PROCESSO DI ALLOCAZIONE DEI BANCHI DI ACCETTAZIONE PASSEGGERI: METODOLOGIA DI SUPPORTO

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1 XVI CONGRESSO NIONALE AIDAA settembre 2001 PALERMO PROCESSO DI ALLOCIONE DEI BANCHI DI ACCETTIONE PASSEGGERI: METODOLOGIA DI SUPPORTO R. PICARDI 1, G. MEDICI 2, L. PERRONE 1 1 Dipartimento di Ingegneria Aerospaziale, Politecnico di Milano, Milano 2 SEA Aeroporti di Milano - Coordinamento Scali, Milano Malpensa SOMMARIO Lo studio svolto è consistito nello sviluppare una nuova metodologia per gestire in maniera logica e razionale i banchi di accettazione passeggeri presenti all interno del terminal 1 dell aeroporto di Milano Malpensa. Attualmente la Società Esercizi Aeroportuali (SEA), la società che gestisce il principale scalo milanese, non dispone di un sistema di parametri e di un metodo di calcolo con cui determinare i fabbisogni e le assegnazioni che risultino organici, condivisi e riconosciuti da tutti gli operatori aeroportuali interessati. Abbiamo pertanto analizzato a fondo il processo di check-in dei passeggeri per costruire un modello generalizzato di dimensionamento e di utilizzo delle risorse di registrazione. 1. INTRODUZIONE La maggior parte degli aeroporti, specialmente quelli di notevoli dimensioni, presenta oggi complessi problemi di concentrazione del traffico e di congestione, sia per quanto riguarda le piste ed i parcheggi (airside), sia per l area dell aerostazione ove il pubblico ha accesso (landside). Stime dell ATAG (Air Transport Action Group) [1] prevedono che per il 2015 il numero totale dei passeggeri (domestici ed internazionali) in Europa toccherà quota 1100 milioni, quando nel vicino 1998 era poco meno della metà. A ciò si aggiunga che in un futuro prossimo i diversi scali dovranno adeguare le proprie infrastrutture a velivoli dalle dimensioni via via maggiori (NLA, New Larger Aircraft [2]). In questo scenario in continua evoluzione, appare evidente, quindi, la necessità di amministrare in maniera efficiente tutte le risorse dello scalo, al fine di evitare il rapido raggiungimento della condizione di saturazione. A fronte di tali osservazioni, appare evidente l importanza del ruolo assunto dalla capacità aeroportuale, sia con riferimento all airside che al landside. Nell analisi compiuta, però, ci siamo occupati della sola capacità del terminal, che consiste nel numero effettivo dei passeggeri in partenza e dei rispettivi bagagli che sono registrati ai banchi di accettazione in un ora. Ashford et al. [3] la definiscono capacità dichiarata, mentre in uno studio guidato

2 dalla Commissione Europea [4] è usato il termine capacità operativa, per differenziarla dalla capacità teorica, quella per la quale le risorse dello scalo sono progettate. Tale definizione corrisponde ad una misura dinamica della capacità. E anche possibile poi introdurre una capacità statica, basata sul numero degli occupanti che una certa area o infrastruttura può accogliere in ogni momento. Dalla combinazione delle due si ottiene la capacità totale o sostenibile dell aerostazione passeggeri. Nel presente lavoro, considerando i soli aspetti dinamici, abbiamo costruito un modello del processo di accettazione, con l intento di fornire un valido strumento per una gestione logica e razionale delle postazioni di registrazione passeggeri nell area di check-in. Studi svolti in passato [4, 5] hanno messo in evidenza l importanza che modelli quali ARTS (Airport Terminal Simulation), SLAM (Simple Landside Aggregate Model) e TMS (Terminal Management System) hanno in un qualunque contesto aeroportuale, sottolineando che alla base di una corretta amministrazione delle risorse di scalo deve comunque esistere un efficace e valida metodologia. La IATA (International Air Transport Association) [6], per esempio, fornisce alcune formule per il calcolo del numero dei banchi di accettazione, ma si limita a valutare il totale senza nulla specificare riguardo all allocazione delle postazioni così determinate. Il metodo proposto in questa articolo, invece, oltre a calcolare il numero complessivo di tali infrastrutture, consente anche una loro efficiente allocazione nel tempo, con un vantaggio sia per la compagnia aerea, la quale riduce così le proprie spese, che per il gestore dell aeroporto, che recupera un certo numero di postazioni nuovamente utilizzabili (aumento della capacità infrastrutturale ). 