：模型综合检验系数Omn№uoTe·协ofModeICod带鼬nhaBeg{nnjngBIOckNumber0，Initia|LogLikelIhOodfun删On：-2LOgI}keIihood：77832bBeg{nningBIOckNumber1．MeIhOd=Enter表8：参数估计结果Va一矗bIesintheEauatlonlBSEWaIddfSjaExp(B)l航蚍钡状38161．052131511．00045．421l地面变通时间-2023．7746．8361．009．132l飞机票价．3263．955”．6721．001．038(2)按出行目的划分的分析结果——因公出行表9：模型综合检验系数Omnmu0TegbofModeICoemaenhaBegjnningBIOckNumber1．MeIhod=Enter表10：参数估计结果Va—ablesintheEauatIonIBSEWaIddfSig．ExDfB)l航蚍频次5．7652．3356．0951．014318．884l地面交通时间．30471．4“4．2171．040．047I飞机票价-1．5591．07820901．148．210(3)按出行目的划分的分析结果——非因公出行表11：模型综合检验系数Omn|bu8T的tBofModeICo刊艉卣enhaBegjnningB10ckNumber1．Method=EnIer 中国民用航空学院硕士学位论文表12：参数估计结果VarIabI∞IntheEquatIonIBSEWaIddfSia．ExD(B)l朊坍频次30471．4844217104021．061l地面交通时间-15591．07820901148．210I飞机票价-5．7652．335609510140035．6．3计算结果分析在利用sPss对不同Logit模型分析时，由于选择进入模型的变量不同，相同的因素的在不同模型中的系数不同。Logit模型理论指出，在线性的效用函数中，因素变薰系数的绝对值大小意味着对选择概率影响的大小。系数取值正负不同意味着其变化导致选择概率的变动方向。正的因素系数表明因素取值增加将会使选择概率增加，负的因数系数表明其取值减少将会使选择概率增加。表13对三个不同模型的计算结果进行了汇总，表中的检验数t值和p值通过本章前面的相关定义计算出。表13：不同模型的变量系数比较淤全体旅客因公出行非因公出行系数t值系数t值系数t值航班频次3．823．635．762．473．052．05地面交通时间一2．02—2．6l一3．05—2．05一1．56一l45飞机票价一3．26—3．42～1．56一1．45—5．76—2．47似然比(p)0．660．91从表13中的数据比较可以得出以下结论：(1)在全体旅客的模型中所有|‘p1．96，所以航班频次、地面交通时间、飞机票价都是影响旅客机场选择的重要因素；(2)从因数系数的『F负取值不同可知，航班频次的增加将使机场被选择概率增加，地面交通时间和飞机票价的增加将会使机场被选择概率减少：(3)所有航空旅客中，航班频次为影响机场选择最重要因素，其次为飞机票价和地面交通时问(系数13．82I>卜_3．26I>{一2．02I)：(4)因公出行的航空旅客中，航班频次对机场选择影响最大，其次为地面交通时间，而飞机票价对机场选择影响不大；(5)非因公出行航空旅客中，飞机票价对机场选择影响最大，其次为航班频次，地面交通时间对机场选择影响不大；(6)因为似然比p>O．2，认为三个模型都较好的拟合了样本数据； 中国民用航空学院硕士学位论文(7)因为三个模型中p值：0．91>0．66，可以认为将旅客按性质不同划分为不同的组建立不同模型，可以更好的拟合样本数据。通过计算分析，可以认为Logit模型可以很好的用于航空旅客的机场选择影响因素分析。在假设的样本数据中，认为航班频次、飞机票价、进入机场的地面交通时间都是影响机场选择的最重要因素。但在不同性质的旅客类别中，相同因素对不同旅客的机场选择影响不一样，所以认为在现实的研究中应该将旅客按不同性质进行分类。