2020年1月3日，民航局印发《中国民航四型机场建设行动纲要（2020-2035年）》（下简称《纲要》），明确四型机场是以“平安、绿色、智慧、人文”为核心，依靠科技进步、改革创新和协同共享，通过全过程、全要素、全方位优化，实现安全运行保障有力、生产管理精细智能、旅客出行便捷高效、环境生态绿色和谐，充分体现新时代高质量发展要求的机场。
一、“四型机场”内涵密切相连
平安机场是安全生产的基础，是“四型机场”的基本要求，涵盖主动防御和快速响应两方面。绿色机场是贯彻新发展理念、实现可持续发展的关键，是“四型机场”的基本特征，涵盖资源集约和环境友好两方面。人文机场是真情服务和民航精神的载体，是“四型机场”的基本功能，涵盖真情服务和理念创新两方面。
智慧机场是生产要素的全面物联，数据共享、协同高效、智能运行的机场，在“四型机场”中有特殊的地位。民航局副局长董志毅指出“从实现路径来看，平安、绿色、人文更多体现的是四型机场建设的状态特征，而智慧则是关键的驱动和手段”。例如平安机场建设所需的生物识别、电子围栏、鸟击防范技术、FOD探测技术等；绿色机场建设所需的绿色能源技术、能源综合监管系统、低碳环境建设等；人文机场建设所需的虚拟现实技术、自助值机服务等，都离不开智慧机场的支撑。
二、品字形“四型机场”建设架构
重庆机场以实现路径为导向构建智慧机场与其他三型机场的关系，建立如图1所示的品字形架构，其特点是针对具体建设需求，具有很强的操作性。该架构较好的将四型机场有机地联系了起来，但这种联系并不紧密，对于四型机场的建设仍然必要非充分，解决的问题有限且不系统，称之为弱关联性品字形架构。
图1：弱关联性品字形“四型机场”建设架构
重庆机场需要通过四型机场的建设提升企业竞争力，整个民航行业需要四型机场的建设来提高生产运行效率。无论从民航发展还是旅客需求角度看，四型机场建设架构都不是静止的，而是不断深化发展的。总体深化方向是让品字形“四型机场”架构逐渐有机融合，形成更加成熟的机场发展模型，如图2所示。图中用小圆和大圆分别指代“四型机场”的内涵和外延，下面重点阐释如何实现这种有机融合。
图2：动态深化的品字形“四型机场”建设模型
三、品字形“四型机场”建设架构的实践应用
重庆机场“新航社创新工作室”自挂牌以来，积极探索“四型机场”建设的实践应用。笔者以工作室的创新课题BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）智慧运维方案为例，简述品字形“四型机场”建设模型的融合机制。2018年8月2日，民航局将BIM技术列入机场新技术名录。2020年2月3日，民航局发布《民用运输机场建筑信息模型应用统一标准》，明确指出要发挥BIM在“四型机场”建设中的应用价值。BIM具有参数化、可出图性、三维可视化、协调性、模拟优化性、信息集成性六大特征。本案例的融合机制核心就是将BIM的特征和四型机场评价指标解构重组，研究指向对应关系。
图3：BIM案例中“四型机场”建设融合机制
如图3所示，图中展示了部分指向对应关系，用不同类型和粗细的线段连接了指标层和功能层。四型机场的评价指标并不都是正向的。例如绿色机场建设中，旅客对环境的满意度越高越好，这一指标是主观评价，且属性为正；在智慧机场建设中，旅客平均值机时长越短越好，这一指标为客观数据，且属性为负。在图3第5层属性中罗列了各项指标的属性供参考。案例实践中，首先运用三维仿真技术在1：1建造重庆机场T3航站楼BIM运维模型。相较于BIM施工模型，运维模型做了大量优化处理，一方面剔除了部分运维阶段不需要的非几何信息，确保模型轻量化；另一方面建设动态数据库，实现对实时运行数据的存储和管理。在最重要的功能架构设计上，案例以品字形“四型机场”建设架构为指导，以智慧机场为基础和手段，以解决问题、提质增效为目标设计平安机场、绿色机场、人文机场的功能架构。
