基于改进断裂点理论的机场吸引范围界定系统及界定方法与流程

1.本发明涉及民用航空技术领域，尤其是涉及一种基于改进断裂点理论的机场吸引范围界定系统及其方法。


背景技术：

2.随着区域经济区和民航业的快速发展，越来越多的机场正在规划建设或改扩建当中，呈现多个机场共同承担区域内的对外运输。且每个民用机场都有自己的市场，即每个机场都有自己的航空客源和货源，它反映机场之间、机场与其他运输方式之间、机场与地面交通之间衔接的协调关系，故一些民用机场的吸引力范围不再局限于所在城市。因此，在城市群、机场群背景下，为适应民用机场发展，优化多机场区域机场布局，避免重复建设，充分配置区域内航空资源，如何准确地界定民用机场地面吸引范围起着关键的作用。
3.近些年，以城市群区域多机场系统为背景，基于机场吸引范围的界定问题而开展的机场布局与选址、航空业务量预测等研究属于当今国内外研究的热点问题之一。而在机场吸引范围的界定方面，国内外尚未形成一套较为统一的方法，且单独针对该类问题的研究相对缺乏。通常，在涉及到机场吸引范围的界定时，一般采用下述三种方法进行简单界定，第一种是以机场所在城市的行政界定。第二种是以机场为中心的半径距离，这里的距离常使用公里数和车程时间为衡量单位。第三种则是以机场的经济范围界定，包括机场的核心经济区域和邻近辐射经济区域。
4.在现阶段的相关研究中，针对吸引范围的分析和界定方法、客运和货运枢纽吸引范围的界定等方面均进行了一定的探讨，以专家打分法、相关系数法、线性加权法、重力模型、多维标度法、voronoi图、断裂点理论为代表，多应用于城市群系统的相关研究，在停车场、民用机场、大型客运枢纽等方面也得到了延伸发展。
5.然而，随着综合交通运输系统的日渐完善，上述方法的实际应用已然面临一定的局限，体现在以下几方面：第一，现有的机场吸引范围的界定方法以定性为主，对定量的重视不够；第二，机场吸引范围涉及到诸多复杂的影响指标，尚未形成完善统一的指标体系；第三，现有的研究大多从机场本身的角度考虑，没有考虑与其衔接的地面交通网络，对旅客的出行偏好重视程度不够；第四，忽略了区域内多机场系统中各机场之间、民航与其他交通方式之间存在的竞争与协调，未能客观反映相关影响因素，进而导致机场吸引范围界定不合理，最终造成机场布局不合理，机场群运力不足，经济效益不佳，甚至出现亏损。
6.因此，为提高机场吸引范围界定的实际可操作性，市场急需在借鉴已有成果的基础上，利用改进的断裂点理论，同时考虑运输市场的融合与竞争在不同规模下的民用机场对吸引范围产生的影响，深入分析城市群内多机场系统中机场的吸引能力，提出一种切实可行、操作简单、能客观反映相关影响因素的机场吸引范围界定方法。


技术实现要素：

7.为解决现有技术中的问题，本发明利用改进的断裂点理论，同时考虑运输市场的
融合与竞争在不同规模下的民用机场对吸引范围产生的影响，深入分析城市群内多机场系统中机场的吸引能力，提出一种切实可行、操作简单的机场吸引范围界定系统及其界定方法。
8.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于改进断裂点理论的机场吸引范围界定系统，包括：
9.评估对象模块，用于确认评估对象，并存储有相关待评估机场的相关资料；
10.机场吸引范围影响因素分析模块，用于录入和存储机场吸引范围的影响因素，并将相关影响因素的分析结果发送给数据处理模块；
11.数据处理模块，用于处理相关机场吸引范围的影响因素，并计算和构建出待评估机场的断裂点。
12.优选的技术方案，所述机场吸引范围影响因素分析模块包括机场吸引规模评估指标体系模块、旅客出行偏好评估指标体系模块；
13.所述机场吸引规模评估指标体系模块包括三个一级指标，该三个一级指标分别为：机场所在城市经济吸引力、地面运输网络、机场自身实力；
14.所述旅客出行偏好评估指标体系模块包括当地居民基本信息、地面出行线路特征信息、地面出行线路的选择意愿。
