近年來，中國民航機場發(fā)展建設取得了舉世矚目的成就。2019年，我國運輸機場建設使用總數(shù)達238座，全行業(yè)完成運輸總周轉(zhuǎn)量1292.7億噸公里，千萬級機場增至39座(不含港澳臺地區(qū))。依靠大量投入的基礎設施建設，民航業(yè)在產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度與規(guī)模上取得了輝煌的成績。但是在這樣的成績背后，飛速發(fā)展的航空運輸業(yè)也對機場的設施規(guī)劃、設計、建設、運維、管理帶來了與日俱增的壓力，不斷挑戰(zhàn)著機場的可持續(xù)運營與服務和安全保障能力。

以往，依靠加強基礎設施建設來滿足運行需求爆炸式增長的方式，使得機場變成了日益龐大和復雜的設施巨獸。公共區(qū)、飛行區(qū)、航站樓分區(qū)的管理越來越復雜，安檢、消防、動力、機電設備支持的工作越來越繁重，市場化經(jīng)營與服務質(zhì)量要求越來越高。對龐大且繁重的設施運維的高效管理和良好服務能力，現(xiàn)已成推動機場可持續(xù)發(fā)展的第一動力。

機場設施管理是一個強位置關系的領域，無論是機場跑道、航站樓及機坪、樓內(nèi)服務設施等核心資產(chǎn)管理，還是通過位置監(jiān)控、指引以保障人、車、航空器的安全有序移動的機場運營管理，都和位置緊密相關，因此將GIS關鍵技術引入到機場行業(yè)來解決運維管理的問題再合適不過。

超圖軟件基于BIM+GIS技術構(gòu)建的“數(shù)字孿生機場”，可成為新型機場數(shù)字化管理的基礎操作系統(tǒng)。整個系統(tǒng)以“2庫1平臺+N應用”的方式構(gòu)成，通過整合機場“空中、地上、地表、地下、室內(nèi)、室外”六位一體的數(shù)據(jù)資源，構(gòu)建了全數(shù)字化的“虛擬機場”地理信息數(shù)據(jù)庫。同時在此基礎上整合機場建設全生命周期的各類資料，形成工程圖檔案庫。利用GEO-ESB、BIM、GIS、物聯(lián)網(wǎng)、室內(nèi)定位等多種關鍵技術，建成一個機場工程地理信息公共服務平臺，實現(xiàn)機場空間信息與數(shù)字化設施資源以及設施運維管理業(yè)務的深度融合和共享，實現(xiàn)跨部門業(yè)務協(xié)同與智慧化管理。
數(shù)字化孿生機場總體架構(gòu)示意圖

01 “數(shù)字孿生”實現(xiàn)機場管理數(shù)字化

?設施數(shù)字化，構(gòu)建數(shù)字管理基底
機場是一個高度復雜的城市綜合體，是一個縮微的、高效的“城市”。機場飛行區(qū)、航站樓公共區(qū)面積大，設施數(shù)據(jù)資源種類多、分布廣、數(shù)據(jù)更新快(如航站樓內(nèi)經(jīng)常調(diào)整)、存儲格式不一。由于管理部門眾多且沒有統(tǒng)一的數(shù)字基底支撐，常常出現(xiàn)在施工時找不到與現(xiàn)狀一樣的工圖圖紙、在安防管理時沒有能夠匹配套合的平面圖與設備位置分布、在巡檢時現(xiàn)狀設備與臺帳描述不一致、在設計客流動線時沒有真實的數(shù)據(jù)支撐等問題。各類信息互通不足，信息相互矛盾，嚴重影響到機場運行、安全、維護、服務等管理工作，也制約著管理和決策部門的工作質(zhì)量和安全管理效果。

機場公共地理信息數(shù)據(jù)庫與工程圖檔庫是建立數(shù)字化智慧機場的基礎，數(shù)據(jù)庫以高分辨率影像、地形圖為基礎數(shù)據(jù)，通過對機場公共區(qū)、航站樓、飛行區(qū)進行三維精細建模，整合航站樓與重要設施BIM數(shù)據(jù)，集成設施臺帳，掛接設施設備運行動態(tài)數(shù)據(jù)，整合機場建設過程中產(chǎn)生的圖文資料，從而形成一套全生命周期，覆蓋地上地下、室內(nèi)室內(nèi)，二三維一體的“一張圖”。在此基礎之上，建立長效更新與共享機制，確保各部門信息的唯一、一致。
高精度虛擬機場模型

