文章來源:中國民航報-王詩彧 王藝超
文章標簽:【智慧民航】【智慧機場】【智慧機場數(shù)字化運維管理平臺】【智慧機場機房綜合運維管理平臺】【智慧機場安防監(jiān)控】【民航機場智能運維解決方案】【智慧民航綜合管理系統(tǒng)】【空管機房環(huán)境監(jiān)控】【航站樓機房環(huán)境監(jiān)控】
人們對民航的第一印象往往來自機場?;趾甏髿獾暮秸緲?,兼容當?shù)靥厣同F(xiàn)代文化的設計,停機坪上巨大的飛機,都是民航獨有的符號。
如今,人們發(fā)現(xiàn)越來越多的智慧民航“黑科技”出現(xiàn)在機場里:當你需要幫助時,來去自如的機器人小助手會趕來“湊熱鬧”,詢問你遇到了什么難題;當你需要托運行李時,自助托運免去了排長隊的煩惱;當你經(jīng)過安檢時,具備智能生物識別功能的閘機能在幾秒鐘內識別身份……民航的符號越來越科技化、信息化、智慧化。
智慧民航建設是民航“十四五”時期發(fā)展的主線。印發(fā)的《智慧民航建設路線圖》明確了智慧機場是智慧民航的四個核心抓手之一,并從機場全域協(xié)同運行、作業(yè)與服務智能化、智慧建造與運維方面,為智慧機場的發(fā)展繪制了清晰的藍圖。
讓機場更好管:實現(xiàn)協(xié)同高效運行
“智慧化建設的根本目的,是讓機場更好建、更好用、更好管,讓機場更安全、更綠色、更人文,真正實現(xiàn)‘人享其行、物暢其流’。
機場是重要的交通基礎設施,是一個城市或地區(qū)的綜合立體交通樞紐,匯聚了多種交通運輸方式。在時間愈發(fā)寶貴的今天,協(xié)同高效運行是機場智慧化轉型的必然方向,也是“人享其行、物暢其流”的必然要求。
數(shù)字技術的飛速發(fā)展,讓人們對機場全領域、全要素的運行態(tài)勢感知、精準監(jiān)控與準確預測成為可能。在機場要素數(shù)字化的基礎上,飛機、車輛、場道、設施的智能互聯(lián)和調度,能夠提升飛機停機位分配、路徑規(guī)劃、避障駕駛、滑行引導等智能化水平。這正是《智慧民航建設路線圖》對智慧機場協(xié)同高效運行的場景描述。
如今,藍圖描繪的場景正在一步步變?yōu)楝F(xiàn)實。2021年6月通航的成都天府機場,實現(xiàn)了多達90個系統(tǒng)的協(xié)同高效運行。
成都天府機場實現(xiàn)了多達90個系統(tǒng)的協(xié)同高效運行(成都天府機場供圖)
“六大基礎平臺支持了成都天府機場的智慧化協(xié)同運行?!背啥继旄畽C場副總經(jīng)理楊建偉說,“其分別是企業(yè)服務總線、數(shù)據(jù)融合平臺、云計算平臺、同一位置服務平臺、通信基礎平臺和網(wǎng)絡安全平臺。”
為保障機場協(xié)同高效運行,成都天府機場的數(shù)據(jù)融合平臺能夠接收來自不同數(shù)據(jù)源的航班計劃和動態(tài)信息,為不同業(yè)務數(shù)據(jù)提供對比、融合、整合功能,從而為下游業(yè)務系統(tǒng)提供更加準確的數(shù)據(jù)信息。正是在5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、可視化、智能分析等新技術的支持下,成都天府機場建立了支撐機場整體業(yè)務的系統(tǒng)平臺,數(shù)據(jù)平臺的打通使航班保障精益化管理成為可能。通過協(xié)同決策管理系統(tǒng)(A-CDM),機場能夠向運管委各成員單位提供航班運行綜合態(tài)勢、航班保障進程關鍵時間節(jié)點等數(shù)據(jù)。在信息共享的基礎上,機場、空管、航空公司可同步感知本場運行動態(tài),提高各方的協(xié)同運行能力。
