交通运输部署案例集/2018/澳大利亚民用航空生命周期（1925-2017）

定性分析

1. 模式描述

现代客机已成为最主要的公共交通工具之一。它被定义为一种可以运输乘客和货物的交通系统。第一架飞机诞生于 20 世纪 10 年代，并在 20 世纪 20 年代在澳大利亚成为商用飞机。它的最初功能是战争机器，这也是航空工业停滞不前的时期。第一次世界大战后，政府决定放弃军用飞行，发展新的民用客机，发生了重大的转变。

1.1 主要优势：与火车和汽车等其他交通方式相比，飞机能够在更远的距离内运输。它可以到达世界上的任何地方，甚至可以在一天内到达世界的另一端。现代客机比任何其他流行的交通工具都快。它每年将 84% 的旅客送往目的地。由于航空技术的快速发展，可靠性和节能性自 2000 年以来迅速提高，现在它被认为是最安全的交通工具。航空公司还在促进全球化方面发挥着重要作用。与渡轮相比，速度显示出明显的优势。在这个时代，全世界有超过 10 亿游客。他们选择乘坐客机不仅可以促进 GDP 增长，还可以沿途创造更多就业机会。

1.2 主要市场：作为出口国，飞机为依靠货物运输的澳大利亚企业提供了便利。此外，由于其速度和可靠性，它在休闲或公司目的的普通人群中受到欢迎。尽管澳大利亚位于偏远地区，但外面的世界也吸引着人们。

1.3 组织 民航部，也称为 DCA，存在于 1938 年至 1973 年之间。 它最初由国防部执行。该部门于 1973 年与航运和交通部合并，并更名为交通部。它在民航运营中发挥着部长的作用。

民航局：民航局 (CAA) 成立于 1988 年 7 月，负责控制航空安全法规并提供交通服务。1955 年，该组织分成两个部分：澳大利亚航空服务局和民航安全局 (CASA)。 澳大利亚航空服务局负责管理空中交通管制、飞行信息、航空事故救援和飞行搜寻，而 CASA 负责管理安全规则、飞行员资格和飞机技师。澳大利亚航空服务局于 1997 年转入澳大利亚海事安全局。而 CASA 则负责满足法规中的安全要求。相关法案包括 1920 年《航空导航法》、《1988 年联邦民用航空法》和 2007 年《领空法》。

2. 模式之前的场景

在那段时间里，运输方式正在发生变化。1920 年之前，有两种流行的交通方式：T 型车和有轨电车。从畜力车到 T 型车，T 型车也被称为“铁皮丽兹”，是亨利·福特于 1908 年首次发明的。这种汽车可以在流水线上生产，使普通人都能买得起汽车。 同时，蒸汽有轨电车于 1901 年首次引入。到 1920 年，它的速度可以达到每小时 30 公里，最初是每小时几公里。

与飞机相比，它们的速度都比较低，承载量也比较小。第一次世界大战后，各国之间的经济和贸易变得更加频繁。公众对其他国家的好奇心和探索欲也越来越强。一些公司看到了飞机的高速，并发现了潜在的市场，可以在几天内跨越海洋旅行。1921 年，澳大利亚第一家航空公司澳航成立，标志着民用航空时代的开始。

3. 技术的发明

3.1 自动驾驶仪：这是一个在没有飞行员干预的情况下控制飞机的系统。得益于软件的发展，自动驾驶仪已成为现代飞机中不可或缺的可靠系统。在飞机上使用自动驾驶仪是为了减轻飞行员的压力，并使飞机能够按照规定的姿态、航向、高度和马赫数自动飞行。自动驾驶仪还可以帮助飞行员完成一些辅助工作，以便飞行员可以集中精力完成与飞行安全相关的其他工作，例如导航、观察交通情况等等。使用自动驾驶仪可以减少飞行员在完成长途飞行后的疲劳。然而，自动驾驶仪也有一些负面影响：随着飞机可靠性的提高和导航技术的改进，对控制精度的要求迫使飞行员使用自动驾驶仪。随着自动驾驶仪使用量的增加，许多飞行员的基本飞行技能无法长期使用。因此，在处理自动驾驶仪故障或特殊情况时，飞行员很容易犯错误。

