鄂州故事之二:梦为马 志八方

亚洲最大专业货运机场鄂州花湖机场调研报道之二

梦为马 志八方

6月16日晚,伴随着引擎的巨大轰鸣声,顺丰航空一架波音747-400飞机从湖北鄂州花湖机场腾空而起。这架搭载着近100吨货物的全货机将飞往美国纽约,将鄂州机场的航线拓展至美国东北部大西洋沿岸城市群的核心。

作为民航局首批四型机场示范项目,鄂州机场的建设、运营一直受到民航政府管理部门的高度重视。主题教育期间,民航局召开智慧民航建设领导小组第三次(扩大)会议,鄂州花湖机场作为智慧民航建设试点介绍了智慧机场建设情况。刚刚结束的全国民航年中工作会议再次强调要持续做好航空物流保通保畅,支持鄂州机场打造国际航空货运枢纽。

“鄂州花湖机场始终坚持以建设智慧机场为引领,以智慧运营为理念,多项技术为行业、全国乃至全球首次应用,具备智慧机场建设先行先试示范点的基础条件。”民航局相关业务司局负责人介绍说。

总投资高达308.42亿元,我国首座、亚洲唯一的专业货运机场,“中国的孟菲斯”,顺丰的新基地,智慧民航建设试点机场……种种标签让鄂州花湖机场自规划设计建设以来就吸引着大众好奇的目光。如今投运已满一年,鄂州花湖机场的发展现状如何?发展进程是否符合预期?本报记者实地调研鄂州花湖机场,一探究竟。

未来已来:亚洲最大快递包裹处理系统投运在即

6月初,位于长江南岸的湖北鄂州尚未进入酷暑,而位于鄂州机场的顺丰转运中心已经进入了如火如荼的调试和准备转场投运阶段。


俯瞰鄂州机场顺丰转运中心(记者肇茜/摄)

这座面积达70余万平方米的转运中心位于鄂州机场东西两条4E级长跑道之间,俯瞰呈“工”字形,是整座机场最为显眼的地标式建筑。在机场项目总投资的308.42亿元中,仅顺丰转运中心就投资115.29亿元,占项目总投资的近37%。在2022年鄂州机场投运之后,转运中心并没有立即启用,而是经过了长达一年的建设收官和设备调试阶段。

“鄂州机场从立项、建设到运营都得到了民航局的大力支持,机场的起点很高,现在进入运行阶段后,对其期待也非常高。”湖北国际物流机场有限公司党委书记、董事长罗国伟坦言,“现在我们面临的当务之急是怎样把一张蓝图转化为一个实体,就像一个小孩呱呱坠地后要让他健康成长。”


鄂州机场“工”字型转运中心(记者汪洋/摄)

罗国伟表示,现在鄂州机场正全力做好建设收尾,特别是顺丰转运中心的全面投产工作。

在转运中心内,是一幅颇具未来感的惊人画面:在总长52公里的分拣线上,型号各异的包裹以每秒2.7米的速度飞驰而过,人工已经无法识别和处理。智能化的分拣系统投运后,将达到每小时分拣处理28万件包裹的高效率——这将是亚洲规模最大的快递包裹处理系统。

在转运中心外,一架飞往比利时列日的顺丰航空波音747货运飞机正从跑道起飞。它载着普货、电商货物、快件等100多吨货物从鄂州出发,在列日完成卸货和装货后将返程,于次日深夜在鄂州机场降落。这是鄂州机场开通的首条国际货运航线。这架飞机每周可以为中欧之间的货物流通提供超过400吨航空运力,为中欧经贸往来开辟了一条高效的航空物流通道。

在2022年鄂州机场投运时,新冠疫情防控形势依然严峻,大规模开通国际航线希望渺茫。而在2023年,随着疫情防控政策调整,鄂州机场终于有机会敞开大门,践行飞向世界的使命。

鄂州机场运行保障等级为4E级,本期建设124个机位,航站楼按照保障2025年旅客吞吐量100万人次设计,这使得机场实际上具备了客货运双重属性。投运一年间,鄂州花湖机场已开通14条国内客运航线,运输旅客19万人次。自今年4月1日以来,鄂州花湖机场先后开通了至印度金奈、印度德里、比利时列日、哈萨克斯坦卡拉干达、美国洛杉矶、美国纽约等国际航线,货运辐射北美、西欧、南亚地区,“一夜达全国,隔日连世界”的快货物流圈不断扩大。


2023年4月1日,鄂州机场国际航线首航(柯皓/摄)

鸿鹄之志:从空中到地面都在追赶的新货运枢纽

“一座只有100万人口的城市,有机场,有高铁,有码头,想想真是不可思议。”刚刚抵达鄂州,大数据就为记者推送了这则令鄂州本地人颇感自豪的短视频。

能从湖南、湖北、河南等诸多竞争城市中脱颖而出,成为我国首座货运机场所在地,与鄂州在多式联运方面的独特优势有着密切联系。

“对于一座货运机场的选址,综合交通优势是必须考虑的。”中国民航大学临空经济研究中心主任曹允春认为,“孟菲斯机场地面的集疏运体系支持其从水运中心、铁路交通中心发展成为一座航空城。”

鄂州的区位优势与孟菲斯有许多共通之处:密西西比河从孟菲斯流过,长江从鄂州经过;孟菲斯有铁路和7条高速公路,鄂州有一个高铁站和发达的公路体系。在顺丰最初的设想中,在功能上与铁路、公路等交通方式良好对接,是新建货运机场必备的要求。


空中俯瞰顺丰转运中心(记者汪洋/摄)

“目前来看,鄂州铁路、水运、航空的多式联运衔接还没有实现最初的设想。要实现降低物流综合成本的预期目标,还需要加强地面交通建设。”鄂州市人大常委会副主任江国新告诉记者。

一方面,地面的集疏运体系有待完善;另一方面,空中的货运空间也有待拓展。“在建设货运机场时一定会通盘考虑其口岸建设,如果不是国际口岸,那么很多回程的货物没法聚集到这里。”罗国伟说。目前,鄂州机场获批准临时开放口岸。而要申请永久口岸,需要达到每年15000吨以上国际货运量的硬性指标。鄂州机场正锚定这一目标进行全力冲刺。

顺丰与鄂州机场的关系,常被人比作FedEX(联邦快递)与孟菲斯机场这一全球航空货运合作典范。顺丰集团湖北枢纽产业发展指挥部指挥长张浩认为,顺丰与这些国际货运巨头还存在一定差距。

“我们与FedEX、UPS(美国联合包裹运送服务公司)相比,可能是小学生与大学生的关系。”张浩打了个比方,“比如在机队规模上,顺丰航空的飞机不到100架,FedEX有400多架,UPS有近600架。在货运水平上,爱乐乐团要托运高端乐器,全球巡演的马戏团要运输动物,这些他们都能运。顺丰现在也开始尝试做这些事,但做的比较少。”

硬件和软件都在追赶,运输时效也要更高。正如曹允春所说,对航空物流而言,最重要的是效率。鄂州机场当前发展的破题之道,是以智慧机场建设促进物流效率的极大提升。


俯瞰鄂州机场航站楼(记者刘璐/摄)

以梦为马:“黑科技”加持全球智慧供应链底盘

鄂州机场是首批四型机场示范项目机场,是中国首座采用BIM(建筑信息模型)模型搭建、深度应用数字技术的机场。大数据仿真、无人驾驶、智能跑道、5G、碳中和机场等10个“黑科技”项目为地区、行业乃至全国首次应用。

“未来,随着中心二期工程建成,顺丰鄂州转运中心的智能化和自动化水平将进一步提高,届时小时处理量将达到116万件,真正成为全球效率第一的航空货物转运中心。”张浩颇为自豪地畅想着转运中心未来的发展。顺丰在发展战略中明确提出,到2025年,将打造数字驱动的全球智慧供应链底盘,支撑中国产业链转型升级。在这一过程中,科技将成为顺丰发展重要的“护城河”。

多年来,顺丰在科技方面的投入保持强劲增长态势,2021年科技投入49.32亿元,同比增长15.43%,并在人工智能、大数据、机器人、物联网、物流地图等科技前沿领域进行了前瞻性布局,多个领域处于行业领先地位。

在鄂州机场转运中心建设中,顺丰着力追求技术创新和自主可控。张浩介绍,顺丰鄂州机场转运中心分拨系统国产化率已达到99.5%。在底层设备系统集成建设招标采购过程中,他们原本看中的是一家国外企业,但对方不同意公开系统源代码。出于对系统完全可控的要求,顺丰果断放弃了合作,最终选择国内企业完成了底层系统建设。同时,顺丰还自主完成了包括智能分拣和智慧调度协同两个核心系统在内的高层控制系统的设计研制工作。整套系统自上而下的国产化为顺丰打造安全、自主、可控的国际供应链提供了有力的技术保证。

区别于其他客运机场以航站楼为中心的布局,顺丰“工”字形转运中心成为鄂州机场的关键功能建筑。一座座指廊沿着“工”字边缘部位伸出,这些机位按转运中心的保障流程布设,以满足货运航班最短接驳时间、就近起飞、提升效率等要求。投运后,顺丰航空的货机停靠机位,货物将通过指廊内的传送带进入转运中心分拣,此时500多辆自动导引运输车(AGV)将自动完成货物分拣。

大量运用AGV进行货物自动分拣,自然离不开数字化的支撑。鄂州机场信息技术部主管张书浩介绍,针对顺丰转运中心大连接、低时延、数据安全要求高的个性化需求,在建设过程中,鄂州机场联合通信运营商建设了“比邻”5G定制网,最大化发挥“云边”协同优势,为转运中心的数字化应用赋能。“经测试,转运中心5G网络时延很低,为顺丰期望值的一半左右,能确保AGV机器人分拣快件‘眼疾手快’、协同作业‘不撞车’”。

“货运机场更加注重时效。无论对机场还是对驻场单位来说,效率提升所带来的收益都是非常明显的。”鄂州机场少人机坪领导办公室主任陈彬介绍说。早在2017年,顺丰就开始借鉴上海洋山港经验,尝试运用AGV智能搬运车技术,以提高物流效率。而在鄂州机场设计阶段,顺丰也对流程自动化和无人运行表现出十分强烈的诉求。


鄂州机场设计图(鄂州机场提供)

在规划设计阶段,鄂州机场提出了运用自动驾驶和少人机坪技术改善运行模式、提高运行效率的构想。在建设过程中,鄂州机场派人员到孟菲斯机场考察时也直接地感受到:专业货运机场夜间作业较多,容易导致人力成本高、作业效率低、操作失误多。而无人技术正好适合解决人的问题,这也坚定了鄂州机场推动少人机坪建设的决心。此后,鄂州机场通过开展无人驾驶车辆真实场景测试、全场车辆调度系统开发、无人驾驶性能测试和场景测试、现场运行控制环境创建,实现了“云场车一体化建设”和人、车、物的高效流转。

飞机进入机位后,升降平台车就如同算好时间一样来到飞机旁,自动完成升降对接;待货物被运送到地面后,看上去结构简单的平板车已经行驶到平台车前就位……未来,这样高度自动化的场景将在鄂州机场成为常态。

勇立潮头:探索安全可靠的中国智慧机场样本

在建设过程中,鄂州机场按照智慧机场建设全周期、全运行链条进行谋划,从建设理念、建设过程、建设实践各阶段进行有益尝试和技术探索,有效避免机场建成后由于设计与运行功能不匹配而进行“缝缝补补”。“从运行一年来的情况看,在国内没有相应标准和成功案例的背景下,得益于民航局给予的相关政策许可和技术支持,智慧化建设和技术应用对于鄂州机场提升运行效率和增强安全保障能力都发挥了重要作用。”罗国伟说。


鄂州机场智慧机场建设成果(鄂州机场供图)

“鄂州花湖机场将智慧化贯穿项目设计、施工、运营全过程。通过BIM手段强化设计、施工管理,建设数字孪生机场,降低建设成本。在建设过程中注重采用新技术,强化数据、标准统一,打破了系统壁垒,破除了‘数据烟囱’等难题,提高了软硬件利用率,降低了未来的运维成本。”民航局相关业务司局负责人表示。

