基于自由協(xié)同的機(jī)場(chǎng)運(yùn)行控制一體化平臺(tái)設(shè)計(jì)

鄧健威 肖明龍 李沛錢(qián)

（廣東機(jī)場(chǎng)白云信息科技有限公司，廣東 廣州 510470）

一、目前機(jī)場(chǎng)運(yùn)行控制現(xiàn)狀

由于多年保持快速增長(zhǎng)，我國(guó)大型機(jī)場(chǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展需求與保障能力不足之間的矛盾日益突出[2]。當(dāng)前機(jī)場(chǎng)運(yùn)行控制體系存在信息傳遞鏈條過(guò)長(zhǎng)、運(yùn)行數(shù)據(jù)不能共享、應(yīng)急響應(yīng)遲緩和部門(mén)之間不能形成有效聯(lián)動(dòng)等缺點(diǎn)，難以滿足未來(lái)機(jī)場(chǎng)發(fā)展需要。

機(jī)場(chǎng)運(yùn)行控制中最主要的是事件管理和施工管理，占據(jù)機(jī)場(chǎng)60%的運(yùn)行控制業(yè)務(wù)。但由于缺乏信息共享機(jī)制以及統(tǒng)一指揮調(diào)度機(jī)制，事件發(fā)生后部門(mén)不清楚事件應(yīng)該報(bào)給誰(shuí)，更沒(méi)有統(tǒng)一組織、協(xié)調(diào)、處置的機(jī)構(gòu)與工作機(jī)制，人為擴(kuò)大了事件對(duì)資源、對(duì)航班運(yùn)行的影響程度。所以，既需要組織上明確管理流程與管理責(zé)任，也需要信息系統(tǒng)作為工具，能夠?qū)崿F(xiàn)信息共享與組織協(xié)調(diào)。

目前機(jī)場(chǎng)系統(tǒng)各自為戰(zhàn)，數(shù)據(jù)接口層面的對(duì)接沒(méi)有打通，且數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不一致，導(dǎo)致目前部分施工、事件的處置，航站樓、飛行區(qū)、運(yùn)控控制中心之間的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)并不順暢。部分的流程節(jié)點(diǎn)還是需要通過(guò)郵件的形式傳達(dá)，協(xié)同程度低，效率不高，運(yùn)行控制中心難以實(shí)現(xiàn)全場(chǎng)的全流程事件管理和全流程施工管理，存在盲區(qū)的現(xiàn)象，迫切需要通過(guò)機(jī)場(chǎng)運(yùn)行控制一體化平臺(tái)將業(yè)務(wù)流程統(tǒng)一，打破僵局。

二、自由協(xié)同與機(jī)場(chǎng)運(yùn)行控制

機(jī)場(chǎng)內(nèi)部組織大、部門(mén)多，各部門(mén)、人員之間存在“分離”的現(xiàn)象，導(dǎo)致實(shí)際工作中，機(jī)場(chǎng)內(nèi)部跨部門(mén)溝通及業(yè)務(wù)協(xié)同時(shí)易出現(xiàn)脫節(jié)現(xiàn)象。隨著業(yè)務(wù)的不斷拓展，打破“條塊分割”格局，實(shí)現(xiàn)跨部門(mén)、跨平臺(tái)的業(yè)務(wù)協(xié)作成為亟待解決的問(wèn)題。

為進(jìn)一步完善和提高各部門(mén)、人員之間的協(xié)同工作能力，實(shí)現(xiàn)跨部門(mén)、跨平臺(tái)的業(yè)務(wù)協(xié)作，實(shí)現(xiàn)跨部門(mén)的信息互聯(lián)互通和業(yè)務(wù)協(xié)同。消除“信息煙囪”現(xiàn)象，完善和提高各部門(mén)、人員之間的部門(mén)協(xié)同工作能力，機(jī)場(chǎng)一直在大力推行和逐步完善信息化技術(shù)的應(yīng)用。

科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步和業(yè)務(wù)的不斷融合，圍繞深扎業(yè)務(wù)的產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也日趨激烈。機(jī)場(chǎng)運(yùn)行控制一體化平臺(tái)可滿足機(jī)場(chǎng)的管理發(fā)展趨勢(shì)，發(fā)揮運(yùn)行管控的優(yōu)勢(shì)，將運(yùn)行職能提高到戰(zhàn)略層次的高度。機(jī)場(chǎng)運(yùn)行控制一體化平臺(tái)是完善在各單位之間的協(xié)同策略，在一個(gè)相互協(xié)作的目標(biāo)框架下進(jìn)行管理，完善全區(qū)域、全流程、全節(jié)點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)一管控的管理體系。

三、一體化平臺(tái)設(shè)計(jì)方案

利用已有的信息化能力作為支撐，基于航班流、事件流、資源流的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，進(jìn)一步建設(shè)統(tǒng)一協(xié)同管理的運(yùn)行管控平臺(tái)。

