Αεροδρόμια και αεροπορικές μεταφορές Βασικά Χαρακτηριστικά αεροδρομίων Χριστίνα Μηλιώτη cmilioti@mail.ntua.gr Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών Πανεπιστήμιο Πατρών
Ευχαριστίες Οι διαφάνειες του μαθήματος βασίζονται κυρίως εκπαιδευτικό υλικό των καθηγητών του Massachusetts Institute of Technology (ΜΙΤ) Amedeo R. Odoni και Richard de Neufville που ευγενικά μου διέθεσε ο καθηγητής Amedeo R. Odoni, αποκλειστικά για τις διδακτικές ανάγκες του μαθήματος «Αεροδρόμια και αεροπορικές μεταφορές» στο Πανεπιστήμιο Πατρών. Σε μεγαλύτερη ανάπτυξη η ύλη αυτή περιέχεται και στο βιβλίο «Airport Systems: Planning Design and Management. Richard de Neufville and Amedeo Odoni. The McGraw-Hill Companies, Second edition, 2013».
Βασικά Χαρακτηριστικά αεροδρομίων Σκοπός: Η επισκόπηση των βασικών διατάξεων και των γεωμετρικών χαρακτηριστικών των αεροδρομίων και η συγκριτική παρουσίαση της ποικιλίας των διατάξεων αυτών Οι εικόνες που χρησιμοποιούνται στην παρουσίαση είναι από google maps
Χαρακτηριστικά αεροδρομίου Εισαγωγή και εξέλιξη της έννοιας του αεροδρομίου Σύστημα διαδρόμων Βασικές διατάξεις- Αντιπροσωπευτικά παραδείγματα από τα αεροδρόμια του κόσμου Μη συνήθεις διατάξεις Διεθνείς διαφορές στο σχεδιασμό Τυπολογία κτιρίων επιβατών
Χαρακτηριστικά αεροδρομίου Εισαγωγή και εξέλιξη της έννοιας του αεροδρομίου Σύστημα διαδρόμων Βασικές διατάξεις- Παραδείγματα από τα αεροδρόμια του κόσμου Μη συνήθεις διατάξεις Διεθνείς διαφορές στο σχεδιασμό Τυπολογία κτιρίων επιβατών
Το αεροδρόμιο χθες. Υποδομή (αεροσταθμοί και διάδρομοι απογείωσης) Εξυπηρετούσαν αφίξεις/ αναχωρήσεις και μικρό βαθμό εμπορευμάτων Είχαν περιορισμένες εμπορικές υπηρεσίες Σχεδόν όλα τα αεροδρόμια είχαν ένα ή δυο διαδρόμους απογείωσης/προσγείωσης Ήταν κυβερνητικές ιδιοκτησίες Δίνονταν Επιδοτήσεις από εθνικές κυβερνήσεις Η ασφάλεια δεν ήταν κυρίαρχο ζήτημα ( μέχρι το 1990) Οι περιβαλλοντικές ανησυχίες αφορούν κυρίως θέματα θορύβου (από το 1960)
Τo αεροδρόμιο σήμερα Το αεροδρόμιο έχει εξελιχθεί σε μια ολόκληρη πόλη Μεγάλες σύνθετες και ποικίλες υποδομές Μεγάλοι όγκοι επιβατών και εμπορευμάτων Το επίπεδο εξυπηρέτησης ποικίλει (εταιρεία, αγορά) Εκτεταμένες εμπορικές υπηρεσίες Μερικώς ή πλήρως ιδιωτικοποιημένα Οικονομικά αυτόνομα και μάλιστα κερδοφόρα Η ασφάλεια έχει αναδειχθεί σε σημαντικό ζήτημα Εκπομπές καυσαερίων και κλιματικές επιπτώσεις αποτελούν κρίσιμα περιβαλλοντικά ζητήματα (εκτός από το θόρυβο)
