【观点推荐】基于综合评价法的枢纽机场换乘系统评价

【观点推荐】基于综合评价法的枢纽机场换乘系统评价

京津冀民航协同发展研究中心 内地男星 2022-04-18 06:50:15 688

文献来源:

李运解小东彭娅楠基于综合评价法的枢纽机场换乘系统评价J山东交通学院学报202230 ( 2) : 32-40

摘要:为更好地评价枢纽机场换乘系统的作用分析国内外枢纽机场换乘系统选择影响机场换乘系统品质的指标构建换乘系统评价指标体系以呼和浩特白塔国际机场为例对换乘系统现有的换乘方式与陆侧换乘设 施进行实地调查以轨道交通公交车机场巴士为重点研究对象并兼顾私家车出租车等换乘交通工具将层次分析法和模糊综合评价法相结合对现有换乘系统进行综合评价评价结果表明: 白塔国际机场的换乘系统评价水平为一般换乘系统的重要性未得到充分体现建议将换乘系统作为独立的子系统进行详细规划与设计枢纽机场换乘系统综合评价对呼和浩特白塔国际机场的发展及新机场建设具有一定的参考意义

关键词:枢纽机场;换乘系统;层次分析法;模糊综合评价法


引言

2020 年抗击新冠肺炎疫情中武汉天河国际机场发挥了其他交通方式不可比拟的快速点对点等优势为及时运送医护人员及抗疫物资发挥了重要作用换乘系统作为枢纽机场的重要组成部分发挥着不可替代的作用枢纽机场换乘系统具有交通流量大交通方式多等特点出租车私人车辆、公交地铁机场大巴共享单车等多种交通换乘方式在机场汇合导致机场航站楼出入口私人车辆停车场出租车乘降点地铁站出入口公交站点等空间关系复杂只有合理安排枢纽机场换乘系统的交通资源才能解决乘客在机场的出行问题国内外学者对枢纽机场陆侧换乘系统进行了大量研究Monteiro 通过研究机场陆侧交通换乘系统对机场运行客流量的影响验证了改善陆侧交通会提高机场运行效率的观点Davis 提出了换乘设施的服务标准郭桐君从出行方式角度构建了新的陆侧交通换乘系统得到不同交通状况下交通方式的分配比例李相志对机场陆侧地面交通换乘中心进行研究归纳机场陆侧交通换乘设施的布局模式并通过 Anylogic 软件对天津机场进行模拟仿真,总结现有问题并提出改善方法呼和浩特白塔国际机场是内蒙古唯一的一座干线型枢纽机场作为区域交通中心其陆侧换乘系统更加复杂本文通过对呼和浩特白塔国际机场进行实地数据调查构建机场换乘系统评价指标体系通过层次分析法和模糊综合评价法对机场现有换乘系统进行综合评价,分析目前换乘系统存在的问题为呼和浩特白塔国际机场换乘系统的提升提出建议



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评价指标体系


1.1 换乘系统评价指标体系

为更好地评价枢纽机场换乘系统的作用分析国内外枢纽机场换乘系统,从换乘设施的适应性,协调性及换乘方式的便捷性时效性等4个方面确定人均换乘设施面积附属设施率等11个评价指标构建枢纽机场换乘系统评价指标体系如图1所示

1.2 评价指标量化
1.2.1 换乘设施适应性
1.2.1.1人均换乘设施面积
人均换乘设施面积反映换乘中心能够同时容纳乘客的能力可以判断换乘中心舒适程度和拥挤程度量化公式为:

式中: Mr为换乘系统中各换乘设施的总面积Qr为设计换乘系统时可容纳的最大乘客数人均换乘设施面积等级划分如表1所示

1.2.1.2附属设施率

附属设施可以辅助乘客完成换乘过程包括自动扶梯步行楼梯直梯等通过附属设施率对附属设施辅助换乘情况进行量化,公式为:

