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摘 要：本文通过对北京首都国际机场、上海虹桥国际机场、广州白云国际机场、成都双流国际机场和哈尔滨太平国际机场五个机场的追踪统计，分析了国内航空公司延误的时间和空间分布特征，为不正常航班情形下的运行调度和延误航班的恢复提供参考。
关键词：航空运输，航班延误，延误特征，延误规律
Analysis of domestic airport flight delay distribution
XU Xiao-mei， CHEN Xing， ZHU Xiao-qian
（Air Transport Department， Shanghai University Of Engineering Science， Shanghai 201620，China）
Abstract： Based on five airports tracking statistics which are the Beijing Capital International Airport， ShanghaiHongqiao International Airport， Guangzhou Baiyun International Airport， Chengdu Shuangliu International Airport and Harbin Taiping International Airport， the article had used Bayesian model to analysis of different airlines， different periods of delay length， delay rate and the law of the cycle， in order to provide a reference for operation scheduling and recovery in case of abnormal fright.
Keywords： Air transport， Flight delay， Delay characteristics， Delay law
1. 引言
民航業的快速发展，使我国空域日趋拥挤、机场更加繁忙。近年来航班延误现象愈演愈烈，严重影响了机场、航空公司和旅客的利益，广大旅客对出行延误反映强烈。中国民用航空局出台了一系列措施，努力减少航班延误，但延误现象还是时有发生。一个机场的延误程度究竟如何，不同航空公司、不同时段的延误情况需要定量的数据进行刻画，同时也是进一步采取改进措施的基础。
目前国内外对航班延误分析较多，就知网、万方等知名文献收录网站显示“航班延误”相关文献共计8330余条，其中部分文献从定性角度就航班延误原因及航班延误服务进行了一定程度的研究；部分文献将算法的知识引入到航班调度中，从而建立了进港航班离散时间模型，以减少可能引起的延误；也有文献对运用预警管理理论，对航空公司航班延误的风险进行综合评价，最后采用最大隶属原则对航班延误进行风险定位；还有文献针对航空公司延误成本提出模型并作研究。但上述研究对机场航班延误的统计规律有所忽略，未对延误规律进行系统分析。
此次调查进行了为期一个月的数据采集，选取北京首都国际机场（PEK）、广州白云国际机场（CAN）、上海虹桥国际机场（SHA）、成都双流国际机场（CTU）及哈尔滨太平国际机场（HRB）作为研究对象，2013年这四个机场的旅客吞吐量名次分别为1、2、4、5、23，机场规模上既有同级对比又有层次上的区分，同时该五个机场分别位于我国的华北、华南、华东、西南以及东北位置，地理位置覆盖面广泛，使数据、结论更全面、更具客观代表性。数据收集主要针对以上各机场的延误航班、航线、时刻、时长以及延误因素等进行记录。
2. 延误特征分析
2.1四大机场航班延误总体情况
图2.11、图2.12呈现四大机场的平均日航班总量及延误班次情况，结合此二图可以得出航班延误班次与一个机场的规模、业务量以及旅客吞吐量等相关联，航班总量越大，延误次数越多。从图2.11中可知哈尔滨太平国际机场的日平均延误次数处于四大机场的最低位，但相比其他三个机场其航班延误率却是最高的，说明该机场在运营管理调度上还需做进一步改善及合理的规划。此外，该部分数据收集处于冬季阶段，不排除由冰雪等恶劣天气造成的不正常航班导致其延误率增高的可能性。
2.2 四大机场航班延误时长分析
汇总一个月的延误数据，四大机场延误航班在时长的分布上如图2.21.