Η ανάπτυξη της αεροπορικής κίνησης παγκοσμίως H επιβατική κίνηση έχει τριπλασιαστεί τα τελευταία 30 χρόνια Παρά τα κύματα ύφεσης ~55% αύξηση από 2005 (RPKs) Ανισομερής κατανομή της ανάπτυξης Γεωγραφικά και ανά Αεροδρόμιο (2015) 30 κυριότερα αεροδρόμια ~26%των επιβατών Πρόβλεψη επιβατικής κίνησης (για τα επόμενα 20 χρόνια): Σημαντική αύξηση (~3.8%/χρόνο);Μεγαλύτερη αύξηση στην Ασία, Αφρική και Νότια Αμερική (~4.7 4.9%); Μικρότερη αύξηση στην βόρεια Αμερική (~3.3%) και Ευρώπη (~2.7%) [IATA, 2015] Δημιουργία θέσεων εργασίας: 1000 εργαζόμενοι ανά εκατομμύριο επιβάτες Σημαντικές κατασκευές
Χαρακτηριστικά αεροδρομίου Εισαγωγή και εξέλιξη της έννοιας του αεροδρομίου Σύστημα διαδρόμων Βασικές διατάξεις- Παραδείγματα από τα αεροδρόμια του κόσμου Μη συνήθεις διατάξεις Διεθνείς διαφορές στο σχεδιασμό Τυπολογία κτιρίων επιβατών
Διατάξεις αεροδρομίων Μεγάλη ποικιλία στις διατάξεις / σχεδιασμό αεροδρομίων Αριθμός διαδρόμων, μήκος, γεωμετρία και διάταξη Διάταξη και τοποθεσία κτηρίων επιβατών Πολλά αεροδρόμια έχουν επεκταθεί όσο καλύτερα μπορούσαν προκειμένου να καλύψουν τη ζήτηση; Οι διατάξεις επηρεάζονται από τοπογραφικούς παράγοντες Πολύ απλές μέχρι πολύ σύνθετες γεωμετρικές διατάξεις Δεν υπάρχει ισχυρή συσχέτιση μεταξύ του χώρου που καταλαμβάνει και της κίνησης που παρουσιάζει Denver International Έκταση 136 και επιβατική κίνηση 38,8 La Guardia έκταση 2,6 επιβατική κίνηση 25,4 (2000)
Διατάξεις συστήματος διαδρόμων Βασικές διατάξεις: 1 διάδρομος - 2 μικρής απόστασης παράλληλοι 2 μεσαίας απόστασης - 2 ανεξάρτητοι παράλληλοι 2 κοντινοί + 1 ανεξάρτητος - 2 ανεξάρτητα κοντινά ζευγάρια 2 τεμνόμενοι διάδρομοι - 2 ζευγάρια τεμνόμενων διαδρόμων
London Gatwick (LGW):ένας διάδρομος
London Gatwick (LGW)
Ονομασία διαδρόμου q Κάθε διάδρομος προσδιορίζεται από ένα διψήφιο αριθμό που φανερώνει το μαγνητικό αζημούθιο κατά τη κατεύθυνση λειτουργίας, στρογγυλεμένη κατά 10º στην πλησιέστερη γωνία -Διάδρομος με μαγνητικό αζημούθιο 224º διάδρομος 22 º (220º) q Όταν υπάρχουν παράλληλοι διάδρομοι R ( right ), L ( left ) και όταν υπάρχουν τρεις διάδρομοι, C ( center ) (παράδειγμα: Runway 22R) q Προφανώς οι αριθμοί στα δύο άκρα θα διαφέρουν κατά 18 -Το άλλο άκρο του διαδρόμου 22 ονομάζεται 04
Dusseldorf International Airport (close parallels) Παράλληλοι μικρής απόστασης 494 μ απόσταση
Seattle / Sea-Tac (close parallels) (2008) Παράλληλοι μικρής απόστασης 244μ απόσταση
Milan Malpensa: Παράλληλοι μεσαίας απόστασης 805 μ απόσταση ανάμεσα στους διαδρόμους Page 17
Barcelona: medium-spaced parallels (+ 1 intersecting) Page 18
Munich:ανεξάρτητοι παράλληλοι 2295 μ απόσταση Page 19
Παράλληλοι διάδρομοι Απόσταση μεταξύ των κεντρικών αξόνων Arrival/ arrival Departure/ departure Arrival/ departure Departure / arrival Μικρής απόστασης 700/1200 2500 ft (365** 760 m) Μεσαίας απόστασης 2500 5000* ft (760 1525* m) Δεν είναι ανεξάρτητες Προσεκτικός συντονισμός Ανεξάρτητη Ανεξάρτητη Ανεξάρτητη Ανεξάρτητοι > 5000* ft (> 1525*m) Ανεξάρτητη Ανεξάρτητη Ανεξάρτητη Ανεξάρτητη Page 20
