数字机场建设与民航可持续发展之路

徐军库 孙施曼 张雯

数字机场是中国民航从工业化时代向信息化时代转换的基本标志之一。它一般指机场能够有效获取、分类存储、自动处理和智能识别海量数据的、具有高分辨率和高度智能化的、既能虚拟现实又可直接参与机场管理和服务的一项综合工程。它伴随所在城市“自然、社会、经济”系统的和谐发展而发展，反过来又为所在城市的发展提供优质的设施和服务。

和数字城市/智慧城市所需的关键技术一样，数字机场、智慧机场所必需的关键技术包括：超大容量超高速计算机、虚拟现实技术、图像分析与处理技术、空间信息技术（地理信息系统GIS、全球定位系统GPS、遥感测绘技术RS即3S技术）、网络技术和智慧感知技术等。数字机场、智慧机场所必需的基本知识自然也同数字城市、智慧城市一样，包括城市规划学、城市地理学、城市经济学、城市统计学、城市生态学和城市管理学等。因此，无论从科学层面的定义，还是从管理层面的定义，数字机场/智慧机场同数字城市/智慧城市一样，均可视作是人类发展的台阶式进化，其中既包含着生产方式、文化方式和人际关系的社会经济变革，也包含着决策、管理和服务等的革命性进展。中国数字机场/智慧机场的建设，将对中国民航现代化水平的提高，对民航信息化水平的提高，以及对中国民航和机场管理水平的提高、对实现民航强国的梦想以及民航可持续发展，都具有重要的战略意义。

我们认为，从宏观层面上进行思考，有以下几个战略要点应当加以集中关注。

1、数字机场信息基础设施的规划是实现数字机场的战略准备

机场信息基础设施的规划与建设，是任何一个机场进入数字机场/智慧机场的先决条件和战略准备。与数字城市一样，一个机场的数字化水平，首先取决于它的信息获取能力，以及与该能力有充分联系的信息产生、信息传递和信息应用等各个环节。数字机场信息基础设施的规划与建设，其中心始终围绕着机场对于信息获取总能力的持续提高。

对于一个高效、便捷、动态的数字机场建设而言，信息基础设施的规划居于战略基础地位。这事实上是一个联系着空中、地面和地下的立体网络，该网络通过各类传感器、各类应用终端、各类传输通道、各类反馈系统、各类自动识别系统和各类虚拟现实中心等组成，从各类信号（包括卫星信号）接收、图形图像处理、传输网络、超大型计算机枢纽同常规的人文、经济、环境统计资料的有机结合，形成数字机场信息基础设施规划的基本内容，其中包括了不断更新的技术进步，也包括了不断提高的机场管理水平，同时还牵涉到所在城市和行业立法与决策的相应转换，从而为信息机场数字化水平的整体提高，编制出高质量的发展蓝图。同时，数字机场信息基础设施的规划与建设作为最必要的战略准备，还必须针对每个机场的自身特点及机场的发展方向，严格地从空间布局、网络构建、数据处理、应用领域、信息安全和效能评估诸多方面，做出与传统机场和城市规划相连接的整体思考。

2、机场基础地理空间数据库建设是数字机场建设的战略基础

一个机场的信息化程度，从源头上取决于该机场基础地理空间数据库的容量、速度、便捷性、可靠性、可更新能力和智能化水平。从宏观上去考察，一个数字机场的基础地理空间数据库至少应包括以下几项内容：

（1）机场区域（主要是机场总体规划内）的数字土地（地籍）和噪声相容性管理：主要对机场规划、土地利用、机场空间布局、机场图形及其动态变化、机场区域噪声的动态变化等，一直到机场基础设施（航站楼、跑道与滑行道系统等）的动态记录和识别。

（2）数字环境管理：对于机场中垃圾处理状况、环保设施以及机场生态、机场绿化等的系统档案。

（3）数字交通管理：立体化、智能化、自动化的交通网络管理，以机场为枢纽的综合交通体系。

（4）数字灾害管理：机场火灾、地震、交通灾害、管道泄露、地面沉降等。

（5）数字犯罪管理：机场安全、罪犯识别等。

通过以上几大类的机场数据库建设，将为促进数字机场的发展奠定坚实基础。

3、全方位的信息资源共享架构是数字机场建设的战略核心

数字机场的最大服务对象和需求用户是关于机场信息资源（特别是地理信息资源）共享的全面建设。随着信息时代的到来与加速发展，联系到所有驻场单位、每个旅客和在机场的工作人员的切身需求，机场信息资源的全方位、多等级和虚拟化建设与共享，将成为未来机场发展活力的具体体现之一。

4、以机场为枢纽的智能交通体系的全面建设是数字机场的战略启动

数字机场的先行战略启动，应首先考虑机场交通智能化的全面建设以及以机场为枢纽。机场交通，尤其大中型规模以上机场的交通是一个高度动态化的空间网络体系。它从一个（随机的）起点，经过不同等级通道，通过不同交叉联结，经历不同信号调控和不同速度交混，走到目的地的（随机的）终点，其中还包括了不同车辆特性。不同静态交通（如停车场、修理厂、洗车厂等），不同环保要求和不同交通工具的具体规定。机场交通智能化的最终目的是在保障安全的前提下实现“路程最小化、时间最小化和成本最小化”的目标函数、形成以机场为枢纽的智能综合交通体系。

机场交通智能化必须把地理信息系统、全球定位系统和卫星遥感技术的3S技术，加上各种智能化传成器，结合机场规划中的现实交通网络（包括地面交通、地下交通、空中交通和铁路、公路、水路）和未来发展的交通网络，在数字机场的总体规划下，完善不断变化着的机场电子地图和各类地物标志，周密设置不同交通等级的虚拟控制中心，虚拟流动模拟、虚拟通过能力、虚拟交通疏导方案、虚拟交通寻的优选，从而将移动物体（车辆）的流动通量，无人值守的自动调控信号及车载智能终端等的信息采集、信息处理、信息反馈和优化决策组成一个高度灵敏的智能交通系统，该系统将成为数字机场建设中首先实现的可行目标。

中国的数字机场建设，是促进民航行业信息化的最重要内容之一。随着数字机场的实现，将会更加优化地去配置机场的自然资本、人力资本、生产资本、社会资本和政治资本，由此达到大力节省资源，提高整体效率，促进经济发展、推动行业和社会进步，改善生态质量的基本要求，将民航乃至国家可持续发展战略所规定的目标大大地向前推进一步。

仅以11年前世界银行对数字城市的测算，一个规模百万人口城市的数字建设，当其基本达到开始实际应用的程度时，该城市的总产值（城市总财富）在投入不变的条件下将会增加2.5～3.0倍，相当于是目前传统城市状态下的3.5～4.0倍，这意味着数字城市可促进经济水平翻两番，实现“四倍跃进”。如果同时加上城市的环境保护、城市的组织程度、城市的文化建设等，其价值还要大大超出仅仅只对经济增长的度量。对于机场这样的技术密集型的城市有机组成部分，其综合价值就更大。根据研究，对于民航而言，1份的投入，产出至少为8份。

由此，本文建议在我国境内选择1～2个大型机场作为行业试点，全面推进数字机场/智慧机场建设，把规划、设计、实施和不断完善提高，作为今后十年发展的一项国家级行业工程，为整体推进中国机场数字化、信息化建设提供借鉴。