陈焱
（大连国际机场集团有限公司，辽宁 大连 116033）
0 引言
当前我国各机场运维管理工作为对标机场使用手册制定规范、运输机场运行安全保障能力综合评估等行业，制定了基本成熟的各业务规范制度及作业规程，根据不同业务需要建设了多个业务系统，结合人工实现一线人员业务操作。而在流程管理层面多表现为通过纸质文件的线下协同，存在数据源头不真实、数据传输不实时、数据融合度低、协同效率低下、责任链模糊的风险。
飞行区管理是机场运行安全管理的核心，涉及的业务板块多、设施设备多、从业人员多、规章规范多，安全压力大。若飞行区总体运行态势、安全风险和薄弱短板不能及时被掌握和准确评估，就无法对下一步工作重点给出有效指导。因此，迫切需要开展飞行区运维工作的数字化转型工作，以提高各业务系统信息化支撑能力，破除“信息孤岛”，利用数据驱动业务[1]，搭建一套面向飞行区各业务板块的综合应用与管理系统，辅助管理决策，引导业务创新。
1 数字化转型实施路径
数字化转型建立在电子化基础之上，进一步触及核心业务，对业务组织活动、流程、业务模式和员工能力进行系统性的重新定义。
机场数字化转型须坚持面向对象的原则，实施路径可划分：首先对飞行区涉及的人、设施、设备物理实体以及业务过程的逻辑实体开展数据管理；然后对业务过程进行梳理，按业务板块进行分类，在每个类别之下分解成多个闭环的业务操作和管理的具体事件；最后采用计算机编程搭建软件平台业务功能，并通过加载管理规则实现业务的数字化流程闭环管理。
结合《中国民用航空局关于印发智慧民航建设路线图的通知》中“智慧机场—全要素精准监控与预测/机场设施智能维护保养”的场景试点[2]，机场飞行区运维业务的数字化转型成果应是基于“BIM+工程GIS+IoT”技术搭建飞行区数字底座，通过业务运行期间的数据积累，实现飞行区业务运行状态的自动监视、不正常事件的报警/溯因/自动化处置。
2 飞行区运维业务梳理
机场飞行区主要包括道面管理、地下管网管理、围界设施管理、鸟防管理、净空管理、FOD 入侵管理、助航灯光管理、泛光照明及标识牌管理、无动力设备管理、机位状态管理、飞行区准入管理、飞行区监管等业务模块[3]。
3 飞行区运维管理系统搭建
围绕“全流程、全场景、全要素”的有关要求，统一归并各类管理和服务流程，重构运行管理标准及处置工作机制，完成业务流程建模，即“BPMN”，搭建出大连机场飞行区运维管理系统（见图1）。
图1 大连机场飞行区设施智慧化运维系统主界面
3.1 数据管理
数据定义：针对大连机场飞行区智慧化运维独有的运维数据制定数据标准，制定飞行区设施数据字典、元数据与主数据表等，实现数据的共享、交互和应用，减少不同系统间数据转换的工作。
数据质量管理[4]：对外部获取和该项目定义的数据建立完整的数据质量管理体系，明确数据质量管理目标、控制对象和指标、定义数据质量检验规则、执行数据质量检核，生成数据质量报告。通过数据质量问题处理流程及相关功能实现数据质量问题从发现到处理的闭环管理，从而促进数据质量的不断提升。
数据建模：先对系统各模块业务进行业务抽象与分析，从而进行逻辑数据建模，包括设施运维实体结构模型、运维事件对象模型、信息处理流程模型、数据交换模型、组织结构模型等。
数据库设计：采用数据库设计专业工具，基于数据模型进行进一步细化，将逻辑数据模型转换成支持关系型数据库的物理数据模型，实现对飞行区设施运维数据的统一存储和管理。
3.2 场景建模
三维场景建模是以飞行区真实场景为建模对象，对道面、灯光、野生动物防范设施、道面设施、土面区域、机位、地下管线、机具设备及车辆、飞行区内主要建筑物、航站楼及附属建筑物和机场外围等区域建立三维模型，依据《民用运输机场建筑信息模型应用统一标准》（MH/T 5042—2020）建模标准，模型的几何表达等级不低于G2。同时，结合各业务需求构建数字孪生机场，为仿真模拟、实景演练、决策分析等业务功能提供基础。
3.3 业务功能
3.3.1 道面管理模块
道面管理模块主要基于机场现有飞行区道面管理系统进行功能研发。主要功能如下：