2. IL PROCESSO DI ACCETTIONE PASSEGGERI IN AREA PARTENZE In generale per processo di accettazione (check-in) si intende la registrazione, sul volo indicato dal biglietto, del passeggero e dell eventuale relativo bagaglio ed il possibile ritiro di quest ultimo da parte di personale addetto. A fianco di una pratica di accettazione comune, normalizzata, si è reso necessario considerare tutte le sue possibili varianti, in quanto anche la più piccola può divenire determinante sia per il dimensionamento, sia per l ottimizzazione dell assegnazione delle risorse banco. In funzione delle diverse tipologie di passeggero e dei differenti servizi offerti dai vettori o dagli handler si sono analizzate così tutte le possibili modificazioni del processo di registrazione. Particolare rilievo è stato dato ai tempi di accettazione ovvero alla durata di una singola transazione, variabile di fondamentale importanza nello studio fatto. Si sono esaminate poi le modalità con cui il gestore aeroportuale assegna i banchi alle compagnie o agli handler che ne hanno fatto richiesta. Sostanzialmente si possono individuare due criteri di assegnazione: il common ed il dedicato. Si parla di assegnazione common quando il vettore o l handler gestisce contemporaneamente più banchi di check-in, in ognuno dei quali è possibile la registrazione per un qualunque volo della compagnia considerata. In questo caso, in particolare, il common si definisce generalizzato. Altrimenti, tale modalità è suddivisa per tipo di destinazione in voli nazionali, internazionali ed intercontinentali rispettivamente. Il secondo criterio, il dedicato, deve essere ulteriormente scisso in dedicato fisso e dedicato a rotazione. Entrambi sono mirati fondamentalmente all identificazione della compagnia per una semplice quanto proficua questione d immagine. Ma, mentre con il dedicato fisso il vettore usa sempre il medesimo banco per ogni giorno dell anno, con il dedicato a rotazione più compagnie, a turno durante una medesima giornata, utilizzano la stessa postazione. Appare evidente, pertanto, l importanza di una gestione efficiente delle infrastrutture di registrazione.

3 3. LA DOMANDA NEL SERVIZIO DI CHECK-IN 3.1. Il traffico aeroportuale Al fine di costruire un corretto modello per il dimensionamento dei banchi di accettazione, è stato indispensabile analizzare la variabilità della domanda nel servizio di registrazione in funzione di due parametri: la stagionalità ed i fenomeni di picco ([3]). Il concetto di stagionalità consiste nell associare a diversi periodi dell anno flussi di traffico differenti. Fondamentalmente si possono distinguere due stagionalità, una invernale ed una estiva. Passando da una all altra il volume dei passeggeri, il numero dei movimenti e la quantità di merci può variare in modo anche sensibile, determinando delle esigenze infrastrutturali tra loro dissimili. Per valutare in modo adeguato il numero dei banchi di checkin, è stato quindi necessario differenziare l analisi secondo la stagione contemplata. Con fenomeni di picco si intendono elevati valori di flusso, relativo ai passeggeri ed ai movimenti, raggiunti, sia in particolari giorni della settimana, picco giornaliero, sia in specifici momenti all interno di una stessa giornata, picco orario. In particolare, il giorno di picco è una giornata rappresentativa delle condizioni di maggiore attività per una certa infrastruttura e tipicamente è definito per mezzo di dati storici secondo la frequenza dell occorrenza. Discorso analogo è fatto per l ora di picco. Per rintracciare le caratteristiche di tali fenomeni, si deve tener presente che il traffico