目 錄
第1章 緒論 1
1.1 機場概述 1
1.1.1 定義與分類 1
1.1.2 系統(tǒng)組成 2
1.1.2.1 設(shè)施 2
1.1.2.2 保障設(shè)備 3
1.1.2.3 人員與組織 5
1.1.2.4 信息系統(tǒng) 7
1.1.3 業(yè)務(wù)工作 8
1.1.3.1 生產(chǎn)運行 10
1.1.3.2 旅客服務(wù) 10
1.1.3.3 安全管控 10
1.1.3.4 商業(yè)經(jīng)營 10
1.1.3.5 企業(yè)管理 10
1.1.4 運行指揮 11
1.1.4.1 運行模式 11
1.1.4.2 指揮體制 12
1.1.4.3 職能任務(wù) 13
1.1.5 機場信息化 14
1.2 智慧機場的產(chǎn)生背景 15
1.3 智慧機場的概念特點 17
1.3.1 概念 17
1.3.2 特點 17
1.4 智慧機場的發(fā)展?fàn)顩r 19
1.4.1 發(fā)展歷程 19
1.4.2 當(dāng)前狀況 19
1.4.2.1 生產(chǎn)運行領(lǐng)域 19
1.4.2.2 旅客服務(wù)領(lǐng)域 20
1.4.2.3 安全管控領(lǐng)域 21
1.4.2.4 商業(yè)經(jīng)營領(lǐng)域 22
1.4.2.5 企業(yè)管理領(lǐng)域 23
1.5 智慧機場的需求分析 23
1.5.1 生產(chǎn)運行領(lǐng)域需求 24
1.5.2 旅客服務(wù)領(lǐng)域需求 25
1.5.3 安全管控領(lǐng)域需求 26
1.5.4 商業(yè)經(jīng)營領(lǐng)域需求 27
1.5.5 企業(yè)管理領(lǐng)域需求 27
1.6 智慧機場的目標(biāo)任務(wù) 28
1.6.1 建設(shè)目標(biāo) 28
1.6.2 主要任務(wù) 29
1.7 本書的編排結(jié)構(gòu) 29
第2章 智慧機場規(guī)劃設(shè)計 32
2.1 規(guī)劃方法 32
2.1.1 規(guī)劃目的 32
2.1.2 規(guī)劃方法 33
2.2 業(yè)務(wù)架構(gòu) 35
2.2.1 生產(chǎn)運行業(yè)務(wù)架構(gòu) 36
2.2.2 旅客服務(wù)業(yè)務(wù)架構(gòu) 37
2.2.3 安全管控業(yè)務(wù)架構(gòu) 38
2.2.4 商業(yè)經(jīng)營業(yè)務(wù)架構(gòu) 39
2.2.5 企業(yè)管理業(yè)務(wù)架構(gòu) 39
2.3 應(yīng)用架構(gòu) 40
2.4 數(shù)據(jù)架構(gòu) 42
2.5 技術(shù)架構(gòu) 45
2.5.1 技術(shù)路線 45
2.5.2 主要內(nèi)容 46
2.6 信息安全架構(gòu) 47
2.7 IT治理架構(gòu) 49
第3章 智慧機場公共基礎(chǔ)支撐平臺 51
3.1 基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)通信平臺 51
3.1.1 空地通信 51
3.1.1.1 ADS-B 52
3.1.1.2 AeroMACS 55
3.1.2 地面無線通信 58
3.1.2.1 無線寬帶專網(wǎng) 58
3.1.2.2 機場WIFI 61
3.1.3 物聯(lián)網(wǎng)通信 64
3.1.4 5G通信 68
3.1.5 定位通信 72
3.2 云計算平臺 75
3.2.1 需求分析 75
3.2.2 總體設(shè)計 76
3.2.3 基礎(chǔ)設(shè)施 77
3.3 大數(shù)據(jù)平臺 78
3.3.1 體系架構(gòu) 78
3.3.2 數(shù)據(jù)融合 82
3.3.3 應(yīng)用領(lǐng)域 84
3.3.4.1 機場運行領(lǐng)域 84
3.3.4.2 旅客服務(wù)領(lǐng)域 85
3.3.4.3 安全管控領(lǐng)域 86
3.3.4.4 商業(yè)經(jīng)營領(lǐng)域 86
3.3.4.5 企業(yè)管理領(lǐng)域 87
3.4 可視化平臺 88
3.4.1 總體設(shè)計 89
3.4.1.1 系統(tǒng)架構(gòu) 89
3.4.1.2 主要功能 90
3.4.1.3 關(guān)鍵技術(shù) 92
