为贯彻落实国家生态文明建设战略部署以及局方平安、绿色、智慧、人文四型机场建设的要求，长沙机场积极探索绿色智慧机坪的数字化转型，朝着“智慧化应用、信息化管理、系统化发展、自动化运行”的方向砥砺前行。 

　　从“油改电”阶段的试点，到“蓝天保卫战”时期的推广，再到牵头成立技术创新战略合作联盟探索前沿领域，长沙机场践行创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念，努力推动机坪设备沿着从电动化到信息化到智能网联化的技术路径不断演进，助力行业高质量发展。 

一、“油改电”试点阶段

　　2014年，民航局下发《关于机场开展地面特种车辆“油改电”工作的有关意见及要求的通知》（局发明电【2014】1355号），提出“个别试点-总结规律-制定标准-出台政策-全面推广”的总体工作思路。次年，在《关于确定机场地面车辆“油改电”专项工作首批试点单位的通知》（局发明电【2015】201号）中，民航局明确 “妥善处理好安全、服务、环保和效益之间的关系，探索形成高效的运行管理规范和商业模式”的工作要求。 

　　作为全国首批“油改电”试点单位，长沙机场在没有任何经验可供借鉴的情况下，坚持“以地面特种车辆电动化为核心，以满足电动车辆高效充电需求为导向”的原则，有序推进“油改电”试点工作，实现了“统一管理、兼容充电、安全运营”的目标。 

　　（一）车辆电动化建设——规划先行，循序渐进 

　　电动地面特种车辆的购置和使用是机场“油改电”工作的根基。长沙机场坚持“规划先行”的原则，基于对民航特种车辆的了解，按照“优选车型，适当批量，循序渐进”的思路进行电动地面特种车辆采购，不局限于购置成熟的道路电动车辆，而是循序推进电动特种车辆的试用。科学的采购方式使得长沙机场在满足实际运行需求的同时有效控制了采购成本，防止设备闲置。积极、有序、科学、稳妥的推进思路为“油改电”工作打下良好基础。 

　　（二）充电设施建设——合理布局，科学控本 

　　1、就近布局，构建科学充电服务网络 

　　“顶层设计”是充电设施建设的第一步，为了最大程度实现车辆就近充电，需要因地制宜选择合适的充电桩布局方式。长沙机场地处南方，鲜少出现极低温天气，比起采用集中式充电站安置充电桩，更适合充分利用已有的空间资源与配电容量，将充电桩分布到保障车辆运行的每一个区域。这种布局方式不仅可以有效减少地面特种车辆充电时的无效空跑，提升充电设施的运转效率，也极大降低了飞行区域施工难度和成本。 

　　2、统一标准，建立高效兼容充电模式 

　　   在“油改电”试点初期，市场上电动特种车辆所采用的动力电池材料、充电接口规格等各不相同，与之匹配的充电设备品种繁多，引发了重复购置、无法统一管理等问题。面对挑战，长沙机场在行业内率先将锂离子动力电池管理模式应用到非锂系动力电池上，在铅酸电池上安装BMS，成功统一充电接口、通信协议、交互过程三大标准，实现兼容充电。同时，针对部分物流电动车辆和进口民航地面特种车辆普遍使用低压80v平台，却没有与之相匹配的国标低压充电桩这一难题，长沙机场以局方“加强与国内有实力的电动车和充电设备设计制造企业的深度合作，探索建立‘行业使用需求-产品设计生产-采购运行保障’的整体解决方案”的思想为指导，联合普天新能源研制出国标低压充电桩，并在长沙机场率先应用，良好的使用效果使其在业内逐步被推广。 

　　经过试点阶段的发展，民航地面电动特种车辆及相关充电设施由过往的显著差异化发展到国标统一。国际上的部分厂商也开始按照中国标准进行生产与销售。 

　　3、降本增效，打造高效共享配电系统 

　　“油改电”试点的经济核心在于控制充电设施的建设成本，其中，充电桩的成本相对刚性，供配电改造成本具有较大弹性。长沙机场在供配电改造中充分利用已有电力容量，采用充电桩与就近设备共享配电的模式，有效控制供配电改造工程量与实际投资规模。 

　　（三）充电服务体系建设——实时监控，智能运维 

　　1、信息赋能，搭建充电监控管理平台 

　　作为运营方，长沙机场通过对充电过程的数据采集分析建立起统一的设备监控管理平台，实现了充电过程实时监控、刷卡认证、计量缴费、统计报表等功能。通过这一信息化平台，各驻场单位只需按照国标要求购买电动车辆，便可在机场提供的充电设施上自助充电，不仅有效提高了充电体系管理效率，也实现了市场化运营。 

　　2、专业引领，组建优质运营维护团队 

　　新能源设备投入运营后，需要由专业技术团队负责日常的运营维护。长沙机场组建了国内机场首批专业化新能源设备维保队伍，并建立了国内机场首个专门的新能源设备维修保养中心，有效提升了电动车辆、充电设施的运维能力及使用效率。 

