如何为飞机设计停机位?

CAAC Magazine

一个好机场对飞机的重要性,和一个好托儿所对小朋友的重要性差不多——幼童每天睡觉10小时左右,飞机每天大约要在地面上停留14小时。因此,对于机场设计者而言,设计停机位可以说是设计机场重要且复杂的一件事情。

AIRCRAFTS

有多少飞机需要照顾?

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对一座机场需求的预测

对任何托儿所而言,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——预测的需求对机场停机位的规划十分重要。

THE DESIGN

OF///

TERMINAL

可以看到的是,对航空出行需求高的大城市的机场,需要大量的停机位。例如,疫情爆发前以吞吐量著名的亚特兰大机场,就有190个靠桥停机位;芝加哥奥黑尔机场登机口数量更多——有195个。

在这方面,美国以外的机场登机口就少一些了。例如,首都机场三个航站楼加起来有133个靠桥位。当然,中国机场的登机口在大型机场中不是最少的——羽田机场只有71个靠桥位。大家都是八千万人次以上的机场,怎么靠桥位差别这么大呢?

这是因为停机位需求和旅客人数不太相关。估测停机位需求,一个比较好的渠道是使用起降架次数——毕竟,每一对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起降架次在85万到90万之间,相当于每天1200班左右飞机在本场上落客货。这个时候,200个左右的登机口,可以保证每天每个登机口处理6架飞机。

每天每个登机口处理6架飞机是什么概念呢?如果按照每天机场使用18小时计算,每架飞机可以占据登机口大概一个小时的时间,刚好满足旅客上下客和航班过站的需求。由于所有需求都可以在靠桥位处理,因此可以实现客运航班100%靠桥。

首都机场的起降架次在60万左右,相当于每天818架飞机。133个靠桥位处理818架飞机,每天每个登机口处理6.3架,也在很合理的范围。东京羽田的登机口最繁忙——45万架次的起落,使得每天只有621架飞机,71个登机口使得每天每个登机口需要处理8.7架飞机。

当然,单看起降次数决定停机位需求也不太靠谱——我们必须进一步分析一些细节才能设计好停机位。

NEEDS

需求具体是啥样的?

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不同的飞机对登机口的需求

如果我们进一步思考的话,可以发现不同的飞机(或者说航班)对登机口的需求的差别非常巨大。

单从飞机的机型上,ICAO将飞机按两个维度划分。您现在所在的飞机,大体属于以下几种类型:4F型(空客380、波音747-8)、4E型(波音777、787、空客330)、4C型(空客320、波音737)、3C型(商飞ARJ21)。

这些飞机在体型上有着非常巨大的差别——最大的空客380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380的停机位,可以放下大概6架商飞ARJ21!

由于各种飞机的体型差别是如此巨大,因此在规划停机口设计的时候,必须对机型的分布有清楚的认识。如果停机口中大机型停机口比例太高,则会导致小机停大位,造成土地浪费;如果小机型停机口比例太高,则会造成大机没得停,造成飞机延误。

大量的支线飞机围在芝加哥奥黑尔机场的一号航站楼。可见停机位大小刚刚好比这些支线飞机大一些。

左 东京羽田二号航站楼的67号停机位(重型)就可以拆分成67L和67R给两架中型飞机使用。

右 一个大位停小机的案例:一架波音737停在了为波音777准备的奥黑尔机场C16停机口。

如果说飞机的差异是其中一种的话,所执行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了。与国内航班只需要经过安检不同,国际航班在登机前下机后需要海关和移民检查,因此大多数情况下,国际航班和国内航班所用的登机口都不同。

如果将这两种差异结合起来,事情就更明显了:执行国际航班的宽体机、执行国际航班的窄体机,执行国内航班的宽体机,执行国内航班的窄体机。到了这时候,就已经对机场停机位的规划水平提出了极高的要求。虽然一般而言国际航班是宽体机的比率大于国内航班,但是在我国这样的人口大国,国内航班用宽体机运行的比例也很高。

如果设计者没有考虑这样的情况的话,乘搭国内宽体机航班的旅客,需要乘坐摆渡车到国际线区域,再从国际线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使用和国际航班使用之间切换。

国内最著名的大规模使用可转换区域的机场莫过于上海浦东机场——其二号航站楼的42个靠桥停机位中,有26个宽体机停机位可以自由在国内线和国际线之间切换。在之后的一号卫星厅和二号卫星厅中,也使用了类似的设计。

BOARDING

对登机口进行流程优化

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改善飞机在桥侧的登机流程

要想让更多的旅客使用上靠桥登机口,除了增加面积,改进设计之外,改善飞机在桥侧的流程,降低飞机使用登机桥的时间也是一个办法。它可以让一个登机桥处理更多的飞机,从而让更多的旅客使用上登机桥。

目前,我国对各机型的最小登机口使用时间(业内称之为最少过站时间)的要求在60分钟(737、320等)到120分钟(380等)不等。在这登机口使用时间内,飞机要同时进行以下的工作:旅客和托运行李、货物的下机;打扫客舱卫生,移除垃圾和污水;补充客舱内的食品、饮用水、自来水;机组乘务组交接工作以及机务过站维护;加注航空煤油;旅客和托运行李、货物的上机。

因此,在这些环节当中,每一环如果能节约一些微小的时间,总的使用时间就能减少。为了提高登机口的利用效率,各国的航空公司也是各显神通:例如,达美航空公司从航食方面入手,将超短途航班(航程1小时左右)的机内配餐改为预包装食品,从而只需要在过夜时配餐一次,降低了过站时配送餐食所需的时间;日本航空公司从卫生方面入手,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过夜时一次性清理,自来水改为过夜时一次性加注,降低打扫卫生和上下水所用的时间;全日空从航油方面入手,利用宽体机航程长和国内线货物少的特点,在始发前一次性加注多程航油,从而免去过站时加油所花的时间。

而在这些方法之中,最著名的莫过于从登机方面入手的登机流程改进了。常见的登机流程改进主要包括同时使用两道门上落旅客,而与此同时也有好事者不断探索新的登机方法。例如,2014年美国探索频道(Discovery)的著名节目《流言终结者》(Mythbuster)就探索过一些异想天开的登机方法:让靠窗的旅客最先登机,之后是中间的旅客,之后是靠走道的旅客;让奇数排的旅客最先登机,之后是偶数排的旅客;让奇数排靠窗的旅客最后登机,偶数排靠窗,奇数排中间,偶数排中间,奇数排靠走道,偶数排靠走道……越来越复杂了。

DISTRIBUTION

登机口的分配也很有趣

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大型枢纽机场的登机口是随机分配的吗?

除了登机口本身的设计,登机口分配也十分重要。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,都要遇上距离过长的问题。

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——旅客只需要知道自己所搭乘的航空公司,就能缩小寻找登机口的范围。世界各大型机场都有这样的做法——例如,芝加哥奥黑尔机场的三个国内线航站楼,分别由美联航、达美以及美航各占山头。

当然,如果某家航空公司在某个机场的航班量或者登机口大到一定程度,则需要进一步细分。例如羽田机场的两座国内线航站楼,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的北侧,将飞往东京南边的航班放在航站楼的南侧处理。

又比如,国泰航空将香港飞往美国的航班,固定在香港机场的1到4号4个登机口处理,以便提供符合美国要求的额外安检措施。

以上的种种方法,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。通过在每个环节上进行全面优化,机场可以将效率提升到高水平,从而大大方便旅客的出行。

表格 / 陈烨

编辑 / 刘蔚

审核 / 曹慎慎

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