摘要：目前高速发展的网络数据平台，以及运用云数据进行运算的高科技正在逐渐转变人们的生活观念和组织形式。机场作为满足航空运输需求的载体，受到了不可避免的影响。建设“智慧机场”能使机场运行效率以及管理效能提升，在建设过程中需要进行资源整合，互联互通，加强安全防护，对于旅客个性化服务做到线上线下的贯通性。对于重庆江北国际机场来说，智慧机场就是称职的人、优秀的组织、适当的业务流程和配套的设备设施及系统集成，以实现随着环境和技术的不断演进和升级。本文从“智慧机场”理论研究开始，结合国内外成功案例，总结经验，结合江北机场现阶段存在的不足，提出相对应的解决方案。
关键词：智慧机场；江北机场；智能化
1 绪论
1.1 课题研究的背景和意义
机场，是世界上规模最大、结构最复杂、吞吐量最大的运输载体。不仅如此，机场还是一个庞大而复杂的系统。研究智慧机场的意义在于为提升旅客满意度的需要作准备。目前，旅客对机场的服务需求、服务种类、服务质量要求越来越高。依靠科技的手段，依托大数据，信息技术水平的全面化提升，将云计算、物联网、大数据引入机场，机场信息化服务的水平才能越来越高，才能最终建设成让旅客满意的智慧型机场。
江北机场要建设“智慧机场”。一方面，加强资源与设备设施的互联互通，使资源与物高度相连，机场服务得到普及，设备设施与资源的互联互通得到加强；另一方面，积极监测安全风险和避免风险需要预防安全、监测安全风险和预先防范战略。根据旅客的喜好，全程提供个性化服务和无缝的线上线下链接。管理实行可视化，飞机与资源、人员、设备的相互适应符合可视化，管理指令准确地传达给各阶层的员工。另外，决策“智慧”化程度较高，可实时把握机场整体运行动态，提供准确的态势预测和分析。本次论文研究将从“智慧机场”理论研究开始，结合国内外成功案例，总结经验，结合江北机场现阶段存在的不足，提出相对应的解决方案。
1.2 国内外研究现状
黄华强、戴治洪、李智（2018年）表示，“在追逐梦想之前——重庆机场“智慧机场”建设的纪实文学”，当今世界和社会发展的主流是信息化，是促进社会变革的中坚力量。信息化水平是一个国家和企业的国际竞争力和现代化的重要指标。这篇文章举例说明了重庆“智慧”机场的梦想。“智慧机场”是实现民航强国战略的必由之路。同时，民航机场信息化是未来建设和发展的必然趋势。
冯金平、张强（2019年）在“智慧机场城市的未来——重庆机场“智慧机场”2019知博会上登场。多个航站楼运行时代下，重庆机场规模日益庞大，运行环境也将日趋复杂，需要有一套高效的运行管理系统,为此，重庆机场集团积极探索“互联网+管理”落地策略,全力推进智慧机场建设,让系统和平台发挥作用,解放生产力，提高运行效率。智慧化让机场运行更高效，也让旅客出行更便捷。
肖兵（2020年）在《智慧机场的大数据管理在机场商业中的应用》提出现代信息科学技术的迅猛发展无疑给社会或者旅客的感官体验都带来巨大的冲击，不知不觉间互联网、大数据、人工智能、物联网等陌生的字眼早已经投入到应用中。再者智慧机场的建设过程中，机场商业和机场航空主业是同步协调的命运共同体，需要进行一场思维和企业的革新。只有敢于创新，勇于变革，打破传统思维，树立智慧的管理思想，才能使智慧型机场建设有所成效。
李春雪（2017年）在《迪拜航空枢纽对我国航空枢纽建设的经验借鉴与启示》中提到迪拜机场具有位置、旅客量、XX、机队实力、基础设施、地面交通网络的成功因素。建设智慧机场以此为展开得知需要完善的政策和配套的中转设施、建立和航空公司战略合作伙伴关系、综合交通的建设、减少多机场内同一系统的机场内部竞争、培育和引进高端紧缺人才。
张哲、袁健、肖庆华、黄晓柳、张燕、徐元东（2018年）探讨“智慧”机场建设路径介绍了全球“智慧”机场建设情况。“智慧”机场的做法主要侧重于旅客服务和生产作业，例如新加坡昌吉机场、迪拜机场等外国机场的成功事例就证明了这一点。其中大多数“智慧”建筑适用于旅客服务和操作，并使用诸如生物学和电子技术等新技术来改进旅客服务的自动化。活动领域的重点是A-CDM建设，从而节省了时间，从而提高了生产效率。
