．他山之石——了解對岸智慧機場的發展技術及其應用

Smart technology smarter airports

AKD 寰楚1080P 零售商店監控專用機

來源：《空运商务》

一、前言

(一)智慧機場的提出

對岸中國機場在經歷了「電子機場」、「數位機場」、「智慧機場」階段的同時，隨著物聯網、大數據、雲計算、行動網路等技術的發展，對岸國內民航專業人員根據已提出的「智慧地球」和「智慧城市」的概念提出了「智慧機場」的發展理念。

對岸中國，其不斷大膽採用最新科技，企圖變成世界強國。相較台灣，很多建設在科技應用上，卻又顯得畏畏縮縮。台灣資訊科技比對岸有基礎且成熟，不應該是現在，這等表現……

2008年11月，IBM公司首席執行官彭明盛，最早提出「智慧地球」的概念。2009年8月，IBM公司發佈了《智慧地球贏在中國》計劃書，計劃書中指出「智慧城市」作為IBM為中國量身打造的六大智慧之一。

隨後，IBM的智慧解決方案，陸續在中國各個領域得到推進。到目前為止，中國已有上百個地區提出建設「智慧城市」。

2014年8月29日，經對岸中國的國務院同意，發改委、工信部等八部委印發了《關於促進智慧城市健康發展的指導意見》。意見中提出，到2020年建成一批特色鮮明的智慧城市，聚集和輻射帶動作用大幅增強，綜合競爭優勢明顯提高，在保障和改善民生服務、創新社會管理、維護網路安全等方面，取得顯著成效。

民用航空機場作為城市交通中的重要組成部分，甚至可以說機場本身就是一個微型城市，隨著對「智慧城市」重視程度提高，「智慧機場」概念的提出和發展也逐漸得到認可和推廣。

(二)民航局政策和發展規劃

2017年9月在成都召開的「加快推進民航基礎設施建設工作會議」上，中國民用航空局黨組書記、局長馮正霖出席會議並強調，要加快民航基礎設施建設，推進建設平安機場、綠色機場、智慧機場、人文機場，大力推進民航強國發展策略，為其國家和地方經濟社會發展，作出新的更大貢獻。

在2017年11月召開的民航局黨組中心組學習會上，董志毅副局長講到，「要加強頂層設計，制定行業標準規範，深入研究包括智慧空管、智慧機場、智慧航空等在內的智慧民航建設。2018年，要制定新技術產品名錄指南和工作路線圖，重點推動智慧機場建設。」

在他們的「十三五」期間，將新建機場33座，包括北京新機場、成都天府國際機場等，一批超大型民用運輸樞紐機場，並將完成51個樞紐機場的擴建，與此同時，隨著京津冀、長三角、珠三角各區域機場的發展，將形成三大世界級區域多機場群落，中國機場將迎來一個全新、高速的發展階段。

《民航科技發展「十三五」規劃》中明確提出，將著力提升資訊化水平作為主要任務之一，推進民航公共雲服務、新一代空管基礎設施、智慧機場、民航互聯網+行動計劃、網路安全等方面的工程建設，為民航持續安全、科學發展提供強有力的資訊支撐。

二、智慧機場的理解與定義

「智慧機場」概念被提出的這幾年來，在民航業內尚未有一個統一的定義。其原因在於隨著當前資訊技術的迅速發展，不斷有新的技術和理念應用於機場，使得「智慧機場」的內涵和實現不斷延展；

同時，由於機場是一個涉及多方作業人員的，龐大複雜基礎服務設施，擁有空側、航站樓、陸側等多方面的複雜業務場景，不同的作業人員、不同的業務場景對「智慧機場」的需求和理解也不盡相同。