式中: Ls为附属设施水平长度Lh为换乘通过水平长度Hs为附属设施垂直距离Hh为换乘通过垂直距离

1.2.1.3停车设施率

停车设施率是指机场换乘系统中机动车停车面积与整个换乘系统面积的比量化公式为:

式中: f为换乘系统中机动车停车面积fz为整个换乘系统面积

1.2.2 换乘设施协调性

1.2.2.1运能匹配度

运能匹配度是指多种交通方式间运输能力的协调性量化公式为:

式中: E 为客流量最大时单位时间内通过换乘系统的客流量pk为第k种换乘方式承载客流量的能力αk 为选择第k种换乘方式乘客的比例

Z21<0.8 换乘衔接能力过剩; 当0.8Z21<1.0换乘衔接良好; Z211.0换乘衔接能力无法满足当前乘客的需求
1.2.2.2换乘设施协调度

换乘设施协调度是指换乘系统运营的协调度量化公式为:

式中: pr为换乘系统中换乘路线第r个冲突点的面积,为冲突点的数量Sh为换乘设施站点面积

换乘设施协调性等级划分如表 2 所示。

1.2.3 换乘便捷性

1.2.3.1最大换乘距离

最大换乘距离是指乘客在换乘中需要经过的最远距离距离过长会导致乘客疲劳度增加量化公式为:

式中: HpqVpq分别为乘客换乘过程中从第p种交通方式转到第q种交通方式通过的水平距离和垂直距离; K为上楼和下楼转换系数从步梯上楼时K=4从步梯下楼时K=2,从自动扶梯或直梯上楼下楼时K=1

1.2.3.2平均换乘距离

平均换乘距离是指乘客在换乘过程中需要步行通过的平均距离量化公式为:

式中: Qpq为从第p种交通方式中转到第q种交通方式的换乘人流量Lpq为从第p种交通方式中转到第q种交通方式的平均距离

1.2.3.3平均绕行系数

平均绕行系数是实际需要换乘距离与理想换乘距离之比量化公式为:

式中 Spq为理想换乘距离

换乘便捷性等级划分如表3所示

1.2.4 换乘时效性

1.2.4.1最大换乘时间

最大换乘时间是指乘客在换乘系统中完成整个换乘流程所需要的最长时间量化公式为:

式中: T1为换乘过程中行走需要的时间T2为换乘过程中排队需要的时间T3为换乘过程中等车需要的时间
1.2.4.2平均换乘时间

平均换乘时间是指换乘系统内多种换乘方式之间的换乘时间平均值量化公式为:

式中 Tpq为从第p种交通方式中转到第q种交通方式花费的时间
1.2.4.3换乘滞时度
换乘滞时度是指换乘系统中实际平均换乘时间与理想换乘时间的比量化公式为:

式中: T为实际换乘过程中在换乘中心内滞留的平均时间,Ts为理想换乘时间

换乘时效性等级划分如表4所示


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评价方法


枢纽机场换乘系统具有涉及面广、维度多复杂度高等特点根据换乘系统的特点首先采用层次分析法计算评价指标的权重然后依据模糊综合评价法建立隶属度矩阵对换乘系统评价指标体系的准则层与指标层进行2级模糊评价
2.1 层次分析法
层次分析法的思想是通过建立层次结构分解目标在相同层级内,指标两两比较确定相对重要性构造判断矩阵计算各指标的权重并进行一致性检验
2.1.1构造判断矩阵
依据专家打分情况计算各指标重要性的平均值构造出判断矩阵准则层的判断矩阵

