物流仿真 系统仿真 Incontrol ED仿真软件案例十二 机场.pdf

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1、案例十二：机场登机案例十二：机场登机 1.1 介绍介绍 在机场，乘客必须要排队等待的地方就是登机台，或者更准确的说，要在登机台前的队列中等待。虽然登机台的检查很快，可乘客必须要排队等待直到轮到自己登机。乘客的等待时间越长，航空公司的服务评价就会越低。因此，尽量减少登机过程的等待时间是尤为重要的。航空公司需要决定在某一特定时刻开放多少个登机台。开放很多的登机台，会使得乘客的等待时间减少很多。但与此同时会增加成本。因此航空公司必须在顾客满意度和成本之间寻找到一个平衡点。为了得到更多的信息，我们便开始进行仿真研究。1.2 情景说明情景说明 在这个案例研究中，你在机场工作，并需要弄清楚当满足某一服务水

2、平的情况下需要开放多少个登机台。为了简化这个问题，我们主要研究一个每天出发的单程航班。一些早到的乘客会在飞机起飞前 4 小时便到达了登机台。而其他人则是在飞机起飞前半小时到达登机台。总共有 10 个登机台可用。由于优质员工的成本很高，全部使用的话会很不明智。而登机台开放过少的话会导致乘客等待时间过长。现在就要由你来找出登机台数以及成本之间的最优平衡。登机处 案例十二：机场登机案例研究案例十二：机场登机案例研究 Incontrol Enterprise Dynamics 1 登记处是由几个登机台和相应的队列组成，如图 1 所视。当乘客到达登机处时，他们将选择一个登机台进行登机检查。如果登机台处有

3、人排队队列，那乘客也将会排队等候。否则，他们将直接进行进入登机台进行登机检查。登机检查后，乘客会通过选择一个出口离开登机处。服务时间 在登机台处所用的服务时间是达到服务要求的一个决定性因素，也就是整个登机的所占用的全部时间。如果服务时间较短，队列就会相应的短一些，乘客便不需要等待太长的时间。当服务时间过长时，除非开放更多的登机台，否则等待时间便会增加。图一图一 1:登机处登机处 当然，服务时间是不固定的，它根据顾客而定。早期的研究已经测量出登机的时间和服务时间的概率分布。已经正式 Gamma 分布很适合代表在登机处的服务时间。非常大的值是存在的，但是可能性非常小。平均服务时间是 2 分钟。Ar

4、rival pattern 为达到服务目标而开放的服务台的数量也取决于旅客中到达的旅客数量。如果乘客在登机前的四个小时内是按照固定的流速到达，那么两个服务台就够了。如果大部分的乘客是在起飞前 3 到 4 个小时到达，那么只需要在 1 个小时内开放 4 个服务台，然后在其他的 3 个小时内只需要开放 1 个服务台就够了。图图 2:Gamma 分布分布 到达模式可以统计为一张到达图。X 轴代表出发前的时间，y 轴代表已经到达的顾客百分比。以下为两种到达模式的例子：在出发前 4个小时内均匀到达，每半个小时有 12.5%的乘客到达。大多数的乘客在前 90 分钟内到达。.在这 1 个半小时内，有 65%

5、的乘客到达。服务台计划 图图 3:均匀到达模式均匀到达模式 图图 4:主要在主要在 1.5 个小时内到达模式个小时内到达模式 开放的服务台可以在服务台计划中找到。下表为 1 个服务台计划：Start time End time First desk#desks Class Flight nr.0 240 1 2 economy SQ128 在这个计划中，总计 10个服务台中的前两个，为 SQ128 航班的乘客开放 4 个小时。另一个计划可能是：Start time End time First desk#desks Class Flight nr.0 60 1 4 economy SQ128

6、60 240 1 1 economy SQ128 在这个计划中,第一个小时内有 4 个服务台为航班 SQ128 开放，但是 1 个小时候 3 个将会关闭，只留下一个开放。在两个例子中,我们指的都是固定的计划，因为在之前就已经决定了有多少个服务台要开放。动态的开关服务 服务台还可以动态的开关。这意味着如果等待的乘客过多的话会开放一个新的服务台（增加），如果等待的乘客少于一个值（降低）的话会关闭一个服务台。例如,如果在 2 分钟或者更长的时间内，每个开放的服务台前等待的乘客数量超过了 10 个，那么将开放一个新的服务台。在服务台开放前还可以有 2 分钟的时间。如果在 1 分钟或者更长的时间内每个开

7、放的服务台前的顾客少于 5个，那么将关闭一个服务台。为了实现动态开关服务台，需要添加一列到计划表中：开始时服务台的数量。Start time End time First desk#desks Start withClass Flight nr.0 240 1 4 1 economy SQ128 在这个计划中，开始的时候为航班 SQ128 开放的服务台为 1 个。在高峰期的时候服务台的数量动态的到达最多的 4 个。当大部分的乘客已经登机服务需求降低的时候，服务台依次关闭。服务小时 正如前文所述，航空公司必须找到服务与成本之间的平衡点。成本可以表现为一个航班需要的服务台小时数量。如果 2 个服务

