海上机场客运码头配置影响因素——以中国香港、韩国仁川、日本关西国际机场为例

李子星，王华彬，王树波，林诗昌

(三亚新机场投资建设有限公司，海南 三亚 572000)

0 引言

随着中国航空运输业的快速发展，民航运输量逐年增长，相关配套基础设施将加快建设。未来几年中国将大量新建或改扩建机场[1]。建造陆地机场需要占用大量的土地资源，增大城市土地供应紧张趋势，还会带来噪声扰民、制约城市扩张及增加安全隐患等问题。建造海上机场则可在很大程度上避免这些问题。海上机场悬于海外，不占用土地资源，噪声污染对城市影响较小，且视野开阔，周边没有障碍物遮挡，有利于飞行安全。诸多优势使海上机场作为机场建造的可选方式之一，受到许多沿海城市的重视。世界范围内已建成约8座海上机场(离岸式，下同)[2]，中国也已有多个海上机场处于论证或建设准备阶段。海上机场为中国机场建设提供了全新的方向。

机场对外交通是机场建设规划的重点之一，中国学界对陆地机场交通规划方面的研究较为深入，但对于海上机场相关研究开展较少[2-3]。相较于陆地机场，海上机场对外交通体系更为复杂，除了公路交通和轨道交通，还包括水上交通。海上机场水上交通旨在满足机场供油、客运、货运及海上救助等方面的需求，而旅客运输是交通运输的主要目的，海上机场是否需要设置水上客运交通，对于这一问题有必要进行细化探讨。本文选取中国香港国际机场(以下简称“香港机场”)、韩国仁川国际机场(以下简称“仁川机场”)和日本关西国际机场(以下简称“关西机场”)这3 个运行较为成熟的典型海上机场为研究对象，通过分析影响这3 个机场现状客运码头配置的主要因素，为中国的海上机场对外交通规划提供参考。

1 案例机场概况

香港机场位于大屿山以北的赤鱲角，距离市中心约35 km，1998年建成，用以替代位于市中心扩展受限的启德国际机场。香港机场拥有2 条3 800 m 跑道，2017年旅客吞吐量达7 286.7万人次[4]，是全球最繁忙的机场之一。香港机场总面积约12.48 km2，其中9.38 km2是回填形成的人工岛。香港机场为国际枢纽机场，连接全球约190 个航点，主要通航地为中国大陆、台湾地区、东南亚和日本等。

仁川机场位于仁川市西北的永宗岛，2001年投入使用，距离首尔市中心约52 km，拥有 2 条 3 800 m 平行跑道和 1 条 4 000 m 独立跑道，2017年旅客吞吐量达6 215.7 万人次[5]，是韩国最大的民用机场。现永宗岛是在原来的永宗岛、龙游岛和三木岛等小岛的基础上经填海连接而成，总面积63.8 km2，其中仁川机场核心区域占地面积约21.3 km2。仁川机场主要运营国际航线，主要通航地为中国大陆、东南亚和日本，为国际性枢纽机场。

关西机场位于大阪湾东南部离岸约5 km的海上，距离大阪市区约50 km，1994年建成，是世界上第一座完全人工岛机场，2017年旅客吞吐量为2 880.2万人次[6]。关西机场最初面积约5.1 km2，拥有1 条3 500 m 的跑道，2007年二期扩建工程完成后，面积增加至10.5 km2，并增加了1条4 000 m跑道。关西机场运营的航线中约25%往返日本国内，国际航线主要往返中国(含港澳台地区)和韩国，为地区性枢纽机场。3 座机场的日常航班情况见表1。

2 进出机场交通系统

2.1 香港机场

珠三角地区经济发达，人员往来频繁，香港机场是该地区重要的航空中转枢纽。赤鱲角距大屿山岛最近距离约200 m，两者通过两条公路桥和一条轨道桥相连接，机场对外设有一条高速公路(机场路)、一条城市道路(赤鱲角南路)以及一条城市轨道交通线(机场快线)(见图1)。机场人工岛北侧还设有往返珠三角多个城市的客运码头——海天客运码头。此外，港珠澳大桥香港口岸位于香港机场东端的人工岛，港珠澳大桥已于2018年通车运营，随着大桥运行效率的提高，其也将日益成为香港机场重要的对外连接通道。