15.优选的技术方案，所述机场所在城市经济吸引力包括的二级指标如下：城市对外开放程度、人均可支配收入、第三产业产值及规模、从业人口数量、旅游资源；
16.所述地面运输网络包括的二级指标如下：地面运输网络通达性、地面运输网络通畅性；
17.所述机场自身实力包括的二级指标如下：机场等级、航线规模、航班密度、飞机年起降架次、机场年旅客吞吐量、换乘效率。
18.优选的技术方案，所述当地居民基本信息包括性别、年龄、工作性质、月收入；
19.所述地面出行线路特征信息包括到达线路站点所需时间、到达线路站点所需花费、乘坐交通方式预计耗时、乘坐交通方式预计花费；
20.所述地面出行线路的选择意愿包括假设休闲出行时假设首选项、假设公务出行时假设首选项。
21.优选的技术方案，所述数据处理模块采用熵权法、层次分析法相结合的非线性评估算法对断裂点模型进行改进的数据处理。
22.本发明还提供一种基于改进断裂点理论的机场吸引范围界定方法，其包括以下步骤：
23.获取待评估机场的机场吸引规模评估指标数据，所述机场吸引规模评估指标数据包括机场所在城市经济吸引力、地面运输网络、机场自身实力；
24.获取待评估机场所在城市群内的旅客出行偏好评估数据，所述旅客出行偏好评估数据包括当地居民基本信息、地面出行线路特征信息、地面出行线路的选择意愿；
25.待评估机场的机场吸引范围界定模型构建，所述机场吸引范围界定模型构建以机场吸引规模评估指标数据的综合评估结果的平方根为权值，建立改进的加权断裂点模型。
26.优选的技术方案，所述建立的加权断裂点模型的具体公式如下：
[0027][0028]
其中，ta为从断裂点到机场a的地面交通出行时间；ma和mb分别为机场 a、机场b的吸引规模；λa和λb分别为机场a、机场b吸引规模对应的修正系数； t
ab
为机场a、机场b之间地面交通线路的平均时距。
[0029]
优选的技术方案，所述机场a、机场b之间地面交通线路的平均时距t
ab
的计算公式如下：
[0030][0031]
其中，l为机场a、机场b间的地面交通方式线路数量；为第l种地面交通线路所占的权重；t
abl
为第l种交通线路在机场a、机场b间的所需时间；s
ab
为机场a和机场b所在城市人均每分钟的收入；t
ablsab
表示出行者在乘坐机场a、机场b间地面交通工具时产生的时间成本；p
l
为第l种交通线路的实际票价；t
ablsab
+p
l
表示出行者在乘坐机场a、机场b间地面交通工具时的综合出行成本；c
abl
为第l种交通线路在机场间的单位时间花费；则，表示出行者选择第l种交通线路的交通时距。
[0032]
优选的技术方案，机场a、机场b的吸引规模采用如下算法求得：
[0033]
获取评估数据，令所述获取的待评估机场的机场吸引规模评估指标数据具体如下：
[0034]
机场所在城市经济吸引力包括城市对外开放程度、人均可支配收入、第三产业产值及规模、从业人口数量、旅游资源；
[0035]
地面运输网络包括地面运输网络通达性、地面运输网络通畅性；
[0036]
机场自身实力包括机场等级、航线规模、航班密度、飞机年起降架次、机场年旅客吞吐量、换乘效率；
[0037]
假设第i个机场的第j个指标采集到的上述原始数据为则从m个机场采集到的n个评估指标原始数据矩阵为：
[0038][0039]
运用极值法对原始数据进行无量纲化处理，将各个机场吸引规模评估指标数据全部转化为0至1区间之内，具体无量纲化处理公式如下：
[0040][0041]
[0042]
运用熵权法针对层次分析法的专家认知和偏好程度的偏差进行修正的非线性综合评估方式确定待评估机场的机场吸引规模评估指标数据的评估指标权重，具体如下：
[0043]
层次分析法得到待评估机场的机场吸引规模评估指标数据的评估指标主观权重向量为：
[0044][0045]
令第j个指标对应的信息熵值为hj，则有，
[0046][0047]
其中，p
ij
为每项指标占总数的比例，表示概率矩阵中某一取值出现的概率；h介于0至1之间；
[0048]
则第j个因素项的熵权we为：
[0049][0050]
