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减少步行距离:改善航站楼的旅客步行便利性和出行体验

来源:民航资源网 2022-08-29 13:36:16

专业分类机场运营

  

  半个多世纪以前,乘坐飞机出行的体验和今日大相径庭。商业航空方兴未艾,那个飞行的黄金时代充满了奢华、魅力、还有时尚。当时的飞机尺寸更小,而票价也高得多。旅客办理通行手续十分简单,航站楼也往往只是一座单体建筑,因此旅客在车道边下车之后,走一小段路就可以直接进入候机区。随后的数年间,监管政策逐渐变化,机场需要更复杂的设施以满足这一变化,因此,航空公司开始建立各自的航空枢纽。近年来,航站楼已经转变成为现代生活综合体,有餐厅、商店和其他便利设施,在旅客等待登机的过程中满足他们的各种需求。于是,车道边到登机口之间的步行距离增加了,旅客步行便利性等问题也随之而来,这些问题对于机场而言也是前所未有的新挑战。

  图:昆明长水国际机场(KMG),现代化航站楼设计的实例之一

  来源:昆明长水国际机场

  车道边和登机口之间步行距离增加的原因

  现代化航站楼的车道边和登机口之间的旅客步行距离明显增加了,这是诸多因素共同作用的结果,包括航空业放松管制、提升安检级别要求、以及不断发展的飞机尺寸和机队组合等。

  航空业放松管制与枢纽机场的崛起

  美国在1978年出台了《航空业放松管制法案》,允许航空公司转变业务模式。在过去,点对点的航线网络主要服务于始发终到旅客,放松管制之后,新的枢纽放射式网络更加重视大型枢纽机场之间的旅客运输。如果始发终到的旅客量不高,航空公司还能将空闲的座位出售给中转旅客,从而在枢纽机场之间开设航线。很快,枢纽机场的建设热潮就席卷全球,彼时比较成功的枢纽机场案例包括亚特兰大机场(ATL)、达拉斯机场(DFW)、芝加哥奥黑尔机场(ORD)、法兰克福机场(FRA)、迪拜国际机场(DXB)、新加坡樟宜机场(SIN)等。航空公司将业务模式从点对点运输转变为枢纽承运人之后,机场也必须适应新模式下的旅客群体以及他们的需求,这包括:

  ·积极应对航班时刻和航线网络的需求--始发终到型机场的航班时刻往往是零星和分散的,而枢纽机场通常每天有多个到达和出发的航班波。此时,来自不同出发地的航班在相近的时间内抵达,搭载的乘客随后将转乘离港航班。这些航班波对于枢纽机场的顺利运行至关重要,它们将支线、国内、以及国际航班联系起来,创造出更理想的中转机会。在航空公司安排时刻表的过程中,最短中转时间(MCT)一直发挥着重要的作用。

  ·高峰时段服务旅客和飞机的能力--航班波式的航班安排要求枢纽机场同一时间在地面上服务更多的旅客和飞机。因此,机场常常扩大其规模,配备更多的旅客处理设施(如二次托运柜台、海关、边检、卫检、安检设施等),提高登机口容量,以应对这些激增的需求,这也就延长了旅客的步行距离,无论是始发终到还是中转都是如此。

  枢纽机场构型有一个缺点:这些额外的基础设施之中,有很多并不会全天持续使用。而如果相同数量的航班在全天各个时段均匀分布,需要的基础设施会更少。此外,这些构型经常依赖APM(旅客捷运系统)帮助完成旅客运输。通常,APM的建设、运营、以及维护成本都十分高昂(意味着没有或者应急运量冗余较少),而当机场交通量突然增加时,它也就成了主要的“瓶颈”。我们已经在世界各地的机场都注意到了这个问题,例如亚特兰大机场、丹佛国际机场、香港国际机场等。在这些机场,APM都是主要的运输形式,连接了陆侧的航站主楼和多个卫星厅。

  安检要求

  美国9·11事件之后,机场安全措施迅速变得更加严格和复杂,对航站楼布局和旅客体验也产生了明显的影响。民航业积极地响应了新的旅客安检要求,在不到一年的时间内就开发了新型设备,帮助提高安检处理速度。随着毫米波人体安检仪、行李CT扫描仪、空筐回传系统等设备逐渐投入应用,航站楼内的安检通道在长度和宽度上都有所增加。因此,设施的空间要求和总体规模都进一步提高了,车道边和登机口之间的步行距离也就变得更长。