式中: aij为第i个准则相对于第j个准则的重要性,aji=1/aij

i个准则对应的指标层判断矩阵

式中: bmn为第m个指标相对于第n个指标的重要性bnm=1/bmn; t为第i个准则对应指标层中指标的个数

aijbmn取值参照1~9级标定法的标度及标度意义如表5所示

2.1.2 一致性检验
通过计算准则层及指标层判断矩阵的最大特征值 λmax一致性指标 CI一致性比率 C进行一致性检验C<0.10 时满足要求最终得到准则层的权重向量 WZ和指标层权重向量 Wi
2.2 模糊综合评价法
模糊综合评价法是一种基于模糊数学的评价方法应用模糊关系合成原理将一些边界不清不易定量的因素定量化进行综合评价依据枢纽机场换乘系统评价指标体系的情况确定评价等级为5:评价等级 V={非常好好,一般差,非常差},利用模糊评价法建立隶属度矩阵进行模糊评价
2.2.1 建立隶属度矩阵
将专家对枢纽机场换乘系统评价指标的评价结果与评价等级对比得到各指标的隶属度建立枢纽机场换乘系统准则层各准则的隶属度矩阵

式中 eit为第 i 个准则对应的指标层指标的隶属度
2.2.2 模糊综合评价

将枢纽机场换乘系统指标层的权重向量与隶属度矩阵相乘可得到1级模糊评价矩阵

Ci为行矩阵构成2级模糊评价矩阵C计算归属矩阵

根据最大隶属度原则得到枢纽机场换乘系统评价结果

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实例分析


本文以呼和浩特白塔国际机场为评价对象其飞行等级为 4E目前拥有地铁机场巴士公交出租车私有车辆等交通换乘方式研究枢纽机场的换乘系统需要对换乘系统的现状进行详细调查

3.1 换乘系统基本情况
3.1.1 公共交通

经过实地调查目前途经呼和浩特白塔国际机场的公交车有971213125126单程票价为1/公交站点距离航站楼约 200m从公交站到达机场航站楼入口需要约5min通过入口闸机并排队通过防爆检查后到达扶梯需要约110s乘坐扶梯从航站楼1楼到达航站楼 2 楼需要约34s整个换乘流程需要约450s。

地铁站点与公交站距离大约 40m从坝堰(机场)站到达航站楼路程大约240m只有地铁1号线经过坝堰(机场)站并且以其为起终点单程最高票价为6/高峰时期地铁发车间隔为6min平峰时期地铁发车间隔为10min从下地铁到出地铁站需要约170s过程中需要经过2部扶梯分别平均耗时4133 s经过连接2部扶梯的路径平均需要17s由于坝堰(机场)站为终点所以下车乘客人数较多需要排队约30s才可以乘坐电梯。地铁站出站口有8部闸机排队通过闸机需要约46s从地铁站出口到达航站楼需要约330s路途中换乘标志不明显不熟悉的乘客需要观察才能找到换乘路口乘坐扶梯从航站楼1楼入口到航站楼2楼后完过换乘流程总耗时约645s换乘舒适度因露天受天气影响较大

机场巴士分为1号线、2号线空铁联运班线单程票价均为15/1号线为双向运行连通火车西站和机场按航班计划发车最大发车间隔小于60min; 2号线为环线终点都是机场6: 007: 00发车间隔为30 min其他时间发车间隔为45min; 空铁联运班线双向连接机场与火车东站发车间隔为15min机场巴士乘降点紧邻航站楼1楼出入口到达入口需要约20s到达航站楼2楼需要约150s

3.1.2 其他交通

乘坐出租车到达机场的乘客在航站楼2楼入口处进入机场通过闸机及防爆检查需要约90s,不需要经过电梯等辅助设施出租车点采用即停即走的形式每辆出租车放下乘客后须尽快驶离。 

白塔国际机场的停车场位于航站楼北侧面积约 48000平方米包括大客车车位夜车车位小车位无障碍车位共1401

3.2 换乘系统综合评价
3.2.1 评价指标权重

整理白塔国际机场换乘系统的调查结果聘请20位专家对枢纽机场换乘系统评价指标体系进行打分通过计算专家打分得出白塔国际机场换乘系统评价指标体系准则层的判断矩阵

经计算 AZλmax=4.1228CI=0.0375C=0.0323<0.10满足一致性检验白塔国际机场换乘系统评价指标体系准则层的权重

白塔国际机场换乘系统评价指标体系中Z1对应的指标层评价指标的判断矩阵

经计算 B1λmax=3.0536CI=0.0268C=0.0462<0.10满足一致性检验B1的权重

同理可得 Z2Z3Z4对应指标层评价指标的权重分别为:

且均满足一致性要求

3.2.2 评价指标隶属度

经过调查与计算确定了白塔国际机场换乘系统评价指标的隶属度矩阵分别为:

3.2.3 综合评价

将白塔国际机场换乘系统指标层的权重向量与隶属度矩阵相乘得到 1级模糊评价矩阵分别为:

C1C4为行矩阵构成白塔国际机场换乘系统评价指标体系的2级模糊评价矩阵 CWZC相乘得到归属矩阵

根据最大隶属度原则对应评价集V的情况呼和浩特白塔国际机场的换乘系统评价水平为一般

目前白塔国际机场换乘系统初具规模但较多设施为后期增建在机场规划建设运营过程中换乘系统的重要性未得到充分体现,该换乘系统可基本满足乘客在机场的换乘需求但在舒适度和便捷度方面有所欠缺主要体现在4个方面: 1) 公共交通停靠站点距离机场出发大厅过远且没有单独的通道直接影响换乘的舒适性及便捷性; 2) 公交和地铁换乘路径过长并且在露天地面进行乘客的换乘体验受天气影响较大; 3) 对于携带大件行李或者抱小孩的乘客换乘距离过长会增加乘客的疲劳感直接影响对此次航空出行的总体满意度; 4) 其他交通方式的停泊点在空间上距离出发大厅很近基本可以与航空实现无缝衔接但存在布局不合理各种方式的通道较为拥挤等问题影响换乘的协调性及时效性

与国内比较先进的机场换乘系统如深圳宝安国际机场上海浦东国际机场以及西部地区的西安咸阳国际机场等相比呼和浩特白塔国际机场存在的主要问题是没有将换乘系统作为一个独立的子系统进行详细规划及设计往往是出现一种新的换乘方式才在现有换乘设施上进行调整很难真正实现枢纽机场应有的功能建议在建设呼和浩特新机场时应提前规划布局换乘设施实现航空与其他交通方式的无缝衔接达到综合立体交通的目的


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结论


本文通过分析国内外机场及呼和浩特白塔国际机场的特点从适应性协调性便捷性时效性等4个方面细分为11个评价指标构建枢纽机场换乘系统评价指标体系将层次分析法与模糊综合评价法相结合将评价指标量化后进行综合评价通过对白塔国际机场的换乘系统进行数据调查与综合评价判断目前换乘系统的评价等级为一般只能基本满足乘客的换乘需求应从便捷性舒适性公交优先原则等方面提升呼和浩特白塔国际机场的换乘系统有益于机场今后的发展



Abstract

In order to better evaluate the role of airport hub transfer systemthe evaluation index system of the transfer system is formed through analyzing the airport hub transfer system at home and abroadand by selecting the indexes that affect the quality of airport transfer system. The case study is Hohhot Baita International Airportthe full evaluating aspects of the transfer system include the spot survey to the existing transfer ways and the landside transfer facilitiesthen comprehensive evaluation of existing transfer system has been made after using the analytic hierarchy process and fuzzy comprehensive evaluation methods to analyze the rail transitbus and airport shuttle busassisted by private carstaxis and so on.The evaluation results show that the evaluation level of the existing transfer system of Hohhot Baita International Airport is mediocreand the significance of the transfer system has not been fully reflected in the airport. It is suggested that the transfer system should be planned and designed in detail as an independent subsystemso the comprehensive evaluation of transfer system of airport hub has certain role for the further development of Hohhot Baita International Airport or the construction of some new airports in the future.

Keywords: airport hub; traffic transfer system; analytic hierarchy process; fuzzy comprehensive evaluation method

刊发于《山东交通学院学报》第30卷 第2期

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京津冀民航协同发展研究中心

                                                                        审校 |刘玲莉 艳伟

编辑 |张   钰  龙佳桂
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