在運行協(xié)同管理方面,成都天府機場實現(xiàn)了兩項首創(chuàng)。一是針對航班計劃制訂耗時長、效率低這一業(yè)務痛點,在全國范圍內首創(chuàng)航班計劃協(xié)同導入平臺,大幅提升計劃制訂效率,同時提升計劃的準確率。二是首創(chuàng)航班業(yè)務協(xié)調系統(tǒng)(OBCS)與業(yè)務流程相結合即時通信,在航班地面業(yè)務保障中可即時組建工作群,參與運控中心(AOC)聯(lián)席值班的各保障單位可通過該系統(tǒng)及時傳遞信息。與傳統(tǒng)的電話信息傳遞相比,這種方式溝通更高效、信息更準確,規(guī)避了信息多次傳遞導致失真的風險,提高了機場AOC協(xié)同運行效率。
讓機場更好用:實現(xiàn)作業(yè)與服務智能化
近年來,人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、智能機器人等技術的廣泛應用為無人化作業(yè)提供了更多可能。作業(yè)與服務智能化不僅在突破資源瓶頸上發(fā)揮重要作用,更有助于提升機場的安全水平和服務能力。根據(jù)《智慧民航建設路線圖》,智慧機場建設的一項重點任務就是積極推進飛行區(qū)保障無人化作業(yè),提升航站樓服務智能化水平,實現(xiàn)航空物流關鍵設備自動化。
服務智能化在我國民用機場領域早有應用,并一步步得到普及。北京大興機場在2011年~2013年總體規(guī)劃階段就同步制定了機場信息化總體規(guī)劃,明確了以實現(xiàn)Airport3.0智慧機場為建設目標。大興機場停車樓引入的AGV(自動引導運輸車技術)機器人,能夠幫助旅客完成停車、取車等全部工作,解決“車位難找、車難停”的傳統(tǒng)難題。在北京冬奧會期間,大興機場采用融合識別算法的3個零售機器人和1個服務機器人給旅客帶來了全新的出行體驗。大興機場這個不斷推動數(shù)字化轉型的新國門,正在以一項又一項“黑科技”讓旅客驚艷。
“機場數(shù)字化轉型的核心是流程驅動、數(shù)據(jù)驅動和智能驅動。在智能驅動層面上,首先要以數(shù)據(jù)驅動為基礎,持續(xù)利用各種不同的人工智能技術,實現(xiàn)業(yè)務場景自動化、無人化和智能化,最終實現(xiàn)業(yè)務場景智能化運營?!北本┐笈d機場信息管理部總經(jīng)理高宇峰說。
數(shù)字孿生技術則為機場作業(yè)智能化提供了一個新方向。這項技術能夠根據(jù)各項數(shù)據(jù)與參數(shù)建立模型,并通過傳感器實現(xiàn)狀態(tài)同步,實現(xiàn)安全可控的無人飛行區(qū)管理,從而有效提高機場運行效率。
2021年上海機場集團發(fā)布了《數(shù)字化轉型、智慧化發(fā)展規(guī)劃綱要(2021年~2030年)》,決定在10余年數(shù)據(jù)積累的基礎上逐步建立起一座數(shù)字孿生機場,探索建立無人飛行區(qū)。在準確掌握飛行區(qū)內航空器、車輛、跑道、停機位等要素信息后,機場將實現(xiàn)航班避讓、無關車輛禁入、設備共享調用等自動化操作和對飛機的自動引導,這將大大減輕機坪引導員的壓力,有效避免在機場能見度較低時保障能力變差、飛機盲目滑行導致延誤等情況。
成都雙流機場在國內率先將機位、登機口全自動分配應用至實際生產中,在保證現(xiàn)場運行安全的前提下將航班放行正常率從系統(tǒng)建設前的年均80%左右提升至如今的85%以上,機位分配時間由原來傳統(tǒng)手工操作5小時左右縮短至15分鐘,靠橋率提升了3個百分點。在成都天府機場,亞洲第一個無人駕駛快速小車系統(tǒng)——PRT系統(tǒng)——已經(jīng)建成,負責遠距離停車場與航站樓陸側連廊之間的接駁工作,線路總長度4.8公里,車輛最高設計時速達40公里。在國內部分值機島,則用AGV技術取代了傳統(tǒng)機場行李運輸系統(tǒng)中的固定輸送系統(tǒng),給旅客帶來全新的行李托運體驗。