经熵权法定量评估后，可以得到待评估机场的机场吸引规模评估指标数据的评估指标客观权重向量：
[0051][0052]
先利用层次分析法修正熵权法无法解决的蕴含隐匿信息和顺序性的问题，再利用熵权法针对层次分析法的专家认知和偏好程度的偏差进行修正，得到非线性综合权重：
[0053][0054]
进而得到非线性综合权重向量为：
[0055][0056]
最后根据各指标原始数据的无量纲化和对应的非线性综合权重向量，得到第i个机场的吸引规模为：
[0057][0058]
机场吸引规模对应的修正系数为该机场旅客吞吐量与该机场所在城市的旅客对外出现总量的比值。
[0059]
优选的技术方案，所述获取的待评估机场所在城市群内的旅客出行偏好评估数据具体如下：
[0060]
当地居民基本信息包括性别、年龄、工作性质、月收入；
[0061]
地面出行线路特征信息包括到达线路站点所需时间、到达线路站点所需花费、乘坐交通方式预计耗时、乘坐交通方式预计花费；
[0062]
地面出行线路的选择意愿包括假设休闲出行时假设首选项、假设公务出行时假设首选项；
[0063]
假设第i个民航旅客的第j个指标采集到的调查数据为则从p个旅客采集到的q个评估指标原始数据矩阵为：
[0064][0065]
选择多项logit模型作为旅客抉择某种线路出行的求解模型，则旅客δ选择某种地面线路出行的概率为：
[0066][0067]
其中，v
δl
为选择第l种线路出行对旅客δ的实际效用；0≤p
δl
≤1，∑p
δ
＝1；旅客选择某种地面线路出行的概率p
δl
即作为对应的地面交通线路所占的权重
[0068]
与现有技术相比，本发明一种基于改进断裂点理论的机场吸引范围界定系统及界定方法的有益效果是：
[0069]
1、利用改进的断裂点理论，同时考虑运输市场的融合与竞争在不同规模下的民用机场对吸引范围产生的影响，深入分析城市群内多机场系统中机场的吸引能力，提出一种切实可行、操作简单、主客观相统一，评估更真实有效的的机场吸引范围界定系统和界定方法。
[0070]
2、现有的机场吸引范围界定方法，很少考虑与其衔接的地面交通网络，以及旅客出行偏好的影响。为提高机场吸引范围的实用性，本发明以城市断裂点理论为基础，对其中的重要参数予以改进，利用改进的断裂点模型进行多机场系统中机场范围的界定，使得机场吸引范围界定更加客观真实有效。
[0071]
3、本发明以综合交通运输为背景，考虑了发达的公路和铁路运输网络对民用机场具有很大的竞争与促进作用，并提出以地面交通出行时间为量化标准的吸引范围界定方法。然后，为分析旅客出行偏好的行为机理，针对于与机场衔接的地面交通网络来建立离散选择模型。其次，将研究区域的机场所在城市看作是一个整体，运用专家评价法和熵权法综合确定机场的吸引规模，并通过机场吞吐量与城市对外出行总量针对机场规模进行修正。最后，为确定某城市群的机场吸引范围，分析城市群中多对机场之间的断裂点，将断裂点抽象为机场之间空间联系直线上的点，并分别计算各个断裂点到各机场的地面交通出行时间，同时可通过地理图的形式直观展现城市群中断裂点的位置分布情况，为确定多机场系统吸引范围界定提供新的思路和方法。
[0072]
4、本发明在计算机场吸引规模时，考虑到定性和定量评估方法各自具有优点和不足，采用主、客观相结合的综合赋权方法，先利用层次分析法修正熵权法无法解决的蕴含隐匿信息和顺序性的问题，再利用熵权法针对层次分析法的专家认知和偏好程度的偏差进行修正。选用非线性综合评估，既可有效的保留全部评估信息，又可弥补线性加权叠加主观臆断的不足，避免主客观评估方法相结合易产生的失衡问题，增强评估效果的信度和效用。
[0073]
5、由于每个民用机场都有自己的市场，即每个机场都有自己的航空客源或货源。考虑到不同规模的民用机场，由于航班密度、票价、出行距离等原因，对于旅客的吸引程度不尽相同。故，本发明引入机场旅客吞吐量与该机场所在城市的旅客对外出行总量之比作
为机场规模的修正系数，使得评估更加客观、有效。
[0074]
