信息技術(shù)在機(jī)場(chǎng)建設(shè)中的應(yīng)用

陶云飛

(中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，北京 100044)

0 機(jī)場(chǎng)信息化建設(shè)的現(xiàn)狀及趨勢(shì)

機(jī)場(chǎng)信息系統(tǒng)的發(fā)展演變過(guò)程經(jīng)過(guò)三個(gè)階段：電子機(jī)場(chǎng)、數(shù)字機(jī)場(chǎng)及智慧機(jī)場(chǎng)，也有一些說(shuō)法稱(chēng)為：基本型機(jī)場(chǎng)-Airport1.0、敏捷型機(jī)場(chǎng)-Airport2.0、智慧型機(jī)場(chǎng)-Airport3.0。

80年代處于電子機(jī)場(chǎng)階段，是以運(yùn)營(yíng)為導(dǎo)向，運(yùn)營(yíng)、系統(tǒng)和各業(yè)務(wù)部門(mén)呈現(xiàn)互相獨(dú)立的狀態(tài)。

90年代之后，開(kāi)始步入數(shù)字機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)階段，是以運(yùn)行服務(wù)為導(dǎo)向，各部門(mén)之間能分享信息。

近年來(lái)，機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)向更為商業(yè)導(dǎo)向的智慧型機(jī)場(chǎng)轉(zhuǎn)變，借助信息化技術(shù)手段提升機(jī)場(chǎng)管理和服務(wù)的同時(shí)提升機(jī)場(chǎng)商業(yè)價(jià)值。目前國(guó)內(nèi)在建或準(zhǔn)備建設(shè)的北京大興機(jī)場(chǎng)、烏魯木齊機(jī)場(chǎng)及西安咸陽(yáng)機(jī)場(chǎng)等均已按照智慧機(jī)場(chǎng)的理念進(jìn)行建設(shè)。

1 機(jī)場(chǎng)信息化建設(shè)的特點(diǎn)

隨著信息化技術(shù)的快速發(fā)展，民用建筑中的弱電系統(tǒng)越來(lái)越多，智能建筑或智慧城市等概念及功能也家喻戶(hù)曉。機(jī)場(chǎng)是為航空器服務(wù)的，航空器的飛行安全決定了機(jī)場(chǎng)信息化建設(shè)與民用建筑相比具有許多特殊的地方。

1.1 系統(tǒng)復(fù)雜

1.2 安保措施嚴(yán)格

由于航空器工作的特殊性，對(duì)機(jī)場(chǎng)的安保要求要遠(yuǎn)高于其他的民用建筑。根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)場(chǎng)安保的重點(diǎn)是防止武器、爆炸物和其他危險(xiǎn)品違規(guī)進(jìn)入航空器。在設(shè)計(jì)中也有特殊之處，比如民用建筑中的消防聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)，要求打開(kāi)疏散通道上由門(mén)禁系統(tǒng)控制的門(mén)，一般多采用斷電自動(dòng)開(kāi)門(mén)的應(yīng)急措施，避免消防時(shí)不能聯(lián)動(dòng)開(kāi)門(mén)的情況；但是在機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)中，如果意外斷電，導(dǎo)致門(mén)禁打開(kāi)，造成后果也將十分嚴(yán)重，故多采用供電時(shí)聯(lián)動(dòng)開(kāi)門(mén)的措施。

1.3 先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用多

在機(jī)場(chǎng)建設(shè)中為了提高旅客的服務(wù)體驗(yàn)，建設(shè)方愿意采用各類(lèi)先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用在實(shí)際工程中。這非常有利于各類(lèi)技術(shù)企業(yè)的生產(chǎn)研發(fā)，并最終推廣到全社會(huì)應(yīng)用。比如目前較熱的5G應(yīng)用，是信息通訊技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的基礎(chǔ)性變革之一，目前規(guī)劃或待建的機(jī)場(chǎng)均在探索5G技術(shù)在未來(lái)機(jī)場(chǎng)中的應(yīng)用。

2 機(jī)場(chǎng)信息化建設(shè)的主要內(nèi)容

2.1 基礎(chǔ)云平臺(tái)的建設(shè)

