在新冠疫情之前，空域被视为主要的航班量扩增瓶颈之一。由于目前航空公司只运营其新冠疫情之前航班计划的一小部分，因此短期内空域容量预计不会稀缺。特别是由于空域的使用与危机之前没有什么不同。但是，这种缓解只是自然的暂时现象（特别是因为解决此问题的时间很长）。在完全恢复并回疫情之前的航班量之后，空域将重新达到瓶颈状态，特别是可能出现的航班数量增长快于乘客数量的增长。





	　　另一个稀缺资源是机场停机位。最初，主要瓶颈是空侧容量（例如滑行道或跑道等）。起初，我们预计由于旅客和航班数量的减少，这些瓶颈将消失。根据ACI预测，由于机场实施了新冠疫情防范措施，每个乘客都需要更多间隔距离，那么在航站楼可用空间相同的情况下，乘客间距增大，登机时间也将显着增加。因此，由于登机过程较长，飞机的周转时间将更长。





	　　上述问题显然具有从航站楼容量到空侧容量的溢出效应。较长的周转时间意味着较低的机架利用率和较低的停机位容量。在新冠疫情之前，机场每天每个停机位可以进行多达10次周转，而现在这一数字将大大降低。更糟糕的是，许多机场仍将容纳许多尚未恢复航班的飞机。因此，可用于运营的停机位数量更少。最初，由于航班量较少，这种情况不会出现问题。但是，随着航班的恢复，可用的停机位数量将很快成为一个问题。





	　　本文通过搭建模拟器，以10%的增量模拟单个机场的新冠疫情恢复步骤，并专门研究潜在停机位容量不足的影响。





	　　我们发现，当空中交通量恢复到新冠疫情前水平的80%时，机场可能没有足够的停机位，这将导致高峰时段到达航班的平均入境等待时间为2.5分钟。当恢复达到90%和100%，平均等待时间分别增加到18.5分钟、30分钟。





	　　模拟器揭示了停机位容量不足的影响





	　　作为主要的输入变量，我们的模拟器采用飞机的每小时到达率，然后分配给可用的停机位。飞机将占据这个停机位一段时间，然后离开。如果有足够的停机位，入境航班就不会出现等待时间。然而，如果没有足够的飞机停机位，入境飞机将不得不排队，直到其中一个正在进行的周转结束，并有一个停机位可用。因此，我们正在衡量的关键指标是入境飞机的平均等待时间，作为对停机位容量的衡量。





	　　模拟器的输入是每小时到达前和到达后的到达率、周转时间和机场停机位容量。本文数据来自FlightAware，包含2019年和2020年世界上最大的84个机场的所有往返航班。





	　　为了模拟新冠疫情场景，我们计算了新冠疫情时间内每个机场航班的到达率和各自的周转时间。从这个基线场景开始，我们分10步模拟运量恢复。对于每一步，我们都将到达率提高到新冠疫情之前的水平。然而，我们假设周转时间不会回到新冠疫情之前的水平，因为较之前更长的清洁时间和物理距离影响将继续存在。此外，检查新冠疫情检测结、疫苗接种护照等将导致周转时间比以前更长。因此，我们在恢复情景中保持了更长的周转时间。我们也按比例减少了每个增量恢复过程中停场的飞机数量。





	　　最后，模拟机在每个恢复步骤中为每个机场运行31天。在下一节中，我们将介绍模拟的结果。由于容量相关主题通常基于高峰时刻进行评估，我们报告了每个恢复步骤中每个机场10%最长等待时间的调查结果。与报告平均值不同，这种方法确保我们排除高峰和低流量情况（如夜间）之间的平均值。





	　　不同恢复节点的影响程度





	　　在每个恢复步骤中，所有84个机场的飞机平均等待时间如图1所示。由于上述新冠疫情的相关因素，这一时间是进场飞机必须等待的额外时间，直到停机位空置。





	





	　　图1：所有机场入境飞机的平均等待时间在不断增加





	　　从图中可以看出，在0%恢复步骤中，飞机没有等待时间。随着复苏的开始，我们可以看到这种情况仍然存在。可用停机位的数量足以适应航班量的增加和较长的周转时间。然而，在80%的流量恢复率下，这种情况发生了变化。我们可以看到，现在入境飞机的平均等待时间变为2.5分钟。