6、本发明通过测算机场之间吸引范围的分界点，可以察觉机场之间断裂点的相对变化、机场之间的运营现状，从而衡量机场之间的相互影响程度。以此作为机场布局规划、扩建及改建时的主要考量，合理分配城市群内航空资源，准确定位机场功能，不盲目增建机场及延长跑道，实现机场之间的协调发展和差异化运营。同时，确保多机场系统中机场之间机场规模、等级和功能定位相匹配，为解决综合交通运输网络与民航运输网络的整体协调布局规划提供依据。该方法结合综合交通背景下旅客可达机场的地面交通方式对机场吸引范围的影响，建立以地面交通出行时间为量化标准的改进断裂点计算公式。一方面，考虑到多机场系统中的航空资源整合、新机场布局与既有机场的竞争和协调作用，关注多机场系统的整体规划。另一方面，关注到民航旅客不同出行距离和出行目的的需要，解决了传统断裂点模型无法反映机场间真实吸引范围的问题，从而提升机场的竞争力，为解决类似的机场吸引范围界定问题提供了新的思路和方法。
附图说明
[0075]
图1为本发明一种基于改进断裂点理论的机场吸引范围界定系统的整体系统架构图；
[0076]
图2为本发明机场吸引规模评估指标体系模块的架构示意图；
[0077]
图3为本发明旅客出行偏好评估指标体系模块的架构示意图；
[0078]
图4为本发明一种基于改进断裂点理论的机场吸引范围界定方法的流程示意图。
具体实施方式
[0079]
如图1至图4所示，一种基于改进断裂点理论的机场吸引范围界定系统，包括以下模块：
[0080]
评估对象模块，用于确认评估对象，并存储有相关待评估机场的相关资料；
[0081]
机场吸引范围影响因素分析模块，用于录入和存储机场吸引范围的影响因素，并将相关影响因素的分析结果发送给数据处理模块；该机场吸引范围影响因素分析模块包括机场吸引规模评估指标体系模块、旅客出行偏好评估指标体系模块；
[0082]
如图2所示，所述机场吸引规模评估指标体系模块包括三个一级指标，该三个一级指标分别为：机场所在城市经济吸引力、地面运输网络、机场自身实力；
[0083]
所述机场所在城市经济吸引力包括的二级指标如下：城市对外开放程度、人均可支配收入、第三产业产值及规模、从业人口数量、旅游资源；
[0084]
所述地面运输网络包括的二级指标如下：地面运输网络通达性、地面运输网络通畅性；
[0085]
所述机场自身实力包括的二级指标如下：机场等级、航线规模、航班密度、飞机年起降架次、机场年旅客吞吐量、换乘效率。
[0086]
如图3所示，所述旅客出行偏好评估指标体系模块包括当地居民基本信息、地面出行线路特征信息、地面出行线路的选择意愿。
[0087]
所述当地居民基本信息包括性别、年龄、工作性质、月收入；
[0088]
所述地面出行线路特征信息包括到达线路站点所需时间、到达线路站点所需花
费、乘坐交通方式预计耗时、乘坐交通方式预计花费；
[0089]
所述地面出行线路的选择意愿包括假设休闲出行时假设首选项、假设公务出行时假设首选项。
[0090]
数据处理模块，用于处理相关机场吸引范围的影响因素，并计算和构建出待评估机场的断裂点。所述数据处理模块采用熵权法、层次分析法相结合的非线性评估算法对断裂点模型进行改进的数据处理。
[0091]
如图4所示，本发明一种基于改进断裂点理论的机场吸引范围界定系统的工作原理及界定方法如下：
[0092]
首先，合理界定机场吸引范围，是构建坚固民航运输网络的关键环节。现有的机场吸引范围界定方法，很少考虑与其衔接的地面交通网络，以及旅客出行偏好的影响。为提高机场吸引范围的实用性，本发明以城市断裂点理论为基础，对其中的重要参数予以改进。利用改进的断裂点模型进行多机场系统中机场范围的界定。
[0093]
1基础理论分析
[0094]
1.1断裂点理论
[0095]
断裂点理论是一种城市或区域空间相互作用的定量界定方法，该理论认为，城市的吸引范围，与城市的规模成正比，也与距此城市中心的距离成反比。而相邻两座城市的吸引力会在断裂点处达到平衡，同时每座城市对邻近城市或区域的影响力也是非均等的，故相邻城市之间吸引范围的断裂点可由以下公式得出：