3.4.2 GIS系統(tǒng) 93
3.4.3 BIM系統(tǒng) 96
3.4.3.1 定義與功能 96
3.4.3.2 BIM模型搭建與管理 97
3.4.3.3 GIS和BIM的集成 101
3.4.3.4 應(yīng)用方法 102
3.4.4 視頻監(jiān)控系統(tǒng) 103
3.4.4.1 后臺視頻監(jiān)控系統(tǒng)（CCTV） 103
3.4.4.2 智能視頻分析系統(tǒng) 105
3.4.4.3 基于虛擬現(xiàn)實的三維全景視頻監(jiān)控系統(tǒng) 108
3.5 信息安全平臺 112
3.5.1 威脅分析 112
3.5.2 系統(tǒng)架構(gòu) 113
3.5.3 主要功能 114
3.5.4 關(guān)鍵技術(shù) 115
3.6 物聯(lián)網(wǎng)平臺 116
3.7 信息系統(tǒng)集成平臺 117
3.7.1 基于SOA的系統(tǒng)集成 118
3.7.1.1 系統(tǒng)架構(gòu) 118
3.7.1.2 主要功能 119
3.7.1.3 具體實現(xiàn) 120
3.7.2 基于數(shù)據(jù)中臺的系統(tǒng)集成 122
3.7.2.1 系統(tǒng)架構(gòu) 122
3.7.2.2 主要功能 124
3.7.2.3 具體實現(xiàn) 125
3.8 業(yè)務(wù)基礎(chǔ)平臺 125
3.8.1 航班正常性管理平臺 125
3.8.1.1 業(yè)務(wù)流程 126
3.8.1.2 系統(tǒng)架構(gòu) 126
3.8.1.3 具體實現(xiàn) 127
3.8.2 會員管理平臺 129
第4章 智慧機場生產(chǎn)運行業(yè)務(wù)系統(tǒng) 132
4.1 ACDM系統(tǒng) 132
4.1.1 運行原理 132
4.1.2 需求分析 134
4.1.3 系統(tǒng)架構(gòu) 134
4.1.4 工作流程 137
4.1.5 關(guān)鍵模塊 138
4.1.5.1 航班監(jiān)控 138
4.1.5.2 運行預(yù)測 142
4.1.5.3 信息服務(wù) 142
4.1.5.3.1 整體信息關(guān)系 143
4.1.5.3.2 里程碑管理信息交互 143
4.1.5.4 資源管理 145
4.1.5.4.1 系統(tǒng)概述 145
4.1.5.4.2 需求分析 146
4.1.5.4.3 系統(tǒng)架構(gòu) 148
4.1.5.4.4 具體實現(xiàn) 149
4.2 場面活動引導(dǎo)與控制系統(tǒng) 152
4.2.1 系統(tǒng)概述 152
4.2.2 需求分析 154
4.2.3 系統(tǒng)架構(gòu) 155
4.2.4 具體實現(xiàn) 156
4.3 機場空側(cè)管理系統(tǒng) 157
4.3.1 系統(tǒng)架構(gòu) 157
4.3.2 道面管理系統(tǒng) 159
4.3.3 設(shè)備管理系統(tǒng) 160
4.3.3.1 系統(tǒng)組成 160
4.3.3.2 感知設(shè)計 161
4.3.3.3 路由設(shè)計 162
4.4 指揮調(diào)度系統(tǒng) 164
4.4.1 需求分析 164
4.4.2 系統(tǒng)架構(gòu) 168
4.4.3 具體實現(xiàn) 169
4.4.4 實施效果 170
4.5 應(yīng)急管理系統(tǒng) 172
4.5.1 需求分析 172
4.5.1.1 業(yè)務(wù)目標(biāo) 172
4.5.1.2 業(yè)務(wù)需求 172
4.5.1.3 功能需求 172
4.5.2 系統(tǒng)架構(gòu) 174
4.5.3 具體實現(xiàn) 175
4.5.3.1 應(yīng)急事件處置過程 175
4.5.3.2 主要功能模塊開發(fā) 175
4.6 除冰管理系統(tǒng) 176
4.6.1 系統(tǒng)架構(gòu) 176
4.6.2 主要功能 177
4.6.3 具體實現(xiàn) 177
4.7 貨運管理系統(tǒng) 177
4.7.1 需求分析 178
4.7.2 系統(tǒng)架構(gòu) 179
4.7.4 具體實現(xiàn) 180
4.7.4.1 進出港流程管理 180
