民航空運排程分析模式之應用

Abstract

由於民航空運系統的營運成本 (包括機料、燃料... 等費用) 高、人事費用高，欲節 省成本必須有效利用現有之資源 (飛行器與勤務人員) ，飛行器與飛航勤務人員之排 程問題因而成為節省成本之重要考慮因素。在歐美，許多專家學者應用作業研究的方 法於空運系統的排程問題，實際操作的結果，成功的個案甚多，頗值得借鏡。 民航空運排程系統基本上均由飛航班次時間表開始，對飛行器排定飛航路線，產生飛 行航程計劃(Flight Routing)；對人員的排程則是以班次時間表、飛航安全管制與勞 基法等法規限制及人力資源相互配合，藉以產生人員之可行服勤組合，再由其中選出 最佳之服勤組合，最後加上公平性、個人偏好等因素之考慮後，即可排定人員值勤時 間表。本研究假設飛機之班次時間表已固定，應用國外發展之模式：(1) 單一機種飛 航路線之排程、(2) 飛航時間表受擾動之應變計劃，將飛機巡航路線之問題作一探討 。 就單一機種飛航路線之排程問題而言，採用Levin 於1971年所提出之綱路分析模式， 其目標為整個飛航路綱中所需之飛機數目最少。當飛機因故障、維修等技術原因而無 法執行勤務時，如何變動既定之時間表，以較少架飛機巡航於既定之各航段之問題即 屬飛航時間表受擾動之應變計劃問題，所採用之分析模式為Teodorovic and Guberin ic於1984年提出，其目標為總延滯 (人小時) 最少。 在隨機人員的排程方面，本研究應用中華航空公司部份航線之實際班表與其實際飛勤 作業的法規限制考慮，產生空勤隨機人員之服勤組合，以每周68個班次往返台北與香 港、東京、洛杉磯等地之747 與747-400 飛機之服勤路線綱為個案研究範圍。結果在 飛行時間、工作時間與休息時間等法規限制之下，共產生256 種可行之服勤組合。將 所有可行組合之成本算出，再建立集合涵蓋問題(Set Covering Problem)之模式求解 最佳組合，得到20組、25組、18組等三種最佳組合方案之多重解。其中以第三種 (18 組) 解所分配之服務組合勞逸較平均。 本研究對民航空運排程系統提出一明確之模式分析架構，並以部份實際航空路綱驗證 其實用之可行性。然此研究僅屬開端，其目的在引發國內空運領域之相關研究學者與 航空公司作業決策相關單位對此問題之重視，使得管理決策、作業研究等方法在國內 生根，不必完全依賴國外既有之系統。後續之相關研究值得有志者繼續努力發展，充 實國內民航空運排程之陣容，使國人自行研究發展適合國情之理論與國內之實務相結 合，使台灣早日成為亞洲重要的國際轉運中心。