1.3 课题研究的内容及论点
1.3.1 研究内容
本文研究的是大数据等新兴技术支持下，国内外发展状况，以及江北机场发展“智慧机场”的未来走向。
1.3.2 主要论点
“智慧机场”是一块拥有巨大的市场潜力与无限的发展前景的“香饽饽”，无不吸引着各种准入者，国内就以BAT（阿里、百度、腾讯）和华为为例，他们以互联网、大数据等新兴技术实现智能化、便捷高效化。本文研究的是大数据等新兴技术支持下，国内外发展状况，以及江北机场发展“智慧机场”的发展趋势。本文就以下观点进行阐述：
第一，智慧机场建设需要便捷化和智能化相结合。
第二，智慧机场建设需要擅于运用新技术。
第三，智慧机场建设需要数据网络的安全。
2 “智慧机场”的相关理论研究
2.1 “智慧机场”的含义
智慧机场是智慧型的机场。通过“智慧”平台有机整合诸如航空公司、乘客、飞机、机场和机场运输设备等，并使所有部件相互连接和相互作用，各元素有条不紊的运行，打破传统的“垂直式”运行，做到“水平式”运行方式，让顾客真正体会到高效、便捷和智能化。
2.2 “智慧机场”相关案例
北京大兴国际机场旨在实现“airport3.0智慧机场”的运营管理理念，构建基于大数据、云计算、物联网的九大管理业务平台，包括航班生产运营模式、旅客运营服务、空侧运营管理，综合安全、交通、能源、商务、环境信息、货运信息，实现全业务“智慧”化管理，建成国际领先的“智慧”机场。
青岛胶东机场建设“智慧”机场以机场迁建为契机，创新设计了整体信息架构，构建了云数据中心和“4+1”平台，实现了机场安防、运营、服务、管理四个领域全业务数据的交换与共享，服务和管理。47个应用系统相互连接，以实现综合服务、操作和信息控制整合。
上海浦东机场技术团队深入挖掘信息系统“智慧”运行控制平台的潜力，加强机房的深度监控，增加核心机房的可视化管理板，通过搭建良好的开放性和统一性的基础。考虑到网络流量，为安全分析和监测的执行增加了新的功能，从而检测网络上的信息安全状况。
2.3 “智慧机场”未来发展趋势研究
2.3.1 智慧机场建设需要便捷化和智能化相结合
近年来，无论是人工智能的发展，或是前年的5G技术的兴起，都说明随着前沿科技的不断发展，人们对于智能化的探索还有很长的一段路要走，这样促使他们对智能化出行的愿望越来越强烈。随着a-cdm（Airport collaborative decision，机场协同决策）的普及，机场、航空公司、空管、监管单位之间的互联互通全面实现，大大提高了旅客与机场的互动率。
2.3.2 智慧机场建设需要杰出人才资源
好的平台往往需要杰出的人才资源，也就是擅于使用新技术，擅长使用新技术的人才。未来“智慧”机场体系建设的核心在于人才培养计划。创新型人才培养计划需要引起各方关注，努力建设未来机场建设所需的“四型”人才。也就是说，具有平安底线思维、绿色发展理念、智慧洞见模式以及人文思考方式等能力特征的全新人才。
2.3.3 智慧机场建设需要数据网络的安全
对于大型中型机场，生产终端的类型和数量都很大，无法通过现有的管理系统和技术手段加以充分管理，恶意者可以使用非法连接到机场的信息网络，网络的边界变得无法控制，导致诸如防火墙、IPS等信息安全设备的损坏，机场信息系统的安全运行受到严重威胁。例如，在缺少入口认证系统的情况下，攻击者可以自由和非法地与机场系统连接，从而使网络边境保护设施无法运行，从而使进入内部网络的捷径无法运行。如果机场在运行过程中遭到恶意分子的袭击，则会泄露诸如登机位置和登机点等信息，对机场的安全运行造成威胁。
3 江北机场“智慧机场”建设现状分析
3.1 江北机场发展现状概述
江北国际机场位于重庆市近郊，距渝北区两路镇东北21公里，距市区不到30分钟。邻近城市，满足城市消费者和潜在消费者的需求，从而有效地保证了民用机场的经济效率。根据重庆市的未来发展方向，江北机场的选址满足机场工作人员的生活和出入等需要，可以长期使用。
