近日，中国民航第二研究所（下称民航二所）工程技术研究中心副主任罗谦在2016年航空安全新技术机场应用专题研讨会上围绕“现代民航机场智慧运行新技术”发表主旨演讲，并充分地介绍了该所在“智慧机场”领域的建设理念，获得了与会人士的一致好评。
据罗谦介绍，民航二所在行业内的专家们都比较熟悉，与航科院都是属于民航局直属的研究机构，但二所更偏重于高新应用技术的研发，是转制型企业，更早地走向了市场。专业领域覆盖了机场、空管、航挂、物流、航空安全、节能环保和农林航空等多个领域。我来自民航机场运行与控制工程技术研究中心，此次汇报更多偏向于机场运行控制领域。
民航二所一直致力于打造民航机场未来的技术研究，应该说是国内机场智慧运行的开拓者，2014年民航二所与四川大学共建了四川省民航机场运行与控制工程技术中心，其主要业务研究领域是机场的电子设备、信息处理、物流控制和运行安全四个领域。技术创新的研究以外，二所在成果转换方面，依托航安、信息、物流和机场电子设备四个分公司，将中心里孵化的重大项目交由这四个分公司分别应用于机场。依托该中心，二所产业化合作单位还有民航管理局、机场、各个研究机构等。2014年年底，经民航局批准，二所完成进一步改革，将四个分公司整合成为了一个公司——成都电子公司。目前，整合的公司已经运行了一年，接下来将进行股份制改造以及上市前的准备工作。
机场面临的问题
据2015年统计数据表明，首都机场已经常年（长达5-6年）占据了世界第二的位置，2015年前50位机场，中国已经占了15%，这个比例下一步还会进一步提升，这说明我国机场正处于蓬勃发展的朝阳的行业。
罗谦表示，在高速发展的同时，机场不停地孕育出新的场景，比如多楼多跑道已经成了机场建设的标配；一地两场以前只有上海浦东、虹桥，现在首都、成都均已经纷纷筹建第二机场；同时，根据区域发展的需求，长三角、珠三角和京津冀已经自然形成机场群落等。这些新场景的不断涌现，导致机场面临诸多发展问题，致使社会各界形成了对未来机场运行、控制，以及研究的热点和重点。比如超过60个机场的容量已经趋于饱和，原来仅仅依靠充足的资源来满足旅客服务需求的场景逐渐在缩小，机场和服务质量已经逐渐在下降，群体性事件在异常条件下逐年增多，航空客服的投诉量也同比增长，信息化发展的水平跟不上机场发展的需求等等，这都是机场在发展过程当中所面临的问题。
而通过研究发现，运用先进的管理和技术手段是解决目前民航机场发展中各种问题的有效途径。
智慧机场建设理念
据介绍，根据对机场发展的理解，二所对我国民航机场进行了简单的脉络划分。首先，是电子机场的建设，其完成一些最核心的、与旅客服务最紧密相关的业务系统建设，以满足机场初步运行的要求；其次，进行数字机场的建设，将核心业务流程与服务进行了整合；再者，进行智能机场的搭建。
目前国内大多数枢纽机场，正在完成数字机场向智能机场的发展和进步。所谓的智能或者智慧的运行，可以提高地面监控的预测水平，改善客户服务质量，提升机场的交互能力，完善机场的运行管理。二所工程技术中心围绕着民航机场智慧运行这一概念，对未来民航机场智慧运行进行了四个层面的划分。
第一个层面，态势感知。捕捉机场核心业务对象实时的状态，也就是数据收集。
第二个层面，优化处理。有了数据和核心系统，依靠优化处理技术去解决目前资源紧张、饱和的问题，探求机场的提升空间。
第三个层面，智能交互。进一步的扩大交互范围和共享范围。
第四个层面，智慧决策。各个运行和管理部门，将这些数据进一步的变成知识和有价值的东西。这是中心所划分的四个技术层面。
其中，关于态势感知。首先针对每种业务对象需求而进行定位，确保最核心业务对象位置信息的全覆盖（因为业务种类不同，所以要求的定位精度也不同，所以机场运行未来会存在多样化定位的问题）；其次，实时性的计算要求。因为采用了多样化定位手段使得未来这些数据的融合存在一定的难度，而运行要求数据必须要实时捕捉、实时上传，因此实时性要求对于系统的计算要求比较高，通常情况是要求系统达到秒级运算速度。第三，机场安全管理对业务对象的关联性分析需求越来越迫切，因此，在态势感知领域会面临着相应的技术特征和需求。
而优化处理就是在传统的核心业务系统基础上实现生产资源保障的合理分配和优化调度，提高现在非常紧张的设施资源利用率，从而提高机场的运行效率，就是优化处理所需要达到的目标。其技术特征主要有以下几个方面。