从结果来看，延误时长大多数都在4小时以内： 0-0.5小时内递增，以0.5-1小时为转折点，在1-2小时、2-3小时、3-4小时和4小时内递减，而4小时以上的基本为0。A点是在0.5-1小时该延误时间段中延误班次次数的最高点，延误率为46.34%，而0.5小时以下及1-2小时的延误率分别为26.64%和26.18%，说明此时段造成延误最可能的原因是地区的流量控制，当飞机多、流量大时，容易受到其他地方的管制限制，特别是在天气达不到飞行标准时，延误时长可能延至2-4小时，但此类延误率为5%。北京首都国际机场是中国地理位置最重要、规模最大、设备最齐全、运输生产最繁忙的大型国际航空港，所有时段的延误率37.4%。而广州白云国际机场也是重要枢纽机场，延误率达到39.15%。其中机场规模最小的HRB机场在2013年每日平均旅客吞吐量仅有2.8万人次，延误率为5%左右。综上所述，还可以得出的结论是航班延误次数是与机场的客运吞吐量基本成正相关的。
图2.22是北京首都国际机场、广州白云国际机场、成都双流国际机场及哈尔滨太平国际机场同一时间内各机场进港到达时的航班延误时长情况，延误率分别为33.05%，37.82%，23.09%，6%，且每个时段的延误情况与离港延误趋势大体相同，从总体上来看，进港的航班延误总次数为3040班次，而离港的航班延误为1656班次，每个时长内的延误班次也多于离港的班次，大致原因是离港的航班受到的限制条件多，比如：进港的航班流量控制，调度力不足等，但也不排除进港航总数本来就比离港航班总数要多的原因。该图中成都双流国际机场延误趋势的线段在1-2小时内的延误率也相对较高，其原因可能是成都处于盆地地区，天气变化情况较大。 2.3 四大机场航班延误周期规律分析
图2.31为上海虹桥国际机场4月份内四周平均每天的延误班次，数据显示周期内各天的延误呈波动规律，其中周二的延误班次最多，周六最少，周一、五、日的延误班次基本维持在同一水平线上。周二延误次数最高的可能原因是位于一周的前端，公务的出行及返航人员相对集中，航班次数较多，导致延误增加；而周六处于双休日中，避开了公务、旅行的往返高峰，因而呈现最低延误；周一、五、日三天延误班次虽呈相当水平，但处于周期的不同时间段，导致其航班延误的因素各有不同，周一公务出行需求较周末明显增加，周一的航班延误班次低于周二的可能原因是周一因公务返程而导致的客流量增加低于周二；周五、周日分别处于公休日的始末位置，因假期出行、返程带来的出行量增加，分别是周五、周日航班延误次数较多的主要因素。
图2.32是上海虹桥国际机场4月份平均每天7：00-21：00的航班延误班次。早上7：00-9：00的延误班次达到一天中的最低值，约为10次。这个期间起飞的，除了早班机还有一些备降在该机场的过夜班机，相对而言受天气和流量控制的影响概率比较小。此外，上午9：00、10：00、下午12：00，航班延误次数仍相对较低，也是可以选择的出行时间。12：00以后，延误班次就呈较快速度增长。其中14：00的延误班次达到一天中的峰值，说明此时段客流量较大，航班调控受到其他航班的影响也较大，航班累计延误也可能是造成该现象的重要因素之一。15：00后延误航班班次小幅减少。
3. 结论
总的来看，我国机场航班延误时长主要分布在0.5-1小时之间，1-3小时延误时长的数据呈较明显的下降趋势，4小时以上的延误较少。此外，在进离港对比中，离港延误发生概率略高于进港延误，其原因主要为航班流量控制等。以一周时间为研究周期时，数据显示周二的延误班次最多，周一、周五、周日次之。同时，一天的时间段中延误高峰集中于13：00-15：00，其中累计延误是导致该时间段延误集中的主要因素。因此，旅客可避開以上延误高峰期，选择合适的时间出行。
参考文献
[1]曹卫东.基于改进贝叶斯网络结构学习的航班延误波及分析[D].天津：天津大学，2009.
[2]曹卫东，丁建立.航班延误树的构造与波及分析[J].计算机工程与应用，2008，44（16）：202-210.
[3]鲍和映.航空公司不正常航班调度研究[D].南京：南京航空航天大学， 2013.
