王鈺捷 王燕婉 孫鹿麗 趙嘉鳴
摘 要 近幾年來中國民航運輸業(yè)迅速發(fā)展,為人民提供便捷服務的同時也出現(xiàn)了一些航班延誤狀況,給航空公司和旅客都帶來了嚴重的經濟損失。由于空中延誤要比地面延誤帶來的損失大得多,航空公司已極大地避免了空中延誤,因此實際中航班延誤主要是指地面延誤。本文針對國內航班地面延誤成本進行了詳細分析并建立數(shù)學模型,給出了延誤時間精確到分鐘的各項成本計算公式,為航空公司提供了一套定量計算航班地面延誤成本的方法,為幫助航空公司降低航班延誤損失提供了理論依據(jù)。最后,以E190和E145兩種機型為例,給出了具體延誤成本的計算。
關鍵詞 地面延誤成本 航班延誤 燃油消耗 仿真計算
一、引言
根據(jù)近幾年的《民航行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計公報》可知,2012~2015年的航班延誤率分別為24.31%、26.9%、30.91%、31.1%,[1]正逐年上升,而我國的航空公司的航班延誤率在世界上排名靠前,對于我們民航業(yè)的發(fā)展很是不利。有國內研究者在“航空公司航班延誤損失分析”一文中表示,2007年我國五家上市航空公司(國航、南航、東航、海航和上航)因航班延誤造成的損失為68.4億元,損失巨大。
而航班地面延誤成本是對航班延誤成本的細分,對其的研究計算可以為延誤治理提供更好的方向和定位,為航空公司的管理、協(xié)調決策、旅客出行提供有力的參考。
二、航班地面延誤成本數(shù)學模型
本文對航班地面延誤成本進行研究分類,主要分成:航班運營成本和旅客經濟損失成本兩大部分,其中航班運營成本包含燃油費、飛機折舊費、租賃費、旅客等待費、與機時相關維修費用。旅客經濟損失與延誤時間和旅客時間價值成正比。
(一)假設條件
在建立模型之前有以下假設條件:
第一,機場的容量沒有突然改變,并且其容量是已知的。
第二,航班從起始地到目的地的飛行時間是相對確定的。
第三,起飛和到達的時間是以分鐘為單位的整數(shù)。
第四,航班地面延誤時間小于3小時。
(二)符號說明
APU:輔助動力裝置。飛機在地面主發(fā)動機關閉的時候提供空調引氣和電源,提供壓縮空氣供發(fā)動機啟動。在飛行過程中如果有發(fā)動機停車,也可以用來向飛機提供氣源和電源。
Capu:飛機停放在停機坪供電時產生的APU的燃油消耗。
P:為燃油的價格。
C橋載:飛機地面等待使用橋載供電的費用。
Coil-wear:飛機地面延誤后降落在另一機場時,本應停在近機位,但近機位無機位可停放而只能停放在遠機位時發(fā)動機產生油耗。
Cdelay-deprecition:飛機的折舊損失。
Cyear-deprecition:飛機年折舊費
Call-rent:飛機租賃的價格。
T總days-inuse:一年內飛機的使用天數(shù),由于定檢和維修一般
Cservice:與機時相關的維修成本。
M:旅客經濟損失。
(三)航空公司經濟損失
航空公司經濟損失來自于航班運營成本,其包括燃油費、折舊費、租賃費、旅客等待費、與機時相關維修費用五個方面,以下給出各種情況的成本計算公式。
1.油費。油費主要來自兩種情況:航班發(fā)生延誤,旅客已登機,此時使用APU供電、氣而產生的 燃油費,另外,航班發(fā)生地面延誤后,飛機本應停在近機位,但近機位無機位可停放而只能停放在遠機位產生的燃油消耗。
(1)飛機起飛前,??吭跈C坪時使用APU供電、供氣時所使用的燃油消耗。
Capu=P*T1*L1 ,T1:飛機在地面??渴褂肁PU的時間,L1:單位時間的耗油量。
若供電、供氣不使用APU,而使用橋載設備時,要向機場支付橋載設備的使用費用,按《民航機場橋載設備替代航空器輔助動力裝置運行暫行管理辦法》有關橋載設備的收費標準:每15min作為一個計價單位,400Hz靜變電源每小時收費170元,空調設備一小時收費280。[2]
,k表示接入的橋載設備數(shù)量。
(2)由于航班延誤,飛機降落時,原本應該停在近機位的飛機必須要停在遠機位,這時,會產生更多的油耗成本。而由于飛機載運率以及不同飛機的最大空重不同,所以飛機耗油量也有所差異。
Coil-wear油耗=P*?T*其中?T為飛機降落后,本規(guī)定停在近機位,由于近機位無機位可停放,必須停放在遠機位時所需滑行時間之差,WP為單位旅客及行李的重量,NP為乘客人數(shù),WC為飛機載運的貨物重量,WM為飛機空重,Uairplane為統(tǒng)計的飛機每分鐘的耗油量,RPL為飛機的正班載運率,WMPL為飛機的最大業(yè)載。
2.折舊/租賃費。航班延誤時,飛機自身價值的損失或租賃的損失。
(1)若購買飛機:每年折舊費(直線折舊法)=(飛機原始價值-飛機末期殘值)/折舊年限
Cyear-deprecition=
Cdelay?deprecition=*T2, P1表示飛機原始價值,P2表示飛機末期殘值。
(2)若租賃飛機:租賃費。
Crent=*T2,T2:飛機延誤時??吭跈C場的時長,R表示年租金與當年的匯率。
3.旅客等待費。將旅客等待環(huán)境分為客艙內等待與候機樓等待,客艙內等待需考慮提供的額外餐飲費,而候機樓等待則需考慮提供的餐宿費以及有些旅客等不及而發(fā)生的退票成本。[2]
旅客等待費=額外的餐食費+住宿費+旅客退票費