香港机场快线终点为湾仔区香港站，途经博览馆站、青衣站和九龙站。此外，东涌线也可视为香港机场铁路的一部分，乘客可以先从机场乘车到达东涌站，然后通过东涌线前往香港核心区域(见图1)。东涌线与机场快线的路线基本一致，经停站除青衣站、九龙站和香港站外，还增加了欣澳站、荔景站、南昌站和奥运站。机场路是一条双向六车道高速公路，是香港8 号干线的一部分。8 号干线连接赤鱲角和沙田，包括北大屿山公路、青屿干线和青沙公路，是香港机场与城市中心区域之间往来的主要公路系统。赤鱲角南路是一条双向四车道城市道路，是香港机场城市道路的一部分。海天客运码头位于赤鱲角东侧，通过高速船与珠三角地区的其他9 个口岸连接，分别是东莞虎门、广州莲花山、广州南沙、澳门外港客运码头、澳门氹仔、深圳福永、深圳蛇口、中山及珠海九洲。香港机场没有设置与市中心之间的海上客运航线。

2.2 仁川机场

仁川机场是韩国最大的民用机场，主要服务首尔都市圈，但其服务辐射范围几乎可以覆盖整个韩国。首尔都市圈包括首尔、仁川和京畿道三大城市，还有周边一些小型城市，人口超过2 300 万人，是韩国人口与经济的核心区域。

仁川机场人工岛建有两座跨海大桥，分别是位于东北侧的永宗大桥和东南侧的仁川大桥(见图2)。永宗大桥是一座公铁两用桥，承载一条铁路和一条双向六车道高速公路，旅客经此线路主要前往首尔方向。仁川大桥连接仁川南部的松岛新城，承载一条双向六车道高速公路，该高速公路衔接仁川南部高速公路网，方便首尔都市圈南部及韩国东南部地区旅客往来机场。永宗岛东侧设有渡轮码头——永宗码头，与仁川月尾岛之间有摆渡航线。

仁川机场对外轨道交通有机场铁路和高速铁路两种方式。机场铁路终点为首尔，其列车分为普通列车和直达列车两种，普通列车形制与地铁接近，中途停靠10 站，全程58 min；直达列车形制接近火车，中途不停，全程43 min。仁川机场高速铁路(KTX)站于2014年开通，连接京釜线、京田线、湖南线和全罗线，旅客可以乘坐KTX 直达釜山、浦项等较远的城市。KTX 具有速度快、运输距离远等优点，但车次较少。在永宗大桥建成以前，永宗码头是永宗岛唯一的对外连接通道。机场航站楼和永宗码头之间有往返摆渡公共汽车，旅客可以从仁川月尾岛乘渡轮抵达永宗码头，再换乘公共汽车到达机场。

2.3 关西机场

关西机场地处大阪湾东南部，与大阪神户机场和大阪伊丹国际机场共同构成京阪神都市圈民航机场组合。关西机场只有一条跨海大桥，位于人工岛东侧，采用双层设计，上层承载一条双向六车道高速公路，下层为铁路。人工岛北部设有高速船客运码头。

表1 案例机场日常航班量Tab.1 Daily flight volumes of the case airports 架次

图1 香港机场对外交通线路Fig.1 Connection traffic lines of Hong Kong International Airport

图2 仁川机场对外交通线路Fig.2 Connection traffic lines of Incheon International Airport

图3 关西机场对外交通线路Fig.3 Connection traffic lines of Kansai International Airport

关西机场对外有两条地铁线路——JR关西机场线和南海电铁关西机场线，两条线路共用一条轨道，分别由西日本旅客铁道株式会社和南海电气铁道株式会社运营[14]。JR关西机场线使用的列车有关西机场特快Haruka号和机场快速两种。特快Haruka号列车速度快，座位固定，形制与火车接近；机场快速列车速度相对较慢，座位不固定，形制与地铁接近。南海电铁关西机场线使用的列车有特快Rapi:t 号和机场快车两种，特快Rapi:t的形制和服务与特快Haruka类似，而机场快车与JR 快速列车类似。两条线路最终汇入京阪神都市圈内发达的地铁系统，旅客可以方便地往返机场和环大阪湾内任何一个城市(见图 3)。

