2017-10-23 中國機場安防網(wǎng) 機場安全

近日，中國民航信息技術(shù)科研基地主任、中國民航大學(xué)徐濤教授以“機場及機場群的智慧化發(fā)展思考”為主題在相關(guān)會議發(fā)表了主旨演講。徐濤教授從民航發(fā)展戰(zhàn)略、機場當(dāng)前業(yè)務(wù)發(fā)展模式、機場發(fā)展階段、智慧機場信息化模型和建設(shè)等內(nèi)容進行了精彩地交流與分享。

他認(rèn)為到2030年，機場發(fā)展應(yīng)該具有支線-樞紐-機場群實現(xiàn)區(qū)域協(xié)同、智慧生態(tài)、與其他業(yè)態(tài)共生共贏；時間高效，成本效益和綠色可持續(xù)；有人/無人駕駛的航空器及場面各類特種車輛的混合運行模式；以及由天、空、地、地下運行而形成的立體機場等。

小編對徐濤教授的部分演講內(nèi)容進行了整理，以下為詳細(xì)內(nèi)容，僅供參考。

一、民航發(fā)展戰(zhàn)略

前不久，習(xí)總 書 記考察建設(shè)中的北京新機場時，給予了機場新的使命——“機場是國家發(fā)展一個新的動力源”。

《中國民用航空發(fā)展第十三個五年規(guī)劃》明確提出：著力提升北京、上海、廣州國際樞紐競爭力，推動與周邊機場優(yōu)勢互補、協(xié)同發(fā)展，建設(shè)與京津冀、長三角、珠三角三大城市群相適應(yīng)的世界級機場群。

2017中國民航發(fā)展論壇上馮正霖局長強調(diào)：城市群已成為中國城市化的戰(zhàn)略模式，民航作為戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，在其中應(yīng)該積極作為、主動作為，功能健全、相互協(xié)調(diào)、相互支撐的機場網(wǎng)，以及覆蓋面廣、銜接度高、通達(dá)性強的航線網(wǎng)。為此，中國民航將以民航供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的推進為主線，聚焦瓶頸問題和深層次矛盾，著力打造京津冀、長三角、珠三角三個世界級機場群。

機場業(yè)務(wù)發(fā)展模式亟待創(chuàng)新

1、非航：未形成非航多元化發(fā)展格局；非航業(yè)務(wù)模式單一；

2、運行：多級運行指揮模式；整體聯(lián)動平臺未形成常態(tài)化；

3、安全：安全管理平臺應(yīng)與機場全體業(yè)務(wù)為核心；安全事件聯(lián)動的業(yè)務(wù)模式需不斷加強；

4、服務(wù)：智慧服務(wù)產(chǎn)品單一，尚未形成門到門的旅客服務(wù)和體驗，受現(xiàn)有資源約束，服務(wù)效率低下；

5、貨運：貨運資源不足，貨運經(jīng)營方式單一，貨運業(yè)務(wù)管控和平臺化發(fā)展有瓶頸。 

二、機場發(fā)展階段

機場的發(fā)展會經(jīng)歷四個過程：從分立型機場到協(xié)同型機場，再到智慧型機場，最終到智慧生態(tài)型機場。

1、分立型機場——指揮、調(diào)度。這一階段的機場處于“地主經(jīng)營”模式，關(guān)注航班運行相關(guān)系統(tǒng)集成，獨立業(yè)態(tài)。

2、協(xié)同型機場——集成、可視。具有數(shù)據(jù)資源集成交換，可視化安全管控，集中協(xié)同運行管理，旅客自助出行體驗，形成與駐場單位協(xié)同共贏的商業(yè)模式特點。

3、智慧型機場——感知、反饋。具備業(yè)務(wù)與信息智能融合，卓越的主動安全響應(yīng)能力，實時監(jiān)測與運行預(yù)測，全流程端到端的服務(wù)體驗，精準(zhǔn)營銷模式引入，機場管理運營可預(yù)測部署調(diào)整等特征。

