枢纽机场多主体联合运行场景及关键技术的研究和思考

本文转自：中国民航报

田原一、枢纽机场联合运行场景的愿景

智慧民航建设是“十四五”民航发展的主线。枢纽机场联合运行作为智慧民航建设的重要场景，也是推进智慧空管和协同空管建设的重大举措。

今年1月的全国民航工作会议指出，要加快推进智慧民航建设，深入推进《智慧民航建设路线图》实施，做好联合运行场景试点示范。机场联合运行以“业务联动同情景、数据联动做纽带”为使命愿景。深入贯彻落实《智慧民航建设路线图》，聚焦空管、机场、航企联合运行普遍存在的堵点、难点问题，融合智能感知、智能优化的协同决策和数字孪生技术，加快提升运行保障数字化水平，着力强化和完善空管、机场、航空公司、驻场单位等多元主体的数字化建设，推动各单位打破“信息孤岛”，破除流程障碍，打造多源数据顺畅流通共享、多元主体高效协同运行的智慧民航建设先行示范，树立共同情景意识，增强协同决策能力，提高航班运行安全和正常性，充分满足人民美好航空出行需要。

二、“四力”协同助力枢纽机场联合运行

（一）积极落实协同联动工作机制，形成机场多主体协同“合力”

机场联合运行要充分发挥机场运管委和区域运协委在航班生产运行中的协同联动作用，深入践行“协同提升，共建同行”理念，不断健全协同组织机制及航班保障标准体系，强化机场空地保障流程衔接，优化运行资源配置，切实补齐航班保障短板，使各主体单位的地面保障效率、航班放行效率及机场整体的航班正常性得到持续提升。同时，要发挥空管在区域协同运行层面的主导作用，科学研判飞行流量、综合保障能力，减少不利条件对航班运行造成的影响，确保航班保障平稳有序，形成机场多主体协同“合力”。

（二）强化数据治理夯实数字底座，提升数据交互和业务支撑“动力”

民航大数据体系建设工程是“十四五”期间智慧民航建设八大工程之一。枢纽机场联合运行首先要做的就是打破“信息孤岛”，破除多主体间的数据壁垒，推进数据互联互通。按照“数据业务化、业务数据化”的民航大数据发展要求，通过建立覆盖数据采集、汇聚、整理、融合、共享、应用等数据全生命周期的大数据平台，实现机场各运行主体的数据安全、高效共享，对生产数据进行全要素整合，充分发挥数据价值，夯实机场联合运行数据底座，提升数据交互和业务支撑“动力”。

（三）树立联合多主体共同情景意识，提高运行态势感知及应急“能力”

通过搭建统一的多主体联合运行态势感知平台，融合机场多主体生产运行关键信息，利用三维建模和数字孪生技术，取得态势推演、信息共享的关键技术突破，实现覆盖多主体、全面的运行态势感知和综合交通精准监控，树立空管与机场、航企空地一体的共同情景意识，推进航班运行感知从人工决策向用数据说话、靠数据决策转变。同时，通过打造空中交通与机场场面协同运行融合的数字孪生环境，开展运行仿真实验，利用空间计算、安全分析、地理引擎技术，为应急救援和安全分析提供直观、准确的数字化和可视化支撑，提高联合运行态势感知及应急处置“能力”。

（四）推进多主体协同联动数字化升级，提升航班运行协同“效力”

机场联合运行的本质是要提升各运行主体的协同联动水平，而目前各主体沟通协调的数字化和信息化水平较低。通过不断提升空管、航企、机场三方协调联动数字化水平，利用大数据和人工智能技术，分析计算各种变化因素对航班运行的影响，增强航班计划动态优化和航班协同指挥调度能力，为特殊情况下的航班计划智能调整、协同指挥和辅助决策提供数字化支撑，提高航班放行效率，减少旅客等待时间，推进多主体协同联动数字化升级，不断提升航班运行协同“效力”。

