空運經營與管理Airtransportoperationsandmanagement

航空公司排班與營運規劃內容 前言 航線決定之影響因素 航空公司班表製定之影響因素 航空公司一般化最佳排班規劃模式前言 時刻表(timetable)的重要性 航線排班(Scheduling)與排程(Routing)飛機排程模式(1)班表規劃中之飛機排程(2)確知班表下的飛機排程(3)班表受擾動(Perturbation)下之飛機排程 飛機指派(aircraft assignment)與飛機調度(aircraft rotation)排班、排程與維修(maintenance)的關係前言需求預測航線決定排班與排程航線決定之影響因素 航線(air route)交通部門的決策問題 例如：中俄航線 航權在航線上通航權利航線決定之影響因素 政治因素 經濟因素 法律因素 自然因素航線決定之影響因素 政治因素 大多配合經濟利益。已開發國家中，經濟因素是航線決定的較大權數。未開發或開發中的國家中，政治因素往往是航線決定的主要因素。航線決定之影響因素 經濟因素 兩締約國交換相同航線 簽訂航約時，兩國交換相同的航線與飛航班次。雙向型式(double tracking)明白互惠取向(visual reciprocity approach)，不代表真正的價值交換。最惠國待遇取向 國要求國給予之國航空公司航權，應與國給予國之航權平等。航線決定之影響因素 法律因素 芝加哥公約(Chicago Conference)：建立慣例，機會均等 雙邊協定：須雙方民航主管機關商議各項協定 芝加哥標準型 百慕達協定(Bermuda Agreement)一號型 百慕達協定(Bermuda Agreement)二號型 保護主義型 開放市場型 複邊協定(Mltilateralu Agreement)：多方的飛航條件。區域性複邊協定(相同區域)歐洲共同市場歐盟 有限度複邊協定(相同理念)亞太經合會APEC航線決定之影響因素 自然因素 考慮機場的地形、風向，以決定飛機的降落情形，才考慮能否開闢航線 國際航線另須考慮格林威治的時差問題，及間接影響的營運時間。航空公司班表制定影響因素 基本限制 航空站限制 飛航營運限制 地面操作與設施限制 飛機維修 班表規劃與協調之考慮因素 其它因素航空公司班表制定影響因素 基本限制 機隊性能與組合 飛機之各種性能以及各種機型組合都是決定因素。航權 共有八大航權。航線路網結構 線型航線系統(In-Line Route)。輻輳航線路網系統(Hub-and-Spoke Network)。航空公司班表制定影響因素 航空站限制 宵禁(curfew)解決噪音、汙染等部分問題 空側(airside)起降時間帶(Time Slot)分配政策 陸側(landside)地面運輸系統與停車 旅客劃位櫃檯 入出境安檢與海關 行李輸送系統進入機場範圍 停車場 航站 報到及托運行李 證照查驗 X光檢查 安全檢查 行李處理 登機門 打盤 區 域 管 制 航 路 近 場 管 制 進 場 離 場 空 跑 道 側 等候區 脫離區 滑行道 滑行道 登 機 口 裝 卸 台 航 站 大 樓 貨 運 站 出 境 櫃 檯 海 關 入 境 出 境 入 境 陸 側 停 車 場 地 面 運 輸 系 統 登機門 飛航營運限制 航空站跑道長度 飛機油箱容量 天候限制 航空管制與地勤作業時間限制 空勤人員的限制航空公司班表制定影響因素 地面操作與設備限制 航站機門(Gate)機門設計 機門數量 機門位置航空公司班表制定影響因素 航機維修 維修的目的 保障有形資產航機組員。確保無形資產商譽。維修之目標 提供安全、可靠之飛機，以符合每一班次飛航之需要。維修的效能對飛機航班的排定與準點率有很大的影響。航空公司班表制定影響因素 排班規劃與協調考慮因素 運量 班表銷售能力 時刻表調整上問題 承載率的掌握 延誤的影響 飛機指派與班表型式 其它班表制定影響因素排班規劃與協調考慮因素運量班表銷售能力時刻表調整上問題承載率的掌握延誤的影響飛機指派與班表型式其它班表制定影響因素排班規劃與協調考慮因素運量班表銷售能力時刻表調整上問題承載率的掌握延誤的影響飛機指派與班表型式其它 排班規劃與協調考慮因素 運量 運量為某一特定航線上所產生或轉運的旅客數目。運量常隨著來往航空站的地理位置、航線結構、以及其他競爭的運輸工具而改變，因此使得排班工作愈顯得困難。班表制定影響因素排班規劃與協調考慮因素運量運量班表銷售能力時刻表調整上問題承載率的掌握延誤的影響飛機指派與班表型式其它 排班規劃與協調考慮因素 班表銷售能力 班次時刻表之銷售能力具有高度敏感性，一旦起飛時間或其它因素發生改變，即可能使承載率產生重大變化。班表制定影響因素排班規劃與協調考慮因素運量班表銷售能力班表銷售能力時刻表調整上問題承載率的掌握延誤的影響飛機指派與班表型式其它 排班規劃與協調考慮因素 時刻表調整上問題 時區(Time Zone)的問題 航站人員(Station Personnel)設備回轉時間(Equipment Turnaround Time)連鎖反應的影響(Chain-Reaction Effect)班表制定影響因素排班規劃與協調考慮因素運量班表銷售能力時刻表調整上問題時刻表調整上問題承載率的掌握延誤的影響飛機指派與班表型式其它 排班規劃與協調考慮因素 承載率的掌握 銷售以收益延人英哩，生產則為座位英哩數。承載率(Load Factor)之變動對班次營運成本之影響微乎其微 收入隨承載率之變動而有顯著改變。班表制定影響因素排班規劃與協調考慮因素運量班表銷售能力時刻表調整上問題承載率的掌握承載率的掌握延誤的影響飛機指派與班表型式其它 排班規劃與協調考慮因素 延誤(Delay)的影響 班次延誤(Schedule Delay)班機在運行過程當中，招逢臨時性飛航事件，致使飛機班表無法滿足乘客所希望起飛的時間。延誤原因包含航機調度、機件故障、機場相關因素、人員相關因素、額外需求因素、維修排程調整、需求變動及天候因素等八大要素。屬於自發性延誤。擁擠延誤(Congestion Delay)在尖峰時段，由於機場跑道數或機門數不足或由於航路擁擠或由於航機晚返所造成的連鎖延誤。航空公司提供班次或座位數不足，亦屬之。班表制定影響因素排班規劃與協調考慮因素運量班表銷售能力時刻表調整上問題承載率的掌握延誤的影響延誤的影響飛機指派與班表型式其它 排班規劃與協調考慮因素 飛機指派與班表型式 營運使用下的情況(In-Service Use)飛航班次時刻表上之定期班次(Scheduled Service)增開之班次(Extra Service)供包機使用(Charter Flight)班表制定影響因素排班規劃與協調考慮因素運量班表銷售能力時刻表調整上問題承載率的掌握延誤的影響飛機指派與班表型式飛機指派與班表型式其它 排班規劃與協調考慮因素 其它因素 排班時尚須考量的一些外部環境因素 機場額度與時間帶(time slot加民航法)祖父優先權(Grandfather Rights)或歷史性時間帶 目前機場時間帶之擁有者，在下一次分配(依國際慣例，一般半年檢討一次)時，可以優先分配所持有的原時間帶。時間帶分配制度班表制定影響因素排班規劃與協調考慮因素運量班表銷售能力時刻表調整上問題承載率的掌握延誤的影響飛機指派與班表型式其它其它競爭班次表內部因素外部因素基本限制乘客航機性能與組合航權航空路網結構航空站管理局營運成本 宵禁飛航設備 起降時間帶限制飛機可用性 其他限制維修需要飛航操作限制航空站跑道長度飛機油箱容量郵政單位天氣限制空勤人員的限制空運管制地面時間限制當地社區地面設施限制旅館業者登機門的位置劃位櫃檯空間行李處理旅行社地面設備食物服務行銷因素航空貨運托運人運量班次時刻表對銷售能力的敏感度乘載率其他因素航線系統之時間區尖峰時段延滯其他航空公司之時刻表歷史性因素航空公司之班次時刻表影響航空公司班次時刻表之構建因素航空公司一般化最佳排班規劃模式(一)航線為已知，並考慮整個路網結構的運作，以求解系統飛機數。(二)飛行時間和航站間的距離，其營運速度為已知。(三)航線上各區間、各時段之旅客需求量為已知但可變動，因此不做旅運需求預測(air traffic forecast)。(四)假設系統之營運成本及服務人員為已知(五)將每日中的尖峰、離峰運量的變化，劃分若干時段，並假設各時段內之每小時發班數為固定。(一)飛機之營運成本(operating cost)直接飛行成本 機員成本、油料成本、飛行維修成本、折舊及保險成本。地面作業成本 總營運成本(Co)，應表示為飛航班次(nart)與飛航時間(Tart)及營運成本(Fart)之乘積。artartartartnTnFC)(0 飛機之資本成本 資本成本就是指購買新型飛機所花費的總成本。系統經常支出成本 經常支出費用包括空中的餐點、廣告費或促銷成本、維修設備，此一成本與管理成本相類似。