4、智慧生態(tài)型機場——和諧、共生。實現(xiàn)業(yè)務(wù)、信息、生態(tài)鏈智慧化融合，利益相關(guān)方全面連接共享，生態(tài)、綠色機場協(xié)同運作，生態(tài)安全體系，極致的旅客服務(wù)體驗，與業(yè)外企業(yè)形成商業(yè)、服務(wù)等和諧生態(tài)等特征。

機場使命

在安全為根本的大前提下，機場的使命在于三方面，一是改善旅客旅行體驗；二是通過協(xié)同和信息共享提高運行效率、改善過站管理；三是最大化資產(chǎn)和基礎(chǔ)設(shè)施的可用性（優(yōu)化資源使用）。

充分利用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、空間感知、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)，綜合運用交通科學(xué)、系統(tǒng)方法、人工智能、知識挖掘等理念與工具，以全面感知、深度融合、主動服務(wù)、科學(xué)決策為目標(biāo)，通過建設(shè)實時的動態(tài)信息服務(wù)體系，深度挖掘機場運輸相關(guān)數(shù)據(jù)，形成問題分析模型，提升機場資源配置優(yōu)化、公共決策、運行管理、公眾服務(wù)等能力，推動機場安全、高效、服務(wù)、綠色運行和持續(xù)發(fā)展。

全面透徹的感知、寬帶泛在的互a聯(lián)、智能融合的應(yīng)用、以人為本的可持續(xù)創(chuàng)新。

1、物聯(lián)化——全面互聯(lián)互通、深度感知，實現(xiàn)對服務(wù)對象、資源、設(shè)備設(shè)施等從“不知”到“知之”。

具體包括 ：

（1）、移動物體：電子標(biāo)簽、識別、定位、追蹤、監(jiān)控、引導(dǎo)、報警、調(diào)度。

（2）、旅客：入場感知、區(qū)域感知、異常預(yù)警、值機確認(rèn)、登機確認(rèn)。

（3）、行李：標(biāo)識、傳送、識別、定位、追蹤、監(jiān)控、安檢報警、搬運追蹤、裝機確認(rèn)。

（4）、貨物：入園安檢、裝卸、搬運配送、園區(qū)流轉(zhuǎn)、入倉、出倉、出入海關(guān)、檢驗、包裝、出園。

（5）、飛機：降落、定位、路由引導(dǎo)、監(jiān)控報警、調(diào)度、泊位。

（6）、員工：一卡通、出入登記、考勤、門禁、餐飲、商場、其他。

（7）、車輛：停車出入卡、電子閘口、停車收費、安全檢查、泊位、出園。

從上述七個層面實現(xiàn)一維到五維的時空體管理。

2、策略——五域七化：

“五域七化”指的是生產(chǎn)保障、航空安全、客戶服務(wù)、商業(yè)經(jīng)營、行政管理五大業(yè)務(wù)領(lǐng)域，實施七個階梯的信息化工作，以實現(xiàn)機場從“電子機場”到“數(shù)字機場”，再到“智慧機場”的變遷。

（1）、電子機場：即電子化驅(qū)動，從電子技術(shù)及其產(chǎn)品系統(tǒng)來支撐對航班的保障和服務(wù)作用于現(xiàn)實機場。從“人做事”到電子系統(tǒng)（含機電一體化設(shè)備）提高力量和效率。

（2）、數(shù)字機場包括虛擬化-仿真、集合化-整合、網(wǎng)絡(luò)化-互聯(lián)、數(shù)字化-量化——“四化”。

其中，虛擬化-仿真將管控和服務(wù)的現(xiàn)實對象及其場景仿真到計算機中，實現(xiàn)由抽象到形象，由文字顯示到場景再現(xiàn)。

集合化-整合實現(xiàn)單位、崗位、系統(tǒng)間的信息共享和聯(lián)動運行，實現(xiàn)由信息孤島到信息共享，由獨自運行到協(xié)同聯(lián)動運行。

網(wǎng)絡(luò)化-互聯(lián)將各單位、崗位、環(huán)節(jié)、系統(tǒng)等的信息通路聯(lián)起來，構(gòu)筑互聯(lián)互通的信息高速公路。