?服務平臺化，構(gòu)建管理基礎環(huán)境
機場工程地理信息公共服務平臺是在機場地理信息數(shù)據(jù)庫基礎上，基于GEO-ESB總線技術，將機場地理信息實體進行在線服務發(fā)布，實現(xiàn)機場部門之間數(shù)據(jù)的共享交換，實現(xiàn)跨部門業(yè)務協(xié)同。除此之外，平臺還提供個性化應用的二次開發(fā)接口，可以方便、靈活而又規(guī)范地與機場現(xiàn)有的各業(yè)務系統(tǒng)和未來可能出現(xiàn)的系統(tǒng)進行連接，從而保證各種信息可以順暢地流動和交換，提供地理信息數(shù)據(jù)支撐。

?綜合可視化，建設設施運行監(jiān)管操作系統(tǒng)
隨著機場的規(guī)模逐漸擴大，生產(chǎn)運行指揮體系也隨之發(fā)生動態(tài)演化，以適應安全、高效指揮調(diào)度的目的。當前大型機場大都已建立綜合運行控制中心。通過將生產(chǎn)運行與管理、協(xié)調(diào)的流程整合，形成高度集成的運行控制體系。而機場各類設施的運行監(jiān)控是安全生產(chǎn)運營的必要保障。在航站樓、飛行區(qū)、公共區(qū)三大區(qū)域的二三維精細化數(shù)據(jù)及BIM模型的支撐下，利用GPS、視頻監(jiān)控、物聯(lián)網(wǎng)等技術，實現(xiàn)對機場飛行區(qū)道面、航站樓、地下管網(wǎng)等機場設施設備的可視化呈現(xiàn)，集成機場生產(chǎn)運行各類系統(tǒng)信息，包括電扶梯、建筑設備監(jiān)控(空調(diào)/排風)、電力、GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)，建成機場運行綜合信息可視化管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)讓航站樓管理部、物業(yè)公司等機場各部門直觀、全面、精細地掌握機場內(nèi)每一處設施設備的分布情況、運行情況、工程施工情況、巡檢情況和各個區(qū)域的視頻監(jiān)控情況等，解決了機場運營數(shù)據(jù)采集和管理的難題，為機場生產(chǎn)運行管理人員提供統(tǒng)一的可視化“一站式”運維管理平臺，實現(xiàn)多部門業(yè)務協(xié)同，有效提升機場生產(chǎn)運行管理的智能化水平，提高機場生產(chǎn)、運行安全性。
BIM設施可視化集成管理

02 GIS+構(gòu)建機場管理應用生態(tài)群

?飛行區(qū)(AOC)設施管理
飛行區(qū)道面是機場重要區(qū)域，傳統(tǒng)的道面管理存在數(shù)據(jù)信息化程度不高、道面性能評價量化指標缺乏，以及道面維護決策主要以道面技術人員的經(jīng)驗為主，機場道面缺乏比較直觀、準確的位置參考，日常道面巡檢和維護現(xiàn)場定位困難等問題。

飛行器起落吹蝕、地面車輛行駛碾壓、除雪除冰等作業(yè)日復一日地消耗著跑道、滑行道、機坪、巡場路等道面板塊的強度，機場幾十萬個道面板塊的巡檢、維護和保養(yǎng)工作是決定著航空器安全起降的關鍵要素之一。

飛行區(qū)道面管理系統(tǒng)通過進行大比例電子地圖數(shù)據(jù)采集，提供道面基礎數(shù)據(jù)信息管理、GIS地圖交互、業(yè)務流程管理、道面性能分析、道面維護輔助決策等功能，實現(xiàn)機場道面信息的可視化交互、共享、更新、存儲、統(tǒng)計和分析，通過提高道面管理的信息化、精細化和智能化水平，形成了有力的機場道面決策支持，保障飛行安全。
飛行區(qū)精細化管理

飛行區(qū)中作業(yè)車輛是影響航空器滑行的較高風險源，精準的定位車輛位置，避免與航空器搶道、入侵跑道，避免刮蹭是飛行區(qū)安全運行管理的要務之一。在準入管理的基礎之上，利用飛行區(qū)三維可視化對在車輛駕駛?cè)藛T進行培訓管理，使作業(yè)人員快速地熟悉工作區(qū)情況，通過GPS定位技術快速跟蹤和管理車輛位置，可以顯著提高飛行區(qū)安全管理水平。

?航站區(qū)(TOC)設施管理
機場安全管理工作有著點多、面廣、量大的特點，傳統(tǒng)一線安全巡查大多仍采取人工檢測、人工控制的方式，缺乏系統(tǒng)及科技化支持，大量的工作臺帳不僅缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，且?guī)缀跬耆渴止ぴ诩埳嫌涗?#xff0c;工作方式粗放、后期統(tǒng)計困難、管理難度和成本較高;此外，后臺安全管理人員對一線人員履職情況及工作質(zhì)量的管控能力有限，缺乏對安全運行態(tài)勢的宏觀數(shù)據(jù)獲取及管理決策支持。