客艙內等待:額外的餐飲費
CP1=N1*M1+N2*M2+N3*M3
CP1是客艙內旅客等待費,N1,N2,N3分別是頭等艙、商務艙、經濟艙旅客人數(shù),M1,M2,M3分別是航空公司為頭等艙旅客、商務艙旅客、經濟艙旅客提供的單份餐飲成本。
候機樓等待:餐宿費、退票費
CP2=(N1-n1)*M'1+n1*W1+(N2-n2)*
M'2+n2*W2+(N3-n3)*M'3+n3*W3
CP2是候機樓旅客等待費,N1,N2,N3分別是頭等艙、商務艙、經濟艙的購票人數(shù),n1,n2,n3分別是頭等艙、商務艙、經濟艙的退票人數(shù),M'1,M'2,M'3分別是航空公司為頭等艙、商務艙、經濟艙旅客提供的單份餐宿成本,W1,W2,W3分別是頭等艙、商務艙、經濟艙的票價。
4.與機時相關的維修成本。與延誤相關的成本包括C檢與維修提取、發(fā)動機維修費、零部件的消耗,可通過調查航空公司的維修分攤成本得到各機型的維修成本消耗。[3]
Cservice=(F1+F2+F3+F4)*T0,F(xiàn)1為C檢費用提取,F(xiàn)2為修提取,F(xiàn)3為發(fā)動機維修費提取,F(xiàn)4為零部件的提取,T0為延誤時間。[2]
(四)旅客經濟損失。
經《民用航空旅客資源時間價值和行為時間價值研究》[4]查閱,并僅以2012年平均時間價值為例,根據(jù)商務艙以及頭等艙旅客時間價值與經濟艙旅客的關系計算(一般商務艙是經濟艙的1.3倍,頭等艙是經濟艙的1.5倍),且只考慮資源時間價值,我們得到每分鐘的普通旅客、商務旅客、頭等艙旅客的平均時間價值依次為0.696元、0.9048元、1.044元。
旅客經濟損失:M=*K*N*Ti*Ci,其中Vi是單位時間每位旅客平均時間價值;K是客座率,N是最大載客人數(shù),Ti航班延誤時間,Ci是每種旅客所占比例,i=1,2,3分別表示頭等艙,商務艙,經濟艙。
另外,航班延誤可能會耽誤旅客商務會談,造成極大的經濟或者機會損失。[5]本次研究主要是定量研究直接成本,而沒有考慮這些間接成本。因此:
第一,航空公司地面延誤運營成本:
Cost1=Capu+Coil-wear+Cstay+Cdelay-deprecition
+Crent+Cservice+Cpi+C橋載
說明:當i=1時,旅客在客艙內等待;當i=2時,旅客在候機樓等待。
第二,旅客經濟損失:Cost2=M。
(五)其他間接損失
考慮到航空運輸?shù)膹碗s性和外部經濟性,航班延誤除了給乘客和航空公司自身帶來損失外,還會連帶造成各類其他損失,比如接飛機者的時間損耗、高端快遞在航班延誤下給用戶帶來的困擾,等等,這類損失更難估計更難量化,但真實存在。
三、航空公司地面延誤成本仿真算例與結果
對于任何的航班,在可搜集到相關數(shù)據(jù)的前提下,基于以上公式,計算出對應的地面延誤成本。在這里我們以某航空公司的E145和E190型號飛機來進行研究,基本數(shù)據(jù)如表1:
假設:
第一,兩種機型的飛機均是購買所得,只考慮折舊費,不考慮租賃費。
第二,該航公司E190、E145均只有經濟艙,因此普通旅客所占比例為100%。
運用上述計算方法計算出相關的延誤成本(單位:元),如表2:
從表3可看出,發(fā)生一次航班地面延誤,時長為55min時,該航空公司的這兩種機型產生的總地面延誤成本為7327.95元,如若每周都發(fā)生一次這樣的航班延誤,一年下來總的地面延誤成本就為382100.25元,這僅是發(fā)生地面延誤的損失,加上如備降延誤等原因產生的成本,那么該航空公司一年下來所損失的成本就趨近于1000000元。對航空公司來說,這是一筆巨大的經濟損失。
四、結語
本文給出了航班地面延誤成本的數(shù)學模型,考慮了客座率對于成本的影響,將延誤時間細化至分鐘,進一步精化計算方法及計算結果。以國內某一航空公司航班地面延誤為例,計算發(fā)生一次航班地面延誤時產生的成本,幫助航空公司更加清楚地了解航班發(fā)生地面延誤時各種情況所產生的經濟損失,重視對地面延誤的有效管理,為航空公司在成本控制、燃油消耗、供電方式等方面的改進提供一定的指導作用。
(王鈺捷、王燕婉單位為中國民航大學管理學院;孫鹿麗單位為中國民航大學計算機學院;趙嘉鳴單位為中國民航大學電子信息與自動化學院)
[基金項目:本文系中國民航大學大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目,項目編號:IECAUC2016067。]
參考文獻
[1] 中國民用航空局發(fā)展計劃司.民航行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計公報(2012-2015)[M].
[2] 夏正洪,康瑞,周廣軍,王浙軍.延誤航班地面等待成本計算模型[J].四川大學學報,2015,52(4):793-799.
[3] 趙文智,劉博.航班延誤成本測算方法研究[J].交通運輸工程與信息學報,2011,9(1):5-9.
[4] 張偉.民用航空旅客資源時間價值和行為時間價值研究[J].航空科學技術,2015(02):64-67.
[5] 徐肖豪,李雄.航班地面等待模型中的延誤成本分析與仿真[J].南京航空航天大學學報,2006,38(1):115-120.