智慧機場建設概論

目 錄
第1章 緒論\t1
1．1 機場概述\t1
1．1．1 定義與分類\t1
1．1．2 系統(tǒng)組成\t2
1．1．2．1 設施\t2
1．1．2．2 保障設備\t3
1．1．2．3 人員與組織\t5
1．1．2．4 信息系統(tǒng)\t7
1．1．3 業(yè)務工作\t8
1．1．3．1 生產(chǎn)運行\(zhòng)t10
1．1．3．2 旅客服務\t10
1．1．3．3 安全管控\t10
1．1．3．4 商業(yè)經(jīng)營\t10
1．1．3．5 企業(yè)管理\t10
1．1．4 運行指揮\t11
1．1．4．1 運行模式\t11
1．1．4．2 指揮體制\t12
1．1．4．3 職能任務\t13
1．1．5 機場信息化\t14
1．2 智慧機場的產(chǎn)生背景\t15
1．3 智慧機場的概念特點\t17
1．3．1 概念\t17
1．3．2 特點\t17
1．4 智慧機場的發(fā)展狀況\t19
1．4．1 發(fā)展歷程\t19
1．4．2 當前狀況\t19
1．4．2．1 生產(chǎn)運行領域\t19
1．4．2．2 旅客服務領域\t20
1．4．2．3 安全管控領域\t21
1．4．2．4 商業(yè)經(jīng)營領域\t22
1．4．2．5 企業(yè)管理領域\t23
1．5 智慧機場的需求分析\t23
1．5．1 生產(chǎn)運行領域需求\t24
1．5．2 旅客服務領域需求\t25
1．5．3 安全管控領域需求\t26
1．5．4 商業(yè)經(jīng)營領域需求\t27
1．5．5 企業(yè)管理領域需求\t27
1．6 智慧機場的目標任務\t28
1．6．1 建設目標\t28
1．6．2 主要任務\t29
1．7 本書的編排結構\t29
第2章 智慧機場規(guī)劃設計\t32
2．1 規(guī)劃方法\t32
2．1．1 規(guī)劃目的\t32
2．1．2 規(guī)劃方法\t33
2．2 業(yè)務架構\t35
2．2．1 生產(chǎn)運行業(yè)務架構\t36
2．2．2 旅客服務業(yè)務架構\t37
2．2．3 安全管控業(yè)務架構\t38
2．2．4 商業(yè)經(jīng)營業(yè)務架構\t39
2．2．5 企業(yè)管理業(yè)務架構\t39
2．3 應用架構\t40
2．4 數(shù)據(jù)架構\t42
2．5 技術架構\t45
2．5．1 技術路線\t45
2．5．2 主要內容\t46
2．6 信息安全架構\t47
2．7 IT治理架構\t49
第3章 智慧機場公共基礎支撐平臺\t51
3．1 基礎網(wǎng)絡通信平臺\t51
3．1．1 空地通信\t51
3．1．1．1 ADS-B\t52
3．1．1．2 AeroMACS\t55
3．1．2 地面無線通信\t58
3．1．2．1 無線寬帶專網(wǎng)\t58
3．1．2．2 機場WIFI\t61
3．1．3 物聯(lián)網(wǎng)通信\t64
3．1．4 5G通信\t68
3．1．5 定位通信\t72
3．2 云計算平臺\t75
3．2．1 需求分析\t75
3．2．2 總體設計\t76
3．2．3 基礎設施\t77
3．3 大數(shù)據(jù)平臺\t78
3．3．1 體系架構\t78
3．3．2 數(shù)據(jù)融合\t82
3．3．3 應用領域\t84
3．3．4．1 機場運行領域\t84
3．3．4．2 旅客服務領域\t85
3．3．4．3 安全管控領域\t86
3．3．4．4 商業(yè)經(jīng)營領域\t86
3．3．4．5 企業(yè)管理領域\t87
3．4 可視化平臺\t88
3．4．1 總體設計\t89
3．4．1．1 系統(tǒng)架構\t89
3．4．1．2 主要功能\t90
3．4．1．3 關鍵技術\t92
3．4．2 GIS系統(tǒng)\t93
3．4．3 BIM系統(tǒng)\t96
3．4．3．1 定義與功能\t96
