信息技术在机场建设中的应用

陶云飞

(中国建筑设计研究院有限公司，北京 100044)

0 机场信息化建设的现状及趋势

机场信息系统的发展演变过程经过三个阶段：电子机场、数字机场及智慧机场，也有一些说法称为：基本型机场-Airport1.0、敏捷型机场-Airport2.0、智慧型机场-Airport3.0。

80年代处于电子机场阶段，是以运营为导向，运营、系统和各业务部门呈现互相独立的状态。

90年代之后，开始步入数字机场运营阶段，是以运行服务为导向，各部门之间能分享信息。

近年来，机场运营向更为商业导向的智慧型机场转变，借助信息化技术手段提升机场管理和服务的同时提升机场商业价值。目前国内在建或准备建设的北京大兴机场、乌鲁木齐机场及西安咸阳机场等均已按照智慧机场的理念进行建设。

1 机场信息化建设的特点

随着信息化技术的快速发展，民用建筑中的弱电系统越来越多，智能建筑或智慧城市等概念及功能也家喻户晓。机场是为航空器服务的，航空器的飞行安全决定了机场信息化建设与民用建筑相比具有许多特殊的地方。

1.1 系统复杂

1.2 安保措施严格

由于航空器工作的特殊性，对机场的安保要求要远高于其他的民用建筑。根据国际标准，机场安保的重点是防止武器、爆炸物和其他危险品违规进入航空器。在设计中也有特殊之处，比如民用建筑中的消防联动设计，要求打开疏散通道上由门禁系统控制的门，一般多采用断电自动开门的应急措施，避免消防时不能联动开门的情况；但是在机场运营中，如果意外断电，导致门禁打开，造成后果也将十分严重，故多采用供电时联动开门的措施。

1.3 先进技术应用多

在机场建设中为了提高旅客的服务体验，建设方愿意采用各类先进技术应用在实际工程中。这非常有利于各类技术企业的生产研发，并最终推广到全社会应用。比如目前较热的5G应用，是信息通讯技术领域内的基础性变革之一，目前规划或待建的机场均在探索5G技术在未来机场中的应用。

2 机场信息化建设的主要内容

2.1 基础云平台的建设

为了满足机场信息化建设的发展，需要搭建一套开放、通用、灵活、可支持各厂家标准产品的云数据中心管理平台，为机场各业务生产提供统一的云平台。云平台可以有效地整合和配置机场数据中心中各种IT资源，以适应各种管理模式为目标，对IT运维服务全过程进行体系化管理，提高IT系统和IT工作人员的服务能力，全面打造机场云数据中心，支撑机场在信息化建设工作中的普遍共性的技术和服务，支持机场大数据、智能决策分析、互联网和物联网等新应用的特殊技术和服务需求。

2.2 数据库的建设

在云计算平台的基础上，建立机场实时中央数据库和机场数据仓库对不同业务之间数据进行存储及调用，并建立企业服务总线和消息中间件，实现机场各类业务之间数据的交换与共享，进而实现智慧机场的各种功能。实时中央数据库是一个跨系统的实时数据集合，用于支持机场即时信息需求。机场数据仓库实现共享历史数据管理平台，整合不同主题的数据，发挥历史数据价值，提高数据分析的能力。

2.3 服务总线的建设

机场企业服务总线是机场业务数据和服务交互平台通过服务之间约定的接口和规范松耦合的方式整合在一起，并为系统接口之间提供路由服务。机场服务总线上提供数据、视频、语音、地图、位置等各类服务给机场多种生产业务使用。

中间件可以利用高效可靠的消息传递机制进行与平台无关的数据交流，并基于数据通信来进行分布式系统的集成。对内包含机场各系统业务之间的接口，对外包含与机场企业服务总线的接口，通过提供消息传递和消息排队模型，可在分布环境下扩展进程间的通信，实现与外部单位的数据交互，并支持多通信协议、语言、应用程序、硬件和软件平台。

2.4 机场生产业务的建设

根据机场生产业务类型，可以按主题划分为安全保卫、生产运行、旅客服务、商业管理、建筑能源、航空物流、综合交通和基础运行等。每类主题又有许多子系统构成，所有主题及子系统在结构上是统一模块化、可拼装的系统。比如基础运行业务主题主要包括机场云平台、智能数据中心、建筑群综合链路系统、桥架及综合管路系统、综合布线系统、机房集成工程、UPS电源及配电系统、功能中心工程、时钟系统、有线电视系统、内部通信系统等。这些系统为机场信息弱电其他业务主题提供光纤链路、通信管道、信息点位、机房机柜等安装环境、时钟同步等基础性条件和设施，是其他业务主题运行的支撑系统。

