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多维度持续性运行管理为机场“保驾护航”

2023-05-23郑茂典,段永利,马思遥

科技创新与品牌 2023年4期
关键词:保驾护航航站楼航空器

被英国《卫报》评为“新世界七大奇迹”之首的大兴国际机场,在设计规划之初,总体规划目标是作为京津冀协同发展新引擎,实现临空区、自贸区、综保区“三区”耦合发展,形成京津冀地区新的经济增长极。

规划引领,谋定而后动。在无数个设计方案中,采用全球首创垂直叠加式离港系统,把航站楼功能集中叠加在一起,这种创新设计充分满足了大兴国际机场的两个需求:提高机场的运行效率和节省旅客的等待时间,为旅客打造舒心、顺心、暖心的出行体验。

结构庞杂 旅客换乘事半功倍

《山海经》有云:凤凰,见则天下安宁。

大兴国际机场最终确定的设计方案,其航站楼的造型寓意“凤凰展翅”。在正式投运时,她的独特之处体现在“一唯四最”——拥有全球唯一一座“双进双出”的航站楼;世界规模最大的单体机场航站楼;世界施工技术难度最高的航站楼;世界最大的采用隔震支座的机场航站楼;世界最大的无结构缝一体化航站楼。

大兴国际机场航站楼拥有世界最大的屋顶面积,达18万平方米,屋顶钢结构重量4万多吨,仅有8个C型柱支撑,施工难度堪称世界之最。整个航站楼一共使用了12800块玻璃,其中屋顶玻璃8000多块,各不相同。巨大屋顶被设计成一个自由曲面,由12300个球形节点和超过60000根杆件组成的巨大屋顶,每一个杆件和球形节点的连接,都被三维坐标锁定成唯一的位置。

大兴国际机场不仅结构复杂、空间跨度大,航站楼区南北长约1753米,东西宽约1591米,不过,巨大的空间不等于旅客要跋山涉水才能登机。由于新航站楼综合体设计了双进双出的模式,与传统机场不同,大兴国际机场出发/到达混流设计可以实现服务资源的共享,减少了楼层设置,有效降低了建设成本。机场凤凰展翅的外形、五条指廊中心放射的设计方式,可以更好地缩短旅客的步行距离。机场的5个登机楼则从正中的航站楼径向化地向外辐射,并都配备了齐全的基础服务设施。这样一来,乘客从出发层到登机口最远只有600米,步行只需8分钟便可达到相应登机口,从而免去了机场短驳车的需求,提高了旅客的出行、换乘效率。

大兴国际机场最短中转衔接时间设计理念也是世界领先。机场空域结构设计决定了其独特优势,“三纵一横”的跑道从不同飞行方向布局,可根据风向调整使用跑道。比如,大兴国际机场跑道距离停机位很近,飞机无论从哪一条跑道起降,所需的地面滑行时间都能最短,南航飞机地面滑行时间可节省15~20分钟;搭乘大兴国际机场国际航班的旅客,从进候机楼到登机仅需约20分钟;从南方和华东方向进出大兴国际机场的航班,空中飞行时间可节约15~20分钟;南航进驻大兴国际机场后,共设置了6个与A380巨大身型相匹配的停机位,让旅客能够分层快速登离机,实现国际转国内和国内转国际都仅需60分钟。

大兴国际机场设计成辐射状,跨度大,结构复杂,如何成为具有极强抗震能力的“楼坚强”也是一大难题。

为了增加机场的抗震指数,大兴国际机场建设初期使用了国内首创的层间隔震技术。建设单位安装了隔震支座,无论是体量还是单个支座的吨位都创下国内之最。在大兴国际机场项目中,航站楼核心区地下一层柱顶处设置成了隔震层,通过“以柔克刚”的设计理念来对抗地震。相关专家表示,隔震技术的应用既不一味地增加建筑构件的重量和造价,又有效地提高了建筑的抗震能力,还完美地解决了高铁地下穿行带来的震动难题。

多方协调 确保运行稳定顺畅

如今大家的换乘体验有多便捷,当初的科技创新突破以及优化流程就有多艰难。

大兴国际机场运行管理最大的难点是,多主体的协调统筹。其实对于机场运行来说,不是说航站楼竣工了就能正常运行那么简单,涉及到很多安全流程、规范要求、协商让步等环节。机场内部,要协调近30家航空公司的运行调度,还要统筹人流、物流的平台化管理。机场外部,要和高铁公司、轨道公司、巴士股份公司、出租车管理平台等机构进行协商,确保不论哪一个航班的旅客都能顺利登机、平安回家。

为保证机场运行的稳定顺畅,从2019年6月30日大兴国际机场竣工到同年9月30日投运,在短短不足100天的时间内,大兴国际机场历经9次大的专项综合演练,每次演练征集大约20000名模拟旅客免费体验,其中也包括大兴国际机场工作人员。在保证安全的前提下,模拟旅客可以拎着行李箱在安检通道、隔离区等航站楼任何地方走动。以此测试检验机场流程是否顺畅,哪些地方还有待改进。

除了在航站楼内的演练外,还有高铁、快轨、大巴等各种交通方式的换乘演练,目的就是要测试旅客从家到登机口换乘是否便捷,整个过程中哪些地方存在磕绊。9次综合演练下来,共征集到1000多条建议,大兴国际机场工作人员逐一改进,这才打造出了“五纵两横”的立体交通网络。

