基于自由協同的機場運行控制一體化平臺設計

鄧健威 肖明龍 李沛錢

（廣東機場白云信息科技有限公司，廣東 廣州 510470）

一、目前機場運行控制現狀

由于多年保持快速增長，我國大型機場業務發展需求與保障能力不足之間的矛盾日益突出[2]。當前機場運行控制體系存在信息傳遞鏈條過長、運行數據不能共享、應急響應遲緩和部門之間不能形成有效聯動等缺點，難以滿足未來機場發展需要。

機場運行控制中最主要的是事件管理和施工管理，占據機場60%的運行控制業務。但由于缺乏信息共享機制以及統一指揮調度機制，事件發生后部門不清楚事件應該報給誰，更沒有統一組織、協調、處置的機構與工作機制，人為擴大了事件對資源、對航班運行的影響程度。所以，既需要組織上明確管理流程與管理責任，也需要信息系統作為工具，能夠實現信息共享與組織協調。

目前機場系統各自為戰，數據接口層面的對接沒有打通，且數據標準不一致，導致目前部分施工、事件的處置，航站樓、飛行區、運控控制中心之間的數據流轉并不順暢。部分的流程節點還是需要通過郵件的形式傳達，協同程度低，效率不高，運行控制中心難以實現全場的全流程事件管理和全流程施工管理，存在盲區的現象，迫切需要通過機場運行控制一體化平臺將業務流程統一，打破僵局。

二、自由協同與機場運行控制

機場內部組織大、部門多，各部門、人員之間存在“分離”的現象，導致實際工作中，機場內部跨部門溝通及業務協同時易出現脫節現象。隨著業務的不斷拓展，打破“條塊分割”格局，實現跨部門、跨平臺的業務協作成為亟待解決的問題。

為進一步完善和提高各部門、人員之間的協同工作能力，實現跨部門、跨平臺的業務協作，實現跨部門的信息互聯互通和業務協同。消除“信息煙囪”現象，完善和提高各部門、人員之間的部門協同工作能力，機場一直在大力推行和逐步完善信息化技術的應用。

科學技術不斷進步和業務的不斷融合，圍繞深扎業務的產品市場競爭也日趨激烈。機場運行控制一體化平臺可滿足機場的管理發展趨勢，發揮運行管控的優勢，將運行職能提高到戰略層次的高度。機場運行控制一體化平臺是完善在各單位之間的協同策略，在一個相互協作的目標框架下進行管理，完善全區域、全流程、全節點進行統一管控的管理體系。

三、一體化平臺設計方案

利用已有的信息化能力作為支撐，基于航班流、事件流、資源流的生產數據，進一步建設統一協同管理的運行管控平臺。

各業務/區域機場運行控制一體化平臺，清楚哪些事情需要通報其他機場運行控制一體化平臺、哪些事情需要上報統一的運行管控中心，實現所有信息都能在第一時間，送達所有干系機構。

如圖1所示，統一運行管控中心，作為統一協調、統一指揮的命令下達部門，能夠從統一管控平臺，獲取足夠的生產信息及決策支持信息。

圖1 設計方案

1.業務方案構想

機場運行控制一體化平臺建設初步提出兩個概念：集中化運行協同、分布式運行管理。

主體框架：我們底層以來自數據中心、視頻安防平臺等結構化和非結構化的數據作為支撐，頂層將各機場運行控制一體化平臺跨單位協同的業務板塊作為協同決策平臺。中間各機場運行控制一體化平臺以縱向的分布式進行管理。

機場運行控制一體化平臺管理系統將具備頂層的協同決策總平臺和各機場運行控制一體化平臺的區域業務管理分平臺。

頂層的協同總平臺初步梳理出三大模塊。全流程的事件管理模塊、全區域的施工管理模塊、全環節的應急處置模塊，如圖2所示。

圖2 業務方案構想

中間的區域管理分平臺以各機場運行控制一體化平臺的實際業務需求縱向開展，考慮到各機場運行控制一體化平臺有部分的業務，在管理模式、流程、手段上均有所不同，所以，以獨立的需求作為建設依據，以滿足各機場運行控制一體化平臺實際運行的需要。