　　通过四年多的试点工作，长沙机场在行业内率先建成覆盖机坪所有运行区域的充电设施，并以统一平台的形式为所有驻场单位提供服务，成功迈出了绿色智慧机坪建设的第一步。 

二、“蓝天保卫战”阶段

　　随着新能源汽车产业的高速发展，民航绿色发展进入到推广应用的关键阶段。2018年9月，民航局在《民航贯彻落实<打赢蓝天保卫战三年行动计划>工作方案》中提出“以机场场内车辆‘油改电’和APU替代项目为抓手，不断推动行业结构性节能减排工作走向深入”的要求。 

　　在前期“油改电”试点工作的基础上，长沙机场按照“应电尽电，应用尽用”的原则，从航空器和机坪特种设备两个方向重点推进机坪节能减排工作，实现了两个“百分百”，即APU替代设备的使用率100%，新进可电动化车型的电动化率100%。电动车成为日常航班保障主力，运行频次超过燃油车，居全国前列。 

　　随着新能源设备的全面应用，如何实现可持续化运营成为绿色智慧机坪建设的当务之急。这其中成本控制至关重要，尤其是在全球疫情的冲击下，各航司和机场都在探索既能解决运行痛点又能控本增效的创新路径。在新能源设备的推广中，设备采购成本相对刚性，因而配电改造和后期运营成本成为成本控制的关键。  

　　（一）降低充电设施建设成本—研发智能电源分配系统 

　　为进一步降低配电改造工程的准入门槛和资金投入，长沙机场研发并落地了智能电源分配系统，能够在优先保障APU替代设备使用的前提下，实时、动态地将富余电量分配给充电桩使用，实现充电桩与APU替代设备错峰共享配电。这一创新成果为长沙机场节约成本一千多万元。 

　　（二）控制新能源设备运营成本-建设“一动一静”管理平台 

　　为加强机坪设备运维，长沙机场运用信息化技术搭建了“一静一动”两个管理平台。“动”是指对散布在广阔机场各区域内所有新能源设备的实时动态监控管理，通过对机坪运行设备间数据的采集、分析与交互，实现对入网设备实时监控、智能控制、安全预警等功能。“静”是指对运行设备的全生命周期管理，为所有机坪新能源设备建立覆盖采购入网、使用维护、报废评估全生命周期的电子档案，设备管理、运维的无纸化极大降低了运行成本。 

　　经过三年的努力，长沙机场全面建成了覆盖所有机坪充电设施、新能源车辆、APU替代设备的统一管理平台，实现了电动化到信息化的跨越。同时长沙机场通过一系列创新，有效降低了成本，实现了可持续化商业运营，绿色智慧机坪建设取得阶段性成果。 

三、“创新联盟”阶段

　　进入“十四五”时期，我国新能源产业发展由“链式关系”逐步向“网状生态”转变，相互赋能、协同发展成为各类市场主体发展壮大的内在需求，整体呈现融合开放的新特征。为加快新形势下的高质量发展，民航局于2020年下发《中国民航四型机场建设行动纲要 (2020-2035年)》，并开启民航产业技术创新战略联盟试点工作。 

　　2021年，长沙机场依托创新工作室，邀请航科院、普天新能源、宇通客车、TLD等多家单位共同组建创新战略合作联盟。联盟着力运用新技术解决机坪运行痛点，积极开展前沿技术探索。 

　　（一）新能源设备安全运营管理——多维革新，筑牢防线 

　　四型机场建设中，平安是基本要求。现阶段地面新能源设备已成为国内民用机场航班保障的重要力量，但偶有发生的动力电池自燃、电气线路起火、拉弧伤人等不安全事件引发了业内对安全运营的高度关注。机场地面新能源设备的安全运营不仅涉及设备自身，还关乎航空器、旅客人身财产安全等，一旦酿成事故影响极大。2020年，民航局发布《关于进一步加强机场新能源汽车运行安全管理工作的通知》[局发明电【2020】2032号文]，要求机场发挥安全运行主体责任。 

　　在新能源设备安全管控中，长沙机场坚持“科学运维、规范作业、及时预警、专业处置”的原则，从“预防”和“应急”两个维度，“平台、制度、机制、人员”四个方面出发，有效解决机场地面新能源设备运营中存在的安全问题。 

　　1、成立设备管理委员会，健全完善规章制度 

　　长沙机场成立了由各新能源设备责任单位组成的新能源设备管理委员会，统筹协调机场范围内新能源设备的安全运营。同时，长沙机场不断建立健全管理制度，针对新能源技术特点、机场环境气候等制订专项规章，并结合行业变化及时更新制度和评估体系。 

　　2、强化人员技能素养，培养“三位一体”专业队伍 

　　长沙机场积极开展新能源设备知识普及、系统培训及相关考核，不仅培养了专业化新能源设备运维团，也有效提升了全体场内人员的相关知识素养，将一线人员由单纯的设备使用者提升为集使用者、维护者、应急处置者三重身份于一体的专业人员。 