圖1展示了機場航班、旅客、行李等方面的業務流程示意圖。

在航班進港和出港的過程中，主要涉及航空器著陸、進/出港滑行、地面服務保障和航空器起飛等業務流程;以旅客為業務對象主要包括旅客進/出港、值機、邊檢、安檢、擺渡、登機等業務流程；在行李的角度，涉及進/出港行李機下保障、運輸、提取、分揀等環節。

可以發現，不同的業務對象，涉及到不同的業務流程。機場各個業務對象的流程，全部覆蓋了機場空側、航站樓和陸側三大區域。因此，全面實現「智慧機場」就必須實現「智慧空側」、「智慧航站樓」和「智慧陸側」的建設和發展，如圖2所示。

機場空側以保障航空器安全、高效的運行為核心工作，透過對氣象數據、空管數據、場面雷達數據、跑道異物監測系統數據、自動泊位與引導數據、特種車輛調度數據、周界安全監控數據等，多源異構資訊進行即時的獲取，實現對空側安全的監控和預警。

再透過對相關數據的整合、分析、挖掘，實現對跑道滑行道運行能力、特種車輛調度、跑滑結構的智慧化評估與優化建議，從而實現為空側高效的運行，提供合理的資源保障和配置。

機場航站樓，是旅客航空出行的首要場所和重要場景，旅客對服務的高滿意度，和商業的高經濟創收，是航站樓營運的核心工作。旅客在航站樓內實現自助化服務，是智慧航站樓的重要體現，例如自助值機、自助行李托運、自助安檢等服務。

各種自助設備有助於對旅客的值機、行李、安檢、購物、登機等關鍵資訊進行採集，從而成為建構面向旅客服務的大數據體系的重要資訊源。

為旅客提供個性化、精準化的服務，也是智慧航站樓的重要應用場景，利用構建的旅客大數據體系，進行深度分析和挖掘，可以為旅客個體提供客製化的樓內引導、航顯提醒、廣告推送等應用。

由於民航運輸，是依靠航空器起降和飛行的自身特點，城市機場通常選擇離城市中心較遠的地帶，這便使得旅客搭乘飛機出行，通常會付出較高的時間代價，並且隨著城市交通的不斷發展，機場從以往的單一交通發展，成為如今綜合高速、高鐵、地鐵等多交通複雜樞紐，如何保障旅客和車輛在機場與城市之間快速、便捷、舒適地通行，已成為機場陸側運行與管理的重要任務。

智慧陸側的發展，可依靠建設機場綜合交通，實現民航運輸與地面交通運輸的無縫銜接，多交通方式及多區域通行的智慧調度與資源分配，不但能滿足旅客不同的出行需求，還可為旅客節約出行時間和降低出行成本。

隨著資訊技術的不斷發展，以及民航機場業務的不斷擴展，對智慧機場的需求和理解，也在不斷的認識和更新。

從現階段看來，智慧機場可定義為：運用物聯網、大數據、雲計算、行動網路等新一代資訊技術，全面覆蓋機場空側、航站大樓、陸側區域實現對航班、旅客、行李、車輛的精細化、協同化、可視化、智慧化的運行與管理。

三、智慧機場技術特徵

為保障航空器安全、高效的運行，智慧空側技術需具備以下技術功能：

(1)飛行區航空器、特種車輛的精確測量與定位；

(2)空側全景影像監控，並在低能見度時，對圖像增強處理；

(3)整合多種監視系統數據，實現跑道、滑行道、停機坪在內的飛行區全覆蓋監視，並具備飛行區範圍的完備告警功能。

建設智慧空側，必須形成一個綜合了多種傳感器的複雜系統，各傳感器由於其功能定位的不同，獲取的資訊之間，存在極大的互補性和冗餘性，必須對各傳感器的接收信號和數據，依據一定的規則，進行多源數據融合處理，才能獲得比單一傳感器數據更為精確可靠的活動目標資訊。

衝突檢測技術，也是智慧空側的核心技術之一，利用獲取到的活動目標監視數據，對場面運行態勢進行分析，並即時發佈衝突告警，以防止活動目標之間、以及活動目標，與其他物體之間，出現違背管制規則的情形。