8、台开放了 4 个小时，那么就是有 8 个服务台小时。如果 1 个服务台开放了 4 个小时，3 个开放 1 个小时,那么就是有 7 个服务台小时。这样，服务台计划可以进行彼此比较。案例十二：机场登机案例研究案例十二：机场登机案例研究 Incontrol Enterprise Dynamics 2 每个服务台单独排队或者是银行排队方式？有两种常见的乘客排队方式：每个服务台单独排队或者银行排队方式，分别在图 5 和图 6 中展示 图图 5:每个服务台有单独的队列每个服务台有单独的队列 图图 6:所有的服务台共用一个队列所有的服务台共用一个队列 为了实现排队，需要在服务台计划中添加一列。Start t

9、ime End time First desk#desksStart with Bank lining Class Flight nr.0 240 1 2 1 1 economy SQ128 如果列 Bank lining的内容为 1，那么采用银行排队方式，如果为 0，采用单独排队方式。绩效指标 为了评价服务水品，航空公司制定了一个规范。绩效指标的一个例子为使 80%的乘客在 10 分钟内接受服务。其他的性能指标有平均等待时间,平均队列长度,单独队列平均长度还有每小时服务的乘客数量。案例十二：机场登机案例研究案例十二：机场登机案例研究 Incontrol Enterprise Dynamics

10、 3 2 CHECK-IN 模型模型 为了更好的了解服务台前队列的情况，我们用一个模型来分析进程。乘客的等待时间跟他们以及前面的乘客在服务台处花费的时间有关。因此研究不同的服务台计划就显得非常合理了。Check-in 模型已经建好。你需要将文件 3D Objects 和 CHECK-IN Library.atm 还有 checkin.mod 放到你的 work文件夹中来观看.然后打开 Enterprise Dynamics 软件并打开模型 checkin.mod.当模型打开后就会跟图 7 所示一样 这里你可以改变到达模这里你可以改变到达模式式这里你可以观看等待时间和队列长度这里你可以观看等待时

11、间和队列长度 这里是这里是 10 个服务台，你可以改变服务计划个服务台，你可以改变服务计划 图图 7:模型的模型的 2D 视图视图 在模型能够运行前必须首先更新内部统计信息.右击排队区域的模块.会出现一个菜单列表，选择选项“Update function table”.之前运行的模型数据就会被清除掉，这样模型就可以开始运行.永远记得要在运行模型前清楚之前的数据！永远记得要在运行模型前清楚之前的数据！案例十二：机场登机案例研究案例十二：机场登机案例研究 Incontrol Enterprise Dynamics 4 案例十二：机场登机案例研究案例十二：机场登机案例研究 Incontrol Ent

12、erprise Dynamics 5 模型中变量设置:开放服务台数量 是否要动态的开关服务台以及相关参数 服务台计划 乘客到达模式.默认为 12.5%每半个小时。乘客数量.默认为一个航班有 225 个乘客 该模型的最初配置如下:225 个乘客在 4 个小时内稳定到达到达窗口 2 个窗口开放 4 个小时 每名乘客的服务时间为服从平均 2分钟的 Gamma(2,2)分布 没有争夺 为了简化模型，我们假设一名乘客一旦进入某个服务台前的队列，他们就不会再改变队列，除非这个服务台关闭,即使是新开的服务台前队列中有很少的乘客.换句话说,是没有争夺的.这是不太切合实际的但是在大多数情况下，这对全局来说影响是

13、非常小的。设定到达模式 要改变到达模式,右击 Arrival pattern原子并选择 Edit Arrival pattern 表。在这里你可以改变在 4个小时内每半个小时到达的顾客的百分比。另外一个选项，Define Arrival pattern 是用来定义模式的名称以及行数.你不需要改变这个.回顾结果 双击 Waiting time statistics 原子并选择 Waiting time histogram.选择你想要观看的航班,设定一个service norm 然后点击 ok.当然，在现在的模型中只有一个航班。在这个案例研究中,我们通常使用 service norm 的值为 80

14、%在 10 分钟内.伴随着绩效评价将会出现一条信息.写下上面的数据并关掉信息.之后,会出现一个图表窗口,重新演示等待时间的历史记录.现在双击队列 graphs 原子.选择一个航班，然后同样会出现一个信息,还有一个历史记录.调整服务台计划 为了调整服务台计划,选择 check-in 区域上的 Edit Desk planning 选项.列的意义已经在 1.2 中解释了。.服务台的动态开关 右击 check-in 区域并选择选项 Edit Bay parameters.激活选项 Open/close dynamically.使用选项 Edit dynamic parameters来改变:在一个新的

15、服务台开启前所达到的最大队列长度 要开启新服务台需要队列在所需长度保持的时间 服务台关闭时队列长度 要关闭服务台需要队列在所需长度保持的时间 决定打开新的服务台后到真正打开服务台需要的时间 为了对这些进行试验，首先将打开新服务台的队列长度设定为 10.尝试下列设置:当队列长度超过 8 的时候打开新的服务台，当队列长度小于 4 的时候关闭服务台。队列长度同时反映了任何时候正在打开的服务台数量。为了让图表更加易懂，服务台的数量被乘以了一个标注在图表中 y 轴旁边的相关量:在图 8 中 10 的高度上的红线表示有 2 个服务台一直在打开状态。图图 8:队列长度队列长度 案例十二：机场登机案例研究案例十二：机场登机案例研究 Incontrol Enterprise Dynamics 6