aeroportuale è costituito da un insieme di voli individuali compiuti da persone che utilizzano l aerostazione in contesti diversi: viaggi di lavoro o di piacere, voli domestici od internazionali, tratte di linea o charter, etc.. La natura dei picchi, pertanto, risulta strettamente legata al tipo di traffico cui l aeroporto è soggetto. Malpensa, hub a tutti gli effetti, deve giornalmente far fronte ad un intenso traffico domesticointernazionale e smaltire un equilibrato flusso intercontinentale. Da un esame della curva del volume passeggeri (numero orario dei passeggeri trattati ordinato in senso decrescente in funzione delle diverse ore di un anno intero) relativa allo scalo di Malpensa è risultato che per alcune ore dell anno sono presenti notevoli picchi di volume, e dunque condizioni di sovraccarico per l infrastrutture interessate; mentre per il resto del periodo il numero dei banchi di accettazione è sufficiente a smaltire il volume di traffico a cui sono sottoposti, senza dover affrontare situazioni di criticità. Quando ci si trova ad operare nei momenti di picco, pertanto, la domanda di infrastrutture aumenta, ed anche in modo considerevole, comportando una serie di difficoltà per il gestore aeroportuale che ha, comunque, l incarico di soddisfare le reali richieste che gli sono rivolte Curve di presentazione e curve di accettazione La frequenza con cui i passeggeri originanti si presentano ai banchi di check-in rappresenta un altra importante variabile del processo analizzato. Data la casualità del fenomeno, è lecito supporre una distribuzione del numero dei passeggeri simmetrica intorno al valore medio dell intervallo di tempo utile per la registrazione. La curva che traduce tale caratteristica è la curva di presentazione. E questa, però, una curva ideale, teorica, in quanto non considera la possibile formazione di code che possono interessare la procedura studiata. Per questo motivo, allora, si introduce la curva di accettazione la quale tiene conto anche di tale parametro. Entrambe sono rappresentate in figura 1 in cui si è ipotizzato un intervallo valido per la registrazione della durata di due ore. Nel caso in cui non si verifichino code, la curva di accettazione coincide con quella di presentazione. Come in precedenza, l esame si è diversificato secondo la destinazione che caratterizza il passeggero, differenziando tra voli nazionali, internazionali ed intercontinentali. Si è sperimentato, in particolare, che i passeggeri di viaggi intercontinentali tendono a presentarsi all accettazione con maggiore regolarità

4 Passeggeri Tempo (minuti) Figura 1 Distribuzione dei passeggeri nell intervallo di tempo utile per la registrazione., curva di presentazione;, curva di accettazione. rispetto a coloro che, invece, sono destinati ad un traffico internazionale. Una continuità ancora minore è stata riscontrata per le tratte domestiche, in cui la maggior parte dei passeggeri arriva ai banchi solitamente nella seconda metà dell intervallo utile per la registrazione. Dopo che sono trascorsi 45 minuti, solo un 23% dei passeggeri si è presentato ai banchi. La figura 2 traduce graficamente quanto appena detto. Si noti che anche il tempo utile per effettuare le operazioni di accettazione varia in funzione della tratta. Passeggeri all'accettazione (%) Tempo utile di accettazione (minuti) Figura 2 Percentuale dei passeggeri che si presentano ai banchi di registrazione in funzione del tempo utile per l accettazione., volo intercontinentale;, volo internazionale;, volo nazionale. 4. ANALISI DEI DATI Dopo l inquadramento teorico del problema è seguita la fase di acquisizione dei dati, consistente in un campionamento sul posto che ha permesso di effettuare una notevole quantità di misure, essenziali per la costruzione del modello presentato in questo lavoro. Allo scopo di completare la raccolta dei dati, si è proceduto con un esame del traffico a Malpensa in due precise giornate, sfruttando le informazioni collezionate nella base di dati dello scalo.