  图:阿姆斯特丹史基浦机场--现代安检站来源:国际民航组织(ICAO)、阿姆斯特丹机场分析

  不断发展的飞机尺寸和机队组合

  60多年前,人类进入了喷气时代,从那以后,国际民航组织(ICAO)和美国联邦航空局(FAA)定义的飞机设计分类中,每一种飞机的尺寸都在不断增加。例如,和1967年问世的波音737-100相比,目前的737-10MAX已经在长度上增加了大约15米,宽度也增加了约7米。为了克服跑道容量的限制,机场现在也迎来了更多的宽体飞机,这些因素对机场和设施提出了更高的要求,也使得步行距离变得更长,因为航站楼外立面和机坪进深都要增加,才能更好地服务于这些尺寸更大、翼展更宽的飞机。

  图:波音737的发展--飞机尺寸不断增加的一个实例  来源:兰德隆

  案例研究:戴高乐机场,一座机场的发展史

  为了应对业界在技术、监管、以及战略上各种各样的变化,大多数机场的历史上都有着航站楼新建、扩建、改造、重建的多次迭代。几十年来,上述变化从根本上改变了机场的陆侧、空侧、以及航站楼设施。然而,有一座欧洲机场一直保持着不同时代的各种航站楼设计,那就是巴黎夏尔·戴高乐机场(CDG)。它为我们提供了一个实例,展示了随着行业的变革,航站楼构型、飞行区-航站楼-陆侧布局、以及旅客运输流程是如何发展和演变的。这座机场于1974年通航,今天已成为世界上最繁忙的机场之一。在戴高乐机场有九个独立的航站楼建筑单元,它们的建设过程可以划分为两大阶段,主要受到基地航空公司法航的战略市场定位影响。

  图:巴黎夏尔·戴高乐机场--航站楼设计和航空公司战略方针的演变

  来源:Flightrader23.fr提供底图,兰德隆添加注释

  图:戴高乐机场各航站楼车道边至登机口的距离估算(单位:米)

  注:“辅助步行”是指通过自动步道、自动扶梯或电梯的步行过程,来源:兰德隆分析

  一座大型的始发终到机场

  戴高乐机场上世纪70年代通航时,T1航站楼是第一批建成的设施之一,当时的航线市场仍然以始发终到为主。这批设施很好地服务了始发终到旅客,这座紧凑的圆形主楼直径小于200米,由一些长130米的地下通道连接了七个迷你卫星厅,既保持了车道边和登机口之间较短的步行距离,又实现了年旅客量1000万人次的处理能力。戴高乐机场最初的总体规划设计了五个这样的航站楼集群,但后来由于飞机技术的发展以及上世纪70-80年代第一次和第二次石油危机的影响,这一设计未能付诸实施。

  图:戴高乐机场原先的总体规划

  来源:Airporthistory.org的Groupe ADP,兰德隆分析

  T2A-D航站楼:上世纪80-90年代规划和建设,采用了类似的设计方法,很大程度上保留了始发终到的客运理念。这组航站楼群的特点是四个浅进深的主楼,每个主楼各配有六个近机位。这种模块化的设计使得这几个航站楼单元保持了良好的用户体验(车道边和登机口距离大约70米),在实践中还能灵活调整。值得注意的是,现在成为独立结构的停车设施很可能决定了这种紧凑的航站楼进深,而未来将取决于陆侧更大规模的车辆交通。

  法航枢纽运行情况

  当法航开始在戴高乐机场建设其枢纽时,为了更好地满足新枢纽的运行需求,新建了T2E/F航站楼。设计焦点也随之转移:之前是尽量缩短车道边和登机口之间的步行距离,之后转变为缩短航站楼内登机口之间的距离(例如在T2E航站楼引入分散式安检),并且提供更大的机坪和空侧空间,从而尽可能地提高飞机的周转效率。航站楼主楼的尺寸增加之后,空侧的卫星厅也更加突出,使得始发终到旅客的平均行程时间变得更长。最终,就始发终到的服务体验而言,戴高乐机场的新航站楼并不如之前的老航站楼那样令人满意。

