基于自由协同的机场运行控制一体化平台设计

邓健威 肖明龙 李沛钱

（广东机场白云信息科技有限公司，广东 广州 510470）

一、目前机场运行控制现状

由于多年保持快速增长，我国大型机场业务发展需求与保障能力不足之间的矛盾日益突出[2]。当前机场运行控制体系存在信息传递链条过长、运行数据不能共享、应急响应迟缓和部门之间不能形成有效联动等缺点，难以满足未来机场发展需要。

机场运行控制中最主要的是事件管理和施工管理，占据机场60%的运行控制业务。但由于缺乏信息共享机制以及统一指挥调度机制，事件发生后部门不清楚事件应该报给谁，更没有统一组织、协调、处置的机构与工作机制，人为扩大了事件对资源、对航班运行的影响程度。所以，既需要组织上明确管理流程与管理责任，也需要信息系统作为工具，能够实现信息共享与组织协调。

目前机场系统各自为战，数据接口层面的对接没有打通，且数据标准不一致，导致目前部分施工、事件的处置，航站楼、飞行区、运控控制中心之间的数据流转并不顺畅。部分的流程节点还是需要通过邮件的形式传达，协同程度低，效率不高，运行控制中心难以实现全场的全流程事件管理和全流程施工管理，存在盲区的现象，迫切需要通过机场运行控制一体化平台将业务流程统一，打破僵局。

二、自由协同与机场运行控制

机场内部组织大、部门多，各部门、人员之间存在“分离”的现象，导致实际工作中，机场内部跨部门沟通及业务协同时易出现脱节现象。随着业务的不断拓展，打破“条块分割”格局，实现跨部门、跨平台的业务协作成为亟待解决的问题。

为进一步完善和提高各部门、人员之间的协同工作能力，实现跨部门、跨平台的业务协作，实现跨部门的信息互联互通和业务协同。消除“信息烟囱”现象，完善和提高各部门、人员之间的部门协同工作能力，机场一直在大力推行和逐步完善信息化技术的应用。

科学技术不断进步和业务的不断融合，围绕深扎业务的产品市场竞争也日趋激烈。机场运行控制一体化平台可满足机场的管理发展趋势，发挥运行管控的优势，将运行职能提高到战略层次的高度。机场运行控制一体化平台是完善在各单位之间的协同策略，在一个相互协作的目标框架下进行管理，完善全区域、全流程、全节点进行统一管控的管理体系。

三、一体化平台设计方案

利用已有的信息化能力作为支撑，基于航班流、事件流、资源流的生产数据，进一步建设统一协同管理的运行管控平台。

各业务/区域机场运行控制一体化平台，清楚哪些事情需要通报其他机场运行控制一体化平台、哪些事情需要上报统一的运行管控中心，实现所有信息都能在第一时间，送达所有干系机构。

如图1所示，统一运行管控中心，作为统一协调、统一指挥的命令下达部门，能够从统一管控平台，获取足够的生产信息及决策支持信息。

图1 设计方案

1.业务方案构想

机场运行控制一体化平台建设初步提出两个概念：集中化运行协同、分布式运行管理。

主体框架：我们底层以来自数据中心、视频安防平台等结构化和非结构化的数据作为支撑，顶层将各机场运行控制一体化平台跨单位协同的业务板块作为协同决策平台。中间各机场运行控制一体化平台以纵向的分布式进行管理。

机场运行控制一体化平台管理系统将具备顶层的协同决策总平台和各机场运行控制一体化平台的区域业务管理分平台。

顶层的协同总平台初步梳理出三大模块。全流程的事件管理模块、全区域的施工管理模块、全环节的应急处置模块，如图2所示。

图2 业务方案构想

中间的区域管理分平台以各机场运行控制一体化平台的实际业务需求纵向开展，考虑到各机场运行控制一体化平台有部分的业务，在管理模式、流程、手段上均有所不同，所以，以独立的需求作为建设依据，以满足各机场运行控制一体化平台实际运行的需要。