航站樓資源巡檢系統(tǒng)利用智能信息、無線通信、GPS和GIS等技術手段，創(chuàng)新巡查管理模式，對巡查員的安全巡查活動進行可視化、流程化、標準化的監(jiān)管，確保巡查員按規(guī)范要求開展日常巡查和問題處置工作，對巡查發(fā)現(xiàn)的各類問題、隱患實現(xiàn)系統(tǒng)督辦閉環(huán)管理，并基于大數(shù)據(jù)建立關鍵設備設施病歷式檔案，實現(xiàn)前瞻性、預防式管理，落實安全職責最后一公分，全面提升一線巡查質(zhì)量和效率，為各層級管理人員提供實時的、精確的機場安全態(tài)勢信息，協(xié)助各部門更好地進行管理決策及資源分配，全面規(guī)范和提升機場安全巡查管理工作。
公共區(qū)建、構(gòu)筑物與管線設施管理

?公共區(qū)(POC)設施管理
地下管線是機場重要的基礎設施，機場地下管線種類繁多，管理任務復雜和分析統(tǒng)計工作量大，采用傳統(tǒng)分散的方式進行管理，使得本身就隱蔽且難于管理的管線設施信息不全、資料老化、精度低、更新慢、現(xiàn)勢性差，管線竣工驗收歸檔數(shù)據(jù)不準確，常常造成施工中挖斷管線的問題，給機場的運行管理帶來了巨大的安全隱患。

機場綜合管網(wǎng)管理系統(tǒng)利用三維管線自動構(gòu)建等技術，支持對上萬公里管線進行集中存儲和管理，實現(xiàn)集地下管網(wǎng)采集、處理、管理、查詢、更新和綜合應用等功能，可解決日?？梢暬芫W(wǎng)運維難題，消除重大工程事故，保障機場正常運行，為機場管網(wǎng)日常管理、維護、分析統(tǒng)計、規(guī)劃決策提供可靠依據(jù)，保障機場正常運行。

機場電力、給排水、冷/熱源(供熱站、制冷站與供暖站)、燃氣的供應設備設施分布廣，管理復雜，有效的監(jiān)控和進行巡檢、維護是確保安全運行的基礎工作。動力能源設施管理基礎大比例尺精準地形圖，疊加各類設施設備與線路，通過可視化的手段有效地解決了日常巡檢和維護的難題。通過系統(tǒng)可以直觀地看到各類設備的分布情況、運行情況、維護和保養(yǎng)狀態(tài)。

利用GPS定位技術和移動巡檢終端，可以實時定位巡檢人員位置，指導設施巡檢人員開展巡檢工作;對于巡檢過程中發(fā)現(xiàn)的各類問題，第一時間上報處理;對于周邊施工可以通過服務平臺查詢施工作業(yè)內(nèi)容、施工范圍邊界等信息。

通過基于物聯(lián)網(wǎng)一體化集成的設備管理系統(tǒng)，大型油料設施的液位、壓力、泵房的運轉(zhuǎn)情況、視頻監(jiān)控可以實時在圖上反映。設備一旦出現(xiàn)異常情況，工作人員可以第一時間獲取問題設備的精準位置，周邊現(xiàn)狀情況，可以為日常監(jiān)管、應急搶險、綜合指揮調(diào)度提供方便可靠的管理工具。
大型設備設施管理

?機場土地與資源運營管理
土地及附屬物管理系統(tǒng)，為機場的土地規(guī)劃管理、宗地基礎信息管理、地籍基礎信息管理、權(quán)屬變更管理、土地登記管理提供可靠依據(jù)。系統(tǒng)通過圖形化的方式，確定土地及附屬物的高精準坐標，從而幫助機場厘清現(xiàn)有土地權(quán)屬關系，保障機場權(quán)益，全面管理每一宗土地的來源和流轉(zhuǎn)歷史與現(xiàn)狀，提高機場土地利用水平。

土地信息管理系統(tǒng)通過對土地歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)一整合建庫，以及對日常登記單元調(diào)查成果數(shù)據(jù)的測繪采集-審核-審批-入庫的流程化管理，實現(xiàn)單元調(diào)查圖形處理、屬性處理、單元代碼編制等信息的處理功能，實現(xiàn)土地權(quán)籍數(shù)據(jù)房地一體化管理，為土地登記提供調(diào)查數(shù)據(jù)基礎。

規(guī)劃管理信息系統(tǒng)可實現(xiàn)土地利用總體規(guī)劃的展示、規(guī)劃成果與規(guī)劃實施的管理，包括數(shù)據(jù)交換、工程管理、專題研究、文本管理和方案比較、指標管理、用地結(jié)構(gòu)和布局調(diào)整、專項規(guī)劃、查詢統(tǒng)計、圖件管理與輸出等功能模塊。