  从戴高乐机场的实例可以看出,机场航站楼的设计需要综合考虑各种互相冲突的指标和参数,最终的结果通常取决于预先确定的优先级顺序。站在飞行区的角度来看,对飞机运行最有利的航站楼构型不一定就是旅客眼中的最佳方案;而对中转旅客有利的方案也不一定能为始发终到旅客带来最佳体验。

  找出“拉近距离”的解决方案

  为了解决步行距离不断延长的问题,多个机构制定了一些具体的指南以便在航站楼方案设计和评估过程中减轻距离过长的影响,例如:

  ·国际航空运输协会(IATA)--《机场建设参考手册(第12版)》(Airport Development Reference Manual)

  步行距离超过300米(约984英尺)时,应当配备自动步道减少无辅助步行距离。

  ·美国交通研究委员会(TRB)--“机场合作研究计划(ACRP)”报告25:机场旅客航站楼规划与设计(卷1:参考手册)

  关于最大步行距离,业内有一项经验法则:步行距离超过了1000英尺(约305米)时,应当增设机械式旅客运输辅助系统。

  ·中国民用航空局(CAAC)--《机场总体规划技术指标(试行)》

  航站楼安检区域之后,步行距离600米范围可达近机位数量应当占航站楼近机位总数的80%以上。

  此外,为了落实行业指南,减轻步行距离过长的影响,航站楼的设计师们一直在制定新的策略和方案,既要满足现行的规划和运行需求,又要为不断变化的条件留出空间。下表列出了一些现有的和将要实施的应对方案。

  图:一些有助于“减少步行距离”的备选方案

  来源:兰德隆分析

  远程行李托运/提取

  虽然本文的重点是缩短航站楼内的旅客步行距离,但携带行李的步行距离很大程度上也影响着我们面对长距离步行时的心态,尤其是值机之前和行李提取之后。为了改善旅客体验,有些机场做出了一些尝试,帮助旅客在到达机场之前或刚刚抵达机场之时就能卸下行李的负担。尽管这并不是一个全新的理念,但近些年来技术和基础设施的发展使得这项服务比过去更容易实现。具体做法有:在快速列车上配备自动行李处理系统;利用地铁(例如深圳宝安机场)和便利店的物流能力来设置远程行李托运/提取站;使用在航站楼陆侧几乎任何位置都能帮助旅客搬运行李的行李机器人。

  旅客提前在市区交运行李,除了可以大幅改善整体出行体验之外,还能为航站楼的交通模式带来新机遇,包括直接通过轨道交通或无人驾驶垂直升降机进入卫星厅--这两种做法都能进一步减少旅客在机场航站楼的步行距离。

  图:深圳宝安机场--在城市地铁站办理行李托运/提取示例

  来源:深圳政府在线

兰德隆供图9

  图:行李机器人和行李按需提取装置示例

  来源:国际航空电信协会(SITA,左图),德国伯曼集团(BEUMER Group,右图)

  去除卫星厅/远程指廊

  传统意义上的卫星厅是指设在空侧的指廊,四周全部布设停机位,从而停靠尽可能多的飞机。然而市场条件、旅客行为、规划参数等等因素都在不断变化,未来的航站楼设计也将被重新定义。例如,全美航空公司(US Airways)21世纪初放弃了匹兹堡机场(PIT)的枢纽地位,机场随后也调整了中场卫星厅方案,不再使用其中的卫星厅设计。之前的X形卫星厅分割出四个机坪,调整后的新航站楼完全占用了其中的一个机坪。2025年竣工之后,预计新航站楼将极大地缓解售票、安检、行李提取、陆侧设施等方面的压力,更好地为该机场占主要地位的始发终到旅客提供服务。该方案还将移除老旧的地下轨道运输系统,使旅客可以直接走到登机口,从而免除地下捷运系统的持续运营成本和未来可能发生的置换费用。