	　　让我们考虑一下这意味着什么。如果您运营的大型机场在高峰时段每小时有50-100人到达，这意味着每架飞机平均要在停机坪上等待2.5分钟才能滑入登机口或停机位。除了成本（煤油燃烧）和可持续性（二氧化碳排放）影响外，由于空间限制，很少有机场能够容纳这么多的飞机。





	　　当我们走向90%和100%的恢复阶段时，情况急剧恶化，平均等待时间分别高达18.5分钟和30分钟。在这一点上，我们可以清楚地得出结论，非直观的真理效应是绝对真实的。





	　　机场之间的区别





	　　下一个问题是：如果我们仔细观察，我们能看到机场之间的区别吗？在图1中，您可以看到平均等待时间是如何增加的，因为我们通过恢复步骤实现了研究中所有机场的100%恢复。





	





	　　图2：每个机场等待入境飞机的时间在增加恢复步骤。





	　　我们还分析了地区、机场规模（基于航班量和停机位数量）和业务水平（基于高峰小时到达率）之间的差异。分析结果见下图。





	





	　　图3：不同恢复步骤中每个地区入境飞机的平均等待时间（分钟）





	　　由于拉丁美洲和加勒比及中东地区的机场数量非常少，我们没有单独报告这些地区机场的结果。





	





	　　图4：不同恢复步骤中每个机场规模类别的入境飞机平均等待时间（分钟）





	　　图中的结果仅供参考，因为数据集不够大，无法验证不同组之间差异的统计意义。欧洲机场最终的影响似乎比北美和亚洲机场（平均等待时间为22分钟，恢复100%）略小（均为30分钟，平均等待时间100%恢复）。此外，似乎更大、更繁忙的机场（100%恢复时平均等待时间30分钟）似乎比较小和不繁忙的机场（在100%恢复时24分钟平均等待时间）更容易受到影响。





	　　这一切意味着什么？





	　　上一节的研究结果验证了我们的理论，也引起了人们的关注。没有一个机场有足够的基础设施来支持这一水平的飞机等待，而不完全阻塞整个机场。实际上，这将导致以拥挤机场为目的地的航班出现航班改变航线、机内等待和航班延误。





	





	　　以上所有这些都将导致二氧化碳排放量和航司运营成本增加。由于航空公司在新冠疫情危机期间已经遭受了重大损失，因此该影响犹如雪上加霜。尽管我们很努力地试图接近实际，但所给出的结果仍然是简化机场运行模拟的结果。因此，对这些问题的解释应保持客观谨慎。





	　　如何防止机位紧张





	　　现在，我们有了定量的证据来证明后疫情时期的停机位紧张，并讨论了它可能产生的影响，问题就出现了：如何防止这种情况发生？与任何停机位问题一样，这是一个供应（可用的飞机停机位）和需求（航班数量x周转时间）的问题。





	　　在供应方面，机场目前在昂贵的基础设施项目上投入巨资以扩大停机位是相当不现实的。首先，即使今天开始建设，新的展台基础设施也不太可能及时完工。第二，许多机场的物理条件已经很有限，根本没有空间建设额外的基础设施。最后，基础设施项目通常非常昂贵，需要大量的前期投资。鉴于目前大多数机场和航空公司的财务状况，这绝对是一个不可取的解决方案。





	　　在需求方面，有两个变量需要考虑。航班数量可以减少，以降低停机位需求。然而，因为从危机中走出来，所有航空利益相关者都在努力实现流量最大化，以便恢复正常运营、偿还债务和实现盈利。此外，不同的研究表明人们渴望恢复旅行。因此，至少休闲旅游有望迅速反弹。这使得周转时间成为唯一的影响变量，以防止后新冠疫情停机位紧张。





	　　优化周转和缩短周转时间的举措并不新鲜。然而，由于未来数月和数年仍将保持相对高度的不确定性，因此要有效地管理周转将比以往任何时候都更加困难。





	　　本文原作者：Christiaan Hen