GIS助力首都机场“智慧”建设

2017-04-01 11:25:50 来源: 未知

 


 

  2013年9月,由首都机场主导开发的“机场地理信息系统关键技术与系统研究”项目,荣获2013年中国地理信息科技进步一等奖,该项目的获奖意味着我国机场地理信息系统开发已取得实质性突破,首次实现了地理信息技术在机场建设、安全、运营、旅客服务等最为全面的应用,这对于地理信息技术在中国民航业的推广与发展具有重要意义。在今天看来,这一突破更是直接为首都机场从“数字化”向“智慧化”转变的建设奠定了坚实基础。

  首都机场信息技术部协调着机场内部数十个部门之间的信息通联等工作,同样协同数十部门一起承载着数以千万计乘客们的重托。本期《寻访GIO》栏目带您一起走进“中国第一国门”,专访首都机场信息技术部经理肖挺莉,深度探寻首都机场如何结缘地理信息?又如何基于GIS平台打造“1·4·3体系”?地理信息技术如何在民航项目中发力,加快首都机场从“数字”走向“智慧”的步伐?未来,这一机场地理信息平台的发展方向以及建设至今突显的挑战又何在?

  

宏图远见

 

  地理信息技术在首都机场的应用

  重温1999

  1999年,首都机场2号航站楼刚好正式投入使用,信息工程专业毕业的肖挺莉走出校门,和许多陌生面孔在一起开始在首都机场作研发工作。用她自己的话说,自己当时的专业是“属于不算纯硬、也不算纯软,软硬结合的一个专业”,但在当时,“信息化”这一概念在首都机场也是刚刚出现,所以其“所学”与“所做”虽然对口,但也很难立竿见影做出什么成绩。

  工作之初,她们大多数研发工作还是集中在一些纯数据管理的系统,都是以数据作为管理单元,例如航班数据、航空器数据等等。据肖挺莉回忆,“那时候3D Max非常时兴,搭建一个机场数字化模型出来,那可是所有做IT的人当时的理想”,肖挺莉很激动地说道,那时候她们自己就很想做一个全机场的数据模型,为此还成立了一个团队开始学习一些3D技术,但当时最大的问题就是缺乏基础数据,因此,严格意义上当时还不算地理信息系统,实际是虚拟现实。

  而即便是虚拟现实,随着研发工作愈发深入,刚大学毕业的肖挺莉和同事们发现,之前所建的这些系统一旦出现问题她们竟无计可施,即使解决了A问题却难免会困在尾随其后的B问题上。面对如此周而复始的棘手事件,凭借大学所学技能,再加上对机场业务理解越来越透彻,肖挺莉和同事后来决定,把这些系统的核心重新来做。果不其然,重新做出来的系统相比之前的要着实好用,而且可控性很强。

  脚下沾有多少泥土,心中就沉淀多少真情,直到今天,肖挺莉一直非常感谢在首都机场从事过的那些基础经历,从1999年来到首都机场开始系统研发,到今天基本上机场各个领域的系统,用她的话说“好像没有自己不曾沾边的系统,基本都经过手了”。

  大概五年时间,肖挺莉已从最初的研发员荣升到管理岗中层,在原来业务管理基础上有了新的提升。这一转变自然让自己对周边业务发展变得更为敏感,像面对地理信息这样一项新的技术,她本人首先想到的就是这项技术未来在机场发挥的作用和发展方向。尤其后来这几年,首都机场跟中科院地理所合作愈发密切,肖挺莉更是对地理信息技术的认识完全又提高了一个档次。作为首都机场信息技术部经理,结缘地理信息,肖挺莉对眼下这个正不断完善中的机场地理信息平台建设更是充满信心。

  “1·4·3体系”

  首都机场基于地理信息技术研发的这一项目之所以获得中国地理信息科技进步一等奖,在肖挺莉看来,项目的评审专家看中的是这一平台的融合智慧,而这一融合思路真正能就现实问题进行高效解决,基于机场地理信息平台的各项系统应用从安全、服务、效率、管理等诸多方面也都能落到实处。

  从专业角度来讲,机场地理信息系统平台建设突破了大型机场多源业务数据与空间数据融合、场内复杂环境下的实时定位、基于位置的机场人流群体行为动态监测与分析等多项关键技术。相关系统在首都机场首次实现了地理信息技术在机场建设、安全、运营、旅客服务等方面的全面应用,这对于首都机场建设国际超大型枢纽机场,为旅客提供快速、便捷、高效、个性化的航空信息服务,为机场运营和安全保障提供了重要技术支撑。

  GIS价值在首都机场中的体现愈发显现。据肖挺莉介绍,目前基于地理信息技术的成果可概述为“1·4·3体系”。一个平台,机场地理空间信息共享与服务平台;四大应用系统,机场净空管理系统、飞行区资源图形化管理系统、飞行区车辆调度与监控系统、机场旅客个性化位置信息推送系统;三个终端,道面采集终端、车辆高精引导终端、具备定位功能的手机移动终端。这一创新体系作为研究成果首次应用于超大型国际枢纽机场的业务领域,实现了机场基础地理信息的数据共享。

  数字向智慧转变 GIS价值彰显

  机场地理信息平台早已进入应用阶段,肖挺莉对于地理信息技术的理解始终不失偏颇也没改变:在各项决策中,肖挺莉首先考虑的是地理信息技术本身只是一个手段,利用这一技术,目的是让静态化的数据通过GIS平台能联动起来。这一过程实际上就是首都机场“数字化”向“智慧化”转变的过程。

  谈到地理信息技术在首都机场“智慧化”建设过程中如何体现价值时,肖挺莉也表示,“没有地理信息的时候我们可能是靠数据管理,有了地理信息技术后就可以把所有要管理的零散点数据放入GIS系统,不单纯只是以数据的形式存在,而是变成一个完整的对象。我们也正是在这个对象基础上不断地给GIS系统中这些对象增加特定属性,就是让这个对象能伴随实际运行状况能活起来。这也正是地理信息技术在首都机场未来的发展方向和管理核心”。

  目前,这套GIS系统的基础平台是在首都机场三号航站楼建设时期建立的,而今首都机场在这上面已经搭建了很多应用系统。这些业务系统就是在给基础平台中的被管理对象不断的增加属性。比如说道面,把整个跑道分成45万个小对象,根据运行状况添加为每个小对象增添经纬海拔等位置属性。再比如净空管理,基于地理信息技术把整个管理的净空面做出了三维模型,如果现实里某地标超高了,她们便在三维模型里面添加对应的超高信息属性。除此之外,在机场地理信息平台现在的机场运维管理、安全协调等各方面都在发力,其GIS价值在应用中落地的同时也正在更全面地得以体现。

  其一,机场地理空间信息共享与服务平台建设之前,首都机场面临的问题是人工实地检测并计量,而且在道路巡查过程中巡查人员即使发现了有一个坏块,但是却没法准确描述那个坏块在哪儿以及面积大小等信息。同时负责维修的并不是机场自己的部门,而是由专业服务商接到通知后赶过来维修,服务商得不到坏块儿的面积大小数据难以确定修补所需工料多少,自然就会尽量多备些用料,事实上这些工料机场都是要付出额外成本的。机场地理空间信息共享与服务平台建设成功后,“1?4?3体系”中的道面巡查终端就大大优化了机场道面管理业务,基于机场地理信息平台把整个跑道资源分成45万块小个体,巡查人员只需手持巡查终端在跑道的坏块儿处拍一个照片,然后回传,根据照片中的经纬度便能确定坏块的地理位置,并且据此便能计算坏块儿大小,这样便可针对性的及时抢修,这从效率和经济上都是有很大的好处。

  其二,机场旅客个性化位置信息推送应用系统。通过和开发公司合作研发,突破机场精确定位与室内地图系列技术,建成机场旅客位置地图服务系统。通过对旅客日常行为的分析以及数据挖掘和客流监控的软件,在此基础上建立数据发布平台,最终展现给旅客的是可安装在智能手机或终端的应用。旅客通过这个可以实现智能推送的服务、停车场找车服务、信息的精准推送以及位置共享和社交。这一系统解决了两个技术难题,一个是室内、室外的定位系统的无缝链接,以及楼层之间平稳的过渡。

  其三,旅客可以使用手机等智能终端获得多方位的服务信息,假如航班延误了,旅客会被告知应该去哪里改签,去哪里吃饭,去哪里休息;如果旅客乘坐的时间比较长,又带着孩子,希望给孩子买本书买个玩具,同样能被指引那去哪里买;或者旅客去对方的城市有雨,应该去哪里采购雨伞;如果旅客不知道应该采取什么样回家的方式,可以了解出租车有多少人在排队,快轨有多少人在排队。因此这些推送会在旅客需要的时候,为旅客提供最有用的信息。基于位置服务,可以向旅客推送周边的信息,例如可以告诉旅客身边哪些免税店在搞特价,如果旅客和朋友一起出行,大家彼此找不到对方的时候,可以告诉你的朋友哪里,只要知道旅客的位置,就能将周围的状况描述出来。

  其四,基于GIS平台,飞行区资源图形化管理系统和飞行区车辆调度与监控系统联动合作,再融合ADS-B(位置发报机)技术,可及时发现并处理事故,例如一旦发生飞机刮蹭以后将影响后续航班的运行。通过空间地理信息技术和本身的航班运行的数据的融合,可以进行车辆和飞机位置的监控,当车辆和飞机距离超过预警标准的时候,无论是现场人员还是后台人员都可以得到及时的报警,规避冲突的情况。航站楼内是物流和人流高度密集的地区,布设了很多感知点,通过感知点,可能知道一些异常事件的发生,发生这些事情的时候,可以在整个GIS总图上报警,同时可以调动就近的CCTV监控摄像头看到实际上发生了什么,从而让机场工作人员能够第一时间进行防控。

  

宏图远见

 

  首都机场2号航站楼国际到达流程示意图

  空间变大 挑战更大

  近两年,受全国经济增速放缓因素影响,与前两年10%左右的增长速度相比,2012年首都机场吞吐量增速仅为2%、3%左右。尽管如此,首都机场2012年吞吐量也达到了8194万,全球最繁忙的美国亚特兰大机场年吞吐量是9550万。但肖挺莉对于首都机场的增速发展信心百倍,同时也暗示出机场地理信息平台系统承载的“使命”也愈发艰巨。

  按照规划,机场地理信息平台在不久的将来,还要逐步将飞机起降时间融入GIS平台,把现有3D系统建为4D系统;下一步还要融合更多的物联网技术。最近,街景数据将要放入航站楼资源的三维可视化系统;以及未来云GIS、移动GIS等项目的逐步实施,这些计划都昭示出GIS平台在首都机场发挥价值的空间将会非常巨大。

  显然,随着发挥空间的变大,随之而来的挑战也会更大。

  看到机遇,更不能忽视挑战。机场驻场单位很多,航空公司、空检、一包两检和其他的驻场的商户等等。但是机场在这个范围内还是一个属地的管理部门,所以机场是负总责的。所以从信息化发展角度来讲,肖挺莉认为,“首都机场是搭平台的,可以给大家搭一个基于地理信息技术的平台,供各保障方更高效地协调联动,但系统建好了不及时沟通推介系统的使用,依然会出现问题。”

  作为信息技术部经理,肖挺莉自知责任重大,因此在机场地理信息平台融合新技术的过程,以及推广到实际应用的每个环节都很慎重。她认为,“如果让这套系统更科学更高效地发展,就一定要跟业务有一个非常密切的沟通。不只是要花80%的精力建好系统,还要花费剩下20%的精力让用户把这套系统用好。”尽管公司非常重视地理信息系统的搭建,由公司常务副总直接牵头,并联合信息部、建设部和其他几个业务部门,成立了一个地理信息专项推进组。但是现在她们很多的工作还是少不了沟通、协调,她们要花费很多的工作时间去说服很多相关的单位,做一些协调性工作。这也揭示出一个现实:对于信息技术部而言,要想真正运转起来一个强大的机场地理信息平台确实“任重而道远”。(文丨本刊编辑 李保旭)