高高原機場選址影響因素與方法研究

李　婷

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高高原機場選址影響因素與方法研究

李婷

中國民航飛行學院
李婷（1989-）女，中國民航飛行學院研究生。

行業曲線

高高原地形限制多、天氣復雜多變等，使高高原機場的建設成為一項難度大且復雜的問題。機場建設的首要任務是選址，由于高高原的特殊性導致選址要考慮的因素很多，因此通過對高高原特點分析得到高高原機場選址的影響因素并對其進行分類，然后根據機場選址特性以及高高原機場的特點構建高高原機場選址模型，為未來高高原機場的建設提供依據。

在高高原上有著許多的熱門旅游區，而這些旅游區到最近的省會城市距離很遠，公路、鐵路不夠發達，限制了這些地區旅游業及城鎮的經濟發展。航空運輸是一種高效、快捷的運輸方式，對旅游業的發展至關重要，如果在離這些景區、城鎮較近的地方建設機場，就能促進旅游業和當地的經濟發展。因此，高高原機場的建設有著現實意義。根據民航的定義高高原機場是指海拔高度在2438m及以上的機場。高高原機場較平原機場由于海拔較高的原因，無論是從開始籌建，還是投入使用，都有著較強的特殊性，所以，高高原機場建設的首要任務——機場選址也變得尤為重要。

夏光輝對高原機場的建設、運行首要考慮的因素、設施、政策等進行總結，論述了用飛行性能分析的方法來指導機場運行和建設的必要性。盧厚清等利用PCA方法并根據我國現行的機場規劃設計技術規范，建立機場選址綜合評價模型。Hess S.and Polak J.W.對從舊金山地區出發的旅客對出發地機場的選擇進行了分析，作者第一次將混合 logit 模型引入到機場的選擇行為分析中，混合 logit 模型解決了旅行在選擇行為中存在一些隨機變化。

高高原機場選址影響因素分析

高高原機場由于海拔高、空氣密度和大氣壓力小、天氣復雜多變、地形復雜、凈空條件差、太陽輻射和向背陽地形受熱不均勻，導致了跑道較長，對飛機性能要求高，對人員要求高，對通信導航設備要求高等特點，導致在機場選址階段考慮的因素多、難度大。

機場選址應考慮地形及周圍障礙物，以保證飛行程序能適用且保障航班安全。飛機在大氣中飛行，大氣狀態的每一變化都會對飛行活動帶來影響，因此在選址的時候就要考慮各種影響航班運行的天氣因素。機場位置必須與上空航路交通型式相適應，并從空中交通管制的角度看機場場址的選擇是否恰當。地質要處于相對穩定的狀態，適宜機場的建設，地下水位不能過高，洪泛區、內澇區、古河道等禁止選擇，土質狀況應良好。所選場地應能夠滿足機場近期建設和遠期發展的需要，與城市距離適中，考慮對外交通的運輸道路，使去機場的地面交通時間盡量縮短。機場也是一個盈利的企業，在建設前要評估投資與回報，要盡可能減少不必要的工程量和拆遷量，機場所在地要求道路、通信等公共設施齊全，供油設施具備建設條件；有充足的供電、供水、供熱的能力，且機場周圍要有污水、固體廢棄物的處理能力。滿足文物保護及環境保護的要求。

圖1　高高原機場選址影響因素分析圖

表1　調查問卷

綜上所述，可以得到影響高高原機場的影響因素如圖1所示。

模糊聚類在高高原機場選址影響因素的應用

本文采用該模糊聚類的方法對上節得出的高高原機場選址影響因素進行分類。模糊集合的聚類方法可以在不對屬性進行泛化的基礎上進行樣本的綜合歸類，即具有對信息進行綜合處理的能力。

通過對相關單位調研，對其共計發放調查問卷 150份，將評價等級等級分為四級：

根據建立的評價集對指標的評價等級進行調研。通過對調查問卷細致地回收與檢查，整理出有效問卷106份，并統計出指標評價集各元素對應的選擇人數，如表1所示。

一、確定需要處理的樣本對象，并對需要處理的樣本進行聚類。可用矩陣表示。因此對表1中各行向量進行歸一化處理，得到影響因素指標集對所對應的模糊評價矩陣R。

二、建立模糊相似矩陣。在建立模糊相似矩陣的過程中，為避免出現大數吃小數的情況，用多元分析法確定經數據標準化后的對象間的相似程度。

得到相應的模糊相似矩陣為：

三、分類。利用模糊等價閉包法求出模糊等價矩陣。用平方自合成法求得R的傳遞閉包。即：

得到相應的模糊等價矩陣為：

然后根據模糊等價矩陣確定適當的閥值范圍，在各閥值范圍內進行分類。

（1）當0.80＜α≤0.83時，全部樣本可分為1類：｛1，2，3，4，5，6，7，8｝

（2）當0.83＜α≤0.85時，全部樣本可分為2類：｛1，2，3，4｝，｛5，6，7，8，9，10，11｝，｛12，13｝

（3）當0.85＜α≤0.90時，全部樣本可分為5類：｛1，2，3，4｝，｛5，6，7，8，9，10，11｝，｛12，13｝

（4）當0.90＜α≤0.99時，全部樣本可分為7類：｛1，2，3，4｝，｛5，6，7，8｝，｛9｝，｛10｝，｛11｝，｛12｝，｛13｝

（5）當0.99＜α≤1.00時，全部樣本可分為8類：｛1｝，｛2｝，｛3｝，｛4｝，｛5｝，｛6｝，｛7｝，｛8｝，｛9｝，｛10｝，｛11｝，｛13｝

高高原機場選址模型

由于旅客的目的地大多是附近的城鎮以及旅游景點，因此機場與城鎮間的距離距離盡可能短是除安全外的一個重要的目標。此外，機場也是一個盈利的企業，在建設前要評估投資與回報，據此建立目標函數如下：表示共有m個備選場址

cij表示i客戶到j需求點單位出行成本

dij表示i客戶到j需求點距離

fm表示m場址建設成本

sm表示輔助交通建設成本

由于高高原機場選址應考慮的因素非常多，因此根據前文所得的分類，建立約束條件：為根據模糊聚類方法得到的一種高高原機場選址影響因素分類。

結語

高高原上的城鎮以及旅游景區離發達城市較遠，且公路、鐵路不夠發達，限制了其發展，也給出行者帶來很多不便，發展航空業對高高原的發展非常重要。

高高原機場由于海拔高、空氣密度和大氣壓力小、天氣復雜多變、地形復雜、凈空條件差、太陽輻射和向背陽地形受熱不均勻，導致了跑道較長，對飛機性能要求高，對人員要求高，對通信導航設備要求高等特點，導致在機場選址階段考慮的因素多、難度大。因此本文通過運用模糊集合的聚類方法，對高高原機場選址的影響因素進行分類，通過閥值的變換，可以得到不同的分類。以成本最小為目標建立目標函數，選定合適的分類建立約束條件，完成選址模型的建立。

本文綜合了專家以及相關人員的意見，分析得出了較全面的高高原機場的選址因素，并構建了高高原機場選址模型，對未來高高原機場建設的選址階段提供了一定的參考。

基金項目：學校科研基金學生科技活動基金；項目名稱：高高原機場選址方法及影響因素研究；項目編號：X2015-19

DOI：10.3969/j.issn.1001- 8972.2016.13.029