京阪神都市圈内公路系统也十分发达，关西机场通过联络桥连接大阪高速公路网。旅客可以乘坐公共汽车往返机场与周边100 km内的主要城市。高速船是关西机场独具特点的对外交通方式，关西机场对外高速船线路有两条，分别连接神户机场和淡路岛。往神户机场方向约60 min发行一班，往淡路岛方向船次相对较少，每天共发行约5班[14]。航站楼和高速船码头之间有摆渡公共汽车，中转十分便捷。

3 案例机场客运码头配置影响因素

3.1 客运需求

3.1.1 机场客流量

根据多个大型国际机场的客流构成数据统计[15]，乘客约占机场客流总量的49%，迎送人员、机场工作人员和其他人员分别约占25%，18%和8%。如按此比例，结合3个机场的年旅客吞吐量数据，可估算香港机场、仁川机场和关西机场2017年的总客流量，分别约为14 871 万人次，12 685 万人次和5 878 万人次。如客流集中率取1.2，则3 个机场高峰日客流量分别为48.9 万人次，41.7万人次和19.3万人次(高峰日客流量=年总客流量×集中率/365)。

表2 为案例机场日常分时段航班量统计。分析可知，3 个机场日常航班起降高峰时段集中在9:00—23:00，3 个机场高峰小时航班量占全天航班总量的比例分别为6.4%(16:00—17:00)，6.5%(19:00—20:00)和 8.3%(10:00—11:00)。机场客流高峰与航班量高峰存在直接相关关系，本文将其简化为线性关系，即认为3 个机场高峰小时客流量占全天客流量的比例，与高峰小时航班量占全天航班量的比例一致。则3 个机场最大高峰小时客流量分别为3.13 万人次，2.71 万人次和1.60万人次(最大高峰小时客流量=高峰日客流量×高峰小时客流比)。

3.1.2 陆路交通旅客输送能力

按照中国的道路设计标准，设计速度为80 km·h-1的六车道高速公路路段的设计通行能力下限为7 200 pcu·h-1[16]；设计速度为60 km·h-1的四车道城市快速路路段的设计通行能力下限为2 400 pcu·h-1[17]。按此下限值计算，根据3个机场对外公路配置情况(见表3)，其对外公路通行能力分别为9 600 pcu·h-1，14 400 pcu·h-1和7 200 pcu·h-1。实际上案例机场对外公路的设计速度高于此值，因此其对应的设计通行能力大于该结果。

香港机场公共汽车与小客车客流分担比例约为2.2:1(46%:21%)，仁川机场约为1:1(35%:35%)[18]。日本机场非常重视公共交通运输，公共交通所占比例相对较高，例如成田机场公共汽车和小客车的客流分担比例约为1.7:1(26%:15%)[19]。为方便分析，统一将3 个机场公共汽车与小客车客流分担比例取低值1:1。机场公共汽车与小客车的车辆换算系数按3 计算，公共汽车平均载客量按30 人·车-1计算，小客车平均载客量按1.5人·车-1计算。则公路旅客输送能力符合式中：Ct为道路旅客输送能力/(人次·h-1)；Cl为道路通行能力/(pcu·h-1)。

据此计算，香港机场对外公路(不含港珠澳大桥)旅客输送能力约为25 040 人次·h-1，仁川机场与关西机场分别约为37 560人次·h-1和18 780 人次·h-1。该结果没有考虑货运等运输需求，货运量在机场对外公路运输量中比例很小，可忽略。

香港机场快线使用的列车一般由8 节车厢编组，设计定员1 221 人[20]，平日(工作日，下同)运行228 班(往返，下同)，发车频率较为均匀，运营时段每小时往返约12班[10]。以此计算，香港机场快线日常输送能力约为14 652人次·h-1。

仁川机场铁路普通列车通常由6 节车厢编组，定员918 人[21]，平日全天共运行305班，高峰时段每小时运行18班[22]。直达列车定员260人[21]，平日全天共运行52班，高峰时段每小时运行8 班。此外，韩国高速列车(KTX)仁川机场线日常运行约20班，平均每小时运行2班，通常采用10节车厢编组，定员363 人[23]。综合计算可知，仁川机场轨道交通日常运输能力约为19330人次·h-1。

