數字機場建設與民航可持續發展之路

徐軍庫 孫施曼 張雯

數字機場是中國民航從工業化時代向信息化時代轉換的基本標志之一。它一般指機場能夠有效獲取、分類存儲、自動處理和智能識別海量數據的、具有高分辨率和高度智能化的、既能虛擬現實又可直接參與機場管理和服務的一項綜合工程。它伴隨所在城市“自然、社會、經濟”系統的和諧發展而發展，反過來又為所在城市的發展提供優質的設施和服務。

和數字城市/智慧城市所需的關鍵技術一樣，數字機場、智慧機場所必需的關鍵技術包括：超大容量超高速計算機、虛擬現實技術、圖像分析與處理技術、空間信息技術（地理信息系統GIS、全球定位系統GPS、遙感測繪技術RS即3S技術）、網絡技術和智慧感知技術等。數字機場、智慧機場所必需的基本知識自然也同數字城市、智慧城市一樣，包括城市規劃學、城市地理學、城市經濟學、城市統計學、城市生態學和城市管理學等。因此，無論從科學層面的定義，還是從管理層面的定義，數字機場/智慧機場同數字城市/智慧城市一樣，均可視作是人類發展的臺階式進化，其中既包含著生產方式、文化方式和人際關系的社會經濟變革，也包含著決策、管理和服務等的革命性進展。中國數字機場/智慧機場的建設，將對中國民航現代化水平的提高，對民航信息化水平的提高，以及對中國民航和機場管理水平的提高、對實現民航強國的夢想以及民航可持續發展，都具有重要的戰略意義。

我們認為，從宏觀層面上進行思考，有以下幾個戰略要點應當加以集中關注。

1、數字機場信息基礎設施的規劃是實現數字機場的戰略準備

機場信息基礎設施的規劃與建設，是任何一個機場進入數字機場/智慧機場的先決條件和戰略準備。與數字城市一樣，一個機場的數字化水平，首先取決于它的信息獲取能力，以及與該能力有充分聯系的信息產生、信息傳遞和信息應用等各個環節。數字機場信息基礎設施的規劃與建設，其中心始終圍繞著機場對于信息獲取總能力的持續提高。

對于一個高效、便捷、動態的數字機場建設而言，信息基礎設施的規劃居于戰略基礎地位。這事實上是一個聯系著空中、地面和地下的立體網絡，該網絡通過各類傳感器、各類應用終端、各類傳輸通道、各類反饋系統、各類自動識別系統和各類虛擬現實中心等組成，從各類信號（包括衛星信號）接收、圖形圖像處理、傳輸網絡、超大型計算機樞紐同常規的人文、經濟、環境統計資料的有機結合，形成數字機場信息基礎設施規劃的基本內容，其中包括了不斷更新的技術進步，也包括了不斷提高的機場管理水平，同時還牽涉到所在城市和行業立法與決策的相應轉換，從而為信息機場數字化水平的整體提高，編制出高質量的發展藍圖。同時，數字機場信息基礎設施的規劃與建設作為最必要的戰略準備，還必須針對每個機場的自身特點及機場的發展方向，嚴格地從空間布局、網絡構建、數據處理、應用領域、信息安全和效能評估諸多方面，做出與傳統機場和城市規劃相連接的整體思考。

2、機場基礎地理空間數據庫建設是數字機場建設的戰略基礎

一個機場的信息化程度，從源頭上取決于該機場基礎地理空間數據庫的容量、速度、便捷性、可靠性、可更新能力和智能化水平。從宏觀上去考察，一個數字機場的基礎地理空間數據庫至少應包括以下幾項內容：

（1）機場區域（主要是機場總體規劃內）的數字土地（地籍）和噪聲相容性管理：主要對機場規劃、土地利用、機場空間布局、機場圖形及其動態變化、機場區域噪聲的動態變化等，一直到機場基礎設施（航站樓、跑道與滑行道系統等）的動態記錄和識別。

（2）數字環境管理：對于機場中垃圾處理狀況、環保設施以及機場生態、機場綠化等的系統檔案。

（3）數字交通管理：立體化、智能化、自動化的交通網絡管理，以機場為樞紐的綜合交通體系。

（4）數字災害管理：機場火災、地震、交通災害、管道泄露、地面沉降等。

（5）數字犯罪管理：機場安全、罪犯識別等。

通過以上幾大類的機場數據庫建設，將為促進數字機場的發展奠定堅實基礎。

3、全方位的信息資源共享架構是數字機場建設的戰略核心

數字機場的最大服務對象和需求用戶是關于機場信息資源（特別是地理信息資源）共享的全面建設。隨著信息時代的到來與加速發展，聯系到所有駐場單位、每個旅客和在機場的工作人員的切身需求，機場信息資源的全方位、多等級和虛擬化建設與共享，將成為未來機場發展活力的具體體現之一。

4、以機場為樞紐的智能交通體系的全面建設是數字機場的戰略啟動

數字機場的先行戰略啟動，應首先考慮機場交通智能化的全面建設以及以機場為樞紐。機場交通，尤其大中型規模以上機場的交通是一個高度動態化的空間網絡體系。它從一個（隨機的）起點，經過不同等級通道，通過不同交叉聯結，經歷不同信號調控和不同速度交混，走到目的地的（隨機的）終點，其中還包括了不同車輛特性。不同靜態交通（如停車場、修理廠、洗車廠等），不同環保要求和不同交通工具的具體規定。機場交通智能化的最終目的是在保障安全的前提下實現“路程最小化、時間最小化和成本最小化”的目標函數、形成以機場為樞紐的智能綜合交通體系。

機場交通智能化必須把地理信息系統、全球定位系統和衛星遙感技術的3S技術，加上各種智能化傳成器，結合機場規劃中的現實交通網絡（包括地面交通、地下交通、空中交通和鐵路、公路、水路）和未來發展的交通網絡，在數字機場的總體規劃下，完善不斷變化著的機場電子地圖和各類地物標志，周密設置不同交通等級的虛擬控制中心，虛擬流動模擬、虛擬通過能力、虛擬交通疏導方案、虛擬交通尋的優選，從而將移動物體（車輛）的流動通量，無人值守的自動調控信號及車載智能終端等的信息采集、信息處理、信息反饋和優化決策組成一個高度靈敏的智能交通系統，該系統將成為數字機場建設中首先實現的可行目標。

中國的數字機場建設，是促進民航行業信息化的最重要內容之一。隨著數字機場的實現，將會更加優化地去配置機場的自然資本、人力資本、生產資本、社會資本和政治資本，由此達到大力節省資源，提高整體效率，促進經濟發展、推動行業和社會進步，改善生態質量的基本要求，將民航乃至國家可持續發展戰略所規定的目標大大地向前推進一步。

僅以11年前世界銀行對數字城市的測算，一個規模百萬人口城市的數字建設，當其基本達到開始實際應用的程度時，該城市的總產值（城市總財富）在投入不變的條件下將會增加2.5～3.0倍，相當于是目前傳統城市狀態下的3.5～4.0倍，這意味著數字城市可促進經濟水平翻兩番，實現“四倍躍進”。如果同時加上城市的環境保護、城市的組織程度、城市的文化建設等，其價值還要大大超出僅僅只對經濟增長的度量。對于機場這樣的技術密集型的城市有機組成部分，其綜合價值就更大。根據研究，對于民航而言，1份的投入，產出至少為8份。

由此，本文建議在我國境內選擇1～2個大型機場作為行業試點，全面推進數字機場/智慧機場建設，把規劃、設計、實施和不斷完善提高，作為今后十年發展的一項國家級行業工程，為整體推進中國機場數字化、信息化建設提供借鑒。