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聚焦智慧民航 以“智”取胜——让机场更好建、更好用、更好管

技术知识库 时间:2023-03-31 13:50:21 300 次浏览

文章来源:中国民航报-王诗彧 王艺超

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人们对民航的第一印象往往来自机场。恢宏大气的航站楼,兼容当地特色和现代文化的设计,停机坪上巨大的飞机,都是民航独有的符号。

如今,人们发现越来越多的智慧民航“黑科技”出现在机场里:当你需要帮助时,来去自如的机器人小助手会赶来“凑热闹”,询问你遇到了什么难题;当你需要托运行李时,自助托运免去了排长队的烦恼;当你经过安检时,具备智能生物识别功能的闸机能在几秒钟内识别身份……民航的符号越来越科技化、信息化、智慧化。

智慧民航建设是民航“十四五”时期发展的主线。印发的《智慧民航建设路线图》明确了智慧机场是智慧民航的四个核心抓手之一,并从机场全域协同运行、作业与服务智能化、智慧建造与运维方面,为智慧机场的发展绘制了清晰的蓝图。



让机场更好管:实现协同高效运行

“智慧化建设的根本目的,是让机场更好建、更好用、更好管,让机场更安全、更绿色、更人文,真正实现‘人享其行、物畅其流’。

机场是重要的交通基础设施,是一个城市或地区的综合立体交通枢纽,汇聚了多种交通运输方式。在时间愈发宝贵的今天,协同高效运行是机场智慧化转型的必然方向,也是“人享其行、物畅其流”的必然要求。

数字技术的飞速发展,让人们对机场全领域、全要素的运行态势感知、精准监控与准确预测成为可能。在机场要素数字化的基础上,飞机、车辆、场道、设施的智能互联和调度,能够提升飞机停机位分配、路径规划、避障驾驶、滑行引导等智能化水平。这正是《智慧民航建设路线图》对智慧机场协同高效运行的场景描述。

如今,蓝图描绘的场景正在一步步变为现实。2021年6月通航的成都天府机场,实现了多达90个系统的协同高效运行。

 

成都天府机场实现了多达90个系统的协同高效运行(成都天府机场供图)

 

“六大基础平台支持了成都天府机场的智慧化协同运行。”成都天府机场副总经理杨建伟说,“其分别是企业服务总线、数据融合平台、云计算平台、同一位置服务平台、通信基础平台和网络安全平台。”

为保障机场协同高效运行,成都天府机场的数据融合平台能够接收来自不同数据源的航班计划和动态信息,为不同业务数据提供对比、融合、整合功能,从而为下游业务系统提供更加准确的数据信息。正是在5G、物联网、大数据、可视化、智能分析等新技术的支持下,成都天府机场建立了支撑机场整体业务的系统平台,数据平台的打通使航班保障精益化管理成为可能。通过协同决策管理系统(A-CDM),机场能够向运管委各成员单位提供航班运行综合态势、航班保障进程关键时间节点等数据。在信息共享的基础上,机场、空管、航空公司可同步感知本场运行动态,提高各方的协同运行能力。

在运行协同管理方面,成都天府机场实现了两项首创。一是针对航班计划制订耗时长、效率低这一业务痛点,在全国范围内首创航班计划协同导入平台,大幅提升计划制订效率,同时提升计划的准确率。二是首创航班业务协调系统(OBCS)与业务流程相结合即时通信,在航班地面业务保障中可即时组建工作群,参与运控中心(AOC)联席值班的各保障单位可通过该系统及时传递信息。与传统的电话信息传递相比,这种方式沟通更高效、信息更准确,规避了信息多次传递导致失真的风险,提高了机场AOC协同运行效率。

 

让机场更好用:实现作业与服务智能化

近年来,人工智能、大数据、物联网、智能机器人等技术的广泛应用为无人化作业提供了更多可能。作业与服务智能化不仅在突破资源瓶颈上发挥重要作用,更有助于提升机场的安全水平和服务能力。根据《智慧民航建设路线图》,智慧机场建设的一项重点任务就是积极推进飞行区保障无人化作业,提升航站楼服务智能化水平,实现航空物流关键设备自动化。