从2011年到2019年，重庆江北机场的客运量、货运量和起降飞机量稳步增加，机场的交通量继续增加。下图提供了具体数据。目前，重庆江北机场有95条国际航线。到2019年底，开通了95条国际航线，包括21条洲际航线，覆盖罗马、伦敦、墨尔本、纽约、旧金山和莫斯科等国家。让不沿边、不靠海的重庆加强了与世界对话的机会。到2019年底，江北国际机场开通了18条国际货运路线，涵盖了阿姆斯特丹、法兰克福、芝加哥、莫斯科、汉恩、亚的斯亚贝巴、悉尼等国。
枢纽机场每天的乘客超过200000人，如果把机场工作人员一起算在内，将会达到中等县城的城市人口流动的规模。业务量的增加将加快从机场到“智慧”机场的速度，从而满足信息时代乘客的需要。
图 1 2011-2019年重庆江北机场旅客吞吐量统计图
图 2 2011-2019年重庆江北机场货邮吞吐量统计图
图32011-2019年重庆江北机场起降次数统计图
3.2 江北机场“智慧机场”建设现状分析
3.2.1 国内“智慧机场”建设现状
近年来，中国智慧机场市场迅速增长。到2017年底，中国“智慧”机场市场的规模增加到32.3亿元。“智慧”机场的市场价值到2018年突破36.7亿元。
图 4 2013-2018年中国智慧机场行业市场规模及增长
根据中国民航局的“十三五”计划，新建或扩建的机场将增至213个，重新安置的机场将增至19个。关于“智慧”机场的建设，“十三五”投资将比“十二五”以来增加。假设每一机场“智慧”建设的平均投资比“十二五”增长50%，建设期间投入资金将会达到7500万元，中国“智慧”机场的投资将达到174亿元。
3.2.2 江北机场“智慧机场”建设现状分析
在多跑道、多航站楼同时运行的时代,重庆机场的规模日益庞大,运行环境日趋复杂,这就应运而生的有了一套高效的运行的管理系统。为此,重庆机场集团通过积极探索“互联网+管理”落地策略,全力推进了智慧机场建设,让系统和平台发挥其该有的作用,做到解放生产力，提高运行效率的目的。分析智慧机场就需要了解智慧机场的运行方式，换句话说就是运行系统。其中，以下面四种最为突出：
机场协同决策系统(A-CDM)。重庆机场结合民航机场航班协同运行发展规律和自身实际业务需求,依托A-CDM系统建设,提升重庆机场与空管、航司等民航主体单位间的航班运行管理效率。A-CDM系统坚持共享、智能、协同建设理念,对接空管、航空公司等相关单位40余个系统的数据交换,交换数据达350余项,实现对45个航班保障节点进行数字化管控,其中约70%节点数据实现自动采集。系统现具有多源数据融合、精细化进程管控、航班智能调度、航班时刻精准预测、放行时隙智能分配、航班运行异常恢复、运行数据统计分析七大功能。通过对A-CDM系统应用,2019年上半年放行正常率为89.53%,同比增长0.80%,位列全国十大机场第4位。
重庆机场全景增强监视系统(APES)。采用大场景智能分析、视频识别跟踪、多点定位数据处理等关键技术,实现在视频画面中对正在运行的航空器的精准识别,结合所部署的高倍数球型摄像机完成对监控画面中重庆江北国际机场三条跑道及停机坪中航空器、保障人员及车辆等物体进行自动跟踪。同时,基于图像处理技术,在低能见度及强光环境下该系统也有良好性能。实现以全局的角度对整个机场场面的运行态势进行实时监视。
重庆机场智能统一安防集成平台。2008年重庆机场提出大联网建设理念,按照“建立一套监控管理体系、建立一张专用安防网、打造一个整合全场的平台”思路建设安防集成平台。平台整合重庆江北国际机场场区内8300余个监控摄像头,通过2.5D地图集成显示呈现,同时将门禁、消防报警、红外报警和手动按钮报警等安防系统进行统一整合。未来将重点构建“一库一平台”,建立人脸识别库,通过一个“智慧”视频分析平台，需要实时分析与水量有关的视频数据，并建立一个“智慧”、快速反应和事后预测系统，以提供全面的安全信息。重庆机场航站楼建筑信息模型管理系统(BIM,Buiding Information Modeling)。BIM系统引入三维建模技术,实现重庆江北机场T3航站楼建筑管理数字化、可视化。围绕四型机场特别是智慧机场设计功能模块,开发能耗智能分析、大型机房结构透视、设施设备智能报修、全息应急演练等功能模块。让使用者戴上VR眼镜就能迅捷掌握处理机场现场运行情况,提升航站楼管理效率。