Munich:ανεξάρτητοι παράλληλοι Μετατοπισμένοι: (+)Πρόσθετο κάθετο διαχωρισμό (-) μεγαλύτερη έκταση 2295 μ απόσταση Page 21
London Heathrow Airport (LHR) (-) Περιορίζει την ευελιξία για επέκταση των εγκαταστάσεων 4560 ft (1390 m)
Osaka Kansai International Airport (KIX) 2015: 163,000 κινήσεις αεροσκαφών, 23.2 εκατομμύρια επιβάτες Source: Wikipedia (2016)
Osaka Kansai International Airport
Guangzhou International Airport (CAN) ~8000 feet, 2450 m
Πλεονεκτήματα και Μειονεκτήματα όταν το κτήριο επιβατών βρίσκεται ανάμεσα από παράλληλους διαδρόμους (+)Αποτελεσματική χρήση της μεγάλης έκτασης (+)Εγγύτητα με τα κτήρια επιβατών και εμπορευμάτων (+)Καλύτερη κυκλοφορία (μη ενεργός διάδρομος) (-)Δυσκολία μελλοντικής επέκτασης (-)Σύνδεση με επίγεια μέσα μεταφοράς
Seoul Incheon (close pair + 1)
Paris CDG: 2 ανεξάρτητα ζευγάρια κοντινής απόστασης 1260 ft (383 μ) ανάμεσα στους διαδρόμους κοντινής απόστασης
Paris CDG: 2 independent close pairs [2]
Los Angeles International: 2 independent pairs 213 and 243 μ
Atlanta Hartsfield International (ATL)
Atlanta Hartsfield International (ATL) Page 32
SATURATION PHASE DEVELOPMENT PLAN Delhi International Airport (IGI) Page 33
Χαρακτηριστικά αεροδρομίων Εισαγωγή και εξέλιξη της έννοιας του αεροδρομίου Σύστημα διαδρόμων Βασικές διατάξεις- Παραδείγματα από τα αεροδρόμια του κόσμου Μη συνήθεις διατάξεις Διεθνείς διαφορές στο σχεδιασμό Τυπολογία κτιρίων επιβατών
New York LaGuardia (LGA) Page 35
Source: P. Handrigan (Wikipedia, May 8, 2016) Page 36
Istanbul Atatürk (IST) Airport Page 37
Rio de Janeiro/Galeão Antonio Carlos Jobim (GIG)
JFK International Airport, New York Page 39
Dallas / Ft. Worth (DFW) Page 40
DFW Airport Page 41
Toronto Lester B. Pearson International Page 42
Zurich International (ZRH) Page 43
Boston Logan International Airport (BOS) Page 44
Sydney Kingsford-Smith Airport Page 45
Singapore Changi Airport with Third Runway Page 46
Παράγοντες που επηρεάζουν την έκταση του αεροδρομίου Αριθμός και διάταξη διαδρόμων απογείωσης και προσγείωσης με βάση την επιθυμητή δυναμικότητα Καιρικές συνθήκες Μη χρησιμοποιούμενη περιοχή: απόσβεση θορύβου ή /και μελλοντική επέκταση Τύποι εξυπηρετούμενων αεροσκαφών και λειτουργίες/πεδίο ελιγμών Χωροθέτηση επιβατικών αεροσταθμών και επίγειων υποδομών σχετικών με την εξυπηρέτηση των αεροσκαφών Οι τερματικοί σταθμοί και οι επίγειες υποδομές καταλαμβάνουν μόνο το 5-20%της έκτασης του αεροδρομίου