4.7.4.2 拖車調(diào)度 181
4.7.4.3 裝卸貨過程監(jiān)控 182
4.7.4.4 突發(fā)事件處理 183
4.7.4.5 貨運生產(chǎn)統(tǒng)計分析方法 183
第5章 智慧機場旅客服務(wù)業(yè)務(wù)系統(tǒng) 184
5.1 綜合服務(wù)系統(tǒng) 184
5.1.1 業(yè)務(wù)背景 184
5.1.1.1 機場服務(wù)的概念 184
5.1.1.2 機場服務(wù)的內(nèi)容 185
5.1.1.3 機場服務(wù)的流程 185
5.1.1.4 機場服務(wù)的問題 186
5.1.2 需求分析 187
5.1.2.1 建設(shè)目標(biāo) 187
5.1.2.2 業(yè)務(wù)功能 187
5.1.3 系統(tǒng)架構(gòu) 189
5.1.4 關(guān)鍵技術(shù) 191
5.1.4.1 客流分析 191
5.1.4.2 排隊分析 192
5.1.4.3 人員設(shè)備追蹤 193
5.2 陸側(cè)交通系統(tǒng) 193
5.2.1 需求分析 193
5.2.1.1 建設(shè)目標(biāo) 193
5.2.1.2 業(yè)務(wù)需求 193
5.2.2 系統(tǒng)架構(gòu) 194
5.2.3 具體實現(xiàn) 195
5.2.3.1 運營調(diào)度 195
5.2.3.2 信息服務(wù) 196
5.2.3.3 應(yīng)急指揮 196
5.3 定位導(dǎo)航系統(tǒng) 196
5.3.1 需求分析 197
5.3.2 技術(shù)原理 197
5.3.3 系統(tǒng)組成 200
5.4 動態(tài)標(biāo)識系統(tǒng) 201
5.5 行李跟蹤系統(tǒng) 202
5.5.1 需求分析 202
5.5.1.1 建設(shè)目標(biāo) 202
5.5.1.2 建設(shè)內(nèi)容 202
5.5.2 系統(tǒng)架構(gòu) 203
5.5.3 系統(tǒng)功能 203
5.5.4 具體實現(xiàn) 204
第6章 智慧機場安全管控業(yè)務(wù)系統(tǒng) 205
6.1 安全綜合管理系統(tǒng) 205
6.1.1 建設(shè)目標(biāo) 205
6.1.2 系統(tǒng)架構(gòu) 206
6.1.3 主要功能 206
6.1.3.1 安全信息管理 206
6.1.3.2 安全監(jiān)督檢查 211
6.1.3.3 安全態(tài)勢監(jiān)控 212
6.1.3.4 安全績效管理 212
6.1.3.5 安全應(yīng)急響應(yīng) 213
6.1.3.6 安全培訓(xùn)考核 213
6.2 機場安檢信息系統(tǒng) 214
6.2.1 業(yè)務(wù)流程 214
6.2.2 建設(shè)目標(biāo) 215
6.2.3 功能需求 216
6.3 場道異物檢測（FOD）系統(tǒng) 217
6.3.1 監(jiān)測原理 217
6.3.2 系統(tǒng)架構(gòu) 218
6.3.3 關(guān)鍵技術(shù) 219
6.3.3.1 毫米波雷達對地微小目標(biāo)探測技術(shù) 219
6.3.3.2 復(fù)雜背景下不確定目標(biāo)的圖像識別技術(shù) 220
6.3.3.3 性能驗證與評估技術(shù) 220
6.4 機場圍界安防系統(tǒng) 220
6.4.1 建設(shè)目標(biāo) 221
6.4.2 系統(tǒng)組成 221
6.4.3 主要功能 222
第7章 智慧機場商業(yè)經(jīng)營業(yè)務(wù)系統(tǒng) 223
7.1 非航全業(yè)務(wù)管理系統(tǒng) 223
7.1.1 業(yè)務(wù)背景 223
7.1.2 需求分析 224
7.1.3 系統(tǒng)架構(gòu) 224
7.2 O2O電商平臺 225
7.2.1 業(yè)務(wù)背景 225
7.2.2 需求分析 226
7.2.3 系統(tǒng)架構(gòu) 226
7.3 停車場管理系統(tǒng) 227
7.3.1 業(yè)務(wù)背景 227
7.3.2 需求分析 228
7.3.2.1 建設(shè)目標(biāo) 228
7.3.2.2 功能設(shè)計 228
7.2.3 系統(tǒng)架構(gòu) 229
第8章 智慧機場企業(yè)管理業(yè)務(wù)系統(tǒng) 230
8.1 經(jīng)營分析系統(tǒng) 230
8.1.1 業(yè)務(wù)背景 230
8.1.2 需求分析 231
8.1.3 系統(tǒng)架構(gòu) 231
8.1.4 關(guān)鍵技術(shù) 232
8.2 戰(zhàn)略管理系統(tǒng) 233
8.2.1 理論基礎(chǔ) 233
8.2.2 建設(shè)目標(biāo) 233
8.2.3 系統(tǒng)架構(gòu) 233
8.2.4 主要功能 234
8.3 資產(chǎn)管理系統(tǒng) 236
8.3.1 業(yè)務(wù)背景 236
8.3.2 需求分析 237
8.3.3 系統(tǒng)架構(gòu) 237
8.4 能源管理系統(tǒng) 238
8.4.1 需求分析 239
8.4.2 系統(tǒng)架構(gòu) 239
8.4.3 主要功能 241
第9章 智慧機場無人化保障裝設(shè)備 244
9.1 新型服務(wù)保障機器人 244
9.1.1 割草機器人 244
9.1.2 行李搬運機器人 248
9.3.3 服務(wù)機器人 249
9.2 加改裝AGV式機器人 250
9.2.1 AGV概述 250
9.2.1.1 AGV的定義 250
9.2.1.2 AGV單機 251
9.2.1.3 AGV系統(tǒng) 253
9.2.1.4 AGV關(guān)鍵技術(shù) 254
9.2.1.5 AGV加改裝思路 259
9.2.2 道面安全檢測機器人 260
9.2.3 智能安防巡檢機器人 263
9.3 特種車輛無人化改造 265
9.1.1 無人駕駛水平劃分 265
9.1.2 智能化改造方法 265
9.4 機場多機器人協(xié)同 267
9.4.1 體系結(jié)構(gòu) 268
9.4.2 通信方式 273
9.4.3 協(xié)調(diào)控制 273
9.4.4 云機器人系統(tǒng) 274
第10章 智慧機場數(shù)字孿生系統(tǒng) 276
10.1 理論基礎(chǔ) 276
10.1.1 數(shù)字孿生概述 276
10.1.2 數(shù)字孿生機場 277
10.2 總體架構(gòu) 280
10.2.1 技術(shù)架構(gòu) 280
10.2.1.1 數(shù)字孿生通用技術(shù)架構(gòu) 280
10.2.1.2 數(shù)字孿生機場技術(shù)架構(gòu) 281
10.2.2 核心平臺 282
10.2.2.1 機場信息模型平臺 282
10.2.2.2 數(shù)據(jù)服務(wù)平臺 284
10.2.2.3 仿真服務(wù)平臺 285
10.2.3 關(guān)鍵技術(shù) 290
10.2.3.1 基于激光掃描的三維重建技術(shù) 290
10.2.3.2 基于物聯(lián)感知的全域標(biāo)識技術(shù) 290
10.2.3.3 基于空間理解的全要素數(shù)字化表達 293
10.2.3.4 基于虛實融合的可視化呈現(xiàn) 293
10.2.3.5 基于一體化建模的機場仿真 294
10.2.3.6 基于深度學(xué)習(xí)的決策優(yōu)化技術(shù) 294
10.2.3.7 基于空間分析計算的布局優(yōu)化 295
10.3 系統(tǒng)實施 296
10.3.1 建立機場的高精度數(shù)字化模型 296
10.3.1.1 機場平面模型 296
10.3.1.1.1 地面設(shè)施模型 296
10.3.1.1.2 地下管線模型 299
10.3.1.1.3 機場空域模型 301
10.3.1.2 機場三維模型 303
10.3.1.2.1 機場地面三維模型 303
10.3.1.2.2 地下管線三維模型 307
10.3.1.2.3 機場凈空三維模型 307
10.3.1.2.4 特殊效果仿真模型 308
10.3.2 采集真實數(shù)據(jù)并與數(shù)字化模型關(guān)聯(lián) 312
10.3.2.1 機場多元異構(gòu)數(shù)據(jù)采集要求 312
10.3.2.2 機場多元異構(gòu)數(shù)據(jù)采集框架 313
10.3.2.3 機場多元異構(gòu)數(shù)據(jù)采集實現(xiàn) 315