[4]白凤，朱金福，高强.基于列生成法的不正常航班调度[J].系统工程理论与实践，2010，30（11）：2036-2045.
关键词：航空运输，航班延误，延误特征，延误规律
Analysis of domestic airport flight delay distribution
XU Xiao-mei， CHEN Xing， ZHU Xiao-qian
（Air Transport Department， Shanghai University Of Engineering Science， Shanghai 201620，China）
Abstract： Based on five airports tracking statistics which are the Beijing Capital International Airport， ShanghaiHongqiao International Airport， Guangzhou Baiyun International Airport， Chengdu Shuangliu International Airport and Harbin Taiping International Airport， the article had used Bayesian model to analysis of different airlines， different periods of delay length， delay rate and the law of the cycle， in order to provide a reference for operation scheduling and recovery in case of abnormal fright.
Keywords： Air transport， Flight delay， Delay characteristics， Delay law
1. 引言
民航業的快速发展，使我国空域日趋拥挤、机场更加繁忙。近年来航班延误现象愈演愈烈，严重影响了机场、航空公司和旅客的利益，广大旅客对出行延误反映强烈。中国民用航空局出台了一系列措施，努力减少航班延误，但延误现象还是时有发生。一个机场的延误程度究竟如何，不同航空公司、不同时段的延误情况需要定量的数据进行刻画，同时也是进一步采取改进措施的基础。
目前国内外对航班延误分析较多，就知网、万方等知名文献收录网站显示“航班延误”相关文献共计8330余条，其中部分文献从定性角度就航班延误原因及航班延误服务进行了一定程度的研究；部分文献将算法的知识引入到航班调度中，从而建立了进港航班离散时间模型，以减少可能引起的延误；也有文献对运用预警管理理论，对航空公司航班延误的风险进行综合评价，最后采用最大隶属原则对航班延误进行风险定位；还有文献针对航空公司延误成本提出模型并作研究。但上述研究对机场航班延误的统计规律有所忽略，未对延误规律进行系统分析。
此次调查进行了为期一个月的数据采集，选取北京首都国际机场（PEK）、广州白云国际机场（CAN）、上海虹桥国际机场（SHA）、成都双流国际机场（CTU）及哈尔滨太平国际机场（HRB）作为研究对象，2013年这四个机场的旅客吞吐量名次分别为1、2、4、5、23，机场规模上既有同级对比又有层次上的区分，同时该五个机场分别位于我国的华北、华南、华东、西南以及东北位置，地理位置覆盖面广泛，使数据、结论更全面、更具客观代表性。数据收集主要针对以上各机场的延误航班、航线、时刻、时长以及延误因素等进行记录。
2. 延误特征分析
2.1四大机场航班延误总体情况
图2.11、图2.12呈现四大机场的平均日航班总量及延误班次情况，结合此二图可以得出航班延误班次与一个机场的规模、业务量以及旅客吞吐量等相关联，航班总量越大，延误次数越多。从图2.11中可知哈尔滨太平国际机场的日平均延误次数处于四大机场的最低位，但相比其他三个机场其航班延误率却是最高的，说明该机场在运营管理调度上还需做进一步改善及合理的规划。此外，该部分数据收集处于冬季阶段，不排除由冰雪等恶劣天气造成的不正常航班导致其延误率增高的可能性。
2.2 四大机场航班延误时长分析
汇总一个月的延误数据，四大机场延误航班在时长的分布上如图2.21.