3．4．3．2 BIM模型搭建與管理\t97
3．4．3．3 GIS和BIM的集成\t101
3．4．3．4 應用方法\t102
3．4．4 視頻監(jiān)控系統(tǒng)\t103
3．4．4．1 后臺視頻監(jiān)控系統(tǒng)（CCTV）\t103
3．4．4．2 智能視頻分析系統(tǒng)\t105
3．4．4．3 基于虛擬現(xiàn)實的三維全景視頻監(jiān)控系統(tǒng)\t108
3．5 信息安全平臺\t112
3．5．1 威脅分析\t112
3．5．2 系統(tǒng)架構\t113
3．5．3 主要功能\t114
3．5．4 關鍵技術\t115
3．6 物聯(lián)網(wǎng)平臺\t116
3．7 信息系統(tǒng)集成平臺\t117
3．7．1 基于SOA的系統(tǒng)集成\t118
3．7．1．1 系統(tǒng)架構\t118
3．7．1．2 主要功能\t119
3．7．1．3 具體實現(xiàn)\t120
3．7．2 基于數(shù)據(jù)中臺的系統(tǒng)集成\t122
3．7．2．1 系統(tǒng)架構\t122
3．7．2．2 主要功能\t124
3．7．2．3 具體實現(xiàn)\t125
3．8 業(yè)務基礎平臺\t125
3．8．1 航班正常性管理平臺\t125
3．8．1．1 業(yè)務流程\t126
3．8．1．2 系統(tǒng)架構\t126
3．8．1．3 具體實現(xiàn)\t127
3．8．2 會員管理平臺\t129
第4章 智慧機場生產(chǎn)運行業(yè)務系統(tǒng)\t132
4．1 ACDM系統(tǒng)\t132
4．1．1 運行原理\t132
4．1．2 需求分析\t134
4．1．3 系統(tǒng)架構\t134
4．1．4 工作流程\t137
4．1．5 關鍵模塊\t138
4．1．5．1 航班監(jiān)控\t138
4．1．5．2 運行預測\t142
4．1．5．3 信息服務\t142
4．1．5．3．1 整體信息關系\t143
4．1．5．3．2 里程碑管理信息交互\t143
4．1．5．4 資源管理\t145
4．1．5．4．1 系統(tǒng)概述\t145
4．1．5．4．2 需求分析\t146
4．1．5．4．3 系統(tǒng)架構\t148
4．1．5．4．4 具體實現(xiàn)\t149
4．2 場面活動引導與控制系統(tǒng)\t152
4．2．1 系統(tǒng)概述\t152
4．2．2 需求分析\t154
4．2．3 系統(tǒng)架構\t155
4．2．4 具體實現(xiàn)\t156
4．3 機場空側管理系統(tǒng)\t157
4．3．1 系統(tǒng)架構\t157
4．3．2 道面管理系統(tǒng)\t159
4．3．3 設備管理系統(tǒng)\t160
4．3．3．1 系統(tǒng)組成\t160
4．3．3．2 感知設計\t161
4．3．3．3 路由設計\t162
4．4 指揮調度系統(tǒng)\t164
4．4．1 需求分析\t164
4．4．2 系統(tǒng)架構\t168
4．4．3 具體實現(xiàn)\t169
4．4．4 實施效果\t170
4．5 應急管理系統(tǒng)\t172
4．5．1 需求分析\t172
4．5．1．1 業(yè)務目標\t172
4．5．1．2 業(yè)務需求\t172
4．5．1．3 功能需求\t172
4．5．2 系統(tǒng)架構\t174
4．5．3 具體實現(xiàn)\t175
4．5．3．1 應急事件處置過程\t175
4．5．3．2 主要功能模塊開發(fā)\t175
4．6 除冰管理系統(tǒng)\t176
4．6．1 系統(tǒng)架構\t176
4．6．2 主要功能\t177
4．6．3 具體實現(xiàn)\t177
4．7 貨運管理系統(tǒng)\t177
4．7．1 需求分析\t178
4．7．2 系統(tǒng)架構\t179