巡检路径模拟：依据飞行区道面管理系统提供的巡检记录将巡检路径在三维电子地图上进行模拟。
巡检预案设定：根据道面日常巡检范围及路线设定巡检预案，巡检预案路线标记关键巡检点位，用于在飞行区三维场景内进行巡检预案模拟。
巡检区域统计：应用热力图并结合三维地图场景统计巡检重点区域，更为直观地展现巡检频率。
维修统计：对飞行区道面管理系统的维修数据进行统计，并在三维地图场景进行区别性展示，用户可以查看该区域历史维护信息。同时，可以根据时间、区域对道面维修信息以柱状图或者饼状图的方式展现。
病害统计：按道面板块所处区域和病害严重程度进行加权处理，按处理结果进行统计，并在三维地图场景上进行区别性显示。用户可以查看病害区域当前状态。
SCI 统计[5]：依托于飞行区三维场景，将SCI 结果数据与部位、区域、单元、板块进行关联。用户可以查看各板块的SCI 数值。
SCI 预测：依据机场提供的《机场道面检测报告》基本数据，并结合SCI 统计分析结果，对SCI 趋势做预测，以折线图的方式进行展现。同时，根据民航标准设定SCI 阈值，对于超出界限的板块进行报警提示。
PCI 统计：依托于飞行区三维场景，将PCI 结果数据与部位、区域、单元、板块进行关联。用户可以查看各板块的PCI 数值。
PCI 预测：依据机场提供的《机场道面检测报告》基本数据，并结合PCI 统计分析结果，对PCI 趋势做预测，以折线图的方式进行展现。同时，根据民航标准设定PCI 阈值，对于超出界限的板块进行报警提示。
跑道和滑行道道面平整度统计：依据机场提供的《机场道面检测报告》中平整度数据，统计该区域的历史数据，展现该区域的平整度趋势。
跑道和滑行道道面平整度预警：根据平整度统计与预测结果，依据民航相关标准设定阈值，当实际情况超出阈值后进行自动报警。
跑道道面抗滑性统计：依据机场提供的《机场道面检测报告》中抗滑性数据，统计该区域的历史数据，展现该区域的抗滑性趋势。
跑道道面抗滑性预警：根据抗滑性统计进行预测，依据民航相关标准设定阈值，当实际情况超出阈值后进行自动报警。
3.3.2 灯光管理模块
灯光管理模块由助航灯和机坪照明设施两个子模块组成。
（1）助航灯光子模块
助航灯光巡检：电脑端及移动端开发助航灯光巡检功能，主要为现场一线人员提供巡检信息（巡检区域、巡检灯具编号、巡检现场照片等）以及巡检人员信息的录入，巡检流程跟踪，巡检信息归档。
助航灯光维修：电脑端及移动端开发助航灯光维修功能，主要为现场一线人员提供维修信息（维修灯具编号、维修前灯具照片、维修后灯具照片等）以及维修人员信息的录入，维修流程跟踪，维修信息归档。此外，电脑管理系统可以对移动端进行派单，实时查看当前任务执行状态。
助航灯光状态仿真：在三维场景内展现助航灯光照度、颜色、光照范围与朝向，对飞行区助航灯光运行状态进行仿真模拟。对于损坏灯具可以高亮显示，用户可以更为直观地判断受损灯具对于飞行区其他设施设备的影响。同时，用户可以查看灯具历史维修信息、损坏信息等。
助航灯光监控预警：根据飞行区灯光管理系统提供的电流、电压及功率数据与灯光运行标准进行自动分析与判断，对于设备异常情况，系统自动报警。
助航灯光电量统计：系统根据时间对飞行区内助航灯光耗电量进行统计，耗电量结果以柱状图形式进行展示。用户可以自行进行查询与检索。
灯具损坏统计：系统根据损坏类型、灯具损坏所在区域对飞行区内助航灯光进行统计，以柱状图形式进行展示。用户可以自行进行查询与检索。
灯具维修统计：系统根据时间对飞行区内助航灯光损坏维修进行统计，以柱状图形式进行展示。用户可以自行进行查询与检索。
备品备件预测：根据灯具损坏数量并结合飞行区资产管理系统预测下年度该设备备品备件数量，其分析预测结果以报表形式输出，为部门采购提供相关依据。
（2）机坪照明设施子模块
机坪照明设施巡检：电脑端及移动端开发机坪照明设施巡检功能，主要为现场一线人员提供巡检信息（巡检区域、巡检机坪照明设施编号、巡检现场照片等）以及巡检人员信息的录入。
