ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA DOPRAVNÍ

Transkript

1 ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA DOPRAVNÍ Simulace příletů cestujících na schengenský terminál letiště Praha - Ruzyně a jejich přestupů na navazující lety SEMESTRÁLNÍ PRÁCE Vybrané statistické metody Vyučující: Vypracoval: Mgr. Šárka VORÁČOVÁ, Ph.D. Bc. Pavel Nádeníček PRAHA 2011

2 Zadání semestrální práce: Popis situace v praxi (skutecné, nebo fiktivní), formulace problému termíny THO, popis rešení problému, řešení simulacní metodou THO, záver, návrh optimálního rešení, diskuze vztahu vstupních a výstupních parametrů. Obsah 1. Popis situace v praxi Problematika cestujících, kteří přilétají na schengenský terminál letiště Praha - Ruzyně 2. Stručný popis práce modelu 3. Formulace problému termíny THO 4. Popis řešení problému optimalizace využití nástupních mostů pro přílety a odlety (hlavní cíl), optimalizace celní a pasové kontroly zavazadel a dopravníkových pásů pro výdej odbavených zavazadel (vedlejší cíle) 5. Řešení simulační metodou THO simulace pomocí programu HP Sim. 6. Závěr, návrh optimálního řešení, diskuze vztahu vstupních a výstupních parametrů

3 1. Popis situace v praxi Problematika cestujících, kteří přilétají na schengenský terminál letiště Praha Ruzyně Přistoupením České republiky do Evropské unie byla oblast letecké infrastruktury zásadním způsobem dotčena. Podpisem dohody o přistoupení se Česká republika mimo jiné zavázala, že zajistí volný pohyb osob uvnitř zemí schengenského prostoru a že bude provádět důkladné kontroly osob z třetích zemí do tohoto prostoru vstupujících a všech osob z tohoto prostoru vystupujících. Letiště Praha na začátek nové éry civilního letectví u nás reagoval již v roce 2006 otevřením Terminálu Sever 2, známého pod názvem schengenský terminál. Tato práce je zaměřena na problematiku příletů letadel ze zemí schengenské dohody na Terminál 2 a pohybu cestujících, který je možno rozdělit do třech možností: 1. Cestující v Praze přestupuje na navazující let v rámci schengenského prostoru 2. Cestující v Praze přestupuje na navazující let do zemí mimo schengenský prostor 3. Cestující v Praze svou cestu končí K dispozici máme jeden terminál pražského letiště (viz obrázek schengenský terminál je označen červeně) a naším úkolem je umožnit obsluhu příletového cestujícího ze zemí schengenské dohody na všech třech zmíněných cestách při dodržení všech bezpečnostních předpisů a provozních nařízení. Obrázek 1: Rozdělení terminálů letiště Praha V praxi můžeme říct, že pokud cestující pokračuje navazujícím letem uvnitř schengenského prostoru, netýká se ho celní, ani bezpečnostní kontrola a cestující po vystoupení z letadla pokračuje

4 přes transitní halu Terminálu 2 rovnou do nástupního mostu pro odlet navazujícího letu. Pokud ovšem cestující pokračuje letem za hranice schengenského prostoru, musí projít přes celní a pasovou kontrolu do Terminálu 1 a dále do nástupního mostu pro svůj navazující let. 2. Stručný popis práce modelu Cestující v Praze přestupuje na navazující let v rámci schengenského prostoru Po vystoupení z letadla se cestující ocitne buď v nástupním/výstupním mostu (tzv. gate) s přímým výstupem do příletové haly, nebo na letové stojánce (tzv. stand), odkud je do příletové haly dopraven autobusem. Z příletové haly projde volným průchodem do transitní haly a dále do nástupního mostu (gate) pro svůj pokračující let. Cestující v Praze přestupuje na navazující let do zemí mimo schengenský prostor Stejně jako v prvním případě se cestující dostane do příletové haly buď nástupním mostem nebo autobusem, odkud dále pokračuje volným průchodem do transitní haly směrem na Terminál 1. U vchodu do non-schengenského terminálu se zařadí do fronty před celní a pasovou kontrolou a po odbavení jednou ze čtyř přepážek pokračuje dále k nástupním mostům v odletové hale. Cestující v Praze svou cestu končí První část cesty cestujícího je opět stejná jako v předchozích dvou případech a cestující se ocitne v příletové hale. Odtud již ale pokračuje opačným směrem, k východu do města. Pokud má cestující odbavené zavazadlo, dostaví se k jednomu ze čtyř dopravníkových pásů a vyzvedne si jej. Pokud odbavené zavazadlo nemá, projde rovnou k východu a opouští letiště. 3. Formulace problému termíny THO. Simulace příletů cestujících představuje Markovský řetězec se spojitým časem (provozní doba letiště je 16 hodin denně hod. kvůli hlukovým postupům). Poissonovský vstupní tok je dán střední dobou mezi událostmi 1/λ=4. Frontový režim celé simulace je FIFO (First In First Out), přičemž cestující se do front řadí v takovém pořadí, v jakém přišli, a stejně tak i odcházejí. Podle Kendallovy klasifikace je možné systém příletů mostů zapsat jako D/M/7/. Letadla přistávají dle pevně stanovených minimálních radarových rozestupů deterministicky jednou za 4 minuty, přičemž doba, za kterou opustí letadlo do gate nebo autobusu se pohybuje s exponenciálním rozdělením

