ATT推荐｜冯霞：未来智慧机场 技术引“航”全新版图

转自：中国民航报

在全球航空行业中，机场智慧化发展已成必然趋势。建立一个更加安全、高效、灵活、超绿色和低成本的智慧机场，是全球民航发展的共同愿景，也是整个航空业值得深入思考的重要问题。在《民航智见》第十六期特别节目“2023NAVIGATE领航者峰会智慧机场专题论坛”上，中国民航大学博士、教授、民航智慧机场理论与系统重点实验室副主任冯霞发表《机场智慧化发展思考与展望》主题演讲，分享了智慧机场行业政策发展态势以及国内外机场智慧化实践，并表达了对未来机场发展的思考与展望。

行业政策发展态势

在过去的二十年中，全球范围内的航空业发展迅速，为了应对这种变化，包括国际民航组织、美国联邦航空管理局在内的国际组织和国家民航管理机构，都制定了面向未来的远景规划和战略。

国际民航组织认为，航空业面临着巨大的挑战，需要在现有的基础设施上满足业务增长需求的同时，确保系统的安全性能和航班正常性。为此，该组织出台了《机场设计和运行》《空中航行服务程序》《机场规划手册》等一系列政策文件，以应对挑战。

国际航空运输协会认为，航空业需要不断采用创新技术来改进乘客、行李和货物的全流程运输，以提高旅客体验、可靠性和效率。在此理念下，国际航空运输协会先后提出了行李追踪753号决议、单一身份认证、未来机场安检站等一系列新概念。此外，该协会还携手国际机场理事会推出了“新旅行体验与技术”（NEXTT）计划，旨在协同行业各方共同探索新技术应用对航空业务的影响。

为应对空中交通流量增长所带来的拥堵及延误问题，美国联邦航空管理局启动了“下一代航空运输系统”项目，该项目旨在整合国家防御和民用飞行能力，提高系统的复原力并保持或提高航空运输的安全性。同时，为解决欧洲空域繁忙和拥挤问题，欧盟委员提出了“单一欧洲天空”计划。该计划旨在将空域从以国家划分转向以功能划分，并在泛欧洲层面构建空域系统和空中情报服务，以提高欧洲空域的安全性和效率。

我国也高度重视信息新技术的运用，国家层面频繁出台各类型文件以推动航空业数字化转型，包括《数字中国建设整体布局规划》《新一代人工智能发展规划》《交通强国建设纲要》等。民航局以智慧机场为核心内容，相继出台了《中国民航四型机场建设行动纲要（2020-2035年）》《中国新代智慧民航自主创新联合行动计划纲要》《智慧民航建设路线图》等政策文件，这些政策文件的出台，为我国民航信息新技术的发展和应用提供了强有力的支持和指导，推进民航运行管理全流程的数字化和智能化。

国内外机场智慧化实践

在政策和技术的多重驱动下，随着各类新型系统装备的相继部署，众多便捷服务产品的不断应用，智慧机场在智慧服务、智慧运行、智慧物流和智慧综合交通等领域都取得了突破性成果。

智慧服务。爱丁堡机场采用新技术改善旅客和行李安检、通关，部署了R&S QPS201高速安检设备，可将单个旅客扫描、分析周期降至仅2.5 秒。引入最新行李扫描仪HI-SCAN 6040，无需旅客从行李中取出电子设备和液体的情况下进行扫描。迪拜国际机场“虚拟水族馆智能走廊”项目更是实现了数秒通关，旅客在穿过一条鱼群环绕的隧道时，80个摄像头即时捕获生物识别数据，不仅提高了机场的通关效率，也为旅客提供了一种独特的出行体验。

智慧运行。长沙机场率先整合机场协同决策系统（A-CDM）和机场航站楼协同决策系统（T-CDM），推出总体机场管理TAM平台，大幅缩短了航班过站保障时间。白云机场推出机坪运行管理系统，打通了机场运行资源管理系统（ORMS）和A-CDM，研发使用了航班推出预管理、不停航施工管理、飞机拖行管理、飞机试车管理等核心应用，进一步提升了机场运行效率和安全性。

