四型机场的协同优化与生态建构

作 者: 张洪 | 编 辑:孙文瑾 2023-01-31 17:41:00

   

  摘要:根据民航四型机场建设的理念认知,基于政策导向、创新实践与建设成果的基础上,概括了我国目前四型机场建设的推进现状,总结了实践成果与不足之处,应用系统性思维提出了四型机场生态的基本概念及属性特征,探析了建构四型机场生态的数字化创新优化路径、智慧化协同演进路线,并探讨了“十四五”期间科技创新赋能四型机场生态的对策建议。 

  关键词:航空运输  四型机场  协同优化 生态建构 科技创新 

    

  民用机场作为民航行业及综合交通的重要基础设施,是区域对外开放的重要空中通道与国民经济发展的重要动力源。当前,我国机场发展已经进入规划建设高峰期、运行安全高压期、转型发展关键期和国际引领机遇期。四型机场作为中国机场未来发展理念与战略方向,既是民航基础设施建设与航空运输业务发展之间的解决方案,也是促进我国机场从量优式发展转变为质优式发展的实施对策,更是筑牢民航安全底线、夯实智慧民航建设基石的重要载体。 

一、四型机场建设的推进现状

  201812月我国民航局颁布的《新时代民航强国建设行动纲要》,正式提出了建设平安机场、绿色机场、智慧机场、人文机场的发展目标。特别是2019年9月25日,习近平总书记亲自出席北京大兴国际机场投运仪式时作出重要指示,要求建设以“平安、绿色、智慧、人文”为核心的四型机场。开展四型机场建设,既是民航基础设施建设与航空运输业务发展之间的解决方案,也是促进我国机场从量优式发展转变为质优式发展的实施对策,还是民航业服务人民群众美好出行航空需求的重要体现,更是推进行业治理体系和治理能力现代化的重点任务。 

  (一)四型机场建设成果斐然 

  近年来,随着新时代民航强国战略的推进,民航局加强政策引导与顶层设计,不断深化四型机场的内涵与外延,相继出台了四型机场建设行动纲要、四型机场建设导则、打造民用机场品质工程、民航新基建、民航绿色发展、蓝天保卫战、智能建造等指导政策与配套文件, 明确了我国机场建设四型机场的目标任务与实施指南。我国各地机场基础设施建设取得了显著的成果,相关参与各方在机场的基础设施改造、业务流程优化、运行模式创新、服务品质提升等方面探索实践,一系列新技术、新产品、新装备广泛应用推广,若干技术产品打破国外垄断,全国涌现了以大兴机场、天府机场、深圳机场等为代表的一大批各具特色、成效显著的四型机场示范项目,有力促进了我国机场的安全运营、服务保障与绿色发展,初步构建了民用机场创新链、产业链、供应链融合发展的新格局。 

  (二)四型机场建设尚存不足 

  坚持问题导向调研我国四型机场的建设情况,在协同优化方面还存在以下不足: 

  1.四大要素协同不足,一体化推进不协调。片面地把四型机场简单化理解为新技术应用,将现代化机场的四大要素割裂开来,没有把四者充分有机融合、一体规划与协同共建,同时行业单位之间的运行衔接有待加强,与城市公共交通数据互联互通还不顺畅,与智慧交通、智慧城市、全域旅游与现代物流的协调发展还不够。 

  2.软硬件协同不足,内涵落地还不到位。片面追求“高、大、上”,突出地区特色因地制宜建设运营机场做得不够,个性不突出,同质化趋势日益加剧,只是在机场硬件建设上不断加大投入,在业务流程改进、旅客服务品质提升、从业员工培训等软件方面还存在短板,对旅客及员工的人文关怀还不够。 

  3.创新力量协同不足,产研融合还不充分。四型机场关键核心技术掌握不多,自主创新产品应用推广难,行业内外创新力量的汇集与凝聚不够,相互之间竞争大于协作,缺乏统筹合作与优势互补,还没有形成完善的产学研用协同创新机制。 

