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数智驱动 推进民航持续高效安全发展
来源:《中国民航报》2022-07-27 10:20:00

本期话题

《智慧民航建设路线图》提出,通过构建“民航+数字产业”共同体、“民航+先进制造”产业链和“民航+绿色低碳”生态圈,推动数字产业的全面参与和广泛融合,吸纳数字产业新技术,是赋能民航高质量发展、开拓数字经济增长点、打造“民航+数字产业”共同体的主要路径。

7月13日,由中国民航报社有限公司主办、中国电信集团有限公司、北京中兵智航软件技术有限公司协办的第六期“民航智见”线上会议开播。本期会议聚焦“数智驱动推进民航持续高效安全发展”,共同探讨数字产业及其新技术在民航行业的角色以及与民航行业的深度融合,邀请了来自民航局机场司、民航局运行监控中心、民航局空中交通管理局、中国兵器工业集团、北京中兵智航软件技术有限公司、首都机场集团有限公司、中国电信集团卫星通信有限公司、中国商飞客服公司、长沙黄花国际机场等单位的业内外嘉宾作主题演讲。

以数据为核心

“思路+平台”深挖潜力

数字经济的核心是数据。数据共享是数据化的特征,它是数字经济发展的重要保障,只有实现数据共享,才能发挥数据化的作用。无论是搭建民航数据平台还是智慧空中交通管理,都需要以数据质量为核心,优化业务逻辑和业务流程,从而最大限度发挥数据的价值。

●中国民用航空局运行监控中心副主任张勇

民航运行数据管理是民航局赋予运行监控中心的一项重要职能。近年来,我们不断加强数据汇聚和治理,挖掘要素资源价值,促进民航协同运行的数据化、智慧化发展。

自2018年民航局批复同意建设中国民航运行大数据中心工程以来,运行监控中心在行业内外各相关单位的大力支持和配合下,不断践行“共商、共建、共治、共享”工作理念。在“搭平台”方面,中国民航运行大数据中心已成为行业信息交换的“高速公路”,基于A-CDM和机场集团数据平台促进运行数据从机场端汇聚到行业大数据平台,空管局正式启用全国民航流量管理系统,国内主要航空公司积极推动数字化转型。在“促共享”方面,依托共商机制,数据共享范围从主要运行单位拓展至运输航空各运行单位,从航班运行主线拓展至相关保障环节,从运行领域拓展至其他数据领域。在“强应用”方面,不断提升运行数据服务能力推动各运管委建设航班计划动态调整的统一平台,推进航权、时刻以及预先飞行计划数据融合,开展运行品质飞行评估分析工作,初步建立航班运行效率指标体系。

未来,智慧民航协同运行不仅聚焦各运行单位共同参与的航班保障过程,更应贯穿民航运行各阶段、全链条,不断优化各类保障资源配置。我们要在逐步实现广域覆盖感知、深度网络互联的基础上,通过数据融合赋能行业智能协同响应和智慧高效运行。从运行安全来看,智慧民航协同运行对感知和处置全局性系统性安全风险提出了更高要求,要全面增强运行安全风险监控能力,切实提高应急处置协同联动能力,不断强化网络信息和数据安全防护能力。从运营效益来看,在行业恢复发展的爬坡过坎关键时期,要助力航空运输网络扩容增效、航空运输能源节约利用、旅客出行便捷顺畅。从运行效率来看,需要实行更加全面的运行源头资源管理,建立更加健全的运行协同机制,实现更加科学的效率分析应用。

●中国民用航空局空中交通管理局技术中心副主任李欣

民航局于2018年提出建设“强安全、强效率、强智慧、强协同”的现代化空管系统目标并在今年初印发的《智慧民航建设路线图》中明确了围绕“四强空管”建设,构建安全稳、效率高、智慧强、协同好的新一代空中交通管理系统,实现广域覆盖感知、深度网络互联、数据融合赋能、智能协同响应和智慧高效出行,提升空中交通全局化、精细化、智慧化运行能力和服务水平的要求。在“四强空管”建设中,要正确处理“四强”之间的关系,特别是要突出智慧空管的关键作用,不断深化、优化空管发展的目标方向和发力重点,将智慧空管作为四大组成部分之一纳入智慧民航总体框架。