機場場面，作為航空器運行的主要場景，路徑規劃技術可實現對航空器場面滑行的路由規劃，為場面上所有航班，提出合理的滑行路由，並考慮當前場面運行態勢、管制指令、場面資源佔用衝突等，即時動態地提供合理路由，從而保障空側安全高效的運行。

自「真情服務」的理念被提出以來，為旅客提供便捷的登機服務，是機場航站樓運行的重要目標。

利用影像智慧分析技術，對旅客在航站樓內的，全流程進行跟蹤和服務，獲得航站樓內旅客人流即時分布情況，實現航站樓內旅客密度、排隊情況的智慧監測和預警；

大數據和雲計算技術，可用於對旅客航空資訊，及消費資訊進行深度挖掘，為旅客推送客製化、精準化的商業廣告服務；

網路輿情技術，可運用於對旅客在網路媒體上，表達的異常情緒，甚至是不安全隱憂，進行偵察和情感分析，為旅客服務滿意度提升，和機場安全預警提供依據；

借助行動網路技術，改善機場商業經營模式，將傳統的線下商業與「互聯網+」結合在一起，形成機場線上與線下商業融合發展的新模式。

機場除了為旅客的出行，提供便捷舒適的服務以外，還負責對旅客行李，進行高效準確的分揀、運輸和提取。

機場行李處理系統，是機場最龐大最複雜的系統之一，行李高速自動分揀技術可實現行李的精準、快速分揀和運輸，RFID辨識及追蹤技術，對行李進行全流程節點追蹤，防止行李錯裝、漏裝，提高行李裝運準確率，並將相關資訊，即時推送至機場、航空公司和旅客。

影像智慧分析技術、大數據與雲計算技術、網路輿情技術、行動網路技術、行李高速自動分揀技術，和RFID辨識及追蹤技術，都將助力於智慧航站樓的發展，成為智慧機場建設的重要組成部分。

機場陸側是集公車、地鐵、高鐵、私家車等不同交通方式，運行為一體的綜合交通樞紐，其涉及的業務場景，不僅包括旅客和車輛的到達聚集，還包括旅客和車輛的分流，以及多交通資源的配置和調度。

因此，智慧陸側的建設體現，在綜合交通的智慧監測、智慧調度、智慧服務等方面。

開展公共區域旅客人流監測技術、綜合交通運行狀態檢測技術，和運力仿真評估，與動態推演預測預警技術的研究，可感知綜合交通的運行態勢；利用旅客疏解與交通運力匹配技術、交通運力柔性調度與應急調度技術、旅客應急疏散技術，實現交通的協同運行與管理；在綜合交通區域，增設多交通方式一體化智慧安檢系統、智慧導乘導航和多交通方式，換乘自助設備，可為旅客提供智慧化的便捷服務。

智慧機場的建設離不開物聯網、大數據、雲計算、行動網路等新一代資訊技術，以及智慧化、自動化的設施設備作為支撐，從而實現機場空側、航站樓和陸側的精細化、協同化、可視化、智慧化的運行與管理。

四、智慧機場相關係統產品

對岸中國民航局第二研究所(以下簡稱「民航二所」)緊跟資訊技術發展的步伐，研發了一系列建設智慧機場的系統及服務，並在各大機場得到了廣泛的應用。

民航二所關於建設智慧機場的系統產品，全面覆蓋了機場的空側、樓內、陸側三大板塊，從機場生產作業層，到業務管理層，到管理決策層，均提供了不同產品，進行資訊化支撐，同時不同產品之間，依照業務流程的時序性、作業區域的關聯性、生產管理的層級性，建立起了有機聯繫，形成了針對機場運行與管理的整體解決方案。圖3為系統產品的整體解決方案體系架構。