  4.制度实践协同不足,规范标准体系还不完善。由于新兴技术的迭代周期很短,但是现有技术设备有关规定修订较慢,四型机场建设中的有些新技术、新系统没有对应的具体规范标准用于指导实践,或者应用新技术的业务流程变更不符合现行规范制度。 

二、以系统观念创建四型机场生态

  四型机场建设中,智慧机场建设是基础工程,因为平安、绿色、人文更多体现的是四型机场建设的结果和状态,都需要利用智慧化的措施、手段来实现。四型机场的四大要素相辅相成、不可分割,四者之间是多维互嵌、耦合共容、高效联动、互促共生的关系。为此,要以系统观念促进四型机场全方位协同优化,全面塑造高品质的四型机场生态体系。 

  (一)四型机场生态的丰富内涵 

  四型机场生态是一个拥有“强壮躯体、智慧大脑、健康体质、文明灵魂”的多维立体有机生命体,是一个植入科技基因与创新元素的多元业态复合、协同共建共享的可持续发展体系,其总体框架包含目标层、特征层、路径层和实践层四个层面(如图1所示)。建构四型机场生态,就是以新技术、新理念为驱动力,以品质工程为指引,融合智能机场、海绵机场、韧性机场、生态机场、文明机场等内涵,使“平安、绿色、智慧、人文”四方面特质不断显现与增强,从机场规划设计到实际运行全生命周期的动态优化、协同革新的演化升级过程,以推动形成自治运行、自我进化、智慧发展的四型机场生态价值链,最终体现为机场的安全运行保障有力、生产管理精细智能、旅客出行便捷高效、环境生态绿色和谐,全面促进民航行业的格局重塑、流程再造和体系重构,创造经得起人民检验、历史考验的新时代中国特色机场新文明。 

   

  1 四型机场生态的总体框架 

  (二)四型机场生态的属性特征 

  一是以多元融合为特点的综合系统性。四型机场生态是由众多复杂系统组成,多进程时间协同、多元主体运行空间协同,综合配置人力、管理、资本、技术等软硬件资源,将新技术与机场建设运行流程相结合,持续改进提升工程品质以及建设运营的系统集成,实现全场景无缝耦合、全链条全面融合、全领域时空一体,创造高附加值的机场体验、高效率的生产运行和高颜值的互动体验,呈现机场生产运行各类资源要素有机融合的生态圈。 

  二是以全面协作为特点的开放包容性。四型机场生态是打破组织壁垒与业务边界,应用新兴技术提升服务体验、优化业务流程、赋能商业创新,拓展产业技术价值空间,通过空地协同、多机场协同、综合交通协同,加强与四强空管、智慧航司、智慧物流、智慧口岸等的泛在互联、协同交互,提高行业主体间的协同运行水平和服务保障能力,实现机场与智慧城市在安防、交通、物流、服务、旅游等多方信息共享,将传统的“机场到机场”运输升级为高品质的“门到门”服务,促进机场群与现代化都市圈、区域城市群的系统联动、协同运作。 

  三是以持续变革为特点的服务驱动性四型机场生态是通过理念创新、技术创新、制度创新与模式创新,不断创造新产品新业态、应用新技术新模式,从点的突破迈向系统能力提升,全面提高行业基础设施的智能化、自主化和绿色化水平,实现四型机场的政策标准、制度机制、设施设备、治理方式、人员队伍的新陈代谢、进化迭代,全链路促进人流、物流、资金流、信息流、数据流在机场及其周边临空经济区集聚与交融,突显机场的交通功能性、产业引致性和经济带动性,使机场成为驱动多领域民航强国、新时代交通强国的强大引擎。 

  四是以转型蜕变为特点的创新生长性。四型机场生态是对标“四个智慧”和“五个一”要求,聚焦未来机场场景化需求,采用新技术、新能源、新材料,使机场从分散建设到统筹共用、从经验决策到数据决策、从传统管理到智能管理、从服务行业到服务社会的转变,向技术贡献度更高、服务体验更佳、资源利用更集约、生态环境更友好的方向升级,推动机场发展质量全方位提高、治理体系全方位提升、发展方式全方位革,加快构建更高层次、更高品质的国家现代化机场体系。 