从计算结果可以看出，Logit模型对旅客机场选择的分析结果与样本数据假设的选择原则完全一致，所以可以预测Logit模型在区域多机场系统规划分析中将有较好的效果。 中国民用航空学院硕士学位论文第六章国内外区域多机场系统规划经验制定区域多机场系统规划，除了采用科学的理论方法外，对国内外已有的多机场系统发展规律进行分析总结也是十分必要的。据统计，包括我国台湾、上海、珠三角，现在全球大概有30个主要的多机场系统，包括80多个机场”1。这么多区域多机场系统，有许多经验规律值得分析总结。6．1区域多机场系统发展过程中出现的困难国内外的多机场系统在发展过程中出现了许多困难，其中有些困难严重阻碍了区域多机场系统的可持续发展。出现了预期外困难的多机场系统可以说是不成功的，对这些困难的分析有助于今后的区域多机场系统规划。6．1．1区域内的总的航空运输需求不足区域内总的航空运输需求不足是区域多机场系统发展中面临最为严重的问题。机场是促进社会发展的基础设施．其建设规模应当适当超前于社会经济的发展水平。但当一个区域的航空运输需求量长期不能维持区域中多个机场的经济运营时，这样的区域多机场系统对于整个社会来说是一种浪费，不但促进经济发展的功能有限，而且可能是社会发展的累赘。表14：国外运输量不足的区域多机场系统f37】区域(国家)机场数年旅客吞吐量(百万)始发旅客数量(百万)蒙特利尔(加拿人)294雅加达(印度尼西亚首都)294诺福克(美国)363贝尔法斯特(北爱尔兰)263埃德蒙顿(加拿人)242贝洛哈里桑塔(巴西)232比萨(意大利)232内罗毕(肯尼亚)23l一个区域的航空运输需求必须达到～定水平后，才能考虑修建多机场系统，低于这一水平而修建多机场系统是很难成功的。修建区域多机场系统所必要的最低运输量水平随着科学技术的进步而有所提高，如采用大型宽体客机、空中交通管制方法的改进。在20世纪70年代，这一最低水平为区域内年始发航空旅客量超过800万，到2001年，这一 中国民用航空学院硕士学位论文最低水平为区域内年始发旅客达到1400万或者总旅客吞吐量达到3000万138】。如表14所示，现在国外不少多机场区域的航空运输量没有达到足以维持多机场经济运营的水平。这样的多机场系统中，由于总体运输量的不足，各个机场都不能达到规模经济效益，难以维持自身的运营，各个机场也就很难很好的发展。6．1．2新机场航空运输量的不足在新机场的规划阶段，人们曾经常认为每个机场都有自己固定的辐射区域，在这个区域范围内，新机场比老机场对旅客来说看似更为便利，包括从出发地点到机场的时间、经济成本，所以新机场可以毫无疑问地吸引在这个区域内所有的航空运输量。但现实中的机场却不能将看似属于自己辐射区域内的所有航空运输量吸引到本机场内，不管国内还是国外。天津市的航空旅客到天津机场比到北京机场方便了许多，不管时问上还是经济上。但是仍旧有不少的天津旅客到北京机场去乘坐航班，因为北京机场有更多的航空公司提供更多更为理想的航空运输服务。20世纪80年代后期英国机场集团公司(BAA)在伦敦东北修建了伦敦斯坦斯特德机场(stallsted)，主要目的是让新机场会服务伦敦的东北地区，以减轻伦敦西面的伦敦希思罗机场(Heathmw)和伦敦南面的盖特威克机场(Gatwick)的拥挤和延误。新机场的设计年旅客吞吐量1000——1500万，但是机场在投入使用后的十年中的大部分时间里，年旅客数量不到500万。伦敦斯坦斯特德机场(stansted)附近仍然不少航空旅客去伦敦希思罗机场(Heatllrow)和伦敦盖特威克机场(Gatwick)乘坐航班，而没有如想象那样都去斯坦斯特德机场(Stanstcd)。因此，航空公司也相应地仍旧在这两个机场提供服务，而不是在伦敦斯坦斯特德机场(Stansted)。旅客和航空公司相互作用的结果使伦敦斯坦斯特德机场(Stansted)的运输量长期不足。6．1-3非主要机场的运输量不稳定或不足非主要机场的运输量不稳或者运输量不足是区域多机场系统面临的主要困难之一，由于国外的放松航空管制，国外区域多机场系统主要面临的是非主要机场的运输量不稳定，而在我国，则主要表现为由于非主要机场对运输量的吸引不足导致运输量不足。