資源管理系統(tǒng)主要面向資源項目的申報審批、資源基礎信息的管理、資源工作總體查看和系統(tǒng)提醒的管理與執(zhí)行，圍繞相關主管部門審核辦理，和申報部門之間的交互流程、完成審核的執(zhí)行過程，以及日常管理的報備、登記環(huán)節(jié)等工作核心，建立資源的租賃檔案和運營檔案，提供立項決策、需求管理等審批和監(jiān)督手段。

面向資源管理主管部門及集團公司領導層，系統(tǒng)可以提供資源業(yè)務全過程監(jiān)督管理功能，通過資源日常管理執(zhí)行過程和日常運營管理過程中產(chǎn)生相關信息數(shù)據(jù)、工作進度提示等，進行數(shù)據(jù)的查詢和應用，基于業(yè)務數(shù)據(jù)的生產(chǎn)，為管理層級對資源管理情況進行總體和宏觀的分析，資源需求確定調(diào)整和經(jīng)營策略提供輔助支撐。
機場土地資源與規(guī)劃管理

?機場工程施工管理
施工登記管理系統(tǒng)是在機場施工管理流程基礎上，結(jié)合施工登記、施工會簽、工程巡檢、竣工數(shù)據(jù)移交等環(huán)節(jié)建設的。通過可視化的地圖，明確了工程施工的具體范圍，以及施工區(qū)域的相關設施情況，從而減少了越界施工的問題和工程風險。

工程圖檔管理系統(tǒng)整合機場改擴建工程區(qū)域內(nèi)地下綜合管線、飛行區(qū)道面、航站樓單體建筑，以及配套建設的機械、電子、信息等各個工程項目的規(guī)劃，勘測、設計、施工、竣工驗收等各個階段的管理控制及工程技術類資料，滿足機場改擴建工程質(zhì)量過程管理、交付驗收、檔案交接和后續(xù)維護的需求，解決30多類施工登記、審批、查詢和統(tǒng)計難題，破解工程質(zhì)量一體化管理及圖檔資料一致性難題，實現(xiàn)對機場建設全過程圖檔跟蹤管理，達到工程的全生命周期全息文檔管理的目的。

?機場應急管理
綜合應急管理系統(tǒng)利用地理信息技術、全球衛(wèi)星定位技術、無線通信技術等高新技術，為機場、園區(qū)、學校、企業(yè)等單位提供一套標準化、快速的應急管理工具，能夠快速對轄區(qū)內(nèi)的各類應急設施進行加工整理、編碼和管理，實現(xiàn)對應急預案的錄入、更新、審批等工作的動態(tài)、可視化的管理，最大程度地實現(xiàn)資源整合、信息共享，形成一個系統(tǒng)集成化、信息一體化、辦公自動化、管理動態(tài)化、決策科學化的機場綜合應急管理運行機制。

系統(tǒng)的建成，使得應急日常工作管理電子化，實現(xiàn)了應急反應處置案例數(shù)據(jù)的規(guī)范管理、應急預案的快速查詢和匹配、應急物資的動態(tài)調(diào)度和日常異常事件的登記管理;實現(xiàn)了跨部門、跨單位以及不同系統(tǒng)之間的資源共享，統(tǒng)一指揮協(xié)調(diào)，使應急反應、管理、實戰(zhàn)從原來分散、獨立、被動的管理模式轉(zhuǎn)向信息高效溝通和立體式協(xié)同作戰(zhàn)的統(tǒng)一管理模式，切實的提高了突發(fā)事件的應急處置能力，降低了危害和影響，創(chuàng)造了良好公共安全環(huán)境。

小結(jié)

“數(shù)字孿生機場”通過GIS+BIM+IoT+高精度定位等技術，實現(xiàn)了智慧機場的數(shù)字化孿生管理，為機場提供了統(tǒng)一的時空信息大數(shù)據(jù)，以及全壽命周期的設施工程數(shù)據(jù)服務；在全域的實時可視化的平臺支撐下，幫助機場改進了“區(qū)域化管理”和“專業(yè)化支持”的管理和服務能力，更為“四型”和“未來機場”的建設提供了可以用于鏡像模擬、分析、評估的底層基礎平臺。系統(tǒng)實現(xiàn)了從規(guī)劃、設計、建設再到運行維護和經(jīng)營與管理的全周期覆蓋，推動了智慧機場的設施數(shù)字化管理，提高了機場設施運維效率，解決了機場全可視化設施運行監(jiān)管的問題。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的“2库1平台+N应用”助力智慧机场建设的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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