[0096][0097]
式中：da为从断裂点到城a市间的距离；d
ab
为两城的直线距离；pa和pb为a和 b城的人口数量。
[0098]
断裂点理论作为城市吸引范围研究的主要分析工具，被广泛运用于城市群、都市圈的经济、商业、竞争力等相关问题的实证研究。除此之外，从系统工程学角度，以该理论为思维模型的后备系统同样具有适用度。利用断裂点理论，提前做好保障以及预留措施，可以防止网络系统性风险的发生。
[0099]
在民用机场的研究中，每个机场都对相邻区域或机场的运营效率、旅客流量、旅客出行选择行为等产生深远影响，这种影响会随着机场所在城市或机场自身的等级、规模的不同而存在差异，并同样遵循距离衰减原则，两个相邻机场之间影响力达到一个平衡，即出现吸引力断裂点。因此，有效识别机场间的断裂点，一方面可以对多机场系统中的民用机场吸引范围进行合理界定；另一方面可以构建更坚固的民航运输网络，并为国防和应急运输提供保障。
[0100]
1.2多机场系统
[0101]
多机场系统是指某一城市、某一地区或者某一城市群内拥有多个用于商业运输服务的机场集合。在以城市群为核心的经济区内，由于民航对区域经济的发展具有不可替代的促进和推动作用，同时新建多个机场来满足民航运输需求和刺激经济增长速度是必然趋势，故在一个较小范围的区域内便形成了多个机场并存。
[0102]
在综合交通系统中，由于每种运输交通运输方式都各具优势，也有着自然不可替
代性，它们在城市群内共同承担着城市群内、外部的旅客货物运输任务。针对于城市群内部，不同城市之间，主要由优势运距较短的高速公路、高速铁路和普通铁路来承担；而针对于城市群外部，各个城市群之间，主要由优势运距较远的民航、高速铁路和普通铁路来承担。
[0103]
2机场吸引范围影响因素分析
[0104]
2.1机场吸引规模评估指标体系
[0105]
除一些特殊因素外，中国的民用机场普遍侧重于为区域或机场的经济发展服务，而航空运输需求的产生主要依赖于两个方面的共同作用，分别是机场自身的吸引能力和旅客出行偏好。由此产生的航空客流不仅可以满足不同出行距离和出行目的旅客的需要，还可以反映城市群的经济格局和机场的体系结构。
[0106]
在多机场系统中，机场吸引规模是综合诸多方面的结果，经比较和总结旅游城市、都市圈以及大型客运枢纽的评估指标体系，并遵循指标选取的全面性、可比性、可得性以及可表征性等基本原则，提出了机场吸引规模评估指标体系，包含3个一级指标和13个二级指标的树型层次结构，如图2所示。
[0107]
2.2旅客出行偏好评估指标体系
[0108]
对于机场来说，客流量是至关重要的生产指标。旅客是形成客流的主体，旅客是否选择某机场出行，很大程度上取决于与旅客进出机场密切关联的地面交通网络。本发明的研究对象是机场的吸引范围，故只考虑民航旅客对地面交通系统的选择行为偏好。因此，建立模型需要以个体为单位的合适观察数据，从而分析旅客出行偏好的行为机理。合适观察数据的选取和旅客出行调查数据的获取是机场吸引范围界定中重要的一步。在研究过程中，从旅客视角出发，结合城市群的当地实际情况以及效用产生的变量指标进行综合性考虑。经筛选，构建城市群内居民出行行为和意向的调查评估指标体系，归纳为三个部分，分别为当地居民基本信息情况、地面出行线路特征信息情况以及地面出行线路的选择意愿情况，如图3所示。
[0109]
3机场吸引范围界定模型构建
[0110]
机场的吸引力范围划分与其他交通的方式的划分有很大不同，由于民航交通方式的优势运输距离较远，较近的出行距离很少有旅客会选择乘坐民航出行，因此机场的吸引力划分范围比其他交通方式的会更大。其他交通方式的吸引范围可能是在城市内部，民用机场则是在多个城市组成的城市群之内进行划分。
[0111]
3.1改进的断裂点模型
[0112]