成都天府機場無人駕駛快速小車系統(tǒng)負責遠距離停車場與航站樓陸側連廊之間的接駁工作(成都天府機場供圖)
杭州蕭山機場正加快建設國內首個多層智能化貨站。這個計劃于2023年年中啟用的新貨站引入了自動貨物搬運、倉儲以及區(qū)塊鏈等設備,通過數(shù)字化和智能化手段,對場所區(qū)域進行劃分,整體建設監(jiān)管輔助平臺,后臺連接海關監(jiān)管和作業(yè)系統(tǒng),實現(xiàn)信息交互和全覆蓋,從而提高貨站綜合服務能力。
讓機場更好建:實現(xiàn)智慧建造與運營維護
智慧機場這一概念貫穿機場從設計、建造到管理的全過程,以信息化、精細化、智能化管控提升智慧建造水平,是智慧民航發(fā)展的需要,也是加快民航基礎設施建設與新基建融合的必然要求。
在智慧建造領域,BIM(建筑信息模型)是重點推廣的技術,也是建筑數(shù)字化的基礎?!吨腔勖窈浇ㄔO路線圖》對機場智慧建造提出了一項明確目標:到2025年,推廣BIM等智能建造與建筑工業(yè)化技術在機場建設工程中的應用,相關投資占比達到50%。
在北京大興機場、成都天府機場建設過程中,BIM技術在機場建設領域的應用逐漸走向成熟。今年即將通航的湖北鄂州花湖機場在國內機場領域首次全域實施BIM建模,通過集成化的BIM模型設計指導數(shù)字化施工,通過精細化、智慧化的施工過程管控降低了傳統(tǒng)圖紙施工返工帶來的時間和人力成本,實現(xiàn)了管理效益最大化。廣州白云機場在綜合交通樞紐項目中,也利用BIM技術對綜合交通樞紐項目的施工進行了全過程動態(tài)精細化管理,從設計、安全、質量、進度、綠色施工等多方面進行了創(chuàng)新。
當然,智慧建造的內涵遠遠不止于利用一兩項新技術。綜合運用新的科技手段,提升機場選址、規(guī)劃設計、施工建設、運營維護的智能化、綠色化水平,建立基于數(shù)字孿生的規(guī)劃建設運營一體化模式,最終實現(xiàn)機場一體化數(shù)字設計、建造與運營維護,是未來民航機場智慧建造的方向。
廣州白云機場三期擴建工程在規(guī)劃建設階段就結合數(shù)字孿生、人工智能、“5G+北斗”等技術,同步建設數(shù)字孿生機場。在規(guī)劃設計和施工管理方面,白云機場利用仿真模擬系統(tǒng)優(yōu)先制訂方案,全過程、全專業(yè)利用BIM技術進行設計,極大提升了設計精度。同時,白云機場營造了全場網(wǎng)絡數(shù)字生產環(huán)境,動態(tài)追溯施工過程,通過土石方無人自動碾壓、道面自動攤鋪、裝機數(shù)字化監(jiān)控等提高了作業(yè)精度,加快了作業(yè)速度,在疫情防控、遠程監(jiān)管方面發(fā)揮了重要作用。智慧技術在機場建設中的應用也為白云機場今后的運營管理打下了堅實的數(shù)字基礎。
數(shù)字孿生等新技術可以改變機場傳統(tǒng)的運營模式,而機場運營的智慧化又有助于實現(xiàn)低碳節(jié)能高效運行。作為能源消耗集中的場所,機場如何有效實現(xiàn)節(jié)能減排一直是業(yè)界探討的話題。除了從建筑設計和硬件設施上實現(xiàn)低碳環(huán)保,通過智能運營維護能夠實現(xiàn)機場能源的精細化管理,從而有效節(jié)能減排。據(jù)了解,長沙機場建立的智慧能源管理平臺將航班、旅客、天氣和生產服務保障信息聯(lián)通,智能調配電、氣、冷、熱等各類能源,實現(xiàn)機場能源的精細化管理,2020年節(jié)能降費達1000余萬元。