表2 案例机场日常分时段航班量统计Tab.2 Statistics on daily time interval flight of the case airports

JR关西机场快速主要采用225系列车[24]，通常由8节车厢编组(其中4节车厢往返关西机场)，定员1 091 人，平日运行120 班，平均 8 班·h-1。JR 关西机场特快 Haruka 号采用281系列车，通常由6节车厢编组，定员278人，平日运行60 班，平均4 班·h-1。南海机场快车主要采用1 000系列车[25]，一般由6节车厢编组，定员898 人，平日运行130 班，高峰时段每小时运行约10 班。南海特快Rapi:t 号采用50 000 系列车，一般由6 节车厢编组，定员252人，日常运行64班，平均4班·h-1。综合计算可知，关西机场轨道交通日常运输能力约为15 464人次·h-1。

图4 案例机场公共汽车流向及比例Fig.4 Bus flows direction and proportion of the case airports

综上，3 个机场陆路交通日常旅客输送能力分别约为4.0 万人次·h-1，5.2 万人次·h-1和3.4万人次·h-1(见表3)。若加大通行密度还有进一步增长的空间。此外，机场旅客中未区分中转旅客，实际上3 个机场旅客中转比例均较高，而中转旅客中的很大部分只在机场停留，不会增加进出机场交通系统压力。可见，案例机场陆路交通运输能力完全可以满足高峰时段的客运需求，在机场客运量方面，水上交通补充作用意义不大，分担客流量不是这3个机场设置客运码头的主要目的。

3.2 地形因素

3.2.1 机场旅客流向

如前所述，案例机场公共汽车分担的旅客比例较高，因此公共汽车的流向可以很好地反映旅客的流向。

香港机场公共汽车主要流向香港市区，其中流向香港城市中心区域(维多利亚港两岸区域，包括香港岛、观塘区、九龙城区、油尖旺区、深水埗区和葵青区)的比例约为31.5%，流向香港城市外围区域(中心区域以外)的比例约为43.1%，流向珠三角其他城市的比例约为22.8%，流向珠三角以外的比例约为2.6%(见图4a)。仁川机场的公共汽车主要流向首尔市(35.6%)、仁川市(27.5%)和京畿道(23.7%)，流向韩国其他区域的比例合计约为13.1%(见图4b)。关西机场公共汽车主要流向大阪府(57.0%)和兵库县(20.3%)，流向其他区域的比例都不足10%(见图4c)。

3.2.2 水、陆交通运输效率比较

案例机场旅客主要流向机场所在城市，即机场主服务城市，部分流入机场周边城市，即机场辐射城市。其中旅客流入比例较大的辐射城市可称为主要辐射城市。案例机场与主服务城市和主要辐射城市之间水、陆交通运输效率的差异，可以为分析其水上客运交通布置的合理性提供依据。

相对于陆路交通，通过水上交通往来香港机场和香港中心区域所需时间更长。从香港机场到中环路程约35 km，公路无拥堵的情况下乘坐公共汽车前往约需要50～60 min，乘坐地铁只需24 min。如果乘渡轮由机场前往中环，需要绕行大屿山岛，至少需要60 min(参考梅窝—中环渡轮航线的时间)。相反，通过水上交通往来香港机场和周边主要辐射城市，比陆路交通所需时间少。例如，由香港机场乘坐公共汽车到达深圳福田约需60 min，乘坐地铁到达紧邻福田口岸的落马洲站至少需要90 min；而乘坐快船到达深圳机场码头需要50 min，到达蛇口码头则只需要约30 min。

如果从仁川机场乘渡轮中转前往仁川市中心，旅客需要先从航站楼乘摆渡公共汽车前往永宗码头，换乘渡轮后前往仁川月尾岛码头(两地之间相距约5 km，乘渡轮约需15 min)，再换乘陆路交通工具前往，相较直接通过陆路交通前往时间至少增加20 min，输送效率降低。与陆路交通相比，水上交通速度慢，同等距离内运输效率低，通过水上交通往来仁川机场和周边辐射城市所需时间较陆路交通更长。

通过水路和陆路从关西机场到达大阪中心区域的距离接近，因此水上交通没有效率优势。但是如果前往兵库，从关西机场出发乘坐地铁到达神户市区约需要90 min，乘坐公共汽车约需70 min，而乘坐高速船到达神户机场只需要约30 min。