各業(yè)務(wù)/區(qū)域機(jī)場(chǎng)運(yùn)行控制一體化平臺(tái)，清楚哪些事情需要通報(bào)其他機(jī)場(chǎng)運(yùn)行控制一體化平臺(tái)、哪些事情需要上報(bào)統(tǒng)一的運(yùn)行管控中心，實(shí)現(xiàn)所有信息都能在第一時(shí)間，送達(dá)所有干系機(jī)構(gòu)。

如圖1所示，統(tǒng)一運(yùn)行管控中心，作為統(tǒng)一協(xié)調(diào)、統(tǒng)一指揮的命令下達(dá)部門(mén)，能夠從統(tǒng)一管控平臺(tái)，獲取足夠的生產(chǎn)信息及決策支持信息。

圖1 設(shè)計(jì)方案

1.業(yè)務(wù)方案構(gòu)想

機(jī)場(chǎng)運(yùn)行控制一體化平臺(tái)建設(shè)初步提出兩個(gè)概念：集中化運(yùn)行協(xié)同、分布式運(yùn)行管理。

主體框架：我們底層以來(lái)自數(shù)據(jù)中心、視頻安防平臺(tái)等結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)作為支撐，頂層將各機(jī)場(chǎng)運(yùn)行控制一體化平臺(tái)跨單位協(xié)同的業(yè)務(wù)板塊作為協(xié)同決策平臺(tái)。中間各機(jī)場(chǎng)運(yùn)行控制一體化平臺(tái)以縱向的分布式進(jìn)行管理。

機(jī)場(chǎng)運(yùn)行控制一體化平臺(tái)管理系統(tǒng)將具備頂層的協(xié)同決策總平臺(tái)和各機(jī)場(chǎng)運(yùn)行控制一體化平臺(tái)的區(qū)域業(yè)務(wù)管理分平臺(tái)。

頂層的協(xié)同總平臺(tái)初步梳理出三大模塊。全流程的事件管理模塊、全區(qū)域的施工管理模塊、全環(huán)節(jié)的應(yīng)急處置模塊，如圖2所示。

圖2 業(yè)務(wù)方案構(gòu)想

中間的區(qū)域管理分平臺(tái)以各機(jī)場(chǎng)運(yùn)行控制一體化平臺(tái)的實(shí)際業(yè)務(wù)需求縱向開(kāi)展，考慮到各機(jī)場(chǎng)運(yùn)行控制一體化平臺(tái)有部分的業(yè)務(wù)，在管理模式、流程、手段上均有所不同，所以，以獨(dú)立的需求作為建設(shè)依據(jù)，以滿足各機(jī)場(chǎng)運(yùn)行控制一體化平臺(tái)實(shí)際運(yùn)行的需要。

第一是協(xié)同總平臺(tái)中全流程的事件管理模塊，我們主要以二元的流程引擎作為支撐，可實(shí)現(xiàn)剛性流程與柔性流程并線運(yùn)行。以滿足我們目前有部分機(jī)場(chǎng)運(yùn)行控制一體化平臺(tái)梳理出了固化流程、而大部分業(yè)務(wù)還未有固化流程的現(xiàn)狀。最終實(shí)現(xiàn)靈活的事件上報(bào)、下派以及事件全流程的監(jiān)控和統(tǒng)計(jì)報(bào)表功能。

第二是全區(qū)域的施工管理模塊，基于GIS地圖更直觀地進(jìn)行施工協(xié)同管理，目前初步包含施工申請(qǐng)審批、過(guò)程監(jiān)管、信息可視等。

第三是全環(huán)節(jié)的應(yīng)急處置模塊，以目前應(yīng)急指揮平臺(tái)的建設(shè)作為支撐實(shí)現(xiàn)從應(yīng)急預(yù)案—應(yīng)急處置過(guò)程—應(yīng)急復(fù)盤(pán)的全環(huán)節(jié)打通。

通過(guò)運(yùn)行控制一體化平臺(tái)建設(shè)，提升業(yè)務(wù)管理效率。目前，區(qū)域管理部門(mén)只能通過(guò)預(yù)設(shè)好的表單進(jìn)行信息的錄入，一旦出現(xiàn)新的業(yè)務(wù)需求，表單的更新往往無(wú)法及時(shí)，影響到了管理的效率。因此，平臺(tái)需對(duì)原有臺(tái)賬功能進(jìn)行優(yōu)化，讓臺(tái)賬記錄實(shí)現(xiàn)靈活化的錄入，支持業(yè)務(wù)人員按照業(yè)務(wù)變更的情況及時(shí)錄入對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，快速響應(yīng)新業(yè)務(wù)，從而提升管理效率。

提升數(shù)據(jù)使用效率。區(qū)域管理部門(mén)僅能通過(guò)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的進(jìn)行比較日常管理的使用，通過(guò)簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的匯總及查詢，以滿足報(bào)表統(tǒng)計(jì)和指標(biāo)查詢的需求。而目前區(qū)域管理部門(mén)已經(jīng)通過(guò)現(xiàn)有系統(tǒng)的使用，獲得大量的數(shù)據(jù)，現(xiàn)有的功能未能發(fā)揮數(shù)據(jù)的價(jià)值，因此，通過(guò)數(shù)據(jù)分析可視化工具及數(shù)據(jù)展示可視化工具，可以最大化地發(fā)揮數(shù)據(jù)的使用效率。同時(shí)，通過(guò)前期數(shù)據(jù)的積累，在大數(shù)據(jù)時(shí)代，為將來(lái)的數(shù)據(jù)孿生提供數(shù)據(jù)支持。