在国外，特别是美国，非主要机场的运输量总是比拥有最多运输量的主要机场更不稳定。这是由于一方面非主要机场是用来缓解主要机场的拥挤。在经济高涨时期，非主要机场的运输量增加；在经济衰退时，非主要机场的运输量下降，运输回流到主要机场。另一方面是非主要机场常常是一家新航空公司的基地，而这样的航空公司常常快速增长后又走向倒闭，因而非主要机场的运输量通常快速增长又快速下降。芝加哥米德威机场(Midway)过去的经历证明了这一点，1987年，作为米德威航空公司基地的米德威机场已经是一个具有相当规模的机场，米德威航空公司把基地设在 中国民用航窄学院硕士学位论文米德威机场是为了避免和在奥黑尔机场(O’Hare)运营的美联航直接竞争。当米德威航空公司在1992年倒闭时，米德威机场的运输量减少了40％，登机旅客从最高的320万降到200力-(从年旅客吞吐量640万降到400万)。在随后的7年里，运输量翻了三番，登机旅客人数达到620万(旅客总计1240万)。这种运输量的大幅度波动，使得机场很难应付，因为运输量大规模增长时需要扩充大量的设施，而当运输量下降时需要为大量的空闲设施支付折旧成本。图7：芝加哥米德威机场(Midway)年登机旅客的变化波动⋯1表15：我国区域多机场系统中各机场占区域总运输量的比重长三角地区珠三角地区京津冀地区浦东42．29％广州57．53％北京94．62％虹桥29．95％深圳40．34％天津4．63％杭州12．75％珠海2．13％石家庄0．69％南京9．20％香港秦皇岛O．06％宁波3．73％澳门舟山O．77％无锡0．66％常卅l0．49％南通O．17％对于我国的区域多机场系统来说，多机场区域的航空运输量总是集中在主要的机场，而对于非主要机场，其航空运输量有限，与主要机场相比其比例很少。这就使我国的区域机场系统中中小机场的效益不佳，甚至很难维持自身的运营。表15是2004年我国三个区域机场系统的各个机场占区域总运输量的百分比。造成这种现象的主要原因是非主要机场所在城市的航空运输需求不足以维持高数量高频次的航班，使得非主要机场比主要机场的航班数量和航班频次少，导致非主要机场所在城市的航空旅客流向主要机场乘坐航班。 中国民用航空学院硕士学位论文6．1．4在区域多机场间难于分配运量区域多机场系统中，运输量一般总是集中在主要的机场，这样导致了主要机场的交通拥挤，航班延误现象严重，而在非主要机场却因为运输量不足而运营困难。将拥挤主要机场的一部分交通量分配到空闲的非主要机场，这样看似比较经济而且合理的看法，但从经验看来似乎有些困难。例如将运输量从拥挤的旧金山国际机场(Intemational)重新安置到旧金山奥克兰机场(OaklaIld)比在前者新建更多的设施更为合理，后者拥有处理更多跨洋航班的设施。奥克兰市在过去的30多年中一直希望增加运输量。但是，就这种情况而言，除了极少数外，一般来说这种努力多是无果而终。20世纪80年代伦敦地区机场的政府营运人BAA，一直试图把伦敦希思罗机场(Hea_tl∞w)的部分运输分流至伦敦盖特威克机场(G帆ick)。他们通过给旅客票价上20美元～30美元的折扣优惠吸引旅客到盖特威克机场(Ga“Ⅳick)。但并没有取得明显的效果。另外还向外国航空公司施加压力，试图迫使外国的国家航空公司使用非主要机场，绝大多数国家的航空公司通过手段最后没有听从这种安排。直到今日，伦敦盖特威克机场(Gat谢ck)的运输量仍然只有伦敦希思罗机场(He妇ow)的一半。在美国，联邦政府多年来努力将运输量从华盛顿里根机场(Reagan)分流至华盛顿杜勒斯机场(Dulles)，这种努力从华盛顿杜勒斯机场(Dulles)投入营运就开始了，但一直不成功。最后，FAA指定华盛顿杜勒斯机场(Dulles)为首都的国际机场，把华盛顿里根机场(Reagan)的直飞航班限制在1000英里(16000公里)范围内的机场。这些限制并没有成功使旅客或者航空公司移往更远的华盛顿杜勒斯机场(Dulles)。航空公司通过改变策略，安排从华盛顿旱根机场(Reagall)到伦敦和东京的离港航班在诸如波士顿、芝加哥的中间经停点更换飞机。