例如在平安机场的指标层中，要降低故障设施设备的维修时间，在功能设计上考虑了包括墙体管线透视在内的多个组合功能。墙体管线透视是在施工阶段常用的BIM管线综合功能上进一步开发实现的，解决了故障设施设备维修中经常面临的隐蔽工程破坏性检查的弊端。由于墙体内部各专业的管线图纸分散、主责部门不同，导致查找故障原因时各部门间互相推诿，造成维修时间较长，影响平安机场建设指标。具体做法是引入VR（Virtual Reality，虚拟现实）设备，让管理人员戴上VR显示器就能透视故障区域墙体内部的所有专业管线，并将各管线运行数据直观显示，帮助快速锁定故障原因（图4）。此外，VR还可以应用在机场的应急疏散（图5）、施工现场可视化交底（图6）、消防设施使用、自助值机设备使用、医疗急救知识的沉浸式教学培训中，可显著提升学员接纳理解度，有利于提升安全裕度。这一类融合机制的指向关系是从左至右的，即针对流程管理中的难点寻找技术上的解决方案，再与传统流程作对照试验，测算提升效果。
图4：BIM案例中VR管线透视应用场景
图5：BIM案例中的VR应急疏散演练应用场景
图6：施工现场可视化交底
绿色机场和人文机场的建设往往会给旅客带来超越预期的服务体验，对旅客的满意度的提升影响更加明显。通过将楼控系统、绿化景观设计接入BIM模型（图7），精准分析各区域的温度、照度、绿化环境，利用仿真模拟技术为优化方案提供依据，在航站楼新增落地绿植景观设计，提升旅客候机过程中的感官体验。利用3D渲染功能，设计洪崖洞、钓鱼城、古巴渝十二景等独具重庆文化特色的微缩景观，并在航站楼内各区域真实呈现，成为旅客们打卡留影的文化名片，丰富旅客文化感受的同时也提升了候机体验满意度。另一方面，人文机场的建设获得部分组织和媒体的转载报道，有利于提升企业的文化软实力和知名度（图8）。这一类融合机制的指向关系是从右至左的，即通过理念创新提升旅客满意度，再测算各影响因子的权重。
图7：绿色机场和人文机场三维可视化建模
案例推进的成熟度和指向关系的复杂程度呈正相关，过程中也在反复实践“四型机场”的有机融合，目前重庆机场正在构建“四型机场”成熟度模型（Four-type Airport Maturity Model）验证案例成效。事实上，“四型机场”建设架构根据不同主体的理解和实践，必然会存在多种其他可能，本文仅提出其中一种可行的架构。按照《纲要》建设目标，2021年到2030年是四型机场建设的全面推进阶段，2031年到2035年是深化提升阶段。无论哪种建设架构，“四型机场”间深度有机融合的趋势不会变，这是由“四型机场”深刻复杂的内涵和外延所决定的。
图8：绿色机场和人文机场建设部分实践
四、“四型机场”建设政策建议
在总结品字形“四型机场”建设架构的应用基础上，笔者对“四型机场”建设的政策提出以下四点建议。
一是厘清建设各方角色。以重庆机场为例，向上准确理解行业政策、发展方向，尤其是“四型机场”的发展理念，向下密切调研旅客和一线员工的需求，积极推动“四型机场”建设在企业层面的顶层设计，向专业开发方提出准确需求，对检验有效的建设成果积极主导申报行业专利。
二是站在全局角度规划“四型机场”综合建设方案，尤其要注重智慧机场的核心基础作用。在本案例的融合机制中可以发现智慧机场建设路径要防止自身孤立，应和其他三型机场有机结合；整体建设规划也不应局限于机场建设阶段或是运营阶段，而是全寿命周期综合考虑。
三是建设推进应以旅客需求、一线需求为锚，避免被纷繁的新概念新技术迷惑了稳定路径。5G、人工智能、人脸识别、绿色能源、虚拟现实等新概念新技术在“四型机场”建设过程中层出不穷，规划时以业务需求为锚才能本固枝荣，将这些技术概念按“四型机场”指标归纳研究，正确处理新技术应用与管理创新的关系，建设思路才会更清晰。
四是培养复合型人才。品字形建设架构清楚反映出“四型机场”复杂的内涵和外延，单就其中任一型机场的建设方案来说也不是孤立学科，传统观念中让计算机专业人员搞智慧机场、社科专业人员搞人文机场、安全管理专业人员搞平安机场、环境专业人员搞绿色机场的模式存在严重弊端，企业不仅要在规划团队中配齐各专业的优秀人才，还可考虑通过校企合作的方式，针对性培养“四型机场”建设复合型人才。
作者：重庆机场集团 吴晓，黄杨雁，陈翔宇
来源：微信-四型机场