从结果来看，延误时长大多数都在4小时以内： 0-0.5小时内递增，以0.5-1小时为转折点，在1-2小时、2-3小时、3-4小时和4小时内递减，而4小时以上的基本为0。A点是在0.5-1小时该延误时间段中延误班次次数的最高点，延误率为46.34%，而0.5小时以下及1-2小时的延误率分别为26.64%和26.18%，说明此时段造成延误最可能的原因是地区的流量控制，当飞机多、流量大时，容易受到其他地方的管制限制，特别是在天气达不到飞行标准时，延误时长可能延至2-4小时，但此类延误率为5%。北京首都国际机场是中国地理位置最重要、规模最大、设备最齐全、运输生产最繁忙的大型国际航空港，所有时段的延误率37.4%。而广州白云国际机场也是重要枢纽机场，延误率达到39.15%。其中机场规模最小的HRB机场在2013年每日平均旅客吞吐量仅有2.8万人次，延误率为5%左右。综上所述，还可以得出的结论是航班延误次数是与机场的客运吞吐量基本成正相关的。
图2.22是北京首都国际机场、广州白云国际机场、成都双流国际机场及哈尔滨太平国际机场同一时间内各机场进港到达时的航班延误时长情况，延误率分别为33.05%，37.82%，23.09%，6%，且每个时段的延误情况与离港延误趋势大体相同，从总体上来看，进港的航班延误总次数为3040班次，而离港的航班延误为1656班次，每个时长内的延误班次也多于离港的班次，大致原因是离港的航班受到的限制条件多，比如：进港的航班流量控制，调度力不足等，但也不排除进港航总数本来就比离港航班总数要多的原因。该图中成都双流国际机场延误趋势的线段在1-2小时内的延误率也相对较高，其原因可能是成都处于盆地地区，天气变化情况较大。 2.3 四大机场航班延误周期规律分析
图2.31为上海虹桥国际机场4月份内四周平均每天的延误班次，数据显示周期内各天的延误呈波动规律，其中周二的延误班次最多，周六最少，周一、五、日的延误班次基本维持在同一水平线上。周二延误次数最高的可能原因是位于一周的前端，公务的出行及返航人员相对集中，航班次数较多，导致延误增加；而周六处于双休日中，避开了公务、旅行的往返高峰，因而呈现最低延误；周一、五、日三天延误班次虽呈相当水平，但处于周期的不同时间段，导致其航班延误的因素各有不同，周一公务出行需求较周末明显增加，周一的航班延误班次低于周二的可能原因是周一因公务返程而导致的客流量增加低于周二；周五、周日分别处于公休日的始末位置，因假期出行、返程带来的出行量增加，分别是周五、周日航班延误次数较多的主要因素。
图2.32是上海虹桥国际机场4月份平均每天7：00-21：00的航班延误班次。早上7：00-9：00的延误班次达到一天中的最低值，约为10次。这个期间起飞的，除了早班机还有一些备降在该机场的过夜班机，相对而言受天气和流量控制的影响概率比较小。此外，上午9：00、10：00、下午12：00，航班延误次数仍相对较低，也是可以选择的出行时间。12：00以后，延误班次就呈较快速度增长。其中14：00的延误班次达到一天中的峰值，说明此时段客流量较大，航班调控受到其他航班的影响也较大，航班累计延误也可能是造成该现象的重要因素之一。15：00后延误航班班次小幅减少。
3. 结论
总的来看，我国机场航班延误时长主要分布在0.5-1小时之间，1-3小时延误时长的数据呈较明显的下降趋势，4小时以上的延误较少。此外，在进离港对比中，离港延误发生概率略高于进港延误，其原因主要为航班流量控制等。以一周时间为研究周期时，数据显示周二的延误班次最多，周一、周五、周日次之。同时，一天的时间段中延误高峰集中于13：00-15：00，其中累计延误是导致该时间段延误集中的主要因素。因此，旅客可避開以上延误高峰期，选择合适的时间出行。
参考文献
[1]曹卫东.基于改进贝叶斯网络结构学习的航班延误波及分析[D].天津：天津大学，2009.
[2]曹卫东，丁建立.航班延误树的构造与波及分析[J].计算机工程与应用，2008，44（16）：202-210.
[3]鲍和映.航空公司不正常航班调度研究[D].南京：南京航空航天大学， 2013.
[4]白凤，朱金福，高强.基于列生成法的不正常航班调度[J].系统工程理论与实践，2010，30（11）：2036-2045.