5 Obiettivo dei rilevamenti è stato quello di raccogliere un numero di tempi di trattamento sufficiente ad ottenere dei valori medi che fossero attendibili, in modo da poterli utilizzare come parametri d ingresso nell implementazione della metodologia indicata. Per accertare che il campione studiato fosse significativo, su ogni insieme di dati omogenei raccolto è stata calcolata la media e la deviazione standard, dedicando particolare attenzione all evoluzione di tali due indicatori statistici all estendersi del campione. Il campionamento ha avuto luogo nell area passeggeri del terminal 1 dell aeroporto milanese, e come suggerito da Mason [7], l indagine è stata effettuata in due periodi diversi, corrispondenti a due differenti stagionalità, quella estiva e quella invernale, rispettivamente. Questo al fine di produrre dei risultati che avessero una validità generale. La fase di acquisizione dei dati si è conclusa con un esame accurato del traffico aeroportuale di Malpensa. Privilegiando i picchi di traffico più consistenti, ci si è concentrati su due lunedì, giorno della settimana per cui la domanda del numero complessivo dei banchi di registrazione è massima. Anche in questa analisi si è fatto riferimento ad entrambe le stagionalità, estiva ed invernale. Siamo così riusciti a determinare il valore medio di un altra fondamentale variabile coinvolta nel metodo suggerito: il fattore di carico o di riempimento lf (load factor). Questo è definito come il rapporto tra il numero dei posti occupati dai passeggeri ed il numero totale dei posti disponibili sull aeromobile. Importante è stata la suddivisione per categoria di velivolo, che ha permesso di distinguere i valori del fattore di carico in relazione alla capacità passeggeri dell aeromobile. Sono stati contemplati, infatti, tre gruppi di aerei, in letteratura oramai ben noti ([6, 8]), corrispondenti a widebody, narrowbody e terzo livello, avendoli ordinati in senso decrescente per numero di posti a sedere. Per ognuna delle tre classi è seguita un ulteriore diversificazione secondo il tipo di tratta, specificando tra internazionale Schengen e non-schengen, oltre che tra nazionale ed intercontinentale. Vale la pena osservare che altri lavori ([9]) semplificano il problema approssimando il fattore di riempimento ad un valore costante pari a 0, IL MODELLO Dopo aver determinato gli elementi fondamentali coinvolti nella procedura di registrazione passeggeri, ponendone in evidenza il singolo peso, è risultato naturale metterli insieme, cercando di desumere delle regole generali tali da consentire un corretto dimensionamento dei fabbisogni. Si è così riusciti a modellare il processo di accettazione secondo pochi ma significativi fattori, ritenuti essenziali per lo sviluppo di una metodologia che si prefigge una dettagliata particolarizzazione del processo stesso. Gli elementi che abbiamo considerato sono riassunti in figura 3. Il modello proposto permette di calcolare il numero dei banchi di registrazione necessari a soddisfare la domanda e di gestire la loro allocazione nel tempo. Il codice è stato scritto nel linguaggio di alto livello Visual Basic 6.0. In questo modo è stato possibile registrare l intero programma in una singola macro, accessibile in maniera estremamente semplice e rapida da Excel, applicativo di Windows98 (il sistema operativo usato dalla SEA), a sua volta compatibile con Base Dati Voli, DBV (la base dati di Malpensa). Quest ultima caratteristica si è rivelata molto utile soprattutto in relazione alla gestione dei dati in ingresso, consentendo d amministrarli con uno sforzo minimo. La possibilità di eseguire il programma direttamente da Excel ha avuto anche un altro vantaggio. Si è riusciti, infatti, a visualizzare i risultati su fogli dello stesso applicativo in un formato grafico analogo a quello che la SEA ottiene utilizzando GAPS (Gate Allocation and Positioning System), il sistema che gestisce le risorse dello scalo, comprese quelle dell aerea di accettazione. Il primo input da fornire è il nome del vettore. Si inseriscono poi il tipo di destinazione, distinguendo

6 Tempo di trattamento Tipologia aeromobile Fattore di carico Fabbisogno Modalità di registrazione Contemporaneità voli Tempo utile di registrazione Figura 3 Parametri da cui dipende il fabbisogno dei banchi di accettazione. tra nazionale, internazionale ed intercontinentale, e la stagionalità, invernale od estiva. Tali parametri devono essere posti dentro a riquadri dedicati del primo foglio, Input, della cartella creata in Excel. Successivamente, sfruttando la flessibilità della base di dati della SEA, sullo stesso foglio s importano direttamente il volo o i voli per cui si desidera effettuare il dimensionamento. Ogni singolo volo è caratterizzato dal proprio numero, dal tipo di aeromobile impiegato TiAe e dall orario schedulato di partenza (STD). Nel caso in cui la destinazione è internazionale si rende