在大兴国际机场投运后,机场运行管理部持续优化陆侧综合交通体系,致力于织大织密织牢“地上一张网”。其中,地铁方面,地铁大兴机场线缩短行车间隔,最短发车间隔由原来的8分30秒缩短至8分钟,全天增加列车22列次,小时运力最大增幅达到19%。北京市轨道运营公司相关负责人介绍,目前大兴国际机场线采用了4编组、8编组列车混跑的运营模式。高峰期上线长编组列车,平峰上线短编组列车,降低能耗的同时,减少了旅客等待时间。2021年年底,地铁19号线的通车,也大大缩短了旅客在中心城区和大兴国际机场之间的运行时间,近半数机场旅客首选轨道交通出行。

大兴机场停机坪灯光塔

机场巴士方面,春运期间会在前期开通市内巴士线路的基础上,增设机场巴士线路网络,提升机场巴士对北京市远郊区的辐射能力,市内巴士运营时间调整为凌晨5时15分至国内航班结束后一小时,覆盖全天航班运行主要时段。

出租车方面,大兴国际机场运用大数据实时掌握航班信息和出租车运行数据,提前做好车辆需求研判,多手段、多渠道引导车辆前往大兴国际机场运营,提升旅客出行效率。针对特殊天气等情况造成的出租车运力不足,大兴国际机场已建立应急协调机制,集中运力做好旅客出行保障,并根据特殊情况安排免费“爱心巴士”满足旅客出行需求。

据了解,各种陆侧接续交通协同服务的基础就是一套同时部署于大兴国际机场AOC指挥大厅和北京市交通委TOCC运行监测调度中心的新机场陆侧交通综合保障与指挥调度系统。

这一系统以大兴国际机场陆侧交通运行监测协调调度业务需求为出发点,解决机场空侧航班客流与机场陆侧的到站、发站和高速公路、出租、机场巴士、省际客运、轨道交通、高铁等接续运输协同服务面临的壁垒和效率问题,实现对大兴国际机场陆侧交通一体化监测和协调联动,保障新机场陆侧交通供需平衡及运行顺畅。

目前,北京市交通运行监测调度与大兴国际机场现有信息系统已完成对接,实现了大兴国际机场与北京市交通运行监测调度系统的信息共享和业务协同,可在机场日常以及突发事件、大型活动期间保障各种接续交通的安全、有序、畅通运行。“五纵两横”的立体交通网络也使得乘客借助航站楼、停车楼、轨道交通、行车道等完善的零距离换乘综合交通枢纽,出站或下车后步行1~2分钟内即可在B1层办理国内值机、行李托运和安检,实现无缝垂直换乘。

空管人员检查设备

科技铺路 工作人员如虎添翼

大兴国际机场利用科技创新技术,除了为旅客服务外,还为机场服务人员和机构提供了便捷。大兴国际机场成为国内首家实现A-SMGCS 4级灯光引导全天候使用的机场,也是国内首家实现三类B标准载客着陆机场,国内首家双跑道具备HUD RVR75米起飞能力机场。

A-SMGCS 4级系统可为机场范围内运行的航空器、车辆等目标提供自动监视、控制、路径规划及滑行引导服务。通过多种技术手段高精度实时监视航空器位置,为机场范围内运行的航空器提供自动监视、控制、路径规划及滑行引导服务。同时,A-SMGCS全场景应用平台还可收集航空器监视数据及飞行数据,为后续计算提供依据,并为工作人员提供数据管理、显示界面增强等辅助功能。

进近灯光能在飞行员了解飞机的高度、飞行的角度以及低能见度进近时起到关键作用,也为飞行员的精准作业提供了向导。

据大兴国际机场运行管理部机坪管制工作人员介绍,交叉道口信号灯自动控制是大兴国际机场提出的又一创新理念。目前,各地机场飞行区内尚无交通信号灯设置,根据运行规则,车辆穿行航空器活动区域时,需要司机停止并肉眼观测是否影响航空器,影响运行效率并存在一定安全隐患。大兴国际机场充分发挥A-SMGCS对航空器、车辆实时位置信息数据监测优势,正在场内设计作业车辆交通引导信号灯,未来将通过A-SMGCS的科学控制,有望确保航空器运行安全,提升作业车辆通行效率。

大兴国际机场投运后的泊位精确引导系统彻底改变原有人工开启泊位引导系统的模式。机组根据系统指示,精准入位,提升航空器运行效率。

大兴空管中心塔台管制员韩毅介绍说,即便是在大雾天气,机场部分跑道能见度低,飞机也能满足运行标准正常出港。因为大兴空管中心会开启最高4级的灯光引导系统,飞行员只需跟着眼前的绿灯即可从停机位一路滑行至跑道准备起飞。此外,大兴国际机场还拥有世界先进的三类B盲降系统,具备HUD 75米起飞标准,也就是说能够保障航班在能见度不小于75米的情况下起降。

作为中国规模最大的空地一体化交通枢纽,大兴国际机场航站楼延伸的六条指廊正好对着三条轴线,分别指向北京、雄安、天津,其被定位为大型国际航空枢纽、支撑雄安新区建设的京津冀区域综合交通枢纽,肩负着“国家发展新的动力源”使命,成为京津冀协调发展的新引擎。

蓝图已绘就,鼙鼓声乍起。规划发展部业务经理王毓晓说,依据《京津冀协同发展规划纲要》《北京新机场临空经济区规划(2016-2020年)》《北京大兴国际机场临空经济区总体规划(2019-2035年)》等,大兴国际机场吸引了国内外多家企业落户临空区。目前,大兴临空区累计注册企业达2961家,其中外资53家,累计投产企业8家。大兴国际机场正在汇聚区域经济发展的澎湃动力,打造着中国对外又一张“世界级名片”。

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