第一，基于安全约束和商务契约，民航已经形成了海量的规则。比如：大机位不能停小飞机等一系列的商务约束，使得规则库数据量不断提升。而有了海量的规则库，使得机场需要依赖一套智能性非常高的规则引擎，进行快速实时的匹配能力，以及规则发生冲突时可以进行实时的预警与消解能力。
由于规则库是人工填写进去的，难免会出现自相矛盾的地方，而一旦规则发生冲突，规则引擎要去解决，并实现自我消解。
第二，操作行为模式识别和挖掘。日常工作中有很多人积累下经验知识，譬如在异常情况下及时调整机位，在这方面有非常好的操作人员，可以把这个人对机位的分析操作进行挖掘，从而让规则库进行自适应式的学习。这是优化处理未来的基础特征和需求。
在智能交互层面，是最关键的。要打破单一业务系统只能在单一业务范围内共享的难题。二所依托于CDN在机场范围内开展机场与空管、航空公司三方协同的问题，最后范围扩展至机场集团，以及机场群落，即机场和机场之间的实时交互。该智能交互需要有以下的技术特征：第一，海量数据的实时处理能力，随着交互范围的扩大，要求会进一步提高；第二，接入技术的多样化，因为有大量异构系统的存在，因此平台要有很好的兼容性，去满足遗留系统以及新建系统的实时接入问题，实现交互数据的标准化。平台更像一个翻译机，能够把不同的语言变成同一个。第三，要求有较高的可靠性和安全性。
在智慧决策层面，要依赖于数据说话，就需要去发现数据之间的关联性并进行分析，以便实现机场运行态势的预测，从而改善机场决策的速度和质量。这就需要进行海量数据的计算，计算会不断靠近大数据的范畴，关注业务数据之间的关联和挖掘，提供预测模型和误差修正模型，都是在此范畴里需要解决的技术特征问题。
国外亚特兰大机场通过建立数据中心实现了智能交互；法兰克福机场通过智能优化处理技术解决了场面的高水平安全监管；新加坡机场通过建立自己的KPI体系形成了智能考核的管理和决策机制，这均是我国机场未来追求的目标。
二所在智慧机场领域的科研项目
罗谦指出，目前，四川省民航机场运行与控制工程技术中心围绕着上述四个层面进行了一系列地科研项目。
首先，开发了先进活动引导和控制系统，将车和飞行器进行了实时的监控。
其次，完成了通过毫米波雷达，以及视频监控二者融合创新的FOD监控方式，解决了场面外来物的探测。
第三，通过对候机楼内旅客自主引导，实现了候机楼实时位置信息，以及相应自主服务的智能化支持。
第四，基于大数据枢纽机场运行态势感知技术关键技术研究。通过研究表明现在机场还有20%的运行容量，需要机场具有较强的感应分析和反应能力，这与二所提出来的“开始感知系统”所对应的觉察理解和预测恰好是吻合度很高的关系。该研究主要在于通过研究运行计算的分析数据处理能力，通过微观模型的机理研究，来解决最终宏观预测。
在基于资源分配规则方面，四川省民航机场运行与控制工程技术中心不断研发，使目前的规则引擎在深度学习能力、很好的自适应特性、改善资源分配结果等方面获得了大幅度提升。比如，通过对航班波的理论模型研究，将中转机和旅客期望中转时间作为约束条件，通过航班波密度、幅度和宽度梳理出了航班模型，以促进机场航班时刻的优化编排。
在智能交互层面，四川省民航机场运行与控制工程技术中心研发了异构信息智能集成平台，该平台目前是二所的主打产品，占有千万流量以上70%的市场。目前围绕该款产品一年的产值约为3个亿。同时，四川省民航机场运行与控制工程技术中心还研发了交互CDM，已经在很多机场进行了推广，该系统主要解决了管制部门、航空公司和机场协同决策的问题。而在多机场联合运营指挥系统方面，四川省民航机场运行与控制工程技术中心获得了科技部7711万的项目资助。该系统主要面向机场集团，实现所辖机场之间的智能交互、协同运行，最终解决机场集团数据的采集问题，以及各个支线机场信息不匹配的问题。
在智慧决策层面，四川省民航机场运行与控制工程技术中心目前研究了基于情感挖掘的技术，该技术主要在于发现旅客对机场服务的情感判断问题，可以帮助机场精准找到服务的痛点，从而满足不同的服务需求，提高机场满意度。
此外，四川省民航机场运行与控制工程技术中心还正在着手准备研究亚复杂系统，该系统基于大数据和动力学，实现机场短期、长期管理手段对未来所带来的影响进行分析，并将预测结果反作用至现有系统，希望能够进一步的提高机场的管理决策。
【文章根据2016年航空安全新技术机场应用专题研讨会现场速记整理，如有不当，还请随时联系】
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