服务智能化在我国民用机场领域早有应用,并一步步得到普及。北京大兴机场在2011年~2013年总体规划阶段就同步制定了机场信息化总体规划,明确了以实现Airport3.0智慧机场为建设目标。大兴机场停车楼引入的AGV(自动引导运输车技术)机器人,能够帮助旅客完成停车、取车等全部工作,解决“车位难找、车难停”的传统难题。在北京冬奥会期间,大兴机场采用融合识别算法的3个零售机器人和1个服务机器人给旅客带来了全新的出行体验。大兴机场这个不断推动数字化转型的新国门,正在以一项又一项“黑科技”让旅客惊艳。

“机场数字化转型的核心是流程驱动、数据驱动和智能驱动。在智能驱动层面上,首先要以数据驱动为基础,持续利用各种不同的人工智能技术,实现业务场景自动化、无人化和智能化,最终实现业务场景智能化运营。”北京大兴机场信息管理部总经理高宇峰说。

数字孪生技术则为机场作业智能化提供了一个新方向。这项技术能够根据各项数据与参数建立模型,并通过传感器实现状态同步,实现安全可控的无人飞行区管理,从而有效提高机场运行效率。

2021年上海机场集团发布了《数字化转型、智慧化发展规划纲要(2021年~2030年)》,决定在10余年数据积累的基础上逐步建立起一座数字孪生机场,探索建立无人飞行区。在准确掌握飞行区内航空器、车辆、跑道、停机位等要素信息后,机场将实现航班避让、无关车辆禁入、设备共享调用等自动化操作和对飞机的自动引导,这将大大减轻机坪引导员的压力,有效避免在机场能见度较低时保障能力变差、飞机盲目滑行导致延误等情况。

成都双流机场在国内率先将机位、登机口全自动分配应用至实际生产中,在保证现场运行安全的前提下将航班放行正常率从系统建设前的年均80%左右提升至如今的85%以上,机位分配时间由原来传统手工操作5小时左右缩短至15分钟,靠桥率提升了3个百分点。在成都天府机场,亚洲第一个无人驾驶快速小车系统——PRT系统——已经建成,负责远距离停车场与航站楼陆侧连廊之间的接驳工作,线路总长度4.8公里,车辆最高设计时速达40公里。在国内部分值机岛,则用AGV技术取代了传统机场行李运输系统中的固定输送系统,给旅客带来全新的行李托运体验。

 

成都天府机场无人驾驶快速小车系统负责远距离停车场与航站楼陆侧连廊之间的接驳工作(成都天府机场供图)

杭州萧山机场正加快建设国内首个多层智能化货站。这个计划于2023年年中启用的新货站引入了自动货物搬运、仓储以及区块链等设备,通过数字化和智能化手段,对场所区域进行划分,整体建设监管辅助平台,后台连接海关监管和作业系统,实现信息交互和全覆盖,从而提高货站综合服务能力。


让机场更好建:实现智慧建造与运营维护

智慧机场这一概念贯穿机场从设计、建造到管理的全过程,以信息化、精细化、智能化管控提升智慧建造水平,是智慧民航发展的需要,也是加快民航基础设施建设与新基建融合的必然要求。

在智慧建造领域,BIM(建筑信息模型)是重点推广的技术,也是建筑数字化的基础。《智慧民航建设路线图》对机场智慧建造提出了一项明确目标:到2025年,推广BIM等智能建造与建筑工业化技术在机场建设工程中的应用,相关投资占比达到50%。

在北京大兴机场、成都天府机场建设过程中,BIM技术在机场建设领域的应用逐渐走向成熟。今年即将通航的湖北鄂州花湖机场在国内机场领域首次全域实施BIM建模,通过集成化的BIM模型设计指导数字化施工,通过精细化、智慧化的施工过程管控降低了传统图纸施工返工带来的时间和人力成本,实现了管理效益最大化。广州白云机场在综合交通枢纽项目中,也利用BIM技术对综合交通枢纽项目的施工进行了全过程动态精细化管理,从设计、安全、质量、进度、绿色施工等多方面进行了创新。

当然,智慧建造的内涵远远不止于利用一两项新技术。综合运用新的科技手段,提升机场选址、规划设计、施工建设、运营维护的智能化、绿色化水平,建立基于数字孪生的规划建设运营一体化模式,最终实现机场一体化数字设计、建造与运营维护,是未来民航机场智慧建造的方向。