例如，在20世纪90年代初，在华盛顿杜勒斯机场(Dlllles)运营20年后，统计表明从华盛顿里根机场(Reagan)到伦敦和东京的国际离港航班比华盛顿杜勒斯机场(Dulles)多。另外的一些国际航班则使用巴尔的摩华盛顿国际机场(Baltimore)。对于国内航班来说，航空公司和旅客规避限制的方法就是把从华盛顿里根机场(Reagall)到旧会山的航班安排通过～个经停点。最后，政府限制并没有迫使华盛顿杜勒斯机场(Dulles)的运输量增加，只是到了20世纪90年代，美联航决定把该机场作为其枢纽机场后．该机场的运输量才大幅度增加。表16：北京天津两机场客运量比较年度北京天津天津／北京(％)2000216910778844484．08％2001241764959411783．89％200227159665109212l4．02％20032428381811034914．54％20043488319017052714．89％在我国，京津冀北地区的北京和天津机场之间也说明了这一问题，北京和天津机场 中国民用航空学院硕上学位论文都是4E级机场，北京机场在近些年当中已经进行了3次扩建，现在扩建工程仍在进行当中，虽然天滓不是北京机场的主要航空运输旅客主要来源地，但不少天津的航空旅客到北京机场乘坐飞机却也是不争的事实。从表16可以看出，随着运输吞吐量的增加，北京和天津机场的运输量之间的相互关系基本保持在一定的水平，即天津机场的总运输吞吐量占北京的4％左右。6．1．5难于关闭旧机场在区域多机场系统的形成中，有一种原因是由于在新的机场建成以后，旧机场没有按照原来的规划关闭，从而使两个或多个机场同时运营。难于关闭I层机场的现象一般在国外比较多见，我国几乎不会发生这样的情况，例如在2004年广州新白云机场开始运营之后，原来的白云机场同时停止了运营。下面的例子说明了国外难于关闭旧机场的现象。关西地区大约有两千万人口，是日本第二大地区，原有机场受限于都市化的结果，无法进一步扩建，而且在都市发展空间狭隘情况下，已无多余的空间兴建替代机场。经过研究结果显示，比较可行的方法是远离都会区，在大阪港内的填造一座人工岛．作为新机场用地⋯1。原来的规划预计该地的旧机场大阪伊丹机场在新的大阪关西机场投入使用后将关闭。但是。比起远离大阪市区修建在一个人工岛上、房价更为便宜的大阪关西机场来说，大阪伊丹机场对机场工作人员和旅客来说都更便利。大阪伊丹机场保留下来，丽且是世界上最繁忙的机场之一。大阪伊丹机场的继续营运对大阪关西机场带来了很大的代价，新机场的运输量不高，而起降收费很高，每次为10000美元，这进一步阻碍了机场的发展。由于两个机场的跑道几乎彼此成直角，同时营运使得飞行航迹很难安排。6．2区域多机场系统发展中的困难原因分析机场作为航空运输市场中的主体，是为航空运输服务的，它直接面对航空公司和航空旅客。区域多机场系统形成及发展过程中面临的困难问题，是机场与航空公司、旅客之间相互作用的结果。对于机场来说，需要在规划过程中充分考虑到航空公司、航空旅客货航空货主的需求。只有这样，才能减少将来多机场系统的可能面临的困难。6．2．1航空旅客的原因在多机场系统区域中，航空旅客关注机场是否能够为他们提供方便易达的进出机场通道和他们期望的航空运输服务。因此，有必要将机场的始发旅客和中转旅客分开考虑。始发旅客是居住在该区域的或者在该区域逗留过的旅客组成，而中转旅客则是有到达该机场后准备换成其他航班以继续他们的旅程的旅客组成。对于中转旅客来说，他们需要 中国民用航空学院硕士学位论文的是方便快捷的换乘连接，他们不希望在不同机场之间进行换乘，而且一般总是在区域内的主要枢纽机场内进行转机。因此，中转旅客形成的旅客市场一般不足以维持一个区域的多机场系统，区域多机场系统的发展必须凭借一个地区的始发航空旅客市场。如本文第四章所述，始发航空旅客对机场的选择由许多因素决定，如进出机场地面交通的时间和成本、机场提供所有航线的航班频次多少、机场提供所需航班的票价等。多机场区域的航空旅客总是根据自身需要，在多个机场中选择最适合自身的机场乘坐航班。