智慧机场建设没有终点。未来,根据机场运行及旅客出行需要,重庆机场将在数字化转型顶层规划及人才培养、大数据架构及应用、航班保障节点智能采集系统、智能仓储系统及生物识别技术应用等方面不断加大力度,为重庆机场高质量发展提供持续创新动能。
3.3 江北机场“智慧机场”建设缺陷
3.3.1 机场系统不统一，精准化不足
智慧机场建设最难做到的不是新技术的推广，最难的是上下统一的系统。而建设的不足在于机场精准化，资源整合周期过长带来机场子系统紊乱不齐，机场生产运营通过各单位的协同配合的情况影响到了地面航班运转效率，以及空中的民用航班进离港效率和机场整体的航班正常率。江北机场建设智慧机场存在着系统信息沟通的不统一性，在机场系统各个子系统之间信息的共享不足。
3.3.2 旅客信息无法实时更新
建设江北智慧机场的旅客服务方面，旅客信息没有做到深入挖掘，这就造成无法提供给旅客超出预期的用户体验，旅客更希望自己能够被记住，机场能提供精细、周到、贴心的服务。江北机场建造“智慧”机场不仅仅存在着简单的建筑问题，还有着航班的进出港，旅客的值机、边检、安检、摆渡、登机，行李的运输、分拣、提取等问题。这些问题都需要实现统筹管理、协调运营、互联互通等，以及需要相关信息技术的辅助。
3.3.3 旅客需求信息传递不准确
对提高机场总体运营效率的需求很大。目前现有的运营流程暴露出了的江北机场运行结构布局分散，环节较多；各部门之间信息的传递准确性差，效率低下；具体业务部门反应速度缓慢，指挥部门协调具有一定的困难。这就形成了江北机场旅客的需求信息传递存在不准确性，容易出现纰漏。
3.3.4 快速发展与保障能力不足的矛盾
民航的主要矛盾是迅速发展与安全能力不足之间的矛盾。就江北机场而言，机场运行的复杂性影响了基础设施的安全。尽管机场的规模越来越大，机场安全还是不断的受到威胁，机场的运行资源日趋紧张，治安环境、反恐压力的问题还是在日益增长。同时，服务质量受到业务多样性的影响。造成人们追求美好生活，出行需求多样化的以及个性化体验感不佳，旅客的满意程度没有那么高。
3.3.5 基础保障设施不完善
江北机场建设“智慧”机场的基础设施的安全条件不足，包括硬件设备、加工设施、安全服务能力等。机场规划与城市规划之间的联系普遍不足，加上机场扩建的外部制约因素，使得扩建项目的实施更加困难。枢纽机场扩建项目没有充分侧重于机场的总体规划，往往超越机场的一般规定，从而影响到项目的进展。部分原因是现行修订的一般条例范围很广，应急规划没有充分考虑到业务效率和服务质量，需要重新修订。我国枢纽机场智慧化的应用水平一般很低，对功能区的系统规划和管理能力协调不够。飞行区内特种车辆的保障，终点站内部的安全检查，行李等与旅客有关的流程，一线员工专业技术能力等方面的存在着不足，这都制约枢纽机场运行保障能力和服务水平的稳步提升。
4 构建重庆机场“智慧机场2.0”的策略建议
4.1 打造机场精准智能
江北机场可通过在“智慧”机场内安装定位和导航系统、工作人员定位同步、工作人员定位和位置分布数据来了解工作人员的实时动态，从而知道工作人员的定位和位置分布管理，监督工作人员的行为，培训良好的业务做法，减少出现“三种违法行为”。通过使用高速视频链路，在该区域进行大规模视频跟踪，可以随时观察每个区域的现场情况，并方便实时管理。改进关于“智慧”机场系统的信息交流，改善机场系统子系统之间的信息交流。
4.2 实现旅客信息实时更新