广州白云机场三期扩建工程在规划建设阶段就结合数字孪生、人工智能、“5G+北斗”等技术,同步建设数字孪生机场。在规划设计和施工管理方面,白云机场利用仿真模拟系统优先制订方案,全过程、全专业利用BIM技术进行设计,极大提升了设计精度。同时,白云机场营造了全场网络数字生产环境,动态追溯施工过程,通过土石方无人自动碾压、道面自动摊铺、装机数字化监控等提高了作业精度,加快了作业速度,在疫情防控、远程监管方面发挥了重要作用。智慧技术在机场建设中的应用也为白云机场今后的运营管理打下了坚实的数字基础。

数字孪生等新技术可以改变机场传统的运营模式,而机场运营的智慧化又有助于实现低碳节能高效运行。作为能源消耗集中的场所,机场如何有效实现节能减排一直是业界探讨的话题。除了从建筑设计和硬件设施上实现低碳环保,通过智能运营维护能够实现机场能源的精细化管理,从而有效节能减排。据了解,长沙机场建立的智慧能源管理平台将航班、旅客、天气和生产服务保障信息联通,智能调配电、气、冷、热等各类能源,实现机场能源的精细化管理,2020年节能降费达1000余万元。

新的蓝图成就新的征程。在新一轮科技革命和产业变革的大背景下,智慧机场建设是为旅客提供全流程、多元化、个性化和高品质航空服务的必然要求。随着智慧机场建设沿着《智慧民航建设路线图》的方向不断深化,民航服务人民美好出行的能力也将得到质的提升。

光点:立足根本 才能走得更远

在各行业都站在转型升级“十字路口”的当下,智慧化建设、数字化转型等概念备受关注。

每每谈及智慧化建设,人们都希望技术的进步能够给各行业带来新的机会、新的发展和新的可能。

如今,不断更新和迭代的大数据、云计算、人工智能等技术,以及近年来日趋热门的边缘计算、数字孪生等概念,正在让机场变得更先进、更现代、更聪明。

日新月异的新技术给传统交通运输业打开了新世界的大门,但我们也必须认识到,技术始终是支撑,是为业务发展服务的。

商业的本质是提供更好的产品和服务,让经营更加低成本、高效率,让品牌服务的范围更广。简而言之,智慧化的目的就是让生产、组织、运营变得更好,更贴近用户。

回到民航领域,机场是民航生产、运营的主要活动场所,因此成功的智慧机场建设一定是从实际需求出发,以解决实际问题为根本导向的。智慧机场建设的初衷,不能是为了智慧化而智慧化,也不能是为了看上去“高大上”而智慧化。

智慧机场建设需要时刻立足根本,始终牢记智慧化建设的初衷,那就是让机场更好建、更好用、更好管,让机场更安全、更绿色、更人文,真正实现“人享其行,物畅其流”。

只有牢记初衷,才能避免在智慧机场建设过程中,出现中看不中用的现象。例如,大家都知道,机场的应急和消防工作重在一个“快”字,要快速通报、快速反应、快速处置。有的机场为此开发了一键响应应急管理系统。这类系统看起来很好、很智慧,但信息传递流程不顺畅和指挥逻辑烦琐则会导致应急启动不及时。遇上航空器地面起火等情况,空管人员明明已经看到了,却还得按照流程先通知机场的指挥中心,再由指挥中心启动预案……这样的操作一定会延误救援时机。此外,应急系统所处理的往往是少数情况,经年累月很少使用。真正用到的时候,如果不能确保相关人员及时收到信息并反馈,就很难收到良好效果。面对同样的情况,有些机场的应急处置就及时,重要原因之一是塔台直接通知机场消防出动,应急启动的流程简单有效。

此外,还有机场出现过旅客信息系统瘫痪的情况,有的导致部分旅客滞留,有的导致大面积航班延误以至于取消。调查发现,这基本都是由于系统设计有逻辑缺陷,甚至不符合基本的设计规范。说起来很智能,一不小心就失能,看起来“高大上”的智慧化系统和设备却经不起一点儿风雨,这样的教训非常深刻。

由此可见,技术的进步确实为行业发展带来了新空间和新活力。但是,在智慧民航建设过程中,我们更应该牢记变革的初衷,真正做到持续优化,逐步迭代,稳步向前。

【计通智能】深圳市计通智能技术有限公司成立于1998年,属国家高新技术企业、广东省专精特新企业,是国内领先的智能监控数字化解决方案提供商。公司以“客户安、员工安、企业安”的“计通三安文化”为基石,始终秉承“智能监控 计通好用”的理念,致力为全球数智化建设提供优质的产品和服务。

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