  (三)四型机场生态的数字化创新优化路径 

  聚焦生产运行、安全安保、旅客服务、智能商业、综合交通、能源管理、航空物流等业务节点,综合配置人力、管理、资本、技术、数据等软硬件资源,加快推进数字技术与机场运行模式、服务模式、管理模式等的深度融合,推进传统基础设施设备优化升级,促进机场设施设备之间相互融合、业务互通,通达机场之间共享共建、互联互通,全面降低安全风险、能源消耗和运营成本,用数字化手段“保平安、增绿色、促智慧、合人文”(如图2所示),推进机场从业务驱动向技术驱动、流程驱动向场景驱动、工具驱动向数据驱动转变,促使机场规划、设计、建设与运营全流程优化、全场景升级、全方位创新,使机场从分散建设到统筹共用、从经验决策到数据决策、从传统管理到智能管理、从服务行业到服务社会的转型,实现四型机场生态的总体系统安全、可持续发展、智能敏捷运行和以人为本治理。 

   

  2 四型机场生态的数字化创新优化 

  (四)四型机场生态的智慧化协同演进路线 

  四型机场生态的发展分为培育、成长、成熟三个阶段,遵循“政策指导—重点突破—典型示范—标准规范—全程协同—动态优化—治理升级—全域更新—总体迭代”的演进路线(如图3所示),通过智慧化手段推进四型机场资源协同化、技术协同化、流程协同化、业务协同化,加快四型机场建设的全过程、全要素、全方位智慧化协同升级,全生命周期提升平安机场可靠度、绿色机场友好度、智慧机场敏捷度及人文机场满意度,成为民航新基建先进范式、智慧城市标杆工程与综合立体交通核心枢纽,在全球机场建设运营领域建树引领标杆。 

   

   

   

  3  四型机场生态的智慧化演进路线 

三、科技创新建构四型机场生态的对策建议

  “十四五”智慧民航建设背景下,要将智慧技术融入四型机场全领域、全流程和全周期,促进“平安、绿色、智慧、人文”一体化融合发展,实现从规模扩张向品质提升转变、从封闭运行向开放发展转变,从粗放管理向精益治理转变,真正达成“人享其行、货畅其流”,打造精益成长、价值增长的中国特色、世界一流的现代化机场生态体系。 

  (一)聚集资源交融裂变,创建四型机场新动力源 

  1.应用智慧技术,集智攻关提升科技供给质量。强化数据驱动、集成创新、智慧管控、流程再造等理念,综合运用“云大物智移链”等新兴技术,聚焦重点环节和薄弱环节,精准把握“卡脖子”问题,施力于机场智能感知、互联互通、数字孪生和智慧协同的关键核心技术研发,不断突破国外的技术垄断,应用新兴技术提升服务体验、优化业务流程、使能商业创新通过对飞机流、旅客流、货物流、行李流、交通流作数字化处理、智能化响应和智慧化支撑,实现四型机场规划建设、安全运行、服务保障等环节的全区域覆盖、全流程管控、全场景赋能 

  2强化协同创新,构建政产学研用科技共同体按照“开放、合作、共享”的原则,促进航空巨头、国内外知名高校、研究机构、科技企业和机场集团的合作力度与深度,建立优势互补、项目共建、资源共享、利益共赢的战略伙伴关系,搭建多学科融合、多团队协同、多技术集成的协同创新平台,并加强行业各主体间、各交通方式、产业链上下游间的协同合作,构建“开放协同、合作共赢”的联合创新模式,健全从技术攻关、测试验证、行业应用的四型机场创新网络体系 

  3服务全生命周期,健全四型机场技术产品谱系按照“全面感知、泛在互联、人机协同、全球共享”的理念,从规划咨询、建设实施、安全运行、服务保障等多个维度,以“补链、强链、延链”为重点,抓好系统布局、系统组织、跨界集成,在智能感知、时空协同、泛在互联、数据活化、安全可信、服务优质等方面实现技术创新性应用,打造兼容安全、智能、集约、低碳的全生命周期服务总体解决方案,为旅客、货主及员工提供卓越高效服务与极致化品质体验。 