3.2.3 地形对水、陆交通运输效率的影响

受岸线变化影响，案例机场与周边城市的位置关系可以简化为图5 中的三种模式。香港机场位于珠江口东南缘，这种喇叭口式地形使得香港机场与沿岸城市间水路距离远小于陆路距离(见图5a)。相对于仁川机场，首尔位于内陆腹地，其他主要城市大体沿岸排列，仁川机场与任一周边城市之间水、陆距离相差不大(见图5b)。关西机场地处半环形的大阪湾东南缘，机场与对岸神户之间的水路距离远小于陆路距离(见图5c)。

香港机场和关西机场没有配置连接主要服务城市的客运码头；永宗岛建有连接仁川的客运码头，但永宗码头不是仁川机场的附属码头，其先于仁川机场而建，主要服务当地居民进出永宗岛。因此，在严格意义上，案例机场都没有配置连接主服务城市的客运码头。由此可见，缓解陆路交通压力不是案例机场配置客运码头的主要目的。香港机场和关西机场的客运码头都是为服务主要辐射城市而建，而机场与这些城市之间的水路距离都远小于陆路距离，通过水路可以明显缩短旅客运输时间。可见这两个机场配置客运码头的主要目的是为了利用地形特点缩短运输距离，提高运输效率。进而可以推论，因为仁川机场与周边城市之间水上距离和陆路距离接近，因而没有必要配置客运码头。

综上所述，案例机场与周边城市之间设立水上客运通道的主导因素有两个：1)机场与该城市之间的旅客流量，具有一定规模的旅客运输需求是水上客运通道建设的前提；2)机场与该城市之间水、陆交通运输效率差异，只有机场与该城市之间水路距离远小于陆路距离，水上交通才具有相对优势，建立水上客运通道才具有合理性。机场与周边城市之间水、陆距离由地形决定，所以地形是影响机场与周边城市之间水、陆交通运输效率差异的决定性因素。

3.3 安全因素

图5 案例机场地形示意Fig.5 Topographic sketch map of the case airports'surroundings

海上机场主要通过跨海大桥与大陆连接，连接通道单一，处于半封闭状态。但海上机场是一个人员往来密集的场所，这导致其安全具有天然的脆弱性。一旦跨海大桥连接中断，将直接对海上机场的运行安全构成威胁。台风、地震等自然灾害以及各种人为事故，都会危及跨海大桥的正常运行。香港机场和仁川机场的跨海联络桥都曾因发生人为事故而短暂关闭，对机场正常运行造成干扰。香港机场和仁川机场都建有两座联络桥，为双通道联络结构，且人工岛以自然岛屿为基础建造，具有较大的回旋余地，因此对灾害的抵御能力较强。关西机场是一座完全人工岛机场，人员承载能力有限，且只建有一座跨海大桥，对灾害的抵御能力较弱，如果跨海大桥长时间关闭，将使其在很大程度上与外界隔离，可能会造成不可预见的灾难性后果。

海上机场，尤其是完全人工岛机场，如果仅仅依靠跨海大桥一种形式与陆地连接，必然存在潜在的风险性。如果海上机场发生重大事故，将有大量人员需要疏散，在跨海联络桥关闭的情况下，水上交通可能将成为唯一的通道。客运码头具有很大的应急救援潜力。例如，关西机场高速船的最大载客量为115 人·船-1，最大时速可达54 km·h-1[26]，紧急情况下可以大量快速疏散人员。从增强抗风险能力角度考虑，海上机场应该尽可能考虑配建客运码头，平时作为交通设施，事故发生时可以作为应急救援和人员疏散通道。

4 结语

案例机场陆路对外交通的运输能力完全可以满足其客运需求。因此，分担客流量不是其配置客运码头的主要目的。案例机场客运码头的通航城市都具备两个条件：1)与机场之间具有一定规模的旅客运输需求；2)两者之间水路距离远小于陆路距离。由此可见，在有一定旅客运输需求的前提下，利用地形特点缩短运输距离提高运输效率，是案例机场配置客运码头主要考虑的因素。海上机场因其具有半封闭性，从增强抵抗风险能力角度考虑，同等条件下应尽可能配备客运码头。