飛機之租賃成本 aaaLlLCaaapdNCaaasnFC航空公司一般化排程規劃模式 目標函數 最大利潤 最小成本 最大旅客數 最短接續時間 最小飛機使用數目 其它(一)最小成本(minimize cost)以長期每天最小總成本C為目標(二)最大旅客數(maximize passenger)設Prt 為 r 航線 T 時段長期每天的旅客數，則其最大旅客數(P)為將各航線的旅客數加總取最大值aaaaaaaaaartartartartlLnFdNnTnF C)(Minrtrtr,t,PPMax (三)最大利潤(maximize profit)最大利潤函數()，為每天的旅客數(Prt)與 r 航線 t 時段之票價(Yrt)的乘積減去總成本(C)。a,r,t,lLnFdNnTnFYPaaaaaaaaaartartartartrrttrt)(Max 1.飛機最大承載率限制 此一限制條件在國際航線影響很大，因為其牽涉到雙邊協定的問題，若無此限制條件，則將造成航空公司失信於顧客。r,PnSLFrtartaat ramax 2.總需求班次之限制 設在 r 航線上各區段的需求班次其總和必須等於 r 航線各型飛機班次的總和。r,nnkkraar0 3.可使用營運時間之限制 本限制主要是考慮可調派之飛機是否足夠供應於營運時間內之營運。a,r,nUnTBaaaarraar 4.機隊守恆限制 某一航站在 T 時段，其飛出之班次，則必須等於 T 時段飛出之班次數。a,t,nnpapqtqaqpt0 5.所需之飛機數 整個系統的飛機數應為新購得飛機數、租賃之飛機數以及本身目前所擁有的飛機數之總和。a nOldnppqtaaaa 6.政策性班次限制 本限制主要是有關交通機構對業者最低服務班次之限制。min,arranN r 7.起飛架次限制 在國際航站起飛架次主要是雙邊協定的問題，在國內則是機場最大容許起降容量的限制。max,arptptrpnN a 8.區段班次範圍限制 r 航線第 k 區段需求班次，應等於 r 航線市場佔有率圖上第 k 個區段之累積班次數與 k-1 個區段的總需求班次之差。1,0krrrkk-r,knnn 9.旅客變動需求限制 假設 r 航線地 k 區段之需求班次乘以 r 航線地 k 區段之旅客數，應大於 r 航線 t 時段長期每天之平均旅客數。,kkrrrtkPnPr 10.最大飛機數之限制 由上之限制條件運作結果，其真實情形可能不切實際，故須另外加一最大飛機數之限制，以符合公司最大可能提供或租用之飛機數。,maxaa nN 11.基本利潤之限制 此一限制常隨公司策略的不同而不同，因為各公司各有其利潤水準，通常此一利潤水準至少須大於等於零。()0rtrtartartartrtartaaaaaaaaaP YFnTnNdFnLl結論與建議1.航空業的最主要產品即是飛機的飛航時刻表，故航空排班問題至為重要。2.航線的決定，其實是取決於航權談判，而其影響最大者乃為政治因素。3.在航空公司提升服務水準的目標中，如何達到零誤點至為重要，因此在處理排班問題時，必須維持較高之彈性，並避免旅客有霸機的行為發生，以維持飛機班表的可靠性。4.關於旅客發生擁擠延遲的問題，排班人員應利用收益管理(Revenue Management)的觀念，以達到需求管理的目標。5.完整之機隊營運排班，若考慮到維修問題時，應同時考慮A、B、C、D等各級維修對營運排班之影響。一些排班的例子作業作業一 閱讀一份關於航空公司排班的文章或報告或論文，然後用文字描述其目標以及考慮的限制，第二部分再寫下你的心得 收集國內時間帶(Time slot)的分配制度，第二部分再寫下你的評論 旅客需求函數 需求的變動 路線特性 距離、飛行時間、運作限制 飛機特性及運作成本 排程操作及管理上限制排程之一般考慮因素 目標式最大利潤 限制式油料限制需求限制機隊容量限制Marsten與Muller之研究 目標式最大利潤 限制式航段收斂設施連續性排程平衡飛機使用數目運作限制服務機場的航段數限制Japh Abaraer之研究最短地面接續時間排程 航段 Sj=(C1j,C2j,dtj,ftj)j航段與k航段可接續的條件 C2j=C1k dtj+ftj+gtdtk 總地面接續時間最少簡例 4條航線上的16個航段 1:(A,D,09:30,2:00)2:(D,A,09:40,2:10)3:(B,D,09:45,3:10)4:(B,C,09:50,3:05)5:(C,A,10:00,1:30)6:(A,D,10:30,2:00)7:(A,D,11:00,2:00)8:(A,C,11:10,1:30)9:(D,A,12:30,2:10)10:(D,A,13:55,2:10)11:(D,B,13:55,3:30)12:(C,B.15:00,2:45)13:(C,A,15:40,1:30)14:(D,A,15:55,2:10)15:(A,C,18:30,1:30)16:(A,D,18:40,2:00)A B C D