5 kolem 3 minut. Během provozní doby letiště tedy přistane na schengenský terminál 240 letadel. Terminál má 7 nástupních/výstupních mostů, 4 jsou používány pro přílet, 3 pro odlet. Dále jsou pro přílet k dispozici 3 stojánky obsluhované autobusy. Obrázek 2: Přehled práce simulace příletů cestujících na schengenský terminál Nejpoužívanějším typem letadla v Praze je Airbus A320 s kapacitou kolem 160 cestujících (záleží na verzi) a ze statistik Českých aerolinií za rok 2009 vyplývá, že průměrná obsazenost letadel se pohybuje kolem 60% kapacity letadla, tudíž lze konstatovat, že každým letadlem v průměru přiletí 100 cestujících.

6 Po příletu trvá v průměru 4 minuty, než cestující vystoupí z letadla. Pokud pokračují mostem přímo do terminálu, zabere jim to další 3 minuty. Pokud ale jedou ze vzdálené stojánky autobusem, trvá jim cesta z letadla do haly v průměru 15 minut. Dalším subsystémem je doprava cestujících autobusem od letadel ze vzdálených stojánek do terminálu. Tento systém lze zapsat jako M/M/3/300. Příjezd letadel po pojezdových drahách na stojánku i doba přestupu z letadla do autobusu je dána exponenciálním rozdělením, k dispozici máme 3 stojánky a 3 autobusy. Do každého autobusu se vejde 100 lidí. Tento subsystém je jako jediná součást celého systému frontovým systémem typu LIFO Last In First Out, protože pokud nastoupíte do autobusu první, s velkou pravděpodobností vystoupíte až jako poslední. Kapacitu příletové haly jsem stanovil podle výpočtu statické kapacity. Statická kapacita vyjadřuje maximální možné na plnění určitého prostoru cestujícími při současném požadavku na udržení předem zamýšlené úrovně komfortu. Spočteme ji jako podíl užitné plochy určitého místa s koeficientem standardního prostoru připadajícímu na jednoho cestujícího. Můj odhad užitečné plochy příletové haly je 2700 m 2. Za předpokladu, že by letiště Praha chtělo i nadále poskytovat služby ve třídě A, můžeme vzít aritmetický průměr z hodnot uvedených v příslušném sloupci a dosadit jej do jmenovatele ve vzorci. Úroveň služeb užitečný prostor na jednoho cestujícího v m 2 Subsystém A B C D E F Odbavovací přepážky 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 - Příletová hala 2,7 2,3 1,9 1, Výdej zavazadel 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 - Celní a pasová kontrola 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 - Výsledná statická kapacita příletové haly schengeského terminálu je 2700/2,7 = 1000 cestujících.

7 Subsystém odletových nástupních mostů v schengenském terminálu lze zapsat jako M/M/3/1000, s exponenciálním rozdělením doby nástupu cestujících na navazující let 12 minut. Podobně platí i pro stanoviště celní a pasové kontroly M/M/4/1000. Hlavním problémem je nutnost optimalizace rozložení sedmi nástupních/výstupních mostů, přičemž každý může být využíván jak pro přílety, tak pro odlety. Výchozí stav je 4 mosty pro přílety a 3 mosty pro odlety. Dalším problémem je nutnost optimalizovat dobu, za kterou cestující projde přes pasovou kontrolu do non-schengen terminálu, tak, aby bez problému stihnul navazující let a zároveň aby nedocházelo k nevytíženosti zaměstnanců celní správy, což by bylo neekonomické. 5. Řešení simulační metodou THO simulace pomocí programu HP Sim. Obrázek 3: Schéma simulace příletů cestujících na schengenský terminál