數(shù)字化-量化實現(xiàn)信息和指令的數(shù)字化表達(dá)、輸入/出、存儲、傳輸和處理等，實現(xiàn)管控由粗曠模糊到精確清晰。

（3）、智慧機場包括智慧化-智慧和物聯(lián)化-感知兩部分。

智能化-智慧即建立管控規(guī)則、邏輯、流程和合約知識庫，實現(xiàn)全面智能化管理，逐步實現(xiàn)下述層級和環(huán)節(jié)的智能化。實現(xiàn)由“人腦”到“電腦”的轉(zhuǎn)變。

物聯(lián)化-感知實現(xiàn)對保障、管控和服務(wù)對象的自動識別、定位和監(jiān)控，對服務(wù)對象、服務(wù)資源（含人力資源）的把控。實現(xiàn)由“不知”到“知之”。

智慧機場信息化模型

“X-Y-Z”模型——通過五域七化，支撐機場X類定位、Y種特色，實現(xiàn)Z方最佳體驗。

1、架構(gòu)——兩縱六橫

（1）、兩縱即：政策法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系和運行保障體系。

政策法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系包括：政策法規(guī)、協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等。

運行保障體系包括：政策保障、組織保障、資金保障、系統(tǒng)保障、信息保障和人才保障。

（2）、六橫即展示體驗層、管控層、應(yīng)用層、交換層、數(shù)據(jù)層、平臺基礎(chǔ)層。

2、藍(lán)圖——“10-6-3-XY-Z”

10代表十大智慧——智慧生產(chǎn)（航班管理、資源分配等）、智慧服務(wù)（航班顯示、廣播服務(wù)等）、智慧管理（決策/辦公、資產(chǎn)/人事等）、智慧安全（區(qū)域隔離、場面監(jiān)視等）、智慧商業(yè)（經(jīng)營決策、廣告/銷售等）、智慧物流（物流平臺、貨站貨代等）、智慧交通（綜合交通、售票管理等）、智慧低碳（采集分析、環(huán)境監(jiān)控等）、智慧空港（航班云、旅游云等）、智慧基礎(chǔ)設(shè)施（傳感網(wǎng)、在線感知等）。

6代表六地部署——航站區(qū)、飛行區(qū)、物流區(qū)、交通換乘區(qū)、辦公區(qū)、臨空經(jīng)濟區(qū)。

3代表三層運管體系——全局指揮、區(qū)域管理、專業(yè)支持。

XY代表機場的定位及特色，比如：文化機場、綠色機場、珠三角樞紐、東南亞門戶、國際航運樞紐等；特色包括：特色商貿(mào)、智慧機場、綜合交通。

Z代表Z方的最佳體驗，如：航空公司最佳體驗、旅客最佳體驗、貨主/貨代最佳體驗、公眾最佳體驗、管理人員最佳體驗、駐場單位最佳體驗等。

智慧機場建設(shè)

智慧機場的突出體現(xiàn)為智慧基礎(chǔ)設(shè)施、智慧空港、智慧生產(chǎn)、智慧服務(wù)、智慧管理、智慧安全、智慧商業(yè)、智慧物流、智慧交通、智慧低碳的全域智慧。

1、智慧生產(chǎn)——PC+移動（手持/車載）終端+業(yè)務(wù)

圍繞飛機流、旅客流、貨運流等生產(chǎn)各環(huán)節(jié)，將生產(chǎn)要素、產(chǎn)品、裝備、應(yīng)用進行數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、物聯(lián)化、智慧化等發(fā)展，并有效集成和關(guān)聯(lián)。

2、智慧安全——PC+移動終端+安全

實現(xiàn)旅客安全、航空器安全、空防安全、生產(chǎn)安全、公共安全、環(huán)境安全、行李安全、貨物安全、商業(yè)安全、信息安全、消防安全、安保安全。