智慧空管有五方面发展目标(特征),即弹性敏捷适变,数据汇聚赋能,广泛协同交互,融合一体运行,科学智能决策。因此,智慧空管可初步定义为融合新一代信息与智能技术,具备弹性敏捷适变、数据汇聚赋能、广泛协同交互、融合一体运行、科学智能决策能力特征的未来空管系统。智慧空管的建设思路是通过智慧技术赋能智慧设施、智慧管理、智慧安全,共同支撑智慧运行和智慧服务。与目前的空管系统相比,未来智慧空管在运行上将发生五大变化:一是从基于资源向面向需求转变,二是从基于经验向基于数据转变,三是从基于协调向基于协同转变四是从基于分布向基于融合转变,五是从基于人工向基于系统转变。这五大运行转变将推动衍生出面向多元需求的运行、基于数字化的运行、基于多方协同的运行、面向ATM一体化的运行、面向高度智能化的运行这五类智慧空管运行模式。

智慧空管的建设与发展是一项复杂系统工程,不可能一蹴而就,应循序渐进、充分调研全面论证,根据技术成熟度,积极试点探索并稳妥推进,不断迭代,适时调整,以契合民航发展实际需求,安全、稳妥、高效地建设智慧空管。●北京中兵智航软件技术有限公司总经理肖震

民航具有跨时空、跨领域、多利益主体的,行业特点。随着民航规模越来越大,很多系统性问题日益凸显,在安全、质量、效率、效益等方面的提升空间逐渐被压缩。在此情况下,如何解决复杂业务逻辑下各业务模块的操作协同问题,是民航在数字化转型过程中需要认真思考并解决的重要问题。

类比动物的神经系统,我们提出了在数据中心基础上建立包括流程中心和知识中心的协同中枢,实现整体业务的知识学习和业务动作的行动统领,实现对上传指令的统一分析,再基于指令控制发出行动指令,整体上使行动、收到系统级别的最优效果。

未来,智慧民航发展将以数据质量为核心,优化业务逻辑、业务流程,从而最大限度发挥安全数据的价值。而释放数据价值,助力民航数字化转型是螺旋式上升过程。第一步是操作规范化,民航的标准化工作做得非常好,操作手册、法规、标准包括技术标准都比较成熟,而且有非常清晰的表达,为数据处理奠定了良好基础。第二步是数字化,将业务流程、操作过程梳理出来。第三步是智能化,进行风险预测、状态检评、风险预测、智能决策等。第四步是全息化,可实现跨部门、跨领域、跨地域协同推演,运用模拟训练、虚实结合等手段。

以安全为底线

“政策+技术”防微杜渐

外来物是指在机场活动区内无运行或者航空功能并可能构成航空器运行危险的无生命的物体。而跑道侵入是指发生在机场的对飞机跑道安全产生不利影响的事件。为了防范航空器损伤、轮胎扎伤导致的航班延误、中断起飞、跑道关闭等风险,外来物专项治理、防止跑道侵入等始终是为机场安全运行提供坚实保障的重要环节。

●中国民用航空局机场司安全处副处长梁满杰

对机场运行安全来说,最核心、最重要的风险环节是跑道安全,主要包括跑道的适航性保障、跑道侵入防范、道面外路防范等。从不安全事件发生的频率和概率来看,在以上环节,外来物损伤航空器事件占比最高。

目前,我国机场外来物防范存在以下不足。一是防范基础仍不牢固,未营造群防群治的文化氛围;二是风险感知能力不强,未有效发挥SMS的功能和作用,部分机场SMS建设滞后;三是新技术应用水平低,未实现道面运行,全天候有效监测。

为了加强外来物防范,民航局近年来高度重视外来物探测技术等机场新技术推广应用,成立了机场新技术应用领导小组,陆续出台了《机场新技术名录指南》《关于促进机场新技术应用的指导意见》《机场新技术推广应用管理办法》等文件。今年,民航局在对机场外来物管、理规定与运输机场外来物损伤航空器确认报告

规则整合的基础上,发布了《运输机场外来物防范管理规定》,进一步规范了外来物预防、外来物巡查和发现、外来物损伤航空器事件确认和报告、外来物信息收集分析和利用以及外来物防范评估与持续改进等工作。

除此之外,我国也加大了外来物探测产品研发应用力度,多家院所和企业先后研制了不同类型的外来物探测设备。政策环境、社会标准、运行规范、频率使用与投入成本五个方面都影响着外来物探测产品的研发和应用。截至目前,已有北京首都机场、北京大兴机场、成都天府机场、鄂州花湖机场等多个机场部署了相关设备并开展验证或者试用工作。

未来,在政策引导和技术发展的双重作用下,我国民航外来物防范水平将迈上新台阶,为四型机场和智慧民航建设奠定坚实的安全基础,更好地保证飞行安全。

●首都机场集团有限公司质量安全部副总经理孙立志

民航业的发展要基于技术引领实现安全运行服务品质不断提升,开展基于大数据风险预警办法的研究,可以提高风险防控能力,提升风险监测预警质量,防范事故发生,实现从事后到事前、从开环到闭环、从个人到组织、从局部到系统的安全管理。

跑道侵入是机场安全管理的核心风险。为了研发一套基于大数据计算技术的跑道防侵入系统,首都机场、航科院共同分析历史案例,制定关键系统流程,最终解决了运行数据环境壁垒、数智化程度低、大数据精度偏差导致告警可信度不足等问题,成功研发了跑道防侵入系统。

该系统主要采用车辆定位、飞机定位、电子围栏等技术,构建了跑道防侵入大数据计算模型,将传统的人为监管模式转化为机器监控、人为处置的智能管控模式,针对两个场景和“四个防范”,通过科技手段实现风险主动防范,有效提升跑道防侵入安全能力。

机场群跑道侵入智能监测与告警联动方法、基于边缘计算技术的跑道安全自主决策系统与装备、多源异构数据处理与信息协同感知技术等4项关键技术助力该系统融入民航业务流程,预警速度从秒级提升至毫秒级,突破了高并发、大流量下海量异构数据的实时运算瓶颈。

以通信为基础

“卫星+通信”万物互联

在民航运营环节,通信工作发挥着关键作用,通信技术的运用直接关系到民航业的发展。提高民航通信技术能力,有助于提高民航各部门通信效率,保障民航运行安全与高效。因此,需要客观认识民航通信技术现状,把握发展趋势,进而促进民航安全运行与发展。

●国家北斗地基增强系统总师、中国兵器工业集团首席科学家蔡毅

迈向5G时代,北斗系统正在加速与新技术的深度融合发展。在民航领域,北斗为无人驾驶航空器的飞行提供定位与完好性增强服务,从而实现了有人驾驶航空器、无人驾驶航空器与无人驾驶车辆联合的无缝衔接一站式运输。

目前,北斗建成了北斗星基增强系统,北斗局域增强系统亟待开发。未来,这两个系统将与北斗大系统共同支持飞机在航行中、起飞着陆时的具体飞行动作。北斗的星基增强和北斗的局域增强使用简单且免费,完全自主、独立、可控,覆盖范围大,可靠性强,能够共同提供完好性增强服务。

北斗的本质是实现时空数字化,而民航是一个与时间、空间强相关的行业,这个强相关行业需要把物理空间与数字空间连接在一起,这就是北斗对物理空间与数字空间连接的最大贡献。例如,把无人车、无人机与有人机结合在一起,可以发展出干线、支线客户门对门运输,以及空地一体的多式联运等。其中,北斗局域增强系统和北斗星基增强系统不可或缺,其提供的定位和完好性增强服务包括时空数字化、大数据、自动驾驶等科技,支撑民航空地一体多式联运服务,最终实现有人机、无人机与无人车联合的无缝衔接一站式运输,为民航数字经济高质量发展注入新活力。