“就少人机坪来说,虽然直观感受的是人的参与度降低了,但事实上我们不仅对航空器、车辆、人员的情况了如指掌,而且了解得更加直观,运行效率更高、更安全。”张书浩说。结合机场运营业务场景,鄂州机场在BIM模型和三维地理信息系统的底盘上,对机场、空管、航空公司原本孤立、复杂的数据进行可视化整合,绘制了虚拟与现实融合的“机场运行态势一张图”。在协同决策时,机场指挥员通过这张图就能“上天入地”,既可看到来自空管的空域航班动态信息,又能看到车辆、人员、设备和视频监控信息,直观掌控机场整体态势。“依托高精度的全场BIM模型,我们在行业内首次完成机坪交通和转运分拣流程的全过程模拟仿真,一次运算就可同时完成100个方案的模拟,并在短时间内制订不同操作方案”。

据了解,鄂州机场少人机坪试运行是落实民航局《机场无人驾驶设备应用路线图(2021-2025年)》的有益探索,其积累的无人驾驶运行数据与实践经验将为机场无人驾驶设备相关标准编制、应用场景进一步扩大以及安全运行提供有效科学支撑。

“在推动民航高质量发展过程中,我们迫切需要研究探索智慧民航建设从理念到实践转化过程中的样本,同时也迫切需要探索制定我们自己的智慧机场建设运行标准。”罗国伟说。目前,国内很多机场在建设运行时都直接使用国际相关标准。作为智慧机场建设试点,鄂州花湖机场有责任将国产设备和技术在机场进行成果转化,探索我国智慧机场建设的行业标准。

罗国伟举了一个例子:长期以来,我国机场停机位雷达90%以上的市场被国外企业垄断,而鄂州机场突破性地选择了我国企业自主研发的机位雷达产品。经过装配使用,国产雷达不仅从技术层面超越了进口设备,而且在性能和适应性方面也更加优越。“传统的机位雷达在设计时,一般只采用单线激光进行距离测量,提示飞机还有多远到达停止线。我们现在使用的设备拥有32线激光,可以扫描出这个机位的场景,从而推进更多应用,满足对安全运行的更多要求,比如对于机位周边区域的人员、车辆乃至异物的探测”。

而在鄂州机场两条3600米长、45米宽的跑道下面,同样有国产科技专利技术的应用。“5万多个传感器全时全域感知机场道面状态、飞机荷载等近20项信息”。据介绍,鄂州机场联合武汉理工大学光纤传感技术与网络国家工程研究中心,将光栅阵列技术引入跑道智能探测领域。当飞机或车辆在跑道上行驶时,道面的震动和变形会传导至光栅,使光纤中光的传输路线发生变化,通过后台分析,工作人员就能更好地掌握跑道的健康状态。


鄂州机场场面传感系统(鄂州机场供图)

“对于跑道养护,传统机场往往是在出现肉眼可见的隐患后才采取措施。而通过几万个传感器不间断感知,我们可以对跑道是否脱空、起鼓、错台等情况进行快速判定”。同时,这对于跑道外来物(FOD)的精准定位也发挥着重要作用。

参与制定3项民航标准,申报专利、著作权70余项……鄂州机场在智慧化建设运行方面的探索实践仍在继续。“我们将紧紧围绕‘打造国际一流航空货运枢纽’的战略目标,坚持智慧引领,深植数字基因,积极创造更多圈内第一。”罗国伟说。

“机场的规划设计牵一发而动全身。智慧化建设要始终坚持问题导向、需求导向,在机场的规划设计阶段就投入足够多的精力,同时机场运行管理体制机制也要作出变革性调整,以满足智慧发展需求。”民航局相关业务司局负责人如是描述鄂州机场给我国智慧机场建设、运营带来的启示。

展开鄂州机场未来的航线图,预计到2025年,鄂州机场将开通国际货运航线10余条、国内航线50余条,年货邮吞吐量将达到245万吨。鄂州机场正在建设的鄂州空港综保区和湖北自贸区武汉片区的联动创新区,吸引着来自世界的目光。鄂州机场与顺丰携手打造大型航空货运枢纽,进一步对标国际一流,完善优化网络布局,肩负起重构全球航空物流格局、打造世界供应链中心的历史使命。(《中国民航报》、中国民航网 记者王诗彧、张嘉宁)