因为航空旅客的需求的多样性，而一个机场不可能提供满足所有航空旅客多元化航空运输需求，所以，一个机场辐射区域内的航空旅客不一定到这个机场乘坐航班，另外由于多机场系统中的主要机场提供的航空运输服务更为多样化，所以吸引的航空旅客更多，而区域中的非主要机场所提供的航空运输服务供选择余地不大，所以导致周边的航空旅客流失。6．2．2航空公司的原因区域多机场系统中，航空公司除了有些时候他们无法对使用机场做出选择外，他们选择使用的机场应使他们获得最有利的市场地位能够最大发挥他们自己的资产优势保证获得最大利润。不能选择机场的例外情况如由于技术方面的原因，一个区域多机场系统中的主要机场的跑道过短而大型远程宽体客机不能起降，这时他们就不得不使用其他机场。100％图8：航空公司航班占有率与市场占有率之间的s型关系航空公司是否进入一个机场取决于机场提供的航空运输市场是否具有商业吸引力，那么，航空公司是如何判断一个机场提供的航空运输市场是具有商业价值的呢?据相关研究，在航空公司提供的票价和飞机类型基本相同的情况下。航空公司在某条航线上的市场份额与其提供航班服务频率之间的S形关系【4”，如图8。一个航空市场中航空公司的航班占有率与市场占有率之间的关系由三个点来决定。第一，如果航空公司提供了相同的航班占有率，而且其他的所有条件相同，各自拥有一半的市场，这为曲线的中点。47 中国民用航空学院硕士学位论文第二，如果其中一家航空公司撤出该市场，就是不提供航班服务，也就不拥有任何市场份额，竞争对手将拥有整个市场，提供所有的航班服务，这是曲线的两个端点。除这三点之外曲线上的其他点位置通过实践可以证明：两家航空公司在一条航线竞争，拥有更多航班占有率率的航空公司获得了更多的市场份额，比如，如果一家航空公司在一条航线上提供了60％的航班，它可能获得了65％一75％的运输量。相应，竞争对手的航班占有率份额为40％，只占有25％～35％的运输量。航班频率与市场占有率呈S曲线的原因就是旅客更倾向于选择相同价格下提供更好服务的航空公司。在其他条件相同时，旅客将流向能够提供更多前往目的地航班的航空公司，因为这家航空公司更可能提供所需要的服务，在延误和其他意外时更能提供机动变更服务。这一事实对航空公司的盈利产生很大的影响，所以航空希望将飞机集中安排在一定的航线上以占有航空市场以获得更多的利润。基于这样的原因，航空公司考虑航线安排并不只是考虑飞机的载运率，因为航空公司在主要的航空市场上增加航班将有助于加强该航空公司在这一市场中其他航线的竞争力。当一个航空公司考虑在区域多机场系统中的非主要机场增加航班的可能性时，他们不得不考虑在非主要机场上是否可以获得足够的运输量，并且要考虑到其获得是否可以弥补其不将航班安排到主要机场的损失。航空公司在运输市场上的竞争导致航空公司优先考虑将航班安排在区域机场系统的主要机场上，除非主要机场的航班密度已经足够大当增加航班只会导致损失时。所以，只有一个存在多机场系统的区域有足够多的始发旅客时，航空公司才会积极在非主要机场增加航班。现在存在一些以一些很关注票价而对其他因素不敏感的航空旅客为目的市场的廉价航空公司，这些航空公司自身实力较弱，不能与主要机场的大型航空公司竞争，另外主要机场的运营成本相对于非主要机场要高。所以，廉价航空公司为维持其廉价特性和自身的生存发展，一般以多机场系统中的非主要机场作为运营基地。这种情况有助于多机场系统中非主要机场的发展。6．3经验总结通过分析，我们可以得到下面这些区域多机场系统发展的规律，利用这些规律，将有助于更好的制定区域多机场系统规划。(1)多机场区域中的航空交通流，不管是航空旅客还是航空公司，都有向一个机场集中的趋势，这种集中趋势一直到集中所产生的成本高于收益时才会停止。每一个机场都有自己特定的辐射区域这种传统观点应当抛弃。(2)一个区域必须具备基本条件后才可以使多机场系统具有商业上成功的可能性，这种基本条件主要依赖于当地的始发旅客量。(3)区域中的始发旅客量作为多机场系统形成的基本条件，随着航空公司的基本机型增大而增大。 