necessario inserire un ulteriore parametro (SC) che tiene conto della differenza fra tratta Schengen e tratta non-schengen. Un tipico esempio degli input che devono essere inseriti è rappresentato dalla tabella 1, nella quale si sono considerati i tre voli del mattino della compagnia spagnola Iberia. Gli output vengono visualizzati in automatico su di un differente foglio, Gantt, della stessa cartella Excel, in un formato grafico che rappresenta un diagramma a barre (istogramma), in cui è rappresentato il numero dei banchi di accettazione in funzione del tempo utile di check-in (figura 4). Immediata risulta la distribuzione delle infrastrutture lungo l intervallo di registrazione, suddiviso in periodi di 30 minuti, dove sono messi in evidenza anche i tempi di apertura e di chiusura. Due sono le approssimazioni che il metodo implementato compie. La prima interessa l orario schedulato di partenza, STD, ed avviene quando esiste una reale sovrapposizione dei voli di una stessa compagnia aerea. In questo caso l STD corrispondente al primo volo in partenza del vettore scelto è preso come tempo di riferimento su cui basare la discretizzazione in mezz ore della variabile tempo di accettazione. Partendo dal primo orario schedulato, che chiamiamo STD1, si procede a ritroso calcolando il tempo di chiusura: t chiusura = STD1-30. Sottraendo a quest ultimo il tempo utile di registrazione, relativo al tipo di tratta percorsa, si ottiene il tempo di apertura, t apertura = t chiusura - t utile. In relazione a tale suddivisione, gli orari schedulati delle successive partenze (STD) sono approssimati alla mezz ora più vicina. Quindi, quando STD è minore di STD1 + 15, STD è pari ad STD1, mentre se STD è maggiore o uguale ad STD1 + (15 + k 30 ) e minore di STD1 + (45 + k 30 ), allora STD vale STD1 + (k + 1) 30, con k = 0, 1,..., n dove n è variabile a seconda del tipo di destinazione (1 se nazionale, 2 se internazionale, 4 se intercontinentale). Si sottolinea che il valore limite di k è dovuto all effettiva sovrapposizione dei voli selezionati. La seconda approssimazione riguarda il valore di soglia da assegnare alla somma dei rapporti tra il numero dei passeggeri che devono essere registrati in mezz ora da un banco e il numero dei passeggeri che lo stesso banco è in grado di accettare nel medesimo intervallo. Il valore di quest ultimo numero l abbiamo determinato con precisione per ogni tipologia di passeggero, oltre che per tutti i vettori esaminati, a partire dai tempi medi di accettazione ricavati dai

7 Compagnia Destinazione Stagionalità Input Ib Int Est N volo TiAe STD SC Input IB M A IB A IB A Tabella 1 Riquadro per l inserimento degli ingressi relativo a due voli della compagnia aerea spagnola Iberia (Ib). Int = internazionale; Inv = invernale; SC = tipo di scalo; A = Schengen. n. banchi di accettazione assegnati Orario di operatività Apertura Chiusura Approx di: IB IB IB IB IB IB IB IB IB IB IB IB IB IB IB IB IB Figura 4 Rappresentazione del numero dei banchi di accettazione in funzione del tempo utile per la registrazione (diagramma di Gantt). I relativi dati di ingresso sono riportati nella tabella 1. campionamenti. Questa assegnazione si rende necessaria per giustificare in termini operativi l attribuzione di un singolo banco di accettazione. Data l oggettiva difficoltà di reperire materiale in letteratura, ci si è basati fondamentalmente sull esperienza degli operatori della SEA, assumendo come valore di soglia 0,4. Ciò significa considerare un attività effettiva del banco di 12 minuti (40% di 30 ), anziché di mezz ora, o equivalentemente una saturazione della singola postazione per 30 minuti pari al 40% del numero dei passeggeri che vengono registrati nello stesso intervallo e dall analoga postazione. L algoritmo sfrutta la medesima approssimazione anche quando il valore della somma dei rapporti precedentemente definiti è superiore all unità. 6. RISULTATI E CONCLUSIONI Per avere un riscontro oggettivo della validità del metodo studiato si sono confrontati gli attuali assegnamenti con quelli ricavati dall applicazione del nostro modello. Principalmente ci si è concentrati sul dimensionamento dei banchi di registrazione dedicati ad Alitalia, la compagnia aerea che nell aeroporto di Malpensa occupa quotidianamente circa 1/3 del totale delle infrastrutture disponibili per l accettazione (153 postazioni). Successivamente abbiamo preso in considerazione tutti gli altri vettori che in precedenza sono stati campionati. I confronti compiuti tra le allocazioni oggi adottate dalla SEA e quelle prodotte con il nuovo programma hanno mostrato che in generale l attuale numero delle postazioni di accettazione

8 n. banchi di accettazione assegnati Apertura Orario di operatività Chiusura 52 Figura 5 Diagramma di Gantt relativo a tutti i voli dell Alitalia schedulati lunedì 25 giugno 2001 in partenza dall aeroporto di Malpensa, ottenuto dalla SEA. = Alitalia.