在综合交通系统大背景下，民航交通方式具有枢纽联接的重要属性。旅客选择乘坐民航出行与否，极大程度上依赖于与其衔接的地面运输网络。一般而言，以机场为中心的地面运输网络节点的服务效率越高、可供旅客出行选择的抵达机场区域的地面交通运输线路越丰富、抵达机场的平均耗时越短，则该机场有效服务面积范围越广，所面向的服务人口数量也会越多。因此，原始断裂点理论只考虑直线距离，已不能满足机场吸引力的特殊属性。考虑到旅客选择民航出行时，地面交通出行所需时间决定着机场吸引力的边界。对此，本发明在传统断裂点模型的基础上，引入地面综合出行成本和平均旅行时间，采用地面交通时间测算各机场的吸引范围。
[0113]
另外，传统断裂点模型应用城市人口数量间接表示城市规模和吸引力，但民航机
场的吸引力应体现为其规模、竞争力、自身实力等。为此，本发明以上述机场吸引力规模的综合评估结果的平方根为权值，提出改进的加权断裂点模型，求得更符合综合交通运输方式的机场吸引范围，可用式(2)表示：
[0114][0115]
上式中，ta为从断裂点到机场a的地面交通出行时间；ma和mb为机场a、b的吸引规模；λa和λb为机场规模对应的修正系数；l为民航机场a、b间的地面交通方式线路数量；w
il
为地面交通线路l所占的权重；t
abl
为第l种交通线路在机场a、b间的实际所需时间，单位：分钟；s
ab
为机场a和b所在城市人均每分钟的收入，单位：元/分钟。因此，t
ablsab
表示出行者在乘坐机场a、b间地面交通工具时产生的时间成本。p
l
为第l种交通线路的实际票价。从而， t
ablsab
+p
l
表示出行者在乘坐机场a、b间地面交通工具时的综合出行成本。c
abl
为第l种交通线路在机场间的单位时间花费，单位：元/分钟。则，表示出行者选择第l种交通线路的交通时距。
[0116]
由于机场间可供旅客选择的地面交通线路仅为3种，分别是高速公路、高速铁路和普通铁路。本实施例假设为相邻机场之间地面交通线路的平均时距，则机场吸引范围界定公式为
[0117][0118]
3.2机场吸引规模评估指标权重的计算
[0119]
3.2.1获取评估数据
[0120]
假设在吸引规模评估指标中，第i个机场的第j个指标采集到的原始数据为则从m个机场采集到的n个评估指标原始数据矩阵为：
[0121][0122]
3.2.2处理评估数据
[0123]
由于各因素指标的原始数据单位各不相同，在实际应用中应先将所有因素指标数据进行无量纲化处理。本发明可运用极值法，计算公式如下式(4)和式(5)所示，该方法将各指标数值全部转化为0至1区间之内，既保证区间的稳定性，又可以消除截距，从而避免赋权方法出现极端值现象。
[0124]
[0125][0126]
3.2.3确定评估指标权重
[0127]
民用机场吸引规模评定是一项复杂多指标的评估工作，单一的赋权方法无法科学合理的解释评估结果。目前应用最为成熟的指标权重计算方法为层次分析法和熵权法，分别是定性和定量的指标权重评估方法。
[0128]
(1)定性评估方法
[0129]
层次分析法需要将复杂问题的各种不确定因素按支配关系分组，构建递阶且有序的层次结构，并根据专家评估每两个因素的相对重要程度，结合单一或组合一致性检验，进行综合比较判断，是确定诸多因素相对权重的主观赋权方法。
[0130]
经定性评估后，可以得到指标的权重向量为：
[0131][0132]
(2)定量评估方法
[0133]
熵权法利用信息熵理论和方法，挖掘各种不确定因素的原始数据所包含信息量的多寡程度，并通过熵权定量计算和修正各因素相对权重的客观赋权方法。在该方法中第j个指标的信息熵值可定义为：
[0134][0135]
式中：p
ij
为每项指标占总数的比例，表示概率矩阵中某一取值出现的概率；h
[0136]
介于0至1之间。
[0137]
从而，计算以及修正各个因素项的客观权重，即第j个因素项的熵权we的可定义为：
[0138][0139]
经定量评估后，可以得到指标的权重向量为 (3)非线性综合评估
[0140]
考虑到定性和定量评估方法各自具有优点和不足，采用主、客观相结合的综合赋权方法，先利用层次分析法修正熵权法无法解决的蕴含隐匿信息和顺序性的问题，再利用熵权法针对层次分析法的专家认知和偏好程度的偏差进行修正。