中国民用航空学院硕士学位论文(4)多机场系统中的非主要机场维持运营必须有其独特的特定的航空市场环境，如按功能、地理环境、票价、特定航空旅行类型。(5)即使在最有利的环境下，政府当局也很难违反市场力量在机场间分配交通流，市场力量是机场间交通流分布的决定性力量。(6)轮辐式航线网络结构加剧了航空交通流在区域多机场系统中的主要机场集中的趋势。 中国民用航空学院硕士学位论文第七章结束语随着我国的社会全面发展，为满足航空运输需求将不断增长，我国在将来一段时间内的机场建设将是交通运输业发展中最重要的任务之一，这样使得我国很有必要对区域机场系统规划进行研究。本文作为国内较早地对区域多机场系统规划系统研究的论文，主要研究了下面一些问题：1．针对我国以前以及现在对多机场系统研究局限于一个行政区域、地理范围内或者机场所有权，本文确切地对区域多机场系统进行了定义。在这种定义下研究区域多机场系统规划，可以确切地将存在相互关系的机场作为一个系统进行整体考虑，增加规划制定的科学合理性。2．研究了区域多机场系统形成和发展的机理，总结了促进多机场系统形成发展的几个原因，有助于对多机场系统规划的制定。3．对区域多机场系统规划制定程序进行了系统研究，根据规划制定的先后顺序，总结分析了各个环节的主要原则以及方法。4．指出区域多机场系统规划的关键问题为机场之间难以确定的相互影响关系——机场的辐射区域相互交叉重叠。在这个基础上，对航空旅客的出行过程进行了分析，从航空旅客的角度讨论了影响机场辐射区域的主要因素。5．为了研究多机场系统间的航空交通流分布规律，本文在国内首次将离散选择理论用于分析航空旅客的机场选择。详细地研究了Lo鲥模型在区域多机场系统规划中的运用，并且利用实例证明了Logit模型在区域多机场系统规划分析中运用的可行性，同时也提出了一些有用的建议。6．通过对过去国内外多机场系统发展的历史实践分析，指出区域多机场系统发展过程中可能会出现的一些问题，从航空公司和航空旅客两个不同的角度对这些问题进行原因分析，总结了一些有助于区域多机场系统规划的规律。由于本人时间和水平的限制，觉得论文在以下几个方面还需要进一步的研究：1．因为区域多机场系统机场之间的联系不仅是辐射区域的影响，还包括机场空域的相互影响，所以应当对多机场系统的空域规划进行系统的研究。2．离散选择理论中除了Logit模型外，还包括许多其他的模型，如PROBIT、NESTLogit、MIxLogit等模型，这些模型具有各自的优点，所以有必要采用其他的离散选择模型对区域中多个机场之间关系研究，特别是采用仿真软件进行计算分析。50 中国民用航空学院硕士学位论文致谢在论文即将完成之际，我的心情无法平静．从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的老师、家人、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意!特别感谢我的导师高金华教授，他严谨细致、一丝不苟的作风～直是我工作、学习中的榜样，他循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪，还有王维教授，他在我的学习和生活中给予了很大的帮助和支持!非常感谢我的同学及好友邓松武、姚宴斌、张知阳等对我的帮助和指点，是因为有了他们，我的学业才可以顺利完成，我的研究生生活才更加丰富多彩。 中国民用航空学院硕士学位论文参考文献[1]IAC0．Strongtramcrccoveryleadstooperatingprofitforworld‘sairlmesin2004(6June2005)[EB／OL】．http：，／w、v、矾icao．in讹g“got0二—m．pl?／icao，en／nr／2005／indexthnIll，2005—08一l1[2]中国民用航空总局规划发展财务司．2004年民航机场生产统计公报[EB／0L]．np：，^vⅥMcaac．gov．c以2005-3—22[3]IATA．AirTramcReboufldsin2004-costE伍ciency；Thechallengefor2005【EB，0L】．