4．7．4 具體實現(xiàn)\t180
4．7．4．1 進出港流程管理\t180
4．7．4．2 拖車調度\t181
4．7．4．3 裝卸貨過程監(jiān)控\t182
4．7．4．4 突發(fā)事件處理\t183
4．7．4．5 貨運生產(chǎn)統(tǒng)計分析方法\t183
第5章 智慧機場旅客服務業(yè)務系統(tǒng)\t184
5．1 綜合服務系統(tǒng)\t184
5．1．1 業(yè)務背景\t184
5．1．1．1 機場服務的概念\t184
5．1．1．2 機場服務的內容\t185
5．1．1．3 機場服務的流程\t185
5．1．1．4 機場服務的問題\t186
5．1．2 需求分析\t187
5．1．2．1 建設目標\t187
5．1．2．2 業(yè)務功能\t187
5．1．3 系統(tǒng)架構\t189
5．1．4 關鍵技術\t191
5．1．4．1 客流分析\t191
5．1．4．2 排隊分析\t192
5．1．4．3 人員設備追蹤\t193
5．2 陸側交通系統(tǒng)\t193
5．2．1 需求分析\t193
5．2．1．1 建設目標\t193
5．2．1．2 業(yè)務需求\t193
5．2．2 系統(tǒng)架構\t194
5．2．3 具體實現(xiàn)\t195
5．2．3．1 運營調度\t195
5．2．3．2 信息服務\t196
5．2．3．3 應急指揮\t196
5．3 定位導航系統(tǒng)\t196
5．3．1 需求分析\t197
5．3．2 技術原理\t197
5．3．3 系統(tǒng)組成\t200
5．4 動態(tài)標識系統(tǒng)\t201
5．5 行李跟蹤系統(tǒng)\t202
5．5．1 需求分析\t202
5．5．1．1 建設目標\t202
5．5．1．2 建設內容\t202
5．5．2 系統(tǒng)架構\t203
5．5．3 系統(tǒng)功能\t203
5．5．4 具體實現(xiàn)\t204
第6章 智慧機場安全管控業(yè)務系統(tǒng)\t205
6．1 安全綜合管理系統(tǒng)\t205
6．1．1 建設目標\t205
6．1．2 系統(tǒng)架構\t206
6．1．3 主要功能\t206
6．1．3．1 安全信息管理\t206
6．1．3．2 安全監(jiān)督檢查\t211
6．1．3．3 安全態(tài)勢監(jiān)控\t212
6．1．3．4 安全績效管理\t212
6．1．3．5 安全應急響應\t213
6．1．3．6 安全培訓考核\t213
6．2 機場安檢信息系統(tǒng)\t214
6．2．1 業(yè)務流程\t214
6．2．2 建設目標\t215
6．2．3 功能需求\t216
6．3 場道異物檢測（FOD）系統(tǒng)\t217
6．3．1 監(jiān)測原理\t217
6．3．2 系統(tǒng)架構\t218
6．3．3 關鍵技術\t219
6．3．3．1 毫米波雷達對地微小目標探測技術\t219
6．3．3．2 復雜背景下不確定目標的圖像識別技術\t220
6．3．3．3 性能驗證與評估技術\t220
6．4 機場圍界安防系統(tǒng)\t220
6．4．1 建設目標\t221
6．4．2 系統(tǒng)組成\t221
6．4．3 主要功能\t222
第7章 智慧機場商業(yè)經(jīng)營業(yè)務系統(tǒng)\t223
7．1 非航全業(yè)務管理系統(tǒng)\t223
7．1．1 業(yè)務背景\t223
7．1．2 需求分析\t224
7．1．3 系統(tǒng)架構\t224
7．2 O2O電商平臺\t225
7．2．1 業(yè)務背景\t225
7．2．2 需求分析\t226
7．2．3 系統(tǒng)架構\t226
7．3 停車場管理系統(tǒng)\t227
7．3．1 業(yè)務背景\t227
7．3．2 需求分析\t228
7．3．2．1 建設目標\t228