兰德隆供图10

  图:来源:阿雷格尼郡机场管理局的Youtube网页

  部分陆侧通道直达卫星厅

  与其重新规划其飞行区和航站楼的布局,有些机场选择采用其他方法来减少来往车道边和登机口之间的步行距离。中国某大型机场正在探索如何将陆侧轨道交通直接引入未来规划兴建的卫星厅。在该机场目前的陆侧交通占比中,轨道交通量已经超过了当初设计阶段的预期。也因此有更多的潜在旅客可以受益于此,通过其城市候机楼完成值机后直接在卫星厅的站点下车,完成出发前需要接受的检查。对于设置了安检(以及边防、海关;仅面向于国际旅客)处理设施的卫星厅而言,如果满足以下两个条件,就可以将上述概念付诸实践:

  1.可以增设轨道交通站点或陆侧捷运站点;

  2.可以实施城市值机和/或门到门的行李运输服务。

  这种方式不仅能为卫星厅的旅客带来更多旅途中的便利,还能延长航站楼和其道路系统的使用寿命,因为有相当一部分的旅客可以完全绕过这些设施,减少了使用频率。这种引入陆侧轨道交通可以使航站楼的总体容量(主楼+卫星厅)额外增加22%,即每年1600万人次。这种方案既保持了机场的中场卫星厅布局,又能改善始发终到旅客的进出场路径。

兰德隆供图11

  图:卫星厅陆侧轨道通道示意图

  来源:兰德隆

  结合空侧的垂直起降场--先进空中交通(AAM)

  我们在今年二月和去年的LAB期刊中曾经讨论过(www.landrumbrown.com/en/lblab/;卷2-第5期和卷3-第1期),AAM是一整套新兴航空技术的统称,其中既有新型运载工具,又有新型服务模式,都有助于缩短旅客的出行时间。在机场,针对城市空中交通(Urban Air Mobility,简称UAM)服务,人们正在考虑陆侧和空侧不同位置的垂直起降场,用来容纳多种类型的垂直起降飞行器(VTOL)。如果能满足和跑道之间的建议距离,并且解决各种限制面冲突问题,那么空侧的垂直起降场可以和大型中场卫星厅设于同一位置。

兰德隆供图12

  图:按照机型划分,FAA推荐垂直起降场地与一般跑道的间隔距离要求

  来源:FAA--工程简报105号《垂直起降场设计》

  这一方案将机场与城市中心直接联系起来,可以为旅客提供更快到达机场的选择,绕过机场内部主要的“痛点”--从停车场或车道边到安检的这段区域。在旅客登上垂直起降飞行器前往机场之前,还可以增加城市候机楼的行李托运和安检服务。目前,有多家航空公司正在探索此类服务的可行性。

兰德隆供图13

  图:机场围界以内,垂直起降场的位置差异

  来源:兰德隆分析

  虽然这是一种新兴的运输模式,目前还在发展之中,还有一些技术、运营、以及监管问题需要解决,但机场也应该探索建设垂直起降场的可能性,未来就能更从容地做好准备,与航空公司及其他城市空中交通运营商开展合作。

  对未来的思考|讨论与总结

  几十年来,随着市场、监管、以及技术的发展,机场航站楼的构型也一直在演变。在不断发展的飞机尺寸之外,有两大重要事件推动了大型机场的彻底改变--放松管制和9·11事件。大型机场最初的定位是服务于始发终到旅客,后来转变为面向中转和联程旅客的枢纽。9·11事件之后又重新调整和扩建,以满足安检方面更高的要求。虽然这些变化都是为了应对实际需求,但由于机场急于解决这些问题,反而影响了旅客的流动。不仅是始发终到旅客面临着车道边和登机口之间的巨大间隔,不同登机口之间的中转旅客也备受影响。

  机场需要拉近登机口和陆侧之间的距离,重新调整设施,容纳更多的无障碍设备,从而使行程时间缩短,旅客流动顺畅。随着选择飞机出行的老年旅客日渐增多,通过例如城市行李托运、直达卫星厅的陆侧通道、新兴运输模式AAM等方式减轻旅客负担,有助于机场为所有类型旅客提供更多的便利。

  作者:Andy Lee,Karst Smit(兰德隆亚太地区)

  Richard Barone、Jordan Roos,Lisa Schafer,Matt Lee(兰德隆美洲地区)

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