民航二所系統產品的整體解決方案，從下至上依次為大數據中心層、生產作業層、業務管理層和管理決策層。

大數據中心層主要包括機場雲計算中心，和大數據應用。機場雲計算中心，實現機場業務數據的匯集和儲存，利用對機場大數據價值的挖掘和分析，形成了一系列基於機場大數據的系統產品和評估服務。

其中，機場輿情監控系統，透過對各類互聯網資訊，進行自動抓取和收集，利用大數據技術進行挖掘和分析，實現民航服務品質、機場交通和項目招投標的分析和預警，以及為民航政策方針和產業發展提供決策支持；

機場旅客服務品質評估方案，可找出機場服務品質的痛點和關鍵點，並根據評估結果，為機場提供服務品質提升建議；機場仿真模擬運行評估方案，利用機場業務數據，結合自定義的仿真模型，實現機場業務全流程的仿真還原；機場運行保障能力評估方案，圍繞機場生產運行資訊，利用數學模型和數據挖掘方法，實現對各業務環節的指標評估。

生產作業層的相關系統產品，覆蓋了機場空側、航站樓和陸側三大區域。空側安全運行管理系統，可實現空側多點定位監視功能、全景影像增強監視功能，和綜合指揮運行功能，並可為機場空側提供監視服務、安全服務和資訊服務；

地面服務管理系統，是面向民航機場地面服務，指揮調度及營運監控的生產作業管理系統，該系統在實現生產資訊整合與融合、保障流程及服務標準規範化管理基礎上，為用戶提供生產資訊查詢、保障計劃制定、服務數據採集、服務流程監控、生產資訊統計分析等功能。

行李全程追蹤系統，是一套集離港、進港、中轉行李即時追蹤、確認，並提供數據中心相關服務的綜合系統；旅客分布即時監測系統，對旅客在航站樓內，實現全流程的跟蹤和服務，獲得航站樓內旅客人流即時分布情況，實現航站樓內旅客密度、排隊情況的智慧監測和預警；

GTC交通運輸管理平台，是對機場綜合交通實施運行監測、資訊服務、資源調配、應急處置、協同管理的綜合運輸管理服務平台，該平台整合各種交通方式班次與旅客資訊，實現陸側交通的引導、調度和流量監控，管理多交通方式的協同運行，和資源調配，為旅客和交通方式提供高效運行的保障。

在業務管理層中，新一代智慧資訊整合系統，主要服務於機場航班運行，保障業務板塊的生產營運核心系統，該系統支撐了機場航班資訊的管理和發佈業務、機場動態營運資源的分配，和管理業務，以及地面服務保障的監控和保障業務；

航班正常監測系統，引接管理局時刻協調管理系統，及機場、空管局、航信等運輸保障單位有關航班運行的數據，經過融合、處理後，形成航班正常監測系統的數據模型，實現了航班動態即時監控、延誤原因判定、航班統計分析、航線航班核查、監督檢查，以及系統管理等六大功能模組。

對於管理決策層，A-CDM協同決策管理系統，是以機場為中心協同空管、航空公司，以民航大數據共享為驅動，以統一的資訊化平台為基礎，以可視化決策為手段，並實現機場整體態勢感知功能、不利條件下機場容量協調功能、航班裡程碑監控功能、可變滑行時間計算功能、航班離港排序功能，和數據可視化決策功能。

五、結語

民航機場作為以運輸旅客出行為目的的重要場所，智慧機場的建設必須以旅客為核心，是當代民航「以人為本」發展的必要趨勢，並透過對機場運行、航班保障、商業推廣等業務，和服務的精細化、協同化、可視化、智慧化運行與管理，確保旅客出行過程中的安全性、高效性、便捷性和舒適性。

運用物聯網、大數據、雲計算、行動網路等新一代資訊技術，建設智慧機場是建設智慧綜合交通運輸管理的需要，也是民航智慧運行管理的需要，更是國家競爭力的表現。