7．3．2．2 功能設計\t228
7．2．3 系統(tǒng)架構\t229
第8章 智慧機場企業(yè)管理業(yè)務系統(tǒng)\t230
8．1 經(jīng)營分析系統(tǒng)\t230
8．1．1 業(yè)務背景\t230
8．1．2 需求分析\t231
8．1．3 系統(tǒng)架構\t231
8．1．4 關鍵技術\t232
8．2 戰(zhàn)略管理系統(tǒng)\t233
8．2．1 理論基礎\t233
8．2．2 建設目標\t233
8．2．3 系統(tǒng)架構\t233
8．2．4 主要功能\t234
8．3 資產(chǎn)管理系統(tǒng)\t236
8．3．1 業(yè)務背景\t236
8．3．2 需求分析\t237
8．3．3 系統(tǒng)架構\t237
8．4 能源管理系統(tǒng)\t238
8．4．1 需求分析\t239
8．4．2 系統(tǒng)架構\t239
8．4．3 主要功能\t241
第9章 智慧機場無人化保障裝設備\t244
9．1 新型服務保障機器人\t244
9．1．1 割草機器人\t244
9．1．2 行李搬運機器人\t248
9．3．3 服務機器人\t249
9．2 加改裝AGV式機器人\t250
9．2．1 AGV概述\t250
9．2．1．1 AGV的定義\t250
9．2．1．2 AGV單機\t251
9．2．1．3 AGV系統(tǒng)\t253
9．2．1．4 AGV關鍵技術\t254
9．2．1．5 AGV加改裝思路\t259
9．2．2 道面安全檢測機器人\t260
9．2．3 智能安防巡檢機器人\t263
9．3 特種車輛無人化改造\t265
9．1．1 無人駕駛水平劃分\t265
9．1．2 智能化改造方法\t265
9．4 機場多機器人協(xié)同\t267
9．4．1 體系結構\t268
9．4．2 通信方式\t273
9．4．3 協(xié)調控制\t273
9．4．4 云機器人系統(tǒng)\t274
第10章 智慧機場數(shù)字孿生系統(tǒng)\t276
10．1 理論基礎\t276
10．1．1 數(shù)字孿生概述\t276
10．1．2 數(shù)字孿生機場\t277
10．2 總體架構\t280
10．2．1 技術架構\t280
10．2．1．1 數(shù)字孿生通用技術架構\t280
10．2．1．2 數(shù)字孿生機場技術架構\t281
10．2．2 核心平臺\t282
10．2．2．1 機場信息模型平臺\t282
10．2．2．2 數(shù)據(jù)服務平臺\t284
10．2．2．3 仿真服務平臺\t285
10．2．3 關鍵技術\t290
10．2．3．1 基于激光掃描的三維重建技術\t290
10．2．3．2 基于物聯(lián)感知的全域標識技術\t290
10．2．3．3 基于空間理解的全要素數(shù)字化表達\t293
10．2．3．4 基于虛實融合的可視化呈現(xiàn)\t293
10．2．3．5 基于一體化建模的機場仿真\t294
10．2．3．6 基于深度學習的決策優(yōu)化技術\t294
10．2．3．7 基于空間分析計算的布局優(yōu)化\t295
10．3 系統(tǒng)實施\t296
10．3．1 建立機場的高精度數(shù)字化模型\t296
10．3．1．1 機場平面模型\t296
10．3．1．1．1 地面設施模型\t296
10．3．1．1．2 地下管線模型\t299
10．3．1．1．3 機場空域模型\t301
10．3．1．2 機場三維模型\t303
10．3．1．2．1 機場地面三維模型\t303
10．3．1．2．2 地下管線三維模型\t307
10．3．1．2．3 機場凈空三維模型\t307
10．3．1．2．4 特殊效果仿真模型\t308
10．3．2 采集真實數(shù)據(jù)并與數(shù)字化模型關聯(lián)\t312
10．3．2．1 機場多元異構數(shù)據(jù)采集要求\t312