Χαρακτηριστικά αεροδρομίων Εισαγωγή και εξέλιξη της έννοιας του αεροδρομίου Σύστημα διαδρόμων Βασικές διατάξεις- Παραδείγματα από τα αεροδρόμια του κόσμου Μη συνήθεις διατάξεις Διεθνείς διαφορές στο σχεδιασμό Τυπολογία κτιρίων επιβατών Page 48
Τα 30 μεγαλύτερα αεροδρόμια- επιβατική κίνηση (2015) (1) = επιβάτες (εκατομμύρια); (2) = κινήσεις αεροσκαφών (εκατοντάδες) (1) (2) (1)/(2) (1) (2) (1)/(2) Atlanta ATL 101.5 882 115 Singapore SIN 55.4 346 160 Beijing PEK 89.9 590 152 Guangzhou CAN 55.2 410 135 Dubai DXB 78 407 192 Jakarta CGK 54.1 380 142 Chicago O'Hare ORD 76.9 875 88 Denver DEN 54 541 100 Tokyo Haneda HND 75.3 439 172 Bangkok BKK 52.8 317 167 London H throw LHR 75 474 158 San Francisco SFO 50.1 430 117 Los Angeles LAX 74.9 656 114 Seoul Incheon ICN 49.4 301 164 Hong Kong HKG 68.3 417 164 Kuala Lumpur KUL 48.9 355 138 Paris de Gaulle CDG 65.8 476 138 Madrid Barajas MAD 46.8 367 128 Dallas/Ft.Worth DFW 64.1 681 94 Delhi DEL 46 344 134 Istanbul Ataturk IST 61.8 465 133 Las Vegas LAS 45.4 530 86 Frankfurt FRA 61 468 130 Charlotte CLT 44.9 541 83 Shanghai Pdng PVG 60.1 448 134 Miami MIA 44.4 413 108 Amsterdam AMS 58.3 466 125 Phoenix PHX 44 439 100 New York JFK 56.8 438 130 Houston IAH 43 503 85 Πηγές: ACI + Websites
Κατανομή κατά περιοχή των 30 μεγαλύτερων αεροδρομίων 1991 1999 2015 North America 21 19 12 Europe 4 6 6 Asia (+ Middle East + Oceania) 5 5 12 Αύξηση της συμμετοχής των ασιατικών αεροδρομίων Πολλά από τα παραπάνω αεροδρόμια λειτουργούν στα όρια της δυναμικότητάς τους (e.g., JFK)
Averages for 15 Busiest Airports (2015) Busiest 15 Airports in North America Millions of Annual Passengers (average) Thousands of annual aircraft movements (average) Passengers per movement 54.6 536 102 Europe 45.1 (-17%) 340 (-37%) 133 (+30%) Asia 57.1 (+5%) 378 (-29%) 151 (+48%) * Data: Airports Council International (2011) Page 51
Averages for 15 Busiest Airports (2010) Busiest 15 Airports in North America Millions of Annual Passengers (average) Thousands of annual aircraft movements (average) Passengers per movement 46.9 541 87 Europe 35.7 (-24%) 325 (-40%) 110 (+26%) Asia 42.9 (-9%) 296 (-45%) 145 (+67%) * Data: Airports Council International (2011) Page 52
34 Busiest US and EU Airports, 2007 USA Average no. of annual movements (thousands) 438 (+64%) Average no. of annual passengers (millions) 33.0 (+32%) Europe 267 25.0 Passengers per movement 75.4 93.8 (+24.4) Average no. of runways per airport 4.12 (+67%) 2.47 Annual movements per runway (thousands) 106.3 108.1 (+1.7%)
Αεροδρόμια ΗΠΑ Βασίζονται σε μεγάλες Χωρητικότητες με βάση την εξυπηρέτηση των αεροσκαφών. Μεγάλος αριθμός αεροδιαδρόμων (3 7) Δεν υπάρχουν slot controls Μόνο τρία αεροδρόμια στον υπόλοιπο κόσμο (!) έχουν τόσο μεγάλη χωρητικότητα