為了滿(mǎn)足機(jī)場(chǎng)信息化建設(shè)的發(fā)展，需要搭建一套開(kāi)放、通用、靈活、可支持各廠家標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的云數(shù)據(jù)中心管理平臺(tái)，為機(jī)場(chǎng)各業(yè)務(wù)生產(chǎn)提供統(tǒng)一的云平臺(tái)。云平臺(tái)可以有效地整合和配置機(jī)場(chǎng)數(shù)據(jù)中心中各種IT資源，以適應(yīng)各種管理模式為目標(biāo)，對(duì)IT運(yùn)維服務(wù)全過(guò)程進(jìn)行體系化管理，提高IT系統(tǒng)和IT工作人員的服務(wù)能力，全面打造機(jī)場(chǎng)云數(shù)據(jù)中心，支撐機(jī)場(chǎng)在信息化建設(shè)工作中的普遍共性的技術(shù)和服務(wù)，支持機(jī)場(chǎng)大數(shù)據(jù)、智能決策分析、互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)等新應(yīng)用的特殊技術(shù)和服務(wù)需求。

2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)

在云計(jì)算平臺(tái)的基礎(chǔ)上，建立機(jī)場(chǎng)實(shí)時(shí)中央數(shù)據(jù)庫(kù)和機(jī)場(chǎng)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)對(duì)不同業(yè)務(wù)之間數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)及調(diào)用，并建立企業(yè)服務(wù)總線(xiàn)和消息中間件，實(shí)現(xiàn)機(jī)場(chǎng)各類(lèi)業(yè)務(wù)之間數(shù)據(jù)的交換與共享，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智慧機(jī)場(chǎng)的各種功能。實(shí)時(shí)中央數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)跨系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)集合，用于支持機(jī)場(chǎng)即時(shí)信息需求。機(jī)場(chǎng)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)實(shí)現(xiàn)共享歷史數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，整合不同主題的數(shù)據(jù)，發(fā)揮歷史數(shù)據(jù)價(jià)值，提高數(shù)據(jù)分析的能力。

2.3 服務(wù)總線(xiàn)的建設(shè)

機(jī)場(chǎng)企業(yè)服務(wù)總線(xiàn)是機(jī)場(chǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和服務(wù)交互平臺(tái)通過(guò)服務(wù)之間約定的接口和規(guī)范松耦合的方式整合在一起，并為系統(tǒng)接口之間提供路由服務(wù)。機(jī)場(chǎng)服務(wù)總線(xiàn)上提供數(shù)據(jù)、視頻、語(yǔ)音、地圖、位置等各類(lèi)服務(wù)給機(jī)場(chǎng)多種生產(chǎn)業(yè)務(wù)使用。

中間件可以利用高效可靠的消息傳遞機(jī)制進(jìn)行與平臺(tái)無(wú)關(guān)的數(shù)據(jù)交流，并基于數(shù)據(jù)通信來(lái)進(jìn)行分布式系統(tǒng)的集成。對(duì)內(nèi)包含機(jī)場(chǎng)各系統(tǒng)業(yè)務(wù)之間的接口，對(duì)外包含與機(jī)場(chǎng)企業(yè)服務(wù)總線(xiàn)的接口，通過(guò)提供消息傳遞和消息排隊(duì)模型，可在分布環(huán)境下擴(kuò)展進(jìn)程間的通信，實(shí)現(xiàn)與外部單位的數(shù)據(jù)交互，并支持多通信協(xié)議、語(yǔ)言、應(yīng)用程序、硬件和軟件平臺(tái)。

2.4 機(jī)場(chǎng)生產(chǎn)業(yè)務(wù)的建設(shè)

根據(jù)機(jī)場(chǎng)生產(chǎn)業(yè)務(wù)類(lèi)型，可以按主題劃分為安全保衛(wèi)、生產(chǎn)運(yùn)行、旅客服務(wù)、商業(yè)管理、建筑能源、航空物流、綜合交通和基礎(chǔ)運(yùn)行等。每類(lèi)主題又有許多子系統(tǒng)構(gòu)成，所有主題及子系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上是統(tǒng)一模塊化、可拼裝的系統(tǒng)。比如基礎(chǔ)運(yùn)行業(yè)務(wù)主題主要包括機(jī)場(chǎng)云平臺(tái)、智能數(shù)據(jù)中心、建筑群綜合鏈路系統(tǒng)、橋架及綜合管路系統(tǒng)、綜合布線(xiàn)系統(tǒng)、機(jī)房集成工程、UPS電源及配電系統(tǒng)、功能中心工程、時(shí)鐘系統(tǒng)、有線(xiàn)電視系統(tǒng)、內(nèi)部通信系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)為機(jī)場(chǎng)信息弱電其他業(yè)務(wù)主題提供光纖鏈路、通信管道、信息點(diǎn)位、機(jī)房機(jī)柜等安裝環(huán)境、時(shí)鐘同步等基礎(chǔ)性條件和設(shè)施，是其他業(yè)務(wù)主題運(yùn)行的支撐系統(tǒng)。

2.5 機(jī)場(chǎng)信息系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)

每個(gè)機(jī)場(chǎng)的信息系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容不一樣，技術(shù)架構(gòu)圖也有不同。

主要由智慧機(jī)場(chǎng)能力、業(yè)務(wù)實(shí)體、應(yīng)用平臺(tái)層、技術(shù)平臺(tái)層、基礎(chǔ)設(shè)施層、感知層六大層次，貫穿信息安全(機(jī)場(chǎng)信息全過(guò)程安全管理)和信息治理(機(jī)場(chǎng)信息全生命周期管理)，打造北京新機(jī)場(chǎng)智慧機(jī)場(chǎng)整體的信息系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)。

3 機(jī)場(chǎng)信息化建設(shè)的主要技術(shù)平臺(tái)

智慧機(jī)場(chǎng)的信息化技術(shù)應(yīng)用最全面，通過(guò)構(gòu)建物聯(lián)化、互聯(lián)化和智能化的生產(chǎn)運(yùn)行管理體系，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)信息全面感知、運(yùn)行態(tài)勢(shì)智能預(yù)判和指揮調(diào)度高效響應(yīng)，達(dá)到優(yōu)化機(jī)場(chǎng)運(yùn)行效率、提升管理和服務(wù)品質(zhì)、創(chuàng)造更大價(jià)值收益的目的。

3.1 云計(jì)算

以往機(jī)場(chǎng)的每個(gè)系統(tǒng)都是獨(dú)立的計(jì)算機(jī)以及應(yīng)用，新型智慧型機(jī)場(chǎng)的建設(shè)跟以往有很大的不同，很多工作可以通過(guò)云來(lái)進(jìn)行。采用云計(jì)算平臺(tái)，可以有效整合數(shù)據(jù)中心各種IT資源，以適應(yīng)各種管理模式，提高IT系統(tǒng)的服務(wù)能力。目前機(jī)場(chǎng)云計(jì)算平臺(tái)主要集中在基礎(chǔ)設(shè)施層面，隨著云計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展，平臺(tái)層和應(yīng)用層的逐步成熟，終將實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的快速開(kāi)發(fā)與部署，真正支持業(yè)務(wù)的個(gè)性化需求。

3.2 大數(shù)據(jù)

最近幾年大數(shù)據(jù)技術(shù)迅速爆紅，但是技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用仍處于起步階段。目前其復(fù)雜的技術(shù)和高昂的成本，致使大數(shù)據(jù)技術(shù)仍然只是BAT等少數(shù)幾家互聯(lián)網(wǎng)公司的專(zhuān)利。筆者認(rèn)為，在機(jī)場(chǎng)建設(shè)中，不但商業(yè)區(qū)域可以利用大數(shù)據(jù)技術(shù)充分提升價(jià)值；人臉識(shí)別技術(shù)也能有效提升對(duì)重點(diǎn)人員的查控力度、提升機(jī)場(chǎng)安全管理效率。

3.3 物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)及智能管控技術(shù)誕生已有幾十年的歷史，目前廣泛應(yīng)用在公共基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)系統(tǒng)領(lǐng)域。未來(lái)幾年，基于傳感技術(shù)的“物物互聯(lián)”和基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的“人人互聯(lián)”以及它們的集成應(yīng)用，將使顧客、交通、能源、運(yùn)行、消費(fèi)、物流等服務(wù)平臺(tái)和機(jī)場(chǎng)現(xiàn)代化走向更高水平，其發(fā)展前景不可限量。

3.4 移動(dòng)互聯(lián)

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信各自獨(dú)立發(fā)展后互相融合的新興市場(chǎng)。旅客使用手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦等移動(dòng)終端，通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)獲取移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。目前，各家航空公司都推出官方APP，幫助旅客隨時(shí)了解航班信息，自助辦理值機(jī)、選座等業(yè)務(wù)。

4 創(chuàng)新信息技術(shù)在機(jī)場(chǎng)中的應(yīng)用

為了提升旅客服務(wù)質(zhì)量，維持良好的客戶(hù)關(guān)系，提高運(yùn)行效率，機(jī)場(chǎng)建設(shè)應(yīng)積極采用行業(yè)先進(jìn)技術(shù)和系統(tǒng)。目前機(jī)場(chǎng)業(yè)務(wù)方面的信息技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)如下趨勢(shì)。

(1)近期普遍應(yīng)用的技術(shù)：1)使用永久行李標(biāo)簽，利用RFID等技術(shù)，降低了行李丟失的概率。2)使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在旅客自助尋路上提供更好的服務(wù)和體驗(yàn)。3)基于地點(diǎn)的行李全程跟蹤技術(shù)，旅客可以全程跟蹤自己的行李狀態(tài)和位置。4)自助行李交運(yùn)及自助登機(jī)驗(yàn)證處理。5)通過(guò)機(jī)場(chǎng)、空管、航空公司、地服單位、駐場(chǎng)單位的數(shù)據(jù)共享，實(shí)現(xiàn)航班運(yùn)行態(tài)勢(shì)感知。6)物聯(lián)網(wǎng)傳感器、智能終端的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)主干管網(wǎng)、供水子系統(tǒng)、供電子系統(tǒng)終端數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集，結(jié)合航班運(yùn)行時(shí)間和旅客流量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)航站樓溫度、照度，智能控制、能耗按需分配。7)跑道異物檢測(cè)的應(yīng)用，降低航空器的安全事故發(fā)生率，提升航班的運(yùn)行效率。8)機(jī)坪全景視頻的應(yīng)用，實(shí)時(shí)掌控空側(cè)安全作業(yè)流程，減少安全事故發(fā)生。9)智能感應(yīng)圍界的應(yīng)用，減少誤報(bào)率，提升入侵事件的判別。10)人臉識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)安檢系統(tǒng)登機(jī)再確認(rèn)功能的人臉智能比對(duì)。11)大數(shù)據(jù)分析的應(yīng)用，通過(guò)數(shù)據(jù)的不斷采集、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)挖掘，最終實(shí)現(xiàn)科學(xué)的決策依據(jù)、事態(tài)智能預(yù)警及業(yè)務(wù)高效響應(yīng)。

(2)中長(zhǎng)期會(huì)應(yīng)用的技術(shù)：1)基于旅客偏好分析，向旅客提供個(gè)性化的促銷(xiāo)。2)機(jī)場(chǎng)定位跟蹤技術(shù)，航空公司能夠定位其旅客和行李(需要政策與技術(shù)的支撐)。3)NFC感應(yīng)拱門(mén)，旅客穿過(guò)拱門(mén)即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)值機(jī)。4)5G通信技術(shù)的應(yīng)用，更好的應(yīng)用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互。5)VR/AR技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急指揮、設(shè)備檢修等服務(wù)。6)全息技術(shù)的應(yīng)用，機(jī)場(chǎng)發(fā)展方向是“航空服務(wù)+商業(yè)營(yíng)銷(xiāo)”的開(kāi)放式綜合服務(wù)體，在商業(yè)廣告、歷史文化展覽中采用全息投影技術(shù)進(jìn)行推廣，更具視覺(jué)沖擊。7)機(jī)器人技術(shù)，實(shí)現(xiàn)行李分揀及行李轉(zhuǎn)送業(yè)務(wù)。

5 機(jī)場(chǎng)信息系統(tǒng)的實(shí)施

機(jī)場(chǎng)信息化建設(shè)的落地最終需要落實(shí)到每個(gè)系統(tǒng)的建設(shè)上，首先應(yīng)科學(xué)規(guī)劃、精心設(shè)計(jì)，再扎實(shí)施工、循序漸進(jìn)地推進(jìn)。做好規(guī)劃是非常重要的，要從機(jī)場(chǎng)自身的角度出發(fā)，考慮資金投入、人才隊(duì)伍建設(shè)等因素，較完善的信息化系統(tǒng)投資額往往占整個(gè)機(jī)場(chǎng)建設(shè)資金的10%～20%，投入大量資金后，如果信息化人才隊(duì)伍跟不上，造成浪費(fèi)更是得不償失。

6 結(jié)束語(yǔ)