机坪照明设施维修：电脑端及移动端开发机坪照明设施维修功能，主要为现场一线人员提供维修信息（维修灯具编号、维修前灯具照片、维修后灯具照片）以及巡检人员信息录入界面。此外，电脑管理系统可以对移动端进行派单，实时查看当前任务执行状态。
高杆灯仿真：在三维场景内展现高杆灯照度、颜色、光照范围与朝向，对飞行区高杆灯运行状态进行仿真模拟。对于损坏灯具可以高亮显示，用户可以更为直观地判断受损灯具对于飞行区其他设施设备的影响。同时，用户点击单个灯具可以展示历史维修信息、损坏信息等。
高杆灯监控预警：根据机坪照明设施智慧管理系统提供的电流、电压及功率数据与高杆灯运行标准进行分析判断，对于异常设备系统进行自动报警。
高杆灯电量统计：系统根据时间对飞行区内高杆灯耗电量进行统计，耗电量结果以柱状图形式进行展示。用户可以自行进行查询与检索。
灯具损坏统计：系统根据损坏类型、灯具损坏所在区域对高杆灯进行统计，以柱状图形式进行展示。用户可以自行进行查询与检索。
灯具维修统计：系统根据时间对高杆灯维修进行统计，耗电量结果以柱状图形式进行展示。用户可以自行进行查询与检索。
备品备件预测：根据灯具损坏数量并结合飞行区资产管理系统预测次年该设备备品备件数量，其分析预测结果以报表形式输出，为部门采购提供相关依据。
由上分析，公众认同在刑事立法政策的形成中地位重要，但如何在刑事立法政策形成中理性地予以疏导并最终文本化，却是一个困扰各界的难题。从整个社会发展过程来看的，在某一个时期某一方面的某一个具体事件中，公众的意见不一定总是正确的、先进的，尤其在刑事司法过程中，我们可以看到公众意见的一些先天不足。
3.3.3 野生动物防范模块
野生动物防范主要包括鸟击航空器防范、非鸟类野生动物对航空器威胁的防范两部分。由机场现状，此期建设只包含鸟击航空器防范与驱鸟设备管理。
驱鸟设备巡检：电脑端及移动端开发驱鸟设备巡检功能，主要为现场一线人员提供巡检信息（巡检设备编号、巡检设备现场照片等）以及巡检人员信息的录入。
驱鸟设备维修：电脑端及移动端开发驱鸟设备维修功能，主要为现场一线人员提供维修信息（维修驱鸟设备编号、维修前驱鸟设备照片、维修后驱鸟设备照片等）以及驱鸟设备维修人员信息的录入。此外，电脑管理系统可以对移动端进行派单，实时查看当前任务执行状态。
鸟情状态仿真：通过对接飞行区鸟情监测系统的实时数据，将鸟情分布状态在飞行区三维地图叠加，并实现鸟情分布状态随时间变化的动态模拟。
报警统计：系统根据时间对飞行区内鸟情报警记录进行统计，结果以柱状图或者饼状图形式进行展示，同时在飞行区三维地图上显示鸟击位置等基本信息。用户可以自行进行查询与检索。
鸟情预警：根据飞行区鸟情监测系统提供鸟类监测数据，在跑道建立下滑道模型，鸟类侵入飞行区后，系统依据鸟类与下滑道模型的相对位置关系，进行预警。
鸟击频次预测：依据“飞行区鸟情监测系统”的历史数据，预测鸟类下年度入侵频次。
3.3.4 道面设施管理模块
按规范道面设施包括标志与标志物、标记牌等。由于机场现状，此期建设只包含标志、标线部分。
标志标线巡检：电脑端及移动端开发标志标线巡检功能，主要为现场一线人员提供巡检信息（巡检区域、巡检现场照片）以及巡检人员信息录入界面。
标志标线维修：电脑端及移动端开发维修功能，主要为现场一线人员提供维修信息（维修前标志标线照片、维修后标志标线照片）以及巡检人员信息录入界面。此外，电脑管理系统可以对移动端进行派单，实时查看当前任务执行状态。
巡检区域统计：应用热力图并结合三维地图场景统计标志标线巡检重点区域，更为直观地展现巡检频率。
维修统计:对标志标线维修数据进行统计，并在三维地图场景进行区别性展示。用户点击维修区域可以查看该区域历史维护信息。同时，可以根据时间、区域对标志标线维修信息以柱状图或者饼状图的方式展现。
损坏统计：对标志标线损坏区域按照损坏严重程度进行划分统计，并在三维地图场景上进行区别性显示。用户可以查看损坏区域当前状态。
3.3.5 土面区管理模块