3.2 液压动力：该理论用于现代飞机。它用于驱动起落架、襟翼和齿轮。使用液压系统可以使用少量流体控制非常高的压力或力。助力制动是液压系统的应用，现在已应用于许多飞机。液压系统非常可靠，因为液压系统中的流体是不可压缩的，并且流体可以承担传递高压的任务。这也是液压系统在现代飞行中流行的原因之一。

虽然液压系统的原理相同，但不同飞机制造商生产的液压系统并不完全相同。基于这一事实，不同的液压系统会导致飞行时的差异。因此，飞机制造商通常会组装其他系统系统和液压系统，以了解流体动力学对飞机的影响以及如何在安装和维护过程中检查飞机。

航空领域要解决的首要问题是如何获得飞机所需的升力，降低飞机阻力并提高其飞行速度。空气动力学在这些领域发挥着非常重要的作用。空气动力学的内容是关于飞机飞行条件下速度、压力和空气密度的变化，也涉及飞机的空气动力和阻力，以及空气动力学的变化。现代空气动力学有两个分支：速度空气动力学和粘性空气动力学。 空气动力学对飞机的飞行至关重要。它不仅可以降低阻力和飞机部件的磨损，还可以提高燃油效率。

4. 早期市场发展

4.1 市场发展：第一次世界大战期间，各国政府将主要注意力集中在军事发展上，这为飞机制造奠定了不稳定的基础。然而，战后，对军用飞机的需求急剧下降。为了维持经济并拯救这个关键产业免受衰退， 联邦政府决定改变其静态并更加关注民用飞机，民用飞机与战斗机有许多相似之处。最初，飞机主要用于城市之间的邮件和货物运输。同时，由于机票价格昂贵，民航服务属于奢侈品，只有富裕阶层才能负担得起。因此，民用飞机的发展在 1950 年代之前经历了繁荣和稳定的时期。

4.2 机场发展：随着全球乘客人数的不断增加，许多机场相继建成，当地经济也得到了发展。这些机场最初的设计是为了满足邮件飞行和稀少的客运飞行需求。然而，随着飞机制造商不断生产飞机，机场不得不建造新的航站楼来容纳不断增加的飞机数量。与此同时，机场从每天仅有少量航班经过转变为每年接待数十亿乘客。 由于早到和转机之间的空闲时间，机场建造了更多娱乐设施、购物商店和餐厅，为乘客提供消遣时间。此外，机场还与当地餐厅合作，在机场附近建造新的短途酒店，并与交通部门沟通，在机场周围建立更便捷的交通网络。在此过程中，机场吸引了更多乘客，并建立了舒适的声誉。机场发展与民航市场发展相辅相成，不断满足乘客对航空服务的期望。

5. 诞生阶段

在诞生阶段，政府可以被视为关键的灵感来源和引导力量。政府为公众提供了试飞奖励。1919 年 3 月，联邦政府宣布，将为第一个在 30 天内从英国飞往澳大利亚的航班提供 10,000 英镑（20,000 美元）的奖励。同年 8 月，政府吸引了公众的注意。国防部发布了从昆士兰州朗里奇到北领地凯瑟琳的空中比赛路线勘测任务。在勘测过程中，国防部为参赛者提供物资供应。

此外，政府还提供了补贴和政策支持。为了支持制造业的商业转型，联邦政府在初期提供了补贴。相应的政策将有助于经济繁荣和公司之间的良性竞争。由于一些行动中的伤亡，澳大利亚空中医疗服务于 1928 年 3 月 27 日成立。 该部门的成立为人类生命提供了服务和保障。

6. 增长阶段

由于从战斗机改装而来的飞机客舱容量较小，政府要求公司建造更大的飞机来容纳更多乘客。通过效仿美国政策，通过共享旅程成本可以降低平均机票价格。1959 年，澳大利亚航空公司购买并引进了波音飞机，这极大地缩短了旅行时间和旅行成本。

由于澳大利亚的地理位置偏远，跨洋飞行一直是政府和公司努力实现的主要目标。1992 年 12 月，澳大利亚航空公司成功地与英国航空公司合作，获得了政府注资的 13.5 亿澳元。 这是目标实现的里程碑。尽管波音飞机缩短了旅行时间，但技术实施成本仍然很高，直到 21 世纪，这项技术才能广泛应用于所有长途目的地。在此过程中，政府提供了技术支持和资金支持。

