如何為飛機設計“停車位”
一個好機場對飛機的重要性,與一個好托兒所對小朋友的重要性差不多――兒童每天睡覺10個小時左右,而飛機每天要在地面上停留14個小時左右。因此,對機場設計者而言,設計停機位可以說是機場設計工作中最為復雜的一件事。
有多少飛機需要“照顧”?
對任何托兒所而言,在設計時的第一件事就是考慮需求――這個地方未來會有多少兒童?機場也是一樣,預測需求對機場停機位規(guī)劃十分重要。
可以看到的是,航空出行需求大的大城市機場,需要大量停機位。例如,年旅客吞吐量常年排名世界第1的美國亞特蘭大機場,有190個靠橋停機位,也就是登機口;排名世界第6的美國芝加哥奧黑爾機場登機口更多,有195個。
在這方面,美國以外的機場登機口就少一些了。例如,常年排名世界第2的北京首都機場的3座航站樓加起來只有133個靠橋停機位。當然,中國機場的登機口數(shù)量在大型機場中不是最少的――排名全球第4的日本東京羽田機場只有71個靠橋停機位。都是年旅客吞吐量8000萬人次以上的機場,怎么靠橋停機位數(shù)量差別這么大呢?
這是因為停機位需求與旅客人數(shù)不太相關(guān)。估測停機位需求,一個比較好的渠道是使用飛機起降次數(shù)――畢竟每一次起降都意味著有一架飛機需要占用位置。例如,芝加哥奧黑爾機場和亞特蘭大機場的年起降架次都是85萬~90萬,相當于每天有1200架左右飛機在本場降落。這個時候,200個登機口需要保證每天每個登機口保障6架飛機。
每天每個登機口保障6架飛機是什么概念?如果按照每天機場使用18個小時計算,每架飛機可以占據(jù)登機口大概1個小時的時間,剛好滿足旅客上下機和航班過站的需求。由于所有需求都可以在靠橋停機位得到滿足,可以實現(xiàn)客運航班100%靠橋。
首都機場的年起降架次在60萬左右,相當于每天有818架飛機起降。133個靠橋停機位保障818架飛機,相當于每天每個登機口保障6.3架,也在合理范圍內(nèi)。東京羽田機場的登機口最繁忙――每天每個登機口需要保障8.7架飛機。
當然,單看飛機起降次數(shù)決定停機位需求也不太靠譜兒,我們必須進一步分析一些細節(jié)才能設計好停機位。
這些需求具體是什么?
如果我們進一步思考的話,會發(fā)現(xiàn)不同飛機(或者說航班)對登機口的需求差別非常大。
單從機型上說,國際民航組織將飛機按兩個維度劃分?,F(xiàn)在的飛機大體屬于以下幾種類型: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(國產(chǎn)ARJ21)。
這些飛機在體型上有著巨大的差別――最大的空客A380機身長72.72米、翼展79.75米,而最小的商飛ARJ21長36.35米、翼展27.28米。因此,一個空客A380的停機位可以停放大概6架ARJ21。
由于各種飛機的體型差別如此巨大,在設計停機位的時候必須對機型有清楚的認識。如果停機位中大機型停機位比例太大,會導致小飛機停大位,造成浪費;如果小機型停機位比例太大,則會造成大飛機沒得停,造成飛機延誤。
為充分利用重型飛機的停機位,世界各國機場有一些變通操作。例如,讓兩座登機橋形成一定角度,就可以讓一個重型飛機停機位變成兩個中型飛機停機位。例如,東京羽田機場2號航站樓的67號停機位就可以拆分成67L和67R,供兩架中型飛機使用。
如果說飛機的機型差異是其中一種的話,所執(zhí)飛航班的差異則是另一種。最常見的航班類型差異莫過于國內(nèi)航班和國際航班。與國內(nèi)航班旅客只需要經(jīng)過安檢不同,國際航班旅客在下機后登機前需要接受海關(guān)等檢查,因此在大多數(shù)情況下,國際航班與國內(nèi)航班所用登機口不同。
如果將這兩種差異結(jié)合起來,可分為以下幾種情況:執(zhí)飛國際航班的寬體機,執(zhí)飛國際航班的窄體機,執(zhí)飛國內(nèi)航班的寬體機,執(zhí)飛國內(nèi)航班的窄體機。這就對機場停機位規(guī)劃提出了極高的要求。雖然一般而言國際航班是寬體機的比例大于國內(nèi)航班,但是在我國這樣的人口大國,國內(nèi)航班用寬體機執(zhí)飛的比例也很大。