  (二)聚焦民航可持续发展,创建四型机场新策源地 

  1对标国际航空前沿,掌握智慧发展主动权握国际机场建设发展的新趋势新理念和新技术,以民航科创园区、工程技术中心、重点实验室等创新平台为载体建立国际民航科技合作平台,推动项目、基地、人才、资金一体化配置,面向未来机场做好技术沉淀储备、方案试验验证、产品迭代升级,发展四型机场战略咨询、技术总体、平台产品、运营服务、技术创新等业务,打造全域智慧、数字治理、智能变革、精致发展的四型机场生态典范。 

  2顺应绿色低碳趋势,增强可持续发展力融合贯通碳达峰碳中和理念,规划设计与建设注重经济、实用、适用,推动新能源、新材料和绿色技术的应用推广,持续推进机场能效提升、节能管理污染防治、新能源特种车辆、绿色建筑、资源集约节约等工作,更新换代机场节能环保设备设施,着力提高航班正常率,全面提高机场全要素生产率,广泛应用先进技术催生以集约共享为核心的四型机场发展模式。 

  3融入综合立体交通,服务双循环新格局运用5G、星链、区块链等新技术深度融合交通联运资源,运用信息技术深度融合行业生产资源,促进机场与航司、空管、保障部门的融合运行,打造机场全时空一体化数智化管理平台,助力机场网与航线网、运行信息监控网的高效协同,推动空地交通信息的互联互通与多式联运的无缝衔接,促使机场成为“双循环”发展格局下的综合立体交通枢纽。 

  (三)聚力自主创新航向,创建四型机场新增长极 

  1加快首台套应用推广,加速机场重大装备国产化加快智慧场面、智慧监测、智慧机坪、智慧跑道、智慧安、净空管理等四型机场相关领域先进技术和成果加快落地,不断增强创新成果转化能力与新兴技术综合集成能力,促进首台套重大技术装备示范应用,大幅提升机场设备国产化率,有效防范化解机场的运营安全、网络安全、数据安全、等各类风险,进一步健全从研发智造、转化应用到产业推广的自主创新链条,确保四型机场生态体系安全可靠、自主可控。 

  2矢志追求精益求精,匠心智造卓越品质工程对标“四个工程”要求,以“品质工程”理念为主导,树牢“三个敬畏”作风,夯实“三基”建设,全面推行现代工程管理,积极践行工匠精神,实施精品智、智能建造与精细化管理,创建基于民航生产运行全场景的智慧仿真模型,提升四型机场基础工程技术、关键技术研究及测试验证的总体集成水平,推动四型机场的高水平规划设计、高标准建设与高品质运营,致力于将四型机场打造成全国新基建样板。 

  3依托一带一路建设,助推中国方案走出去依托民航“一带一路”建设合作平台,促进机场国产先进装备与自主创新技术的全球推广,优化布局与协同架构“空中丝绸之路”全球航空运输网络体系,以产品输出、技术输出带动标准输出、服务输出、管理输出,推动民航优势技术与标准国际化,以民航新基建构建新的国际竞争优势,不断增强我国在全球航空业界的影响力和话语权,全力提升我国引领国际民航业发展的创新能力。(作者:张洪 单位:中国民航局第二研究所 

    

  参考文献: 

  [1]民航局发布《四型机场建设导则》[J].民航管理,2020(11):66. 

  [2]冯正霖.推动民航高质量发展开启新时代民航强国建设新征程[J].人民论坛,2018(5):6-8. 

  [3]屈建华.“四型机场”协同一体化建设浅见[J].民航管理,2021(04):87-88. 

  [4]冯广东,李彤阳,吴程程.智慧机场建设的探索与思考[J]. 中国民用航空,2021(7). 

  [5]李哲.民用航空区域多机场系统发展趋势分析[J]. 中国民用航空,2020(12). 

    

  注:本文系2021年四川省软科学项目“城市空中交通产业生态系统战略规划研究” (2021JDR0243)阶段性研究成果。原文发表于《中国民用航空》2022年第5期,在2022 世界交通运输大会(WTC2022)作线上专题报告,并收录于《2022 世界交通运输大会(WTC2022)论文集》