7. 成熟阶段

在成熟阶段，预计澳大利亚机场在 60 年内将有约 1000 亿架次的起降航班。

7.1 政府政策：限制将集中在政府政策上。政府在初期提供了补贴。然而，当补贴结束时，为了占据和维持市场份额，公司必须扩展服务内容，例如机场接送和租车。服务内容会增加，而服务质量可能会下降。 如果公司面临资金周转困难，无法克服经济困难，相应的竞争可能会减少，航空业可能会出现垄断。由于航空运营结构相对稳定，引入新的改进型操作系统是一个艰难的过程，也需要政府政策支持。

7.2 “再造”机会：随着技术的进步和交通网络的完善，最终的起降航班数量可能会增加。由于温室气体排放，飞机燃料将成为关注的焦点。环境影响迫使政府在飞机上开发环保的新技术，例如飞机上的电力发动机。公众也期望更低成本、更省时的空中旅行，因为价格不稳定，通常需要提前预订，这对紧急情况来说并不划算。考虑到网络，在起降航班数量不断增加的情况下，安排将会更加紧密。合适的航班时间安排将有效提高效率。

定量分析

1. 方法论

1.1 数据获取：在交通模式阶段的测量中，使用总起降航班数量数据集，该数据集来自 3 个数据库。与每年生产的飞机数量相比，起降航班数量可以代表累积数据。生产的飞机可能不会立即投入使用，因此数据中可能存在一些误差。起降航班数据的初始记录来自 1925 年。 统计局的数据集以月为单位记录了起降航班数量，从 1976 年起更加详细，因此使用 1976 年之后的数据。 世界银行的数据用于检查和调整数据，以确保数据集正确且误差较小。

1.2 理论

基本方程用于估计某一年交通模式的阶段。

S(t) = K/[1+exp(-b(t-t0)]

其中：·     S(t) 为状态测量值（每年起降航班数量）

·     t 为时间（年）

·     t₀ 为拐点时间（达到 ½ k 的年份）

·     K 为饱和状态水平

·     b 为系数

K 和 b 通过回归分析进行估计

此外，该方程被转换为线性形式，以估计 K、b 和 t₀ 的值。以下显示了方程。RSQ 越接近 1，预测曲线越接近实际情况。

y = bX + c

$y=LN\left({\frac {department-arrivalamount}{K-(department-arrivalamount)}}\right)$

2. 结果图表

曲线

曲线

曲线

调整: 根据S型曲线图，可以看出2017-2018年，出发量和到达量的斜率大于预测值。换句话说，航空工业目前增长速度超过预期。因此，需要调整最终的K值（饱和出发量和到达量）以确保预测值的斜率不低于实际情况。虽然在这种情况下RSQ值不是最大（最佳拟合曲线），但以下最终曲线基本满足预期。在成熟阶段，由于各种事件的影响，可能会出现不同的饱和数量。经济影响已经导致增长阶段出现延迟。因此，以下显示了新的结果，其中K=100,000（千） 。

曲线

曲线

曲线

3. 结果分析

3.1 影响因素: 政府政策是重要因素之一，政府在早期提供了补贴并在长期内提供了政策支持。此外，由于飞行中的燃油消耗，航空工业也受到全球燃油市场和经济形势的影响。

3.2 过程中的事件: 由于1929年至1933年的经济大萧条，航空工业几乎面临着停滞不前的局面。幸运的是，由于早期政府政策支持和补贴，澳大利亚航空业得以生存，不像其他国家那样出现航空公司破产。 2007-2008年美国次贷危机引发的全球经济危机也影响了澳大利亚。经济衰退蔓延到航空工业，无法避免出发量和到达量的下降。

4. 制造业中的问题

4.1 经济反映延迟: 航空公司向制造商订购新飞机，而新设计的飞机产品可能需要几年才能生产出来。届时，飞机能否满足当时的市场需求是一个问题。因为新飞机的设计是基于之前的需求和条件，而当时的情况可能有所不同。 在这期间，可能会有新的技术被开发出来并应用，而之前的新设计飞机可能会在一定程度上降低其价值。

4.2 机械问题: 尽管有严格的安排和安全防护措施，航空事故仍然发生。其中一些是由操作失误造成的，而另一些则可以归结为机器故障。 当发生故障时，飞行员很难做出反应，航空事故在几秒钟内就发生了，尤其是发动机爆炸时。