第一是協同總平臺中全流程的事件管理模塊，我們主要以二元的流程引擎作為支撐，可實現剛性流程與柔性流程并線運行。以滿足我們目前有部分機場運行控制一體化平臺梳理出了固化流程、而大部分業務還未有固化流程的現狀。最終實現靈活的事件上報、下派以及事件全流程的監控和統計報表功能。

第二是全區域的施工管理模塊，基于GIS地圖更直觀地進行施工協同管理，目前初步包含施工申請審批、過程監管、信息可視等。

第三是全環節的應急處置模塊，以目前應急指揮平臺的建設作為支撐實現從應急預案—應急處置過程—應急復盤的全環節打通。

通過運行控制一體化平臺建設，提升業務管理效率。目前，區域管理部門只能通過預設好的表單進行信息的錄入，一旦出現新的業務需求，表單的更新往往無法及時，影響到了管理的效率。因此，平臺需對原有臺賬功能進行優化，讓臺賬記錄實現靈活化的錄入，支持業務人員按照業務變更的情況及時錄入對應數據，快速響應新業務，從而提升管理效率。

提升數據使用效率。區域管理部門僅能通過系統對數據的進行比較日常管理的使用，通過簡單的統計功能，實現對數據的匯總及查詢，以滿足報表統計和指標查詢的需求。而目前區域管理部門已經通過現有系統的使用，獲得大量的數據，現有的功能未能發揮數據的價值，因此，通過數據分析可視化工具及數據展示可視化工具，可以最大化地發揮數據的使用效率。同時，通過前期數據的積累，在大數據時代，為將來的數據孿生提供數據支持。

提升應急響應效率。區域管理部門運行管理通過引入視頻監控及視頻分析技術，對場區內大部分區域進行了覆蓋，實現對人員和大型設備的監控。但仍對于環境本身出現的緊急情況監控和響應有限，因此，需要引入新的監測手段來提升對環境應急響應的效率。

2.應用架構

如圖3所示，應用框架分為五層：分別為基礎服務層、應用支撐層、基礎數據層、應用層和用戶層，其中應用支撐層主要負責流程引擎、事件引擎、表單引擎、字典引擎、功能引擎、報表引擎、數據結構引擎、規則引擎、API引擎和GIS服務。應用層為業務層，主要包括事件管理和資源管理，負責業務的全流程跟蹤處理。

圖3 應用架構

外部對接系統包括部分機場的生產系統，為保障數據安全與數據傳遞的時效性，目前規劃將機場運行控制一體化平臺系統部署在生產DMZ區；保證工作人員可以在機場生產網、園區網都可以訪問本系統，同時，通過地址映射的方式來支撐用戶通過移動互聯網接入，便于開展工作。

3.線上程序設計

線上程序設計主要是為了滿足流程的實施，如圖4所示，機場運行控制一體化平臺主要包括儀表盤、巡督管理、值班管理、應急管理、事件管理和施工管理六大板塊。儀表盤實現了一是感知實時態勢。包括：對業務運行狀態實時監控；對異常的業務指標項預警提醒；二是挖掘歷史數據。實現日常業務和預警指標的多維、鉆取分析，從宏觀到微觀，以可視化的方式展現；三是了解人工分析的數據報告。實現系統智能分析與人工優化分析相結合的方式，幫助用戶尤其是決策者實現事前預測、事中呈現和事后復盤分析的目標，尤其是實現為指揮中心業務決策提供科學依據。

圖4 線上程序示例

四、總結與展望

本文介紹了機場運行控制一體化平臺的設計與實現，首先，大致介紹了目前機場運行控制的現狀，以及為什么需要用自由協同，接著介紹系統的實現方案和整體架構。最后，根據實際調研的結果，并結合本次研究的設計思路，我們制定出了一套具體可行的設計方案[3]。而此套方案已經在白云機場落地使用，收到了高于預期的效果，實現機場運行控制的統一管理，針對影響航班運行的事件流、資源流的信息進行統一規劃，制定統一處置的規則與流程，實現與運行控制相關的信息實時共享、影響航班運行及其他重大事件的統一指揮、統一調度、統一處置。

我們衷心希望此次設計的平臺能夠持續為中國民航事業作出貢獻，也衷心希望中國民航事業能在未來繼續騰飛。