http：／／w、vw．iata．o嘶ressroo州pr／2005一Ol·31—02．h咖，2005-叭-20[4]袁品香．我国民用机场布局合理化研究．[D]：[硕士学位论文]．上海：上海财经大学工商管理学院，2000[5]罗凤娥．我国民航机场规划布局研究．[D]：[硕士学位论文]．成都：西南交通大学交通运输学院，2003[6]欧阳杰．中国区域机场体系的规划布局[J]．中国民用航空．2004，3(39)：38—41[7]方云根，高金华．长江三角洲地区机场现状分析及优化建议[J]．中国民航学院报．2004，5(22)：32—37[8]欧阳杰，张肖峰．京津冀北地区机场布局研究[J]．城市．2003(3)：33—35[9]RicharddeNeufville．Planningmuhi—airportsystemsinmctr叩olitanregionsin恤1990s【DB，0L】．http：／，ardem．mit．edu屈rports／de_N“～illc_airpo啦J印ers．}l协ll，2005-04一12[10】鼬charddeNeu～ille．Managementofmuhi-airponsystems：adeVelopments船ltegy【DB／OL]．http：恤dent．mit．edu／airports／de—Neu～i|le__ailporl_papers'html，2005-04—12[11]RicharddeNeu～ille．Amsterd锄Mmti—airportsystemPolicyGmdelinespB／OL】．¨p：／／甜dent．mit．ed“airports／(1e__Neufville_airpon_p印ers．html，2005-04-12[12]RicharddeNeufville．S打a把gicp1锄ingforairportcapacity：AnAppreciationofAustraIia’sProcessforSydney【DB／OL】．http：／／ardent．m“．edu／airports，de—Neu如ille_西Ipo吨Japers．蛐[Ill，2005—04-12[13]G6zenBasar，ChandraBhat．AP啪eterizedConsiderationSctModelforAirponChoice：AnApplicationtotheSallFranciscoBayArea【DB／OL】．hnp：，／ardent’mit．ed“airport鲥e__Neu～i11e_airporl．paperS．htllll，2005一04—08[14]Pels．N巧l【amp，Rietveld．AirponchoiceinamuItiple曲．portregion：anempiricalanalysisfortlleSanFr趾ciscoBayArea[DB／OL】．h卸：／／mvw．tinbergen．n1／sc嘶ts／papers．pl?pape产9804l_rdf，2005—04—13 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中国民用航空学院硕士学位论文作者简介基本情况：方云根，男，1980年11月生，安徽歙县人。学习经历1999．9—2003．7长安大学经济与管理学院2003．9—2006．3中国民用航空学院交通工程学院在校期间研究成果：交通运输交通运输规划与管理1．参与项目2004．07—2004．08上海浦东国际机场二期建设指挥部二号航站楼规划2004。ll一2004．12参与了本学院与北京首都国际机场及其下属的5家大型机场(包括天津滨海机场、南昌昌北机场、贵阳龙洞堡机场、重庆江北机场、武汉天河机场等)合作的机场安全、服务质量和经营水平评估项目，负责数据采集、分析和评估。2．发表论文目录[1]方云根，高金华．长三角地区机场现状分析及优化建议[J]．中国民航学院学报．2004。5(22)：32—37