第三章 區塊等候下航機起飛過程之模擬
3.7 成本函數構建
為改善航機燃油成本而提出之區塊等候概念,應用於機場空側模擬時乃利用 跑道旁停等區之等候機位設定以及航機由機門停機坪出發時間之定義,以控制起 飛航機於跑道旁停等之時長。根據起飛延滯航機空側滯留時長關係可知,航機的 機門停等時長與跑道旁停等時長存在此消彼長關係,換言之,欲藉由降低航機於 跑道旁停等時長而改善航機燃油損耗之過程,航機於機門之停等時長將隨之增 加,進而對機場、航空公司衍生額外的成本。又衍生成本依影響對象之不同可分 為旅客延滯時間成本、營運單位延滯成本以及航空公司成本三項。茲將延長航機 機門停等時長衍生之額外成本說明於下:
旅客延滯時間成本
一般而言,機場管理單位於航機起飛前一天會依照航空公司提供之飛航任務 執行班表,規劃個別航機使用機門的時間。本研究為降低航機於跑道旁停等時 長,欲藉降低跑道旁停等區機位數進而增加航機之機門停等時長之作法,將造成 航機出發時間的延後,連帶地,後續航機登機作業時間延後之機會亦將相對提 升,進而耽誤旅客之出發時間衍生旅客延滯成本。令延滯機隊中的第i 架航機於 區塊等候下由機門停機坪出發之時間為
T
ib,a,後續航機使用相同機門之時間為g
T
i, ,可知後續航機之延滯時長為{
ig}
b a
i
T
T
Max 0 ,
,−
, ;又假設後續航機可搭載P 位
i 旅客;航班乘載率為r ,旅客平均時間價值為
iV
,則區塊等候下第i 架航機因機 門停等時長增加,造成停靠相同機門之後續航班旅客延滯登機之時間成本PC
i 為:{ T T r P V }
Max
PC
i= 0 , (
ib,a−
i,g) ⋅
i⋅
i⋅
(4-1)營運單位延滯成本
當機場管理單位實施區塊等候,延長航機之機門停等時長時,除了將影響機 場航務機關人員之調配安排外;在機場跑道使用方面,亦會因為航機出發時間的 變異而可能造成跑道空滯情況。本研究將上述成本視為採行區塊等候,於機場管 理單位衍生之營運單位延滯成本,包含了地勤人員之超時作業成本與跑道空滯成 本。茲將成本函數說明如下:
航機於機門停機坪停等時,機場航務單位與地勤作業公司均須派員從旁協助 並處理航機進出機坪以及相關之地面勤務,當航機離開機坪之時間延後意謂該班
機仍然停靠原定的機門,將造成後續班機起降之延誤,並且增加機場作業人員的
令跑道的時間價值為
R ,則跑道空滯成本 RC
i為:{ t R }
Max
RC
i= 0 ,
ib,e⋅
(4-6)航空公司延滯成本
當機場管理單位指派航機待命的方式由連續指派改為區塊等候時,雖然航機 在跑道旁停等時長之改變,直接地也改變了航機燃油損耗之情況;卻相對延長了 航機於機門之停等時長,增加航機於機門停等之額外成本,如航機停等之燃油成 本及航機於機門停機坪之地面空調與外部供電成本。
航機停等之燃油成本該成本主要為航機抵達跑道旁之時間,比該航機可使用 跑道之時間來得早所致。其計算式大致與式(3-1)相同,惟單位時間燃油成本價格 為航機引擎燃油損耗率
α
i乘上單位燃油價格F
所得;另外,由於區塊等候下,當 航機抵達跑道之時間超過航機最早起飛時間時,則可能發生不需停等於跑道旁,即可進入跑道起飛之情況。綜上,當第 i 架航機抵達跑道旁之時間為
T
ib,h,進入 跑道之時間為T
ib,d,則航機停等之燃油成本FC
i為:{ T T F }
Max
FC
i= 0 , (
ib,d−
ib,h) ⋅ α
i⋅
(4-7) 航機處於機門停機坪時,其航機之引擎處於關閉狀態,為提供機上空調、電力之需,航空公司須請求機場航務單位給予外部電力支援,亦即地面空調與外部 供電成本。假設供電設備單位時間之收費為