[0141]
本发明为选用的非线性综合评估，如式(8)所示，既可有效的保留全部评估信息，又可弥补线性加权叠加主观臆断的不足，避免主客观评估方法相结合易产生的失衡问题，增强评估效果的信度和效用。
[0142]
[0143]
其中：wc为非线性综合评估得到的权重向量，如
[0144]
3.3机场吸引规模确定
[0145]
考虑各指标原始数据的无量纲化和非线性综合后的权重向量，得到第i个机场的吸引规模为：
[0146][0147]
3.4机场规模修正系数计算
[0148]
由于每个民用机场都有自己的市场，即每个机场都有自己的航空客源或货源。考虑到不同规模的民用机场，由于航班密度、票价、出行距离等原因，对于旅客的吸引程度不尽相同。
[0149]
故，本发明引入λ作为机场规模的修正系数，并将其定义为某机场旅客吞吐量ga与该机场所在城市的旅客对外出行总量g之比，如式(10)所示：
[0150][0151]
式中：λa为机场a的规模修正系数。
[0152]
3.5地面交通占比确定
[0153]
3.5.1获取调查数据
[0154]
假设在旅客出行偏好评估指标中，第i个民航旅客的第j个指标采集到的调查数据为则从p个旅客采集到的q个评估指标原始数据矩阵为：
[0155][0156]
3.5.2离散选择模型
[0157]
多项logit模型是个体的出行选择行为研究重要模型，适用于旅客在面对两种或以上不同交通线路可供选择的选择行为偏好问题。该方法依赖于效用最大化准则，即假设旅客会在认知范围内选择对自身效用最大的交通线路出行。旅客抉择某种线路出行是通过将它与其他线路进行比较，可定义为：
[0158][0159]
式中：v
δl
为选择第l种线路出行对旅客δ的实际效用；一般地，0≤p
δl
≤1，∑p
δ
＝1。故旅客选择某种地面线路出行的概率即相当于对应的地面交通线路所占的权重。
[0160]
3.6机场吸引范围界定
[0161]
根据上述测算结果，带入式(2)可计算出对应机场的断裂点位置。
[0162]
综上所述，本发明以综合交通运输为背景，发达的公路和铁路运输网络对民用机场具有很大的竞争与促进作用，并以地面交通出行时间为量化标准的吸引范围界定方法。然后，为分析旅客出行偏好的行为机理，针对于与机场衔接的地面交通网络来建立离散选择模型。其次，将研究区域的机场所在城市看作是一个整体，运用专家评价法和熵权法综合确定机场的吸引规模，并通过对应时间内的机场吞吐量与城市对外出行总量针对机场规模
进行修正。最后，为确定某城市群的机场吸引范围，分析城市群中多对机场之间的断裂点，将断裂点抽象为机场之间空间联系直线上的点，并分别计算各个断裂点到各机场的地面交通出行时间，同时可通过地理图的形式直观展现城市群中断裂点的位置分布情况。
[0163]
本发明通过测算机场之间吸引范围的分界点，可以察觉机场之间断裂点的相对变化、机场之间的运营现状，从而衡量机场之间的相互影响程度。以此作为机场布局规划、扩建及改建时的主要考量，合理分配城市群内航空资源，准确定位机场功能，不盲目增建机场及延长跑道，实现机场之间的协调发展和差异化运营。同时，确保多机场系统中机场之间机场规模、等级和功能定位相匹配，为解决综合交通运输网络与民航运输网络的整体协调布局规划提供依据。该方法结合综合交通背景下旅客可达机场的地面交通方式对机场吸引范围的影响，建立以地面交通出行时间为量化标准的改进断裂点计算公式。一方面，考虑到多机场系统中的航空资源整合、新机场布局与既有机场的竞争和协调作用，关注多机场系统的整体规划。另一方面，关注到民航旅客不同出行距离和出行目的的需要，解决了传统断裂点模型无法反映机场间真实吸引范围的问题，从而提升机场的竞争力，为解决类似的机场吸引范围界定问题提供了新的思路和方法。
[0164]
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。