如果設計者沒有考慮這種情況的話,搭乘國內(nèi)寬體機航班的旅客需要先乘坐擺渡車到國際航班區(qū)域,再從國際航班區(qū)域的廊橋登上飛機的狼狽情況就會出現(xiàn)。因此,很多機場設有可轉(zhuǎn)換區(qū)域――這一區(qū)域的登機口可以在國內(nèi)航班與國際航班之間切換使用。
國內(nèi)最著名的大規(guī)模使用可轉(zhuǎn)換區(qū)域的機場是上海浦東機場――在其2號航站樓的42個靠橋停機位中,有26個寬體機停機位可以自由在國內(nèi)航班與國際航班之間切換使用。在之后建設的1號衛(wèi)星廳和2號衛(wèi)星廳中,也采用了類似的設計。
對登機口進行流程優(yōu)化
要想讓更多旅客使用靠橋登機口,除了增大面積、改進設計之外,優(yōu)化飛機??苛鞒獭⒖s短飛機使用登機口的時間也是一個辦法。
目前,我國對各機型登機口使用時間(業(yè)內(nèi)稱之為最少過站時間)的要求為60分鐘(波音737、空客A320等)~120分鐘(空客A380等)。在登機口使用時間內(nèi),飛機要同時進行以下工作:旅客和托運行李、貨物下機;打掃客艙衛(wèi)生,清理垃圾和污水;補充客艙內(nèi)的食物、飲用水、自來水;機組與乘務組交接工作以及機務人員過站維護;加注航空煤油;旅客和托運行李、貨物上機。
因此,每個環(huán)節(jié)如果能節(jié)約一些時間,登機口總體使用時間就能減少。為了提高登機口的利用效率,各國航空公司也各顯神通。例如,達美航空從航食方面入手,將超短途航班(航程在1個小時左右)的機上配餐改為預包裝食品,從而只需在過夜時配餐一次,減少了在過站時配送餐食所需的時間。日本航空從衛(wèi)生方面入手,一方面在飛機著陸前提前收集一次垃圾,減少客艙內(nèi)垃圾總量;另一方面,將短途航班的污水改為在過夜時一次性清理,將自來水改為在過夜時一次性加注,減少打掃衛(wèi)生和上下水所用時間;全日空從航油方面入手,利用寬體機航程長和國內(nèi)航線貨物少的特點,在始發(fā)前一次性加注多程航油,從而免去在過站時加油所花的時間。
而在這些方法中,最著名的莫過于登機流程改進了,主要指同時使用兩道門上下旅客。與此同時,人們也不斷探索新的登機方法。例如,2014年美國探索發(fā)現(xiàn)頻道(Discovery)的著名節(jié)目《流言終結(jié)者》(Mythbuster)就探索過一些異想天開的登機方法:讓靠窗的旅客先登機,之后是中間的旅客,最后是靠走道的旅客;讓奇數(shù)排的旅客先登機,之后是偶數(shù)排的旅客……越來越復雜了。
登機口的分配也很有趣
除了登機口本身的設計外,登機口的分配也十分重要。大部分小型機場采用隨機分配的方式分配登機口,而大型樞紐機場的登機口分配則頗為講究。倘若登機口的分布范圍過大,旅客尋找航班也好,飛機滑入滑出也好,機場工作人員工作也好,都會遇到距離過長的問題。
一般而言,大型樞紐機場采用按航空公司分配的方式分配航站樓(或者航站樓內(nèi)的指廊)。這種方法使得各航空公司有了自己的責任區(qū)――旅客只需知道自己所搭乘航班所屬的航空公司,就能縮小尋找登機口的范圍。世界各大機場都采用這樣的做法,如芝加哥奧黑爾機場的3座國內(nèi)航線航站樓分別由美聯(lián)航、達美航空以及美航占據(jù)。
當然,如果某航空公司在某個機場的航班量大到一定程度,則需要進一步細分。例如,東京羽田機場的兩座國內(nèi)航線航站樓都采用了南北分區(qū)的方法,將飛往東京北邊的航班放在航站樓北側(cè),將飛往東京南邊的航班放在航站樓南側(cè)。又比如,國泰航空將從中國香港飛往美國的航班固定在香港機場1號~4號登機口保障,以便采取符合美國要求的額外安檢措施。
以上種種方法共同構(gòu)成了機場登機口設計的核心要素――絕對數(shù)量、占地面積、時間分配以及排列組合。通過在每個環(huán)節(jié)進行優(yōu)化,機場可以將效率提升到更高水平,從而大大方便旅客出行。