　　3、集成各类高新技术，建成设备安全管理平台 

　　结合新能源设备自身信息化水平高的特点和机坪实际运营需求，长沙机场与普天新能源合作，在已有设备管理平台的基础上利用5G大宽带、北斗高精度定位、三维高精地图、大数据、云计算等技术建立起覆盖机坪所有新能源设备的安全管理平台，完善了平台对新能源设备的安全管理功能，实现了实时视频监控、状态数据采集、预警指令分级下达、远程控制启停等功能的集成。 

　　此外，动力电池热失控风险在新能源设备运营风险级别中属于最高等级，为有效降低相关风险，长沙机场与普天新能源一同研发了动力电池检测维护系统，通过采集动力电池深度充放电过程参数和电池单体、模组的电压、电流、温升等参数进行分析建模，实现了动力电池的评估预警。 

　　4、建立快速响应体系，全面推进标准机制建设 

　　长沙机场着重从两方面进行机制的建立与完善：一是建立设备升级改造、召回返厂、动力电池定期维护保养等机制，做好事前主动防御；二是持续强化应急处置机制，增强一线人员应急处置能力，做到事中、事后快速响应。通过不断的探索创新，长沙机场运用信息化手段建立了有效的监控体系及应急处置机制，提升了新能源设备运营安全管理水平。 

　　（二）空地一体化运行模式——智能调度，优化资源 

　　智慧是“四型机场”的基本品质。在2020年下发的《四型机场导则》中，民航局提出要“充分利用前沿新技术、优化生产运营，实现全场业务物联化、可视化、协同化、智能化、个性化、精细化”。为了推进机坪智慧化，做好航班保障，长沙机场与航科院中宇联合探索空地一体化运行模式，进一步提升机场的运营效率和服务水平。 

　　1、自动排班——节点跟踪，智慧保障 

　　针对航班动态变化快，保障及时性要求高等难点，长沙机场迭代技术、改进流程，将航班动态等信息实时下达至自动排班系统，由系统及时将保障任务派发到对应岗位人员，实现节点跟踪、遗漏提醒、违章告警等功能。自动排班系统通过对标准常规流程的信息化管控，有效提升了机坪运行效率。 

　　2、智慧调度——高效高质，实时管控 

　　“非标准状况”是航班保障面临的另一大挑战，也是传统人工调度机制和自动排班系统无法完全覆盖的难题。为进一步提升对各类情况的处置效率，长沙机场研制出车载集成终端，将机坪设备接入智慧调度系统。该系统可实现与机坪运行设备双向语音对讲、分级指令下达、应急启停等功能，将航班保障要求准确及时地传达给作业者，做到高效的点对点调度。 

　　通过自动排班和智慧调度系统的建立，长沙机场实现了全时点的高效管控调度，有效提升了航班保障水平。 

　　 （三）自动驾驶技术——科技引领，开拓创新 

　　智慧机坪建设的最终目标是机坪少人化、无人化。2020年，民航局在《推动新型基础设施建设促进民航高质量发展的实施意见》中提出“支持无人驾驶航空器客货运输、末端配送、航空作业和应急救援等广泛应用，以及机场无人驾驶新能源车辆使用”。2021年，民航局发布《机场无人驾驶设备应用路线图（2021-2025年）》，为行业发展提供重要支撑。 

　　长沙机场从2021年开始，就依托技术创新战略合作联盟开展宇通牌L4级自动驾驶巴士在机场内的载人测试和示范运行，测试运行里程超3500公里，14项常规和9项特殊测试均达标。在运行的过程中，长沙机场通过对检测模型、高精地图及相关算法的优化实现了特定场景的稳定运营，提升了用户的体验感与运行的安全性，成功验证了L4级自动驾驶车辆在机坪服务车道运行的可行性。此外，长沙机场还引入自动充电机器人进行试运行测试，初步实现了机械臂自动充电功能。自动化技术的研究成果为机场未来发展提供了启示性作用。 

四、未来展望

　　三个阶段、八年多的积极探索，长沙机场以创新融合发展，始终走在绿色智慧机坪建设的前列，逐步形成了“车-站-云”一体的运行理念：“车”是指自动驾驶和有人驾驶的有序运行；“站”是指后台的泊车、加油、充电、维护保养等综合服务平台；“云”是基于车和站管理的数字孪生，运用算法优化，给出各种指令，进行实时监控、智慧调度、远程运维。 

　　绿色智慧机坪数字化转型的最终目标是保证机坪运行更安全高效，并降低运行成本，长沙机场将进一步深化自动驾驶、自动充电、机坪智能管理系统和智慧调度等先进技术的融合，完善“车—站—云”一体的智慧运行体系，最终实现机坪全AI运行。 （编辑：孙文瑾 校对：张薇 审核：程凌）