第一是协同总平台中全流程的事件管理模块，我们主要以二元的流程引擎作为支撑，可实现刚性流程与柔性流程并线运行。以满足我们目前有部分机场运行控制一体化平台梳理出了固化流程、而大部分业务还未有固化流程的现状。最终实现灵活的事件上报、下派以及事件全流程的监控和统计报表功能。

第二是全区域的施工管理模块，基于GIS地图更直观地进行施工协同管理，目前初步包含施工申请审批、过程监管、信息可视等。

第三是全环节的应急处置模块，以目前应急指挥平台的建设作为支撑实现从应急预案—应急处置过程—应急复盘的全环节打通。

通过运行控制一体化平台建设，提升业务管理效率。目前，区域管理部门只能通过预设好的表单进行信息的录入，一旦出现新的业务需求，表单的更新往往无法及时，影响到了管理的效率。因此，平台需对原有台账功能进行优化，让台账记录实现灵活化的录入，支持业务人员按照业务变更的情况及时录入对应数据，快速响应新业务，从而提升管理效率。

提升数据使用效率。区域管理部门仅能通过系统对数据的进行比较日常管理的使用，通过简单的统计功能，实现对数据的汇总及查询，以满足报表统计和指标查询的需求。而目前区域管理部门已经通过现有系统的使用，获得大量的数据，现有的功能未能发挥数据的价值，因此，通过数据分析可视化工具及数据展示可视化工具，可以最大化地发挥数据的使用效率。同时，通过前期数据的积累，在大数据时代，为将来的数据孪生提供数据支持。

提升应急响应效率。区域管理部门运行管理通过引入视频监控及视频分析技术，对场区内大部分区域进行了覆盖，实现对人员和大型设备的监控。但仍对于环境本身出现的紧急情况监控和响应有限，因此，需要引入新的监测手段来提升对环境应急响应的效率。

2.应用架构

如图3所示，应用框架分为五层：分别为基础服务层、应用支撑层、基础数据层、应用层和用户层，其中应用支撑层主要负责流程引擎、事件引擎、表单引擎、字典引擎、功能引擎、报表引擎、数据结构引擎、规则引擎、API引擎和GIS服务。应用层为业务层，主要包括事件管理和资源管理，负责业务的全流程跟踪处理。

图3 应用架构

外部对接系统包括部分机场的生产系统，为保障数据安全与数据传递的时效性，目前规划将机场运行控制一体化平台系统部署在生产DMZ区；保证工作人员可以在机场生产网、园区网都可以访问本系统，同时，通过地址映射的方式来支撑用户通过移动互联网接入，便于开展工作。

3.线上程序设计

线上程序设计主要是为了满足流程的实施，如图4所示，机场运行控制一体化平台主要包括仪表盘、巡督管理、值班管理、应急管理、事件管理和施工管理六大板块。仪表盘实现了一是感知实时态势。包括：对业务运行状态实时监控；对异常的业务指标项预警提醒；二是挖掘历史数据。实现日常业务和预警指标的多维、钻取分析，从宏观到微观，以可视化的方式展现；三是了解人工分析的数据报告。实现系统智能分析与人工优化分析相结合的方式，帮助用户尤其是决策者实现事前预测、事中呈现和事后复盘分析的目标，尤其是实现为指挥中心业务决策提供科学依据。

图4 线上程序示例

四、总结与展望

本文介绍了机场运行控制一体化平台的设计与实现，首先，大致介绍了目前机场运行控制的现状，以及为什么需要用自由协同，接着介绍系统的实现方案和整体架构。最后，根据实际调研的结果，并结合本次研究的设计思路，我们制定出了一套具体可行的设计方案[3]。而此套方案已经在白云机场落地使用，收到了高于预期的效果，实现机场运行控制的统一管理，针对影响航班运行的事件流、资源流的信息进行统一规划，制定统一处置的规则与流程，实现与运行控制相关的信息实时共享、影响航班运行及其他重大事件的统一指挥、统一调度、统一处置。

我们衷心希望此次设计的平台能够持续为中国民航事业作出贡献，也衷心希望中国民航事业能在未来继续腾飞。