●中国电信股份有限公司卫星通信分公司协同销售部副总经理宋玉海

基于卫星通信的航空通信服务在民航安全运营领域发挥着至关重要的作用。《智慧民航建设路线图》强调的智慧出行、智慧空管、智慧机场和智慧监管四大抓手,均需要基础的通信网络和信息化平台提供支撑。中国电信结合航空通信市场具体需求,制订了一套天地一体、云网融合、宽窄统筹、前后兼顾、自主可控的民航运行安全整体解决方案。

在天地一体方面,中国电信持续推动卫星网络与5G-ATG网络有机融合。在云网融合方面,中国电信充分发挥云和大数据能力优势,建设航空通信综合运营平台。在宽窄统筹方面,中国电信相关服务可同时满足宽体机和窄体机运营需求。在前后兼顾方面,中国电信可提供驾驶舱和客舱通信的一体化解决方案。

未来,中国电信将不断改善天地一体、云网融合的信息化基础设施,联合行业主管部门和产业链上下游合作伙伴,共同构建航空通信产业生态,赋能民航智慧安全运行。

以生产为目标

“飞机+机场”智能制造

新型智能生产技术的开发和应用是民航向数字化、智能化转型的关键。在各种新兴技术的支撑下,传统的制造技术与物联网、大数据、云计算等技术进行了全面融合,能够更好地保障民航制造业产品在整个生产周期的质量,无论是民机制造还是机场建设都正在加快数字化转型,逐步实现产业数字化。

●中国商飞客服公司运行支持技术研究所所长彭焕春

国产民机随着技术发展,不断朝更安全、更经济、更舒适、更环保的方向发展。《智慧民航建设路线图》的发布,对民机主制造商提出了更高要求。中国商飞希望通过数智驱动,践行以客户为中心的服务理念,实现服务朝好、快、精的方向发展。

随着近两年的数字化转型和创新探索,中国商飞逐步梳理出数据化驱动、平台化支撑、智慧化赋能的方法。数据化驱动主要围绕中国商飞运行支持指挥中心开展,通过数字化转型和创新驱动,将运行支持指挥中心打造成为国产民机运营的监控中心、数据中心和指挥中心。平台化支撑的典型案例是中国商飞FLY?WIN平台,该平台主要围绕飞机动态状态监控、维修任务管控、资源调度和生态合作三个方向,供应链协同、工程维修支持、多方协同和商务履约四个板块设计。除此之外,智慧化赋能表现为未来国产民机运营数字服务所具备的客户画像化、运营无纸化、飞行便捷化、监控实时化等八个特征。

对于国产民机,安全是前提,产品是根本,能力是关键,规模是基础,创新是未来。中国商飞下一步将重点关注互联飞机技术、大数据分析与治理技术、人工智能和机器人技术、VR/AR以及智能终端技术等,以数字化转型与技术创新作为提升国产民机核心竞争力的重要手段。

●长沙黄花国际机场分公司副总经理常希娟

湖南机场集团以民航局相关规划和《智慧民航建设路线图》为指引,制定了“12348”发展战略,把智慧机场作为四型机场建设的关键抓手,发挥数字化转型的引擎效应,推动智慧机场建设向纵深发展。目前,以数字化转型为驱动的长沙机场“数智如意”初具雏形,共同驱动实现机场的高效安全发展。

一方面,“数智如意”在于治理和盘活数据资产,数据是驱动数字化转型的能量,是数字孪生技术应用的关键;另一方面,“数智如意”在于打造数字孪生机场,通过泛传感器、图像识别等技术,打造了一个真实世界的数字孪生机场,实现了运营跨场景、跨空间、跨对象、自组织的AI协同。除此之外,“数智如意”在于让旅客畅想服务品质。我们以5个“1+N”为总体框架,基于机场空侧的A-CDM、路侧的TCDM、旅客的全流程服务以及行李的全流程管理等多个系统建成了长沙机场总体运营管理平台,融合打通航班流、旅客流、行李流、货运流,提供一站式应用服务。

“数智如意”让运行更高效,让服务更优质。数字化不仅是技术提升,而且是整体业务能力的全面提升;不仅是单一技术应用,而且是业务驱动的合理技术应用;不仅是系统重构,而且是信息化的持续改进和提升;不局限于信息部门,而应上升到企业战略,调动所有人员共同参与。

责任编辑:张薇 000
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