新的藍圖成就新的征程。在新一輪科技革命和產業(yè)變革的大背景下,智慧機場建設是為旅客提供全流程、多元化、個性化和高品質航空服務的必然要求。隨著智慧機場建設沿著《智慧民航建設路線圖》的方向不斷深化,民航服務人民美好出行的能力也將得到質的提升。
光點:立足根本 才能走得更遠
在各行業(yè)都站在轉型升級“十字路口”的當下,智慧化建設、數(shù)字化轉型等概念備受關注。
每每談及智慧化建設,人們都希望技術的進步能夠給各行業(yè)帶來新的機會、新的發(fā)展和新的可能。
如今,不斷更新和迭代的大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等技術,以及近年來日趨熱門的邊緣計算、數(shù)字孿生等概念,正在讓機場變得更先進、更現(xiàn)代、更聰明。
日新月異的新技術給傳統(tǒng)交通運輸業(yè)打開了新世界的大門,但我們也必須認識到,技術始終是支撐,是為業(yè)務發(fā)展服務的。
商業(yè)的本質是提供更好的產品和服務,讓經(jīng)營更加低成本、高效率,讓品牌服務的范圍更廣。簡而言之,智慧化的目的就是讓生產、組織、運營變得更好,更貼近用戶。
回到民航領域,機場是民航生產、運營的主要活動場所,因此成功的智慧機場建設一定是從實際需求出發(fā),以解決實際問題為根本導向的。智慧機場建設的初衷,不能是為了智慧化而智慧化,也不能是為了看上去“高大上”而智慧化。
智慧機場建設需要時刻立足根本,始終牢記智慧化建設的初衷,那就是讓機場更好建、更好用、更好管,讓機場更安全、更綠色、更人文,真正實現(xiàn)“人享其行,物暢其流”。
只有牢記初衷,才能避免在智慧機場建設過程中,出現(xiàn)中看不中用的現(xiàn)象。例如,大家都知道,機場的應急和消防工作重在一個“快”字,要快速通報、快速反應、快速處置。有的機場為此開發(fā)了一鍵響應應急管理系統(tǒng)。這類系統(tǒng)看起來很好、很智慧,但信息傳遞流程不順暢和指揮邏輯煩瑣則會導致應急啟動不及時。遇上航空器地面起火等情況,空管人員明明已經(jīng)看到了,卻還得按照流程先通知機場的指揮中心,再由指揮中心啟動預案……這樣的操作一定會延誤救援時機。此外,應急系統(tǒng)所處理的往往是少數(shù)情況,經(jīng)年累月很少使用。真正用到的時候,如果不能確保相關人員及時收到信息并反饋,就很難收到良好效果。面對同樣的情況,有些機場的應急處置就及時,重要原因之一是塔臺直接通知機場消防出動,應急啟動的流程簡單有效。
此外,還有機場出現(xiàn)過旅客信息系統(tǒng)癱瘓的情況,有的導致部分旅客滯留,有的導致大面積航班延誤以至于取消。調查發(fā)現(xiàn),這基本都是由于系統(tǒng)設計有邏輯缺陷,甚至不符合基本的設計規(guī)范。說起來很智能,一不小心就失能,看起來“高大上”的智慧化系統(tǒng)和設備卻經(jīng)不起一點兒風雨,這樣的教訓非常深刻。
由此可見,技術的進步確實為行業(yè)發(fā)展帶來了新空間和新活力。但是,在智慧民航建設過程中,我們更應該牢記變革的初衷,真正做到持續(xù)優(yōu)化,逐步迭代,穩(wěn)步向前。
【計通智能】深圳市計通智能技術有限公司成立于1998年,屬國家高新技術企業(yè)、廣東省專精特新企業(yè),是國內領先的智能監(jiān)控數(shù)字化解決方案提供商。公司以“客戶安、員工安、企業(yè)安”的“計通三安文化”為基石,始終秉承“智能監(jiān)控 計通好用”的理念,致力為全球數(shù)智化建設提供優(yōu)質的產品和服務。