建立多層次、全方位立體技防安全體系，打造統(tǒng)一安防平臺，實現(xiàn)事前預(yù)防、事中處置、事后評價的發(fā)展局面，同時，實現(xiàn)安防信息自動獲取、安全事件智能捕獲、危險自動定位預(yù)警、安防事件自動關(guān)聯(lián)、應(yīng)急情況統(tǒng)一指揮調(diào)度的智能高效。

3、智慧服務(wù)——PC+（移動）互聯(lián)網(wǎng)+服務(wù)

旅客出行全流程服務(wù)，提供網(wǎng)上/掌上/現(xiàn)場進出港全過程自助事務(wù)辦理、信息伴隨、事態(tài)感知、異常預(yù)警等個性化智能化服務(wù)；對旅客航空出行相關(guān)活動（機場活動）的全面感知、深度服務(wù)、綜合分析、科學(xué)應(yīng)對；結(jié)合智慧市民服務(wù)、智慧旅游服務(wù)，借助各類智慧平臺，深度融合，互通數(shù)據(jù)，提供寬泛的航空綜合服務(wù)。

包括實現(xiàn)旅客智能感知、所需信息自動獲取、旅客位置自動獲取、信息實時推送、異常情況感知、異常預(yù)警智能引導(dǎo)、網(wǎng)上/掌上自助辦理、自助值機/行李登機/通關(guān)/安檢。

旅客：可以網(wǎng)上/手機訂票中轉(zhuǎn)聯(lián)程，網(wǎng)上/手機值機查詢，網(wǎng)上/手機購物，網(wǎng)上/手機訂餐，家中自助行李托運，網(wǎng)上預(yù)約侯機樓服務(wù)等。

進港：自助/柜臺候機樓服務(wù)、自助/柜臺值機航顯、自助/柜臺問訊導(dǎo)引導(dǎo)示、自助/柜臺登機、自助/柜臺行李托運、自助/店鋪購物、自助/柜臺通關(guān)。

離港：刷手機、刷登機牌、刷身份證、刷指紋、刷虹膜等實現(xiàn)登機，信息關(guān)聯(lián)。

4、智慧交通——PC+（移動）互聯(lián)網(wǎng)+交通

通過機場、高鐵、地鐵、交運等相關(guān)交通運輸信息系統(tǒng)的互聯(lián)，采用大數(shù)據(jù)深度集成，完成地面交通與航班的無縫銜接，實現(xiàn)旅客方便、快捷、高效的中轉(zhuǎn)，打造空空、空地的“一票通”、“一站通”、“一點通”的旅客出行服務(wù)，使交通智慧化。

5、智慧低碳——PC+（移動）互聯(lián)網(wǎng)+傳感器

智慧低碳即環(huán)境低碳、綠色技術(shù)、能耗分析、自動化控制、能耗采集五個方面。

采用節(jié)能環(huán)保的綠色技術(shù)，用信息化、物聯(lián)化的手段采集和捕獲相應(yīng)的水電氣暖等能源信息，智能感知、實時監(jiān)控、智能控制能源的消耗，通過與智慧生產(chǎn)、智慧管理的深層次聯(lián)動，達(dá)到節(jié)能、減排、降耗的目的，使綠色機場智慧化。

綠色機場的戰(zhàn)略要求分為七部分：綠色布局、綠色環(huán)境、綠色循環(huán)、綠色能源、綠色水源、綠色技術(shù)、綠色回收。

6、智慧基礎(chǔ)設(shè)施——物聯(lián)網(wǎng)+智能傳感設(shè)備

空側(cè)：設(shè)施設(shè)備智能互聯(lián)、在線狀態(tài)感知（具有感知跑道、滑行道、機坪、助航燈光等自身狀態(tài)參數(shù)及實時發(fā)現(xiàn)異常的能力）

陸側(cè)：航站樓內(nèi)各類設(shè)施設(shè)備狀態(tài)智能互連與感知。

7、智慧空港——PC+（移動）互聯(lián)網(wǎng)+空港服務(wù)

智慧空港具有九大智慧及其數(shù)據(jù)和服務(wù)向周邊輻射航空經(jīng)濟體服務(wù)。即通過智慧機場輻射智慧空港，延伸為智慧城市，帶動智慧城市群/機場群，實現(xiàn)繁榮大空港、高收益的發(fā)展。由多朵智慧云實現(xiàn)，如信息云、商業(yè)云、旅游云、交通云、GIS云、企業(yè)云。

信息云：發(fā)布機場航班動態(tài)；提供機場數(shù)據(jù)租用服務(wù)。

商業(yè)云：提供機場各類商業(yè)系統(tǒng)租用服務(wù)。

旅游云：提供機場航班與旅游對接服務(wù)。

交通云：提供機場各類管理系統(tǒng)租用服務(wù)。

GIS云：提供機場GIS系統(tǒng)地圖功能和機場地圖數(shù)據(jù)租用服務(wù)。

企業(yè)云：提供國內(nèi)外企業(yè)交流平臺租用服務(wù)。

眾佳體驗

終極目標(biāo)：通過全域智慧，提升航空公司、旅客公眾、機場員工、管理人員、駐場單位、當(dāng)?shù)鼐用瘛⒌胤秸⒇浿髫洿鞣阶罴逊?wù)體驗。

智慧機場愿景呈現(xiàn) 

總之，智慧機場最終在技術(shù)上實現(xiàn)從電子化到數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化，再到虛擬化、物聯(lián)化、智能化、智慧化，同時，呈現(xiàn)出生產(chǎn)、服務(wù)、管理、經(jīng)營、安全、物流、低碳、交通、空港、基礎(chǔ)設(shè)施的全域智慧，并實現(xiàn)旅客/公眾、貨主/貨代、航司、工作人員、管理、駐場單位、周邊居民的眾佳體驗。

智慧機場群

智慧機場群即從追求單一機場運行智慧化到區(qū)域多機場運行的智慧化，構(gòu)建和諧生態(tài)機場圈。

其運行模式有三種，一是單一機場的運行協(xié)同（空地、地面、地區(qū)等）；二是同城雙樞紐的運行協(xié)同（空空、雙樞紐間、同城地面等）；三是區(qū)域機場群的運行協(xié)同（區(qū)域空空、異地地面等）。

智慧機場群的協(xié)同決策首先要構(gòu)建航班、旅客、貨郵、交通、氣象、社交、移動的共享數(shù)據(jù)平臺，從而實現(xiàn)機場群運行數(shù)據(jù)管理和機場群運行數(shù)據(jù)分析，以達(dá)到機場規(guī)劃布局、資源配置、時刻安排、航線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、旅客服務(wù)等的應(yīng)用。

其中，機場群運行數(shù)據(jù)管理包括時空索引、流數(shù)據(jù)、軌跡數(shù)據(jù)、異構(gòu)數(shù)據(jù)；而機場群運行數(shù)據(jù)分析則包括數(shù)據(jù)挖掘、大數(shù)據(jù)分析、人工智能、可視化。

徐濤教授還例舉了幾個智慧機場群協(xié)同決策的技術(shù)：

1、基于信息協(xié)同的機場群空中交通管理規(guī)劃仿真技術(shù)即機場群運行仿真平臺（不同運行場景的仿真模型），平臺囊括了吞吐量所需區(qū)域出口配置、空域配置、航班運行容量均衡、協(xié)同運行規(guī)劃策略仿真四大功能。

2、基于共享數(shù)據(jù)平臺的雙樞紐機場協(xié)同決策關(guān)鍵技術(shù)：數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析、共享數(shù)據(jù)平臺。

3、雙樞紐機場運營數(shù)據(jù)感知和特征分析包括雙樞紐機場的運行動態(tài)特征檢測與分析、機場數(shù)據(jù)感知和融合。

2030年機場

徐濤教授認(rèn)為到2030年的時候，機場的發(fā)展應(yīng)該具有以下特征：

1、支線-樞紐-機場群，區(qū)域協(xié)同、智慧生態(tài)、與其他業(yè)態(tài)共生共贏；

2、時間高效，成本效益和綠色可持續(xù)；

3、有人/無人駕駛的航空器及場面各類特種車輛的混合運行模式；

4、由天、空、地、地下運行而形成的立體機場等。

5、旅客：航站樓內(nèi)旅客便捷通行系統(tǒng)——集成登機前所有流程、快速自動將乘客引導(dǎo)/運送至登機口（如：刷臉進入航站樓、步行穿越式安檢走廊、旅客及行李無停留自動安檢、傳送帶/電動車等旅客自動運送系統(tǒng)、旅客運動過程中的信息導(dǎo)航等等）。

同時，設(shè)有城市中央航站樓；航站樓陸側(cè)部分功能前移至市中心/火車站，與其他運輸模式共享基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)中心。

三、信息規(guī)劃體系

智慧機場的信息體系按照信息化建設(shè)體系分成七大部分。

一是設(shè)立愿景目標(biāo)——智慧機場，以支撐戰(zhàn)略愿景與目標(biāo)的實現(xiàn)；二是發(fā)展戰(zhàn)略——“X-Y-Z”（上文所述），以支撐戰(zhàn)略執(zhí)行；三是信息化藍(lán)圖——“10-6-3-XY-Z”（上文所述），樹立建設(shè)內(nèi)容與任務(wù)、描繪信息藍(lán)圖；四是IT總體架構(gòu)——兩縱六橫（上文所述），形成技術(shù)支撐與系統(tǒng)架構(gòu)；五是應(yīng)用系統(tǒng)——數(shù)十個應(yīng)用系統(tǒng)，以形成業(yè)務(wù)支撐與技術(shù)應(yīng)用；六是運管體系——“1-5-2”（上文所述），形成管理支撐與部署；七是實施策略——分期建設(shè)、協(xié)同實施，主要為實施環(huán)節(jié)。

機場運行態(tài)勢感知

1、TOBT預(yù)測。該預(yù)測提出了服務(wù)于A-CDM系統(tǒng)的航班撤輪檔時刻TOBT預(yù)測模型以及基于隱藏變量的TOBT預(yù)測模型。以便更精準(zhǔn)地預(yù)測，可幫助空管人員給出飛機預(yù)起飛隊列，機場合理調(diào)配資源，航司提升飛機利用率等分析和輔助，以提高運行協(xié)同效率。

TOBT預(yù)測的研究目標(biāo)在于航班進程里程碑事件的關(guān)聯(lián)預(yù)測，包括關(guān)鍵影響因素識別和航班過站與滑行耗時動態(tài)測算兩方面。其中，關(guān)鍵影響因素識別主要是通過對航班過站流程邏輯建模，利用基于PCA/FA的因子識別方法進行分析，最終獲得關(guān)鍵影響因素；而航班過站與滑行耗時動態(tài)測算主要是通過對機位、機型、跑道，以及滑行、等待、起降等的航班數(shù)目進行運行數(shù)據(jù)、影響因素量化分析、預(yù)測模型、耗時測算、動態(tài)實際耗時等方式進行測算。

2、可變滑出時間預(yù)測。

該預(yù)測提出了基于排隊論/KNN+SVR的離港航班可變滑出時間預(yù)測模型，以便優(yōu)化航班推出序列，減少飛機在滑行道上長時間等待造成的資源浪費。

3、上客持續(xù)時間預(yù)測。

該預(yù)測提出了基于分布擬合和優(yōu)度檢驗的上客持續(xù)時間預(yù)測模型，是實現(xiàn)停機位、登機口、廊橋等資源精確調(diào)度的重要保證。

4、協(xié)同調(diào)度。提出了Monte-carlo的遠(yuǎn)機位航班加油服務(wù)和上客服務(wù)的協(xié)同調(diào)度模型；滿足不同類型服務(wù)流程約束的基礎(chǔ)上，對各種保障車輛進行全局優(yōu)化分配。

旅客大數(shù)據(jù)分析

基于行為建模和社交計算，提出了民航旅客出行興趣預(yù)測與分析模型。包括：航線對旅客的吸引力、航線熱度、航空公司市場占有率、旅客忠誠度四個環(huán)節(jié)。