三、“五大”数字化运行场景推动枢纽机场联合运行落地

围绕枢纽机场联合运行的愿景和目标，重点聚焦联合运行态势感知、智慧联合运行数字孪生、联合运行辅助决策、应急救援协同和联合运行效能分析五个数字化运行场景，积极推动机场联合运行场景应用落地。

（一）联合运行态势感知

联合运行态势感知旨在解决目前空管、机场、航企以及机场运管委、区域运协委等机场各运行主体缺乏统一的态势感知和较为全面的监控手段，以及运行信息分散、信息不对称、运行管理工作效率较低等问题。通过加强空管、机场、航企之间的数据共享，融合航班、流量、监视、气象、情报、基础设施等运行关键信息，通过搭建统一的态势感知平台，实现“运行一张图、监控一个屏、统计一张表、决策一平台”，为运行管理人员和决策领导直观、全面、高效地提供涵盖航班运行各层面的关键信息，持续提升生产运行数据获取、数据处理、业务支持以及智能决策能力，逐步实现覆盖多主体、全面的运行态势感知和场面综合交通精准监控，树立空管与机场、航企空地一体的共同情景意识。

（二）联合运行数字孪生

智慧运行数字孪生主要解决目前多主体联合运行中空地数据存在断点，空中交通与机场场面运行融合的控制能力不足，运行监控模拟和仿真能力欠佳，缺乏对运行态势的立体化映射呈现等问题。通过探索数字孪生技术与航行技术的融合应用创新，利用空间计算、三维建模、地理引擎等核心技术，重点强化三维空域与场面运行综合态势监控、空域三维建模、场面运行三维建模、航班运行全阶段监控及回放、应急救援三维可视化等功能，实现对空中交通的数字模拟仿真以及航班全流程运行的立体化映射呈现，提升“车—机—场道（空中地面）”融合的立体运行态势感知能力，树立空管与机场、航企空地一体的共同情景意识。

（三）联合运行与辅助决策

联合运行与辅助决策系统旨在充分发挥空管在区域协同运行层面的主导作用，解决目前枢纽机场多主体联动的协同运行及处置数字化程度较低的问题。通过不断完善空管、航企、机场三方工作协调机制，科学研判飞行流量、综合保障能力等，综合应用航班动态、计划、流控、天气、机场保障条件等运行关键数据，衡量机场通行能力，分析计算各种因素变化对后续航班的影响，为重要航班保障、航班动态调时、大面积航班延误处置、临界延误航班保障、航班时隙交换等特殊保障提供智能建议和辅助决策手段，提升枢纽机场联合运行的航班放行效率，减少旅客等待时间，提升航班正常性。

（四）联合应急救援协同

联合应急救援协同平台旨在解决目前应急救援工作存在的航班运行“不一定能看到、不一定能听到”，应急管理和信息发布工作缺少高效辅助手段等问题。通过及时的信息同步共享，树立各主体应急救援的共同情景意识，实现应急救援方格图可视化、场面视频同步显示、应急车辆信息可视化等，为应急救援、安全分析、救援路径规划和应急演练提供直观、准确的数字化和可视化支撑，提升应急处置效率和安全运行能力。

（五）联合运行效能分析

联合运行效能分析平台旨在解决目前协同运行的数据分析和统计更依赖各方运行人员通过纸质方式开展，全面性和准确性不足，运行效能和品质分析的数字化支撑能力欠缺等问题。深化对现有数据指标的整理分析，围绕影响联合运行品质的各要素，结合联合运行过程中形成的相关数据，满足联合运行的指标计算、效能评价、可视化分析需要，支撑联合运行效能分析和评估工作，实现对重要航班联合保障、航班动态调时建议、临界航班辅助放行、大面积航班延误辅助建议、航班时隙交换建议、流量管理日计划等方面运行情况和运行品质的可视化分析和统计评估，推动运行质量评估工作由主观经验判断向数据评价转变，为联合运行质量评估和资源配置优化提供数据决策支持，助力运行效率持续提升。

（作者单位：民航西南空管局通信网络中心）