Ασιατικά αεροδρόμια-χαρακτηριστικά Μικρός αριθμός διαδρόμων και μικρή δυναμικότητα Master Plans. Βασίζονται στην εκτίμηση Μεγάλος αριθμός επιβατών ανά κίνηση αεροσκάφους Η παραδοχή αυτή αποδείχτηκε λάθος Αύξηση της εγχώριας κίνησης Ανάπτυξη εταιρειών χαμηλού κόστους Ανάπτυξη κομβικών δραστηριοτήτων
Hong Kong: 2 independent parallel Page 56
Παράδειγμα: Hong Kong International Άνοιξε το 1998; 2 ανεξάρτητοι παράλληλοι διάδρομοι Airport passenger capacity: Πρόβλεψη για 87 εκατομμύρια το 2030-40 Βασισμένη (348 επιβάτες ανά αεροσκάφος το 2040) ΑΛΛΑ: ο μέσος αριθμός επιβατών μειώθηκε από 174 το 1999 σε 164 το 2015 Αύξηση της εγχώριας κίνησης Δυναμικότητα του αεροδρομίου σήμερα ~ 70-75 εκατομμύρια! Το 2015 εξυπηρέτησε 68 εκατομμύρια ( 2018!) Επέκταση. Τρίτος αεροδιάδρομος (US$17 billion!) and
Hong Kong: Third Runway Project (March 2012) Page 58
Ευρωπαϊκά αεροδρόμια Συστηματική αύξηση της ζήτησης πάνω από τις προβλέψεις Περιορισμένη αύξηση των αεροδιαδρόμων Εξάρτηση από την διοικητική κατανομή slot Ιστορικά δικαιώματα στην κατανομή των slot δίνουν ισχυρό πλεονέκτημα στις παλιότερες εταιρείες Πιθανόν η πιο προβληματική περιοχή στον κόσμο ως προς τη δυνατότητα να προσαρμοστεί η δυναμικότητα των αεροδρομίων στην αυξημένη ζήτηση εξαιτίας της διστακτικής τάσης των κυβερνήσεων (δυσκολία ανεύρεσης κατάλληλων χώρων)
Χαρακτηριστικά αεροδρομίων Εισαγωγή και εξέλιξη της έννοιας του αεροδρομίου Σύστημα διαδρόμων Βασικές διατάξεις- Παραδείγματα από τα αεροδρόμια του κόσμου Μη συνήθεις διατάξεις Διεθνείς διαφορές στο σχεδιασμό Τυπολογία κτιρίων επιβατών
Τύποι κτηρίων Επιβατών Βασικές διατάξεις : Γραμμικό Κεντρικό κτήριο και μεταφορά επιβατών με ειδικά οχήματα Κεντρικό κτήριο με δακτύλους Κεντρικό κτήριο με δορυφόρους Μεσοπέδια κτήρια Κεντρική ή αποκεντρωμένη διαχείριση Υβριδικές διατάξεις (μεγάλα /και παλιά αεροδρόμια) Όλες οι διατάξεις παρουσιάζουν πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα
Linear, pier/finger and satellite concepts Page 62
Example: Demise of Linear-Decentralized Concept A DFW Terminal Module
Paris CDG: Terminals 2A and 2B Source: F. Borisov (Wikipedia, May 9, 2016) Page 64
Rio de Janeiro/Galeão Antonio Carlos Jobim (GIG)
Sao Paulo Guarulhos (GRU)
Barcelona: South Terminal (2009)
Evolution of Amsterdam Schiphol Terminal Pier E ATC Pier C Pier D 1967 Source: NACO, B.V.
New Istanbul Airport (March 2015 Picture)
INA Nov 2016 Page 71
Conventional Δορυφόροι: Paris CDG, T1 Source: D. Avdeev (Wikipedia, May 9, 2016)
Tampa: Κεντρικό κτήριο + 6 Δορυφόροι Page 73
Midfield linear satellites: Atlanta (ATL)
Χαρακτηριστικά αεροδρομίων ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ?