大数据技术对加强机场监控的意义和应用探究

邹勇彬　区乐颖　余龙水　向泓铭　黄永豪

【关键词】大数据技术；机场监控；主要意义

大数据技术能够整合与汇聚各类数据资源，将机场的监控数据有效归类和利用，帮助机场在运营管理、旅客服务和商业管理等方面实现智慧化发展。在大数据技术的支持下也能加快提高机场间的数据共享速度和数据整改效能，让不同机场尽快实现平台合作，利于监控网络的全面覆盖。

一、大数据技术的要点

大数据技术也被称作新一代数据处理技术，是新时代发展衍生出的理念技术，因此也被应用到更为复杂的操作层面，应用大数据技术可以对原有的数据获取渠道进行深入优化，改善处理手段[1]。目前大数据技术主要包括三大分类，第一种是数据挖掘技术，该项技术是数据分析最重要的部分之一，能够结合不同数据模式，选择不同的运算方法，开展更为精准的数据分析计算模式，充分体现数据的实际价值。第二种是数据可视化技术，通过该项技术分析数据，能够真正结合用户的实际需求，让数据能用更加直观且清晰的方式呈现在用户面前。第三种预测评估技术，该项技术可以真正分析获取到的最终数据，筛选出对研究有价值的信息，然后通过构建模型的方式，达到预测目的，结合数据开展评估。

结合这三项要求可知，基于大数据技术制作的机场监控平台，应当具备针对性、预测性、精确性的特点，其要具有记录检索行为和资料自动归类的能力，能通过机场工作人员或者管理层的平台应用建立起检索行为模型，根据模型对航班运行和地面指挥展开分析和评估，并进行对应的资料推送或者检索的快速定位，以实现平台应用的人性化，更好助力航空事业的现代化、智慧化建设和发展。

二、大数据技术对机场监控带来的帮助

（一）为信息统计管理创造技术条件

所谓的信息统计管理，主要指的是对各类监控数据及相关情报信息进行收集、分类、编目，并对所需人员提供参考咨询以及查询指导等方面的服务。传统的人工信息统计管理工作模式，已经无法再适应如今的工作需求，不仅会给工作人员带来巨大的工作压力，同时还会降低信息统计管理服务的效率与质量，无法跟上机场运营信息的更新。而大数据技术则为信息统计管理创造了更好的技术条件，其能够辅助工作人员对各类情报信息进行收集和处理，效率相当之高，既能减轻工作人员的工作压力，又可以跟上最前沿的情报动态，让工作人员可以将注意力放在更具有价值的其他人性化服务上[1]。在信息化的机场监控工作中，大数据及人工智能技术的应用已经显得尤为必要，其对于机场监控服务的优化升级具有巨大的推动作用。大数据及人工智能的主要技术特性包括两点：第一是对海量数据的高效运算处理能力，能够在极短的时间内，完成对数据信息的深度分析，从中提取出有价值的信息；第二是可以通过不断地观察、学习，模仿人的思维方式，更快速地作出响应。

（二）为信息统计转型升级提供动力

在大数据时代下，大数据技术的应用已经相当之普及。機场应用大数据技术支持自身的信息统计管理服务开展，有利于更好地满足管理需求，也会推动监控工作逐渐向信息化的方向靠拢[2]。因此，可以说大数据技术为信息统计工作的转型升级提供了动力，机场只有加强自身的信息化建设，才能在信息统计管理服务方式上满足机场航班运行、地面指挥的需求，得到旅客的认可。

（三）为信息统计服务奠定多元基础

传统的人工信息统计管理模式，只能提供普遍化、模式化的服务内容，难以满足民众个别性的服务需求，这主要受制于情报信息收集、分析以及传输等各方面的限制。而大数据技术则为信息统计管理服务多样化奠定了基础，在大数据技术的辅助下，信息统计管理可以在高效、海量情报信息的基础上，为服务对象制定多样化的服务策略，提供个性化的服务内容，让机场为民众提供更优质的公共医疗服务体验[2]。

（四）监控资源的精确推送

随着信息技术的快速发展，信息化变革所涉及的范围也在不断扩大，产生的数据信息十分庞大，鉴于此，借助动态化的资源管理模式，能够真正实现监控资源的资源共享，帮助教师和学生快速从监控平台中获取自己需要的资源。所以在设计基于大数据技术的机场监控平台时，设计者不仅需要开展庞大的监控资源监测数据分析工作，还要让各个终端收集到的监控数据信息都能被统一集中，结合工作人员的实际需求以及设备的使用频率特点进行有效评估。在大数据技术的帮助下，平台运营者可以快速结合设计要求进行用户行为识别，这样就减少了数据的随意使用，让检索行为变得正规有序，降低了资源丢失的可能性。