通过与网络公司合作建立“因特网+机场”“智慧”模型，使用户之间能够密切联系，并使“智慧”机场能够为旅客服务。江北机场必须培养良好的顾客意识，采用面向顾客的工作方法，满足顾客的需要，成为所有活动的目标和中心。机场的建造必须始终注重乘客的福利和满意程度，需要空中交通效率、乘客行程、公共交通交流、过境时间和第一批行李到达的时间作为衡量标准。我们可以把建设重点放在旅客服务和不断改进机场设施的过程上。在“智慧”机场建设方面，江北机场可以通过大数据技术全面采集机场空陆侧和航站楼的各项数据信息，为机场的统筹协调及业务办理提供主要的数据指导，优化旅客的乘机的体验，保障机场的运行安全可靠。通过物联网技术实现人与物、物与物间的泛在对接，有效传输机场各项数据，为智慧机场建设提供技术的支持。结合机场空侧、陆侧及航站楼的工作内容，物联网中的射频识别技术、传感器技术及全球定位系统等技术，助力智慧机场。
4.3 完善旅客需求信息
随着人们对更好生活的渴望，对机场服务的需求越来越大，而且越来越多样化和个性化。机场为了满足旅客迅速安全通行的需要做出了改变。乘客首先使用自己的手机，直接通过重庆公共微信自助服务。其次，移动电话上使用二维电子编码的登机卡可以减少等候时间。最后，以前需要在柜台进行的行李服务，现在都可以通过自助柜台进行运送行李了。我们通过科学和技术工具，利用广泛的数据，发挥巨大的协同作用，并实现互联网+机场。这也有助于满足目前机场在极其困难、复杂和多样的条件下工作的旅客的旅行条件。
4.4 加强与其他交通方式联动
解决行业发展现状和机场设施基础问题的最快办法是需要加强民航与其他运输方式之间的有效联系，建立一个以机场为基础的现代综合运输系统，并建立多式联运。在江北机场建造“智慧”机场需要改进综合交通监视、智慧服务、“智慧”移动控制等。进行公共区域旅客的人流监测技术、综合交通运行状态检测技术和运力仿真评估以及动态推演预测预警技术的研究，认识到综合交通的运行态势；同时考虑到综合交通动态，在综合城市运输系统的框架内，对综合运输中心（GTC）和周围的基本公路进行综合规划，为多式联运奠定基础；并在GTC的基础上，通过机场停车场、出租车/汽车储罐网络和接待区、周边公路和其他综合设计的陆路交通区整合各种运输手段；公共交通管理的发展，机场交通的实时管理，以及通过使用现代信息手段在不同运输方式之间建立的联系，使得机场资源的有效连接成为可能。大幅度提高操作效率，最大限度地减少乘客等候时间。利用乘客疏散和运输容量调整技术、灵活调度运输容量和应急规划技术，协同运行和管理交通的技术，乘客紧急疏散技术；综合多式联运安全系统、“智慧”导航系统和多模式运输自助装置的实施，为乘客提供了方便用户的“智慧”服务。
4.5 加强基础设施建设
加强与地方当局和外地单位的沟通与合作。制定机场战略计划，明确机场今后的方向和优先事项。将“智慧”机场建设纳入综合城市规划方案的主流，有助于地方XX和机场的发展。研究国内外机场的发展情况，充分利用在建设先进机场基础设施方面积累的经验，并加强机场结构、机场配置等基础设施。重点建造一个“智慧”港口，并测试整个行李跟踪过程和促进“智慧”物流。重庆机场需要继续实施GTC车库的“智慧”应用，加快GTC车库从“智慧”到“智慧”的转换速度，并将现有的高品质导航模块和百度导航模块结合起来。改进车站内的精确定位和“智慧”导航，同时通过移动电话搜索车辆，实现直接导航。
5 结论
智慧机场的建设通过字化技术联系密切，打造机场精准智能为目的，通过大数据技术和物联网等技术进行数据传输，实现机场数据的全面采集与分析，为智慧机场落实提供数据支持。利用人工智能技术替代人工操作，提高智慧机场的运行效率，为旅客提供更为便捷的机场服务，打造一流的旅客优质服务。同时，为满足旅客出行安全便捷的目的，需要不断的完善工作系统，通过科技手段，依托大数据，践行大运行，完善大协同，实现“互联网+机场”型智慧机场，并最终做到为人民谋福利的目的。
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