8 Původní stav - viz obrázek První optimalizace Změna jednoho ze sedmi nástupních/výstupních mostů z příletového na odletový na nový stav 3 mosty pro přílety, 4 pro odlety Druhá optimalizace Rozdělení čtyř přepážek celní a pasové kontroly na 2 pro občany EU a 2 pro občany ostatních zemí. Kontrola evropského pasu digitální čtečkou trvá přibližně 1 minutu Obrázek 4: Schéma simulace příletů cestujících na schengenský terminál po 1. optimalizaci Číslo Obsloužení cestující Neobsloužení Obsloužení cestující Neobsloužení cestujcí měření cestující (po 1. optimalizaci) (po 1. optimalizaci)

9 Neobsloužení cestující před optimalizací Neobsloužení cestující po první optimalizaci Aritmetický průměr 168,2 2,47 Modus Medián 145,5 2 Rozptyl 8041,63 4,05 Směrodatná odchylka 89,68 2,01

10 Variační koeficient 0, , Variační rozpětí T-Test (typ 1) T-Test (typ 2) T-Test (typ 3) 6,79291E-11 3,73502E-14 7,31296E-11 Graf obsloužených cestujících před optimalizací Graf neobsloužených cestujících před optimalizací

11 Histogram neobsloužených cestujících před optimalizací Odhad rozdělení: 2 rozdělení Histogram neobsloužených cestujících po první optimalizaci Odhad rozdělení: Exponenciální rozdělení

12 Počty obsloužených cestujících po 1. optimalizaci podle cílové destinace za 14 dnů odletělo v rámci schengenského prostoru odletělo mimo schengenský prostor zůstalo v Praze aritmetický průměr 11688, , , modus medián rozptyl 11488, , , směrodatná odchylka 107, , , variační koeficient 0, , ,

13 Graf cestujících transitujících v rámci schengenského prosotru, mimo schengenských prostor a cestujících končících svojí cestu v Praze statistika za 1 den provozu Letiště Praha Druhá optimalizace Rozdělení čtyř přepážek celní a pasové kontroly na 2 pro občany EU a 2 pro občany ostatních zemí. Kontrola evropského pasu digitální čtečkou trvá přibližně 1 minutu Neobsloužení cestující na pasové kontrole číslo měření (nestihli navazující let)

14 aritm. průměr 93,33 modus 89 median 94,5 rozptyl 8042, směrodatná odchylka 89, variační koeficient 0, T-Test typ 1 T-Test typ 2 T-Test typ 3 8,6415E-11 4,44258E-14 7,93784E-11 Graf cestujících, kteří zůstali neobslouženi na pasové kontrole (před druhou optimalizací)

15 6. Závěr, návrh optimálního řešení, diskuze vztahu vstupních a výstupních parametrů Z analýzy výstupních dat vyplývá, že optimalizační krok vedoucí k výměně jednoho příletového nástupního mostu za odletový, se ukázal jako ideální řešení, které výrazně urychlilo tok transitních cestujících schengenským terminálem. Čísla neobsloužených cestujících, kteří nestihli navazující let, jsou v řádu jednotek, a tudíž lze říci, že pražské ruzyňské letiště může využívat svojí plnou kapacitu a je dobře připraveno na další rozšíření, jakým má být v budoucnu nová paralelní vzletová a přistávací dráha. V případě druhé optimalizace se jednalo o rozdělení celní a pasové kontroly na dvě přepážky obsluhující občany s evropským pasem a dvě pro občany ostatních zemí. U občanů evropské unie tak došlo k výraznému snížení čekací doby ve frontě. Dobrou úroveň optimalizace potvrzují i provedené T-Testy (celkem šest). Program HP-Sim je prvním simulačním programem, se kterým jsem se během svých studií setkal. Je nutné podotknout, že ačkoliv HP-Sim není ideálním programem pro simulaci velkých toků, jako je například pohyb cestujících na letišti, vhodným nastavením simulace lze dosáhnout velmi uspokojivých výsledků simulace, které jsou blízké reálnému provozu pražského letiště. Programování samotné situace jsem založil na kvalifikovaném odhadu a znalosti prostředí letiště Praha. V prostředí pražského letiště pracuji při studiu již několik let a data pro svou simulaci jsem získal převážně z výročních zpráv Letiště Praha, a.s. a Českých aerolinií, a.s., tudíž bylo možné dosáhnout až překvapivě přesných výsledků ve statistikách příletových letadel a cestujících.