2.5 机场信息系统的技术架构

每个机场的信息系统建设内容不一样，技术架构图也有不同。

主要由智慧机场能力、业务实体、应用平台层、技术平台层、基础设施层、感知层六大层次，贯穿信息安全(机场信息全过程安全管理)和信息治理(机场信息全生命周期管理)，打造北京新机场智慧机场整体的信息系统技术架构。

3 机场信息化建设的主要技术平台

智慧机场的信息化技术应用最全面，通过构建物联化、互联化和智能化的生产运行管理体系，实现生产信息全面感知、运行态势智能预判和指挥调度高效响应，达到优化机场运行效率、提升管理和服务品质、创造更大价值收益的目的。

3.1 云计算

以往机场的每个系统都是独立的计算机以及应用，新型智慧型机场的建设跟以往有很大的不同，很多工作可以通过云来进行。采用云计算平台，可以有效整合数据中心各种IT资源，以适应各种管理模式，提高IT系统的服务能力。目前机场云计算平台主要集中在基础设施层面，随着云计算技术的快速发展，平台层和应用层的逐步成熟，终将实现应用的快速开发与部署，真正支持业务的个性化需求。

3.2 大数据

最近几年大数据技术迅速爆红，但是技术研发与应用仍处于起步阶段。目前其复杂的技术和高昂的成本，致使大数据技术仍然只是BAT等少数几家互联网公司的专利。笔者认为，在机场建设中，不但商业区域可以利用大数据技术充分提升价值；人脸识别技术也能有效提升对重点人员的查控力度、提升机场安全管理效率。

3.3 物联网

物联网及智能管控技术诞生已有几十年的历史，目前广泛应用在公共基础设施和服务系统领域。未来几年，基于传感技术的“物物互联”和基于移动互联网的“人人互联”以及它们的集成应用，将使顾客、交通、能源、运行、消费、物流等服务平台和机场现代化走向更高水平，其发展前景不可限量。

3.4 移动互联

移动互联网是互联网与移动通信各自独立发展后互相融合的新兴市场。旅客使用手机、笔记本电脑、平板电脑等移动终端，通过移动网络获取移动通信网络服务和互联网服务。目前，各家航空公司都推出官方APP，帮助旅客随时了解航班信息，自助办理值机、选座等业务。

4 创新信息技术在机场中的应用

为了提升旅客服务质量，维持良好的客户关系，提高运行效率，机场建设应积极采用行业先进技术和系统。目前机场业务方面的信息技术发展呈现如下趋势。

(1)近期普遍应用的技术：1)使用永久行李标签，利用RFID等技术，降低了行李丢失的概率。2)使用增强现实技术，在旅客自助寻路上提供更好的服务和体验。3)基于地点的行李全程跟踪技术，旅客可以全程跟踪自己的行李状态和位置。4)自助行李交运及自助登机验证处理。5)通过机场、空管、航空公司、地服单位、驻场单位的数据共享，实现航班运行态势感知。6)物联网传感器、智能终端的应用，实现主干管网、供水子系统、供电子系统终端数据的自动采集，结合航班运行时间和旅客流量数据，实现航站楼温度、照度，智能控制、能耗按需分配。7)跑道异物检测的应用，降低航空器的安全事故发生率，提升航班的运行效率。8)机坪全景视频的应用，实时掌控空侧安全作业流程，减少安全事故发生。9)智能感应围界的应用，减少误报率，提升入侵事件的判别。10)人脸识别技术的应用，实现安检系统登机再确认功能的人脸智能比对。11)大数据分析的应用，通过数据的不断采集、数据清洗、数据存储、数据挖掘，最终实现科学的决策依据、事态智能预警及业务高效响应。

(2)中长期会应用的技术：1)基于旅客偏好分析，向旅客提供个性化的促销。2)机场定位跟踪技术，航空公司能够定位其旅客和行李(需要政策与技术的支撑)。3)NFC感应拱门，旅客穿过拱门即可实现自动值机。4)5G通信技术的应用，更好的应用系统之间的数据交互。5)VR/AR技术的应用，实现应急指挥、设备检修等服务。6)全息技术的应用，机场发展方向是“航空服务+商业营销”的开放式综合服务体，在商业广告、历史文化展览中采用全息投影技术进行推广，更具视觉冲击。7)机器人技术，实现行李分拣及行李转送业务。

5 机场信息系统的实施

机场信息化建设的落地最终需要落实到每个系统的建设上，首先应科学规划、精心设计，再扎实施工、循序渐进地推进。做好规划是非常重要的，要从机场自身的角度出发，考虑资金投入、人才队伍建设等因素，较完善的信息化系统投资额往往占整个机场建设资金的10%～20%，投入大量资金后，如果信息化人才队伍跟不上，造成浪费更是得不偿失。

6 结束语