土面区包括飞行区内位于道面以外要求进行平整、碾压的土面，包括跑道端安全区、升降带平整区及其他有平整和碾压要求的土面，功能如下：
土面区巡检：电脑端及移动端开发土面区巡检功能，主要为现场一线人员提供巡检信息（巡检区域、巡检现场照片）以及巡检人员信息录入界面。
土面区维护：电脑端及移动端开发维护功能，主要为现场一线人员提供维护信息（维修前土面区照片、维修后土面区照片）以及维护人员信息录入界面。此外，电脑管理系统可以对移动端进行派单，实时查看当前任务执行状态。
割草作业统计：基于土面区割草作业记录信息，提供按照年、季、月统计割草次数与结果。
割草作业预测：基于历史记录对下年度割草作业频次进行预测，为管理部门提供辅助决策。
压实度检测统计：基于土面区压实度检测结果，按照区域统计压实度结果。
压实度规划：根据区域压实度检测情况，对下一年度检测区域进行规划，为管理部门提供辅助决策。
压实作业预测：根据区域压实度检测情况，对下一年度需要进行压实作业的区域进行预测，为管理部门提供辅助决策。
土面区状态模拟：基于土面区割草作业与压实度检测数据，实现对土面区的模拟，根据不同区域的状态情况，划分不同的等级。
3.3.6 地下管线管理模块
机场管线包括给水管道、排水管道、燃气管道、热力管道、工业管道、电力管道、电信管道等。基于机场现有资料，此期可实现的功能如下：
地下管线仿真模拟：整合机场地下综合管线数据资源。基于三维场景建模，直观查看管线与周围地形、地物、建构筑物的关系，提高对管线信息的理解、认识、定位、判断、利用。系统可以在地下模式对三维管线进行浏览漫游。在三维场景中，实现视图任意缩放、平移、视点变换、角度旋转等操作。
属性查询：根据管线名称、类型、所属部门进行查询，同时可以在飞行区三维场景里进行定位显示。
空间查询：在三维场景内选择空间查询范围，系统可以自定义查询检索出该区域的管线数据。
管线测量：实现管线的空间量算。以三维形态模拟管线相互关系，并提供数据关系表。
开挖地表仿真：系统可以仿真模拟真实环境下的管线开挖效果，可以更为直观地查看该区域地表下的管线分布情况，对工程施工提供决策依据。
横断面分析：根据管线记录的地理信息以及地形图数据，自动生成管线的横断面图、纵剖面图。
管线分类统计：根据管线类型、管径等属性进行分类统计。
3.3.7 机具设备及车辆管理功能模块
机具设备及车辆包括无动力设备与机场特种车辆。由于机场现状，此期建设只包含机场特种车辆部分。功能如下：
常用车辆三维建模：该模块实现车辆的位置三维场景下的仿真模拟。车辆三维模型包括飞机牵引车、客梯车、摆渡车等。依据《民用运输机场建筑信息模型应用统一标准》（MH/T 5042—2020）建模标准，模型的几何表达等级不低于G2。
实时位置模拟：通过对接车辆系统车辆位置信息（车辆信息包括车牌号、类型、速度、方向等）并结合三维场景，实现各种车辆在机场三维场景下的实时位置模拟。
轨迹回放：通过调用车辆系统历史轨迹数据，实现车辆历史轨迹在时间轴上的三维场景下1 个小时内的动态回放。
车辆告警：通过对接车辆系统实时告警信息，获取车辆违章告警事件（如超速、越界等），并实时报警提示。
告警事件热力图分析：对告警发生的地点进行汇总统计，并以热力图的形式将告警事件分布密度情况进行模拟。
场内交通热力图分析：对告警车辆分布情况进行汇总统计，并以热力图的形式，将车辆分布密度进行模拟。
里程统计：通过调取车辆系统历史轨迹数据，按不同车辆类型、时间段、所属部门对车辆行驶里程进行统计。
作业时长统计：通过调取车辆系统车辆工作时长数据，按不同车辆类型、时间段、所属部门对车辆工作时长进行统计。
4 结语
本文以飞行区智慧化运维为切入点，从流程梳理、平台赋能等多个方面考虑，但仍属于初步探索阶段。本文认为在推进机场数字化转型过程中，应当加强顶层设计，以业务流程数字化和数据治理为抓手，以场景为支撑，以应用为导向，强化先进科技支撑、提升应用效益价值、重塑飞行区体系架构、储备运维技术人才、确保新老体系过渡阶段风险可控等，将成为未来相关研究的主要方向。