10.3.3 開發(fā)機場設(shè)施設(shè)備故障預(yù)測模型 316
10.3.3.1 故障預(yù)測方法概述 316
10.3.3.2 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障預(yù)測 317
10.3.4 開發(fā)全要素全流程機場仿真系統(tǒng) 319
10.3.4.1 機場仿真發(fā)展?fàn)顩r 319
10.3.4.2 基于AUML建立機場仿真模型 321
10.3.4.2.1 理論基礎(chǔ) 322
10.3.4.2.2 AUML建模思路 324
10.3.4.2.3 具體方法 325
10.3.4.3 機場空側(cè)仿真系統(tǒng) 328
10.3.4.3.1 開發(fā)目標(biāo) 328
10.3.4.3.2 總體流程 328
10.3.4.3.3 仿真模型 329
10.3.4.3.4 核心模塊 332
10.3.4.4 機場航站樓仿真系統(tǒng) 335
10.3.4.5 機場陸側(cè)仿真系統(tǒng) 336
10.3.4.6 面向數(shù)字孿生實現(xiàn)在線仿真和實時預(yù)測 337
10.3.4.6.1 基于事件調(diào)度法的持續(xù)瞬態(tài)仿真 338
10.3.4.6.2 典型仿真事件處理邏輯 338
10.3.4.6.3 融合實時數(shù)據(jù)實現(xiàn)在線預(yù)測 341
10.4 應(yīng)用場景 342
10.4.1 規(guī)劃設(shè)計 342
10.4.2 建設(shè)施工 344
10.4.3 能力評估 348
10.4.4 車輛調(diào)度 349
10.4.4.1 概念特點 350
10.4.4.2 主要內(nèi)容 350
10.4.4.3 基于數(shù)字孿生機場的車輛調(diào)度 352
10.4.5 應(yīng)急演練 353
10.4.5.1 概念特點 353
10.4.5.2 系統(tǒng)組成 354
10.4.5.3 運行流程 354
第11章 智慧機場標(biāo)準(zhǔn)體系與評估體系 357
11.1 標(biāo)準(zhǔn)體系 357
11.1.1 建設(shè)思路 357
11.1.1.1 智慧機場系統(tǒng)架構(gòu) 358
11.1.1.2 智慧機場標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu) 361
11.1.1.3 智慧機場標(biāo)準(zhǔn)體系框架 361
11.1.2 建設(shè)內(nèi)容 362
11.1.2.1 總體共性標(biāo)準(zhǔn) 362
11.1.2.2 關(guān)鍵技術(shù)與支撐平臺標(biāo)準(zhǔn) 363
11.1.2.3 行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn) 363
11.1.3 組織實施 364
11.2 評估體系 365
第12章 智慧機場案例分析與實施路徑 370
12.1 典型案例 370
12.1.1 首都機場 370
12.1.1.1 整體建設(shè)成果 370
12.1.1.2 特色亮點 373
12.1.2 深圳機場 374
12.1.2.1 整體建設(shè)成果 374
12.1.2.2 特色亮點 375
12.1.3 重慶機場 378
12.1.3.1 整體建設(shè)成果 378
12.1.3.2 特色亮點 379
12.1.4 長沙機場 380
12.1.4.1 整體建設(shè)成果 380
12.1.4.2 特色亮點 380
12.1.5 茅臺機場 382
12.1.5.1 整體建設(shè)成果 382
12.1.5.2 特色亮點 383
12.1.6 鄂州機場 386
12.1.6.1 整體建設(shè)成果 386
12.1.6.2 特色亮點 387
12.2 實施路徑 388
12.2.1 診斷先行，精準(zhǔn)把握企業(yè)需求 390
12.2.2 集成創(chuàng)新，整體推進建設(shè)內(nèi)容 394
12.2.3 技術(shù)賦能，打造標(biāo)桿示范引領(lǐng) 395
12.2.4 融通發(fā)展，促進產(chǎn)業(yè)生態(tài)培育 397
12.2.5 人才為本，創(chuàng)新人才培訓(xùn)體系 398
參考文獻 400