10．3．2．2 機場多元異構數(shù)據(jù)采集框架\t313
10．3．2．3 機場多元異構數(shù)據(jù)采集實現(xiàn)\t315
10．3．3 開發(fā)機場設施設備故障預測模型\t316
10．3．3．1 故障預測方法概述\t316
10．3．3．2 基于神經(jīng)網(wǎng)絡的故障預測\t317
10．3．4 開發(fā)全要素全流程機場仿真系統(tǒng)\t319
10．3．4．1 機場仿真發(fā)展狀況\t319
10．3．4．2 基于AUML建立機場仿真模型\t321
10．3．4．2．1 理論基礎\t322
10．3．4．2．2 AUML建模思路\t324
10．3．4．2．3 具體方法\t325
10．3．4．3 機場空側仿真系統(tǒng)\t328
10．3．4．3．1 開發(fā)目標\t328
10．3．4．3．2 總體流程\t328
10．3．4．3．3 仿真模型\t329
10．3．4．3．4 核心模塊\t332
10．3．4．4 機場航站樓仿真系統(tǒng)\t335
10．3．4．5 機場陸側仿真系統(tǒng)\t336
10．3．4．6 面向數(shù)字孿生實現(xiàn)在線仿真和實時預測\t337
10．3．4．6．1 基于事件調度法的持續(xù)瞬態(tài)仿真\t338
10．3．4．6．2 典型仿真事件處理邏輯\t338
10．3．4．6．3 融合實時數(shù)據(jù)實現(xiàn)在線預測\t341
10．4 應用場景\t342
10．4．1 規(guī)劃設計\t342
10．4．2 建設施工\t344
10．4．3 能力評估\t348
10．4．4 車輛調度\t349
10．4．4．1 概念特點\t350
10．4．4．2 主要內容\t350
10．4．4．3 基于數(shù)字孿生機場的車輛調度\t352
10．4．5 應急演練\t353
10．4．5．1 概念特點\t353
10．4．5．2 系統(tǒng)組成\t354
10．4．5．3 運行流程\t354
第11章 智慧機場標準體系與評估體系\t357
11．1 標準體系\t357
11．1．1 建設思路\t357
11．1．1．1 智慧機場系統(tǒng)架構\t358
11．1．1．2 智慧機場標準體系結構\t361
11．1．1．3 智慧機場標準體系框架\t361
11．1．2 建設內容\t362
11．1．2．1 總體共性標準\t362
11．1．2．2 關鍵技術與支撐平臺標準\t363
11．1．2．3 行業(yè)應用標準\t363
11．1．3 組織實施\t364
11．2 評估體系\t365
第12章 智慧機場案例分析與實施路徑\t370
12．1 典型案例\t370
12．1．1 首都機場\t370
12．1．1．1 整體建設成果\t370
12．1．1．2 特色亮點\t373
12．1．2 深圳機場\t374
12．1．2．1 整體建設成果\t374
12．1．2．2 特色亮點\t375
12．1．3 重慶機場\t378
12．1．3．1 整體建設成果\t378
12．1．3．2 特色亮點\t379
12．1．4 長沙機場\t380
12．1．4．1 整體建設成果\t380
12．1．4．2 特色亮點\t380
12．1．5 茅臺機場\t382
12．1．5．1 整體建設成果\t382
12．1．5．2 特色亮點\t383
12．1．6 鄂州機場\t386
12．1．6．1 整體建設成果\t386
12．1．6．2 特色亮點\t387
12．2 實施路徑\t388
12．2．1 診斷先行，精準把握企業(yè)需求\t390
12．2．2 集成創(chuàng)新，整體推進建設內容\t394
12．2．3 技術賦能，打造標桿示范引領\t395
12．2．4 融通發(fā)展，促進產(chǎn)業(yè)生態(tài)培育\t397
12．2．5 人才為本，創(chuàng)新人才培訓體系\t398
參考文獻\t400