（五）网络规划的全面提升

大数据的核心理念就是收集十分分散的数据信息，对不同结构、非结构化的信息进行统一整合与存储，并借助大数据处理技术，发现数据之间潜在的内在关系，得出具有预见性的最终结果，因此可以通过大数据技术发现现有网络规划当中存在的实际问题，并提出解决方案[3]。

从大数据技术的特点来看，大数据技术能够为大规模的网络优化打下坚实基础。由于网络质量、网络规划会容易受到其他因素影响，而各个因素与网络性能也存在十分紧密的联系，传统因果联系建模也无法真正实现。而基于数据关联性的大数据技术也能有效解决上述问题。

三、大数据下的机场监控应用设计

为进一步加强区域的机场监控工作，推动机场和谐长远发展战略，将结合信息化技术和先进化科技，构建机场智慧监控平台，推动区域的机场监控体系智能化、科技化、现代化。现将推进方案制定如下。

（一）设计目标

以信息化技术为基础，打造科技化、智能化的信息监控平台，实现对区域航班机场情况的实时监控，精确把握区域的机场现状，通过推行以信息平台为基础的集约化管理监控模式，保证运营管理和旅客服务工作的落实到位，为旅客的乘坐体验改善及加强提供有力支持[3]。

以提高机场监控力度，保障各区稳定运行，维护机场风貌，提升旅客乘坐航班质量为主要目标，构建基于信息智能技术的一体化机场信息监控平台，借助机场智慧监控平台的帮助对区域内各机场航班情况严加监控，将潜在的安全因素扼杀于萌芽，杜绝各类安全问题的发生，为旅客安全、航班稳定保驾护航。

（二）主要内容

机场管理层应当与平台承包商、技术服务商之间建立起业务对接系统，一方面形成作业闭环，另一方面确保航班天气数据信息互通，实现各方主体协同完成维修、物流等保障工作。机场需要围绕航班天气、旅客服务等综合保障数据共享这一目标，构建开发与应用平台，不仅可以提供各种应用，还能提供多样化的后台服务，从而为各类保障软件的开发提供技术、资源等支持。通过应用平台可以直接使用应用软件，其主要包括以下几大模块：应用软件项目开发管理、应用软件开发流程管理、数据管理、设计集成等[4]。

共享数据是确保航班保障体系有序运行的重要前提，其主要包括两部分：一是对各种业务数据、系统数据进行存储，形成数据库，如项目数据库、设计数据库、保障记录数据库等；二是为各类应用软件的接入提供数据参考、安全保障等服务，确保航班保障信息化平台中各个子系统的运行协调一致，有效避免功能重复的情况，包括数据备份、权限控制、用户管理、数据接入等功能模块。其数据共享概念如图1所示。

图1 数据采集与交换

（三）技术应用流程

机场智慧监控模式主要是通过航班状态监测、通信问题诊断、整治决策所组成，三个部分之间联系密切，且相互之间为相辅相成的关系，通过状态监测，能够为机场问题诊断及时提供有效的信息资料，而机场问题诊断得出的报告，则能够为整治决策提供参考依据，通过整治决策总结分析，又能够进一步提升状态监测的效率[5]。

大数据监控采用以太网架构，服务器根据应用功能部署，数据传输通过电力VPN专网通道，确保数据传输安全。监控系统移动端技术框架采用MVP开发模式搭建，依靠数据查询、数据同步服务以及网络框架进行底层数据的查询和变换功能模块，该模块负责交通数据信息的储备和共享，从而使监控系统的运作情况逻辑能符合航班的航行现状，并更好进行地面指挥工作。

图2 大数据整合层的结构化数据处理

状态监测环节主要是利用系统、各种传感器，针对正常运行状态的地区天气或者机身零部件的状态开展监测，以此来判断地区机场状态，分析其是否存在问题征兆、异常状态，抑或是针对异常状态开展动态监测，最终以此来针对地区的天气威胁的趋势进行判断，明确威胁情况、威胁问题。状态监测的主要目标在于全面掌握地区天气在出现问题以前的威胁信息、异常信息，能够提前针对地区天气进行判断，以此来制定针对性的干预措施，避免问题的发生，减少因为威胁产生的各种航班安全事件发生概率。其数据整合的结构化处理如图2所示。

针对地区天气开展状态监测需要提前布置测点，这些测点通常包含威胁危害严重的位置、地区天气关键位置、问题多发位置。机场智慧监控模式下的机场问题诊断主要是基于数据采集系统获取的相关信息资料，通过专家系统分析这些信息数据之后，完成机场问题诊断工作。专家系统是将相关领域的知识、技能、经验、诊断方案等纳入进来，通过模拟人脑决策模式，利用AI技术进行推断，并在这个过程中进行不断地优化调整，最终给出针对性的诊断报告。与此同时，专家系统本身具备自学能力，能够不断总结诊断实例，进一步完善诊断系统的知识结构，从而有效提升诊断的质量。整治决策通过综合参考状态监测数据、机场问题诊断报告，以此来分析引发问题的原因，并针对问题进行风险分级，问题风险主要包含三个等级，分别为高、中、低，需要综合参考问题发生可能性、天气、航行安全等多方面因素后进行风险评级。

基于逻辑决断模式的应用，能够分别参考不同风险等级问题来制定具有针对性的状态监测方案和整改方案。管理层即结合地区天气、塔台通信等具体情况给予方向性整治建议，包含威胁源点的清查、机场环境的整改。从而维护地区环境的舒适度，保证区域的航班运行稳定。

（四）保障措施

机场需要密切配合、高度协同的管理机制建设，行政部门和平台运作商协商制定监控平台保障机制的组织管理体系，明确一体化运作协议，清楚规定双方的职责分工，完善质量保障机制、技术责任体系、硬件设施供应机制和知识产权保护等。推进实施监控平台保障工作的过程中，结合平台软硬件实际技术特征和具体需求，共同探讨有针对性的工作方案，清楚規定监控平台保障目标、具体原则、维修等级、维护周期以及保障条件等相关细则[6]。

同时要进行需求牵引、创新驱动的智慧监控技术研究机制建设。进一步激发出行政部门的资源优势，共同组织落实好监控平台实际性能监测、诊断分析以及故障检修和整体维护保障工作，为平台维护保障带来更多支持。促进落实监控平台综合性保障体系构建，贯彻实施全生命周期保障管理，针对监控平台保障和设计特性展开深入分析评估。

不同的机场间也要互联互通、开放共享的信息沟通机制建设。尽快打造监控平台运作工作常态化沟通机制，确保双方信息有效传输共享，推进双方在役平台使用状态信息的及时反馈。监控平台相关技术部门和具体使用部门之间应当进行有效沟通，了解监控平台的实际应用情况以及使用过程中可能存在的不足问题，积极征求部门反馈意见，从而制定更加科学合理的运作工作计划，对于可能影响监控平台可靠性、安全性、稳定性的因素予以排除[7]。

此外，机场需要加强专业规范、互利共赢的人才培养机制建设。一是要真正发挥利用好科研部门自身技术资源优势，协同建立更加专业系统的监控平台运作工作人才培养体系。根据监控平台的具体使用状况和人才需求信息，制定更加完善系统的多层次、立体化人才培养机制。对于各个岗位、不同层级的部门人员要根据其具体情况来拟定菜单式培训项目，为其带来涉及基础理论知识、实践操作应用、故障维修处理以及进阶认证的系统化培训方案，确保人才培训机制的规范化和专业化。二是要深化落实监控平台运作技术人才培养工作。部门应当委派经验丰富的专业骨干到相关技术部门进行实践学习，促进机场管理层对智慧监控平台的运作管理体验得到全面提升[8]。

结语

综合而言，有赖于大数据对数据信息的过滤和筛选能力，依靠大数据技术能增强机场的监控效力，为机场航班的稳定运行和机场自身的稳定运营提供良好支持。在应用大数据技术时需要结合大数据的特点，建设完整的系统架构，并规范设计和应用流程，保证对监控数据的归纳和处理，避免因为监控信息过多，导致数据的繁杂化。不同机场间也要依靠大数据技术实现良好的信息互通和资源共享，让彼此了解到其他机场的现场情况以及沿途的天气状况，为地面塔台的指挥提供良好支持，最大限度保障航班的安全性以及旅客的舒适乘机体验。