提升應(yīng)急響應(yīng)效率。區(qū)域管理部門(mén)運(yùn)行管理通過(guò)引入視頻監(jiān)控及視頻分析技術(shù)，對(duì)場(chǎng)區(qū)內(nèi)大部分區(qū)域進(jìn)行了覆蓋，實(shí)現(xiàn)對(duì)人員和大型設(shè)備的監(jiān)控。但仍對(duì)于環(huán)境本身出現(xiàn)的緊急情況監(jiān)控和響應(yīng)有限，因此，需要引入新的監(jiān)測(cè)手段來(lái)提升對(duì)環(huán)境應(yīng)急響應(yīng)的效率。

2.應(yīng)用架構(gòu)

如圖3所示，應(yīng)用框架分為五層：分別為基礎(chǔ)服務(wù)層、應(yīng)用支撐層、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層和用戶層，其中應(yīng)用支撐層主要負(fù)責(zé)流程引擎、事件引擎、表單引擎、字典引擎、功能引擎、報(bào)表引擎、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)引擎、規(guī)則引擎、API引擎和GIS服務(wù)。應(yīng)用層為業(yè)務(wù)層，主要包括事件管理和資源管理，負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)的全流程跟蹤處理。

圖3 應(yīng)用架構(gòu)

外部對(duì)接系統(tǒng)包括部分機(jī)場(chǎng)的生產(chǎn)系統(tǒng)，為保障數(shù)據(jù)安全與數(shù)據(jù)傳遞的時(shí)效性，目前規(guī)劃將機(jī)場(chǎng)運(yùn)行控制一體化平臺(tái)系統(tǒng)部署在生產(chǎn)DMZ區(qū)；保證工作人員可以在機(jī)場(chǎng)生產(chǎn)網(wǎng)、園區(qū)網(wǎng)都可以訪問(wèn)本系統(tǒng)，同時(shí)，通過(guò)地址映射的方式來(lái)支撐用戶通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)接入，便于開(kāi)展工作。

3.線上程序設(shè)計(jì)

線上程序設(shè)計(jì)主要是為了滿足流程的實(shí)施，如圖4所示，機(jī)場(chǎng)運(yùn)行控制一體化平臺(tái)主要包括儀表盤(pán)、巡督管理、值班管理、應(yīng)急管理、事件管理和施工管理六大板塊。儀表盤(pán)實(shí)現(xiàn)了一是感知實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)。包括：對(duì)業(yè)務(wù)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控；對(duì)異常的業(yè)務(wù)指標(biāo)項(xiàng)預(yù)警提醒；二是挖掘歷史數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)日常業(yè)務(wù)和預(yù)警指標(biāo)的多維、鉆取分析，從宏觀到微觀，以可視化的方式展現(xiàn)；三是了解人工分析的數(shù)據(jù)報(bào)告。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)智能分析與人工優(yōu)化分析相結(jié)合的方式，幫助用戶尤其是決策者實(shí)現(xiàn)事前預(yù)測(cè)、事中呈現(xiàn)和事后復(fù)盤(pán)分析的目標(biāo)，尤其是實(shí)現(xiàn)為指揮中心業(yè)務(wù)決策提供科學(xué)依據(jù)。

圖4 線上程序示例

四、總結(jié)與展望

本文介紹了機(jī)場(chǎng)運(yùn)行控制一體化平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，首先，大致介紹了目前機(jī)場(chǎng)運(yùn)行控制的現(xiàn)狀，以及為什么需要用自由協(xié)同，接著介紹系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案和整體架構(gòu)。最后，根據(jù)實(shí)際調(diào)研的結(jié)果，并結(jié)合本次研究的設(shè)計(jì)思路，我們制定出了一套具體可行的設(shè)計(jì)方案[3]。而此套方案已經(jīng)在白云機(jī)場(chǎng)落地使用，收到了高于預(yù)期的效果，實(shí)現(xiàn)機(jī)場(chǎng)運(yùn)行控制的統(tǒng)一管理，針對(duì)影響航班運(yùn)行的事件流、資源流的信息進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，制定統(tǒng)一處置的規(guī)則與流程，實(shí)現(xiàn)與運(yùn)行控制相關(guān)的信息實(shí)時(shí)共享、影響航班運(yùn)行及其他重大事件的統(tǒng)一指揮、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一處置。

我們衷心希望此次設(shè)計(jì)的平臺(tái)能夠持續(xù)為中國(guó)民航事業(yè)作出貢獻(xiàn)，也衷心希望中國(guó)民航事業(yè)能在未來(lái)繼續(xù)騰飛。