9 Apertura Orario di operatività Chiusura n. banchi di accettazione assegnati Nazionali Internazionali Intercontinentali 48 Figura 6 Diagramma di Gantt relativo a tutti i voli dell Alitalia schedulati lunedì 25 giugno 2001 in partenza dall aeroporto di Malpensa, ottenuto con il metodo proposto. = Alitalia.

10 assegnate ai vettori è notevolmente ridondante. Con il metodo proposto, grazie alla possibilità di calcolare il numero minimo dei banchi da assegnare ai differenti vettori, la SEA ha potuto evidenziare le diverse componenti della domanda in modo da separare il fabbisogno operativo da sovradimensionamenti dovuti a fattori gestionali, commerciali o di immagine. Abbiamo constatato poi che la metodologia sviluppata presenta le sue maggiori potenzialità quando il numero dei voli in contemporanea è alto, ed in particolare con riferimento ad una gestione in common. In questo caso i risultati più importanti sono stati ottenuti studiando l allocazione dell Alitalia, per la quale si è arrivati a stimare in quasi la metà di quanto attualmente utilizzato (figura 5) il reale fabbisogno in termini di postazioni necessarie al trattamento dei passeggeri. Inoltre, si è riusciti anche a valutare con precisione il peso che le diverse destinazioni hanno sul dimensionamento complessivo (figura 6), informazione di cui fino ad oggi la SEA non disponeva. I dati emersi hanno così consentito i margini di possibile recupero di capacità operativa (48%) e quindi di guadagno di efficienza nell utilizzo delle infrastrutture. Per tutte le altre compagnie aeree considerate, sebbene presenti sullo scalo milanese con un minor numero giornaliero di voli rispetto al vettore italiano, l algoritmo ha fornito validi output. Ma mentre per il dimensionamento dell Alitalia il risultato principale è stato quello di documentare in maniera evidente il possibile recupero di capacità, per le rimanenti compagnie abbiamo determinato una soglia verosimile del numero di postazioni da assegnare, o comunque da confrontare con quello già dedicato alle compagnie stesse. In generale, quindi, abbiamo fornito alla SEA un efficace strumento necessario a costruire le basi per una struttura tariffaria che differenzi il prezzo delle risorse, da noi dimensionate, in funzione del tipo di passeggero trattato, della reale esigenza infrastrutturale e delle specifiche della richiesta (posizione fissa e/o in aree pregiate dell aerostazione), nonché del differente posizionamento temporale della domanda (momenti di picco). BIBLIOGRAFIA 1. Air Transport Action Group, European Air Traffic Forecast , ATAG, Ginevra, 2000, pp Flughafen Frankfurt Main AG (Frankfurt Airport), Survey of Airports, New Technologies and Traffic Management Procedures; Definition of Operational Scenarios, Optimisation of Airport System part A (OPTAS A) - Work Package 2, FAG, Francoforte, Ashford, N., Stanton, H. P., e Moore, M. C. A., Airport Operations, 2 nd ed., McGraw- Hill, New York, 1997, pp , Airsys ATM, Review of Airport Simulation Software Tools and Integration Techniques, Optimisation of Airport System part A (OPTAS A) - Work Package 3, Francia, Progetto TAPE (Total Airport Performance Evaluation), Final Consolidated Progress Report, 1997, pp International Airport Transport Association, Airport Terminals Reference Manual, 7 th ed., IATA, Montreal, 1989, pp , G.1-G Mason, K. J., The Effect of Corporate Influence in The Short Haul Business Travel Market, Journal of Air Transportation World Wide, Vol. 4, No. 2, 1999, pp Italian Agency for Airport Coordination, Airport Clearance - 2 Workshop, Assoclearance, Roma, 2000, pp De Wit, A., e Cohn, N., Benchmark Airport Charges, Journal of Air Transportation World Wide, Vol. 4, No. 2, 1999, pp