智慧物流和智慧综合交通。在智慧物流领域，深圳机场通过引入“货运一个码”系统，实现了国内业务全流程“按件水平”跟踪和国际业务全流程“按运单水平”跟踪，为货物在各个作业节点的状态提供了记录。在智慧综合交通领域，首都机场结合科技支撑计划项目，探索实践陆侧交通态势的智能感知和陆侧交通运力的智能调配。

在NEXTT计划典型案例里，苏黎世机场结合Google地图，实现了基于增强现实技术的航站楼室内导航，为旅客提供了更加便捷的服务。西雅图机场的“虚拟队列”类似于医院预约挂号，旅客可根据航班预约航站楼不同触点排队时段。深圳机场提供全流程门到门行李配送项目，覆盖19家航空公司和7个目的机场，极大地方便了旅客出行。

最近几年，数字孪生机场成为新热点，包括大兴机场、广州白云机场、成都天府机场、上海机场集团都在探索数字孪生机场建设，但现阶段各机场建设还主要集中在可视化技术应用，围绕运行机理识别、运行态势推演的探索都明显不足。

鄂州花湖机场是智慧机场新技术应用的杰出代表，采用闭幕模型搭建，并一次性交付实体工程和数字模型。该机场的A-CDM系统将多元数据可视化整合，只需一张图，即可精准预测飞机滑行、货物装卸、板箱运输等关键时间节点的情况，精确到秒。

总体而言，机场的智慧化实践呈现出了以下特色和趋势：无人驾驶技术应用探索开始成为新业态；信息系统建设模式从烟囱式向平台化转变，云计算成为代表技术；行业的数据价值发现从简单统计分析向深度挖掘应用过渡；智慧机场建设正在从航站楼飞行区向机场全领域覆盖，从旅客服务、生产运行向机场全要素调整，从机场运行向规划设计全生命周期转变。

未来智慧机场建设与展望

美国国家航空航天局曾提出一个具有远见卓识的航空愿景，该愿景涵盖了多个方面，包括旅客可以灵活选择出行时间和出行地点、旅客门到门出行时间大幅度降低、空域各类型航空器将增长数千倍、新类型航空应用将大幅增加、各类型航空旅行都高度安全以及航空业整体实现碳中和。这意味着，旅客的出行体验将变得更加便捷，可以通过一站式预定实现各类型运输服务的无缝衔接，充分享受无压无感个性化出行。

未来，自治运行将是实现航空愿景的必由之路，借助强有力的机器智能管理庞大复杂航空系统，帮助旅客实现更高效、更安全、更智能的出行。在自治运行模式下，智慧机场将具备以下发展趋势。

新业态，打造高品质出行体验。未来机场，安检站将逐渐消失，安检将从物理领域转移到虚拟领域，系统能够评估旅客是否有攻击意图。数字身份和永久旅行令牌将逐渐普及，由旅客自己决定透露哪些身份信息。旅行手续分散进行，人、行李和货物拥有专属数字ID，旅客可以随时随地了解行李的状态。交通连接灵活广泛，机场成为巨大的飞行“停车和乘车”中心，可以为旅客提供广泛交通选择，包括公务机、高端旅行产品、空中出租车等。

新系统架构，向云化、脑化、人机融合发展。云化是指从强调对物的共享能力，向对物的一体化控制能力方向发展。脑化是指数据的快速积累，逐渐演变为对知识需求的快速增长以及对各种应用的智慧赋能。人机融合是指从现在的计算机辅助决策，向人在环中的混合增强智能、人机智能共生方向发展。

新技术，开启智慧机场全新时代。未来机场的各种新运行模式、新业务规则、新系统架构和新决策方法，将更加依赖数字孪生技术。“机-车-场道-设施-人”将相互连接，构成智慧机场的人机物融合泛在计算网络。泛在计算的智慧机场新时代正在开启。通过软件定义、高可信智能实现自治运行，机场将具备快速反馈、敏捷适应和持续演进的能力。

未来，物理世界与数字世界的交互将不断演进，从静态和动态向实时转化，基于“物理实体+数字孪生”的全系统一体化资源优化配置，将成为智慧机场发展的终极版图。我们有理由相信，智慧机场正迎来下一个黄金二十年。（作者冯霞，中国民航大学博士、教授、民航智慧机场理论与系统重点实验室副主任）

编辑|张   薇

校对|孙文瑾

审核|程   凌