机场智慧飞行区愿景与架构

针对目前机场飞行区运行现状及管理使用的需求,结合《智慧民航建设路线图》和未来科技发展趋势,明确了机场智慧飞行区运行愿景。在此基础上,进一步诠释与梳理智慧飞行区的架构。智慧飞行区以智能物理要素为基础,以功能系统为支撑,组织相关业务模块,最终保障运行愿景的实现。最后,系统分析了智慧飞行区在场面运行、设施管养、地勤服务、应急救援、能源保障方面的发展方向,提出了有效支撑智慧飞行区安全、效率、效益、环保的业务组织模式,对未来智慧飞行区的规划与应用具有重要参考意义和价值。

民用机场飞行区视频监控系统设计分析

在航空运输迅猛发展的今天,机场规模越来越大,布局也越来越复杂。交通流量和高密度已经成为普遍现象,特别是在飞行区域运营过程中,复杂的运营状况尤为突出。民用机场由于飞行区面积大、客货和航班数量大等特点,使得飞行区域内人员流动大,管理难度大。为保障民用飞机飞行的安全性,创造良好的飞行区环境,就需要进行全面的可视化监控,保障出现问题能够及时调整,避免造成安全事故。

基于LSTM的机场飞行区活动目标潜在冲突预测

针对机场飞行区冲突不断的问题,提出一种基于长短期记忆(LSTM)网络预测机场飞行区活动目标潜在冲突的方法。根据复杂网络理论,以航空器和车辆2类活动目标为研究对象,建立飞行区活动目标网络,设置网络动态演化模型,输入运行数据计算多个网络特征指标,对指标时间序列进行主成分分析,拟合成潜在冲突指数;利用Keras框架搭建LSTM网络模型,将指标时间序列输入LSTM网络进行训练和预测,并与其他预测方法对比;用西安咸阳机场实际运行数据进行实验,将预测值与真实值进行对比,各项指标预测均方误差分别为1.608%、13.126%、0.072%、0.004%、0.014%。结果表明:通过建立飞行区活动目标网络模型,可以用网络特征指标从不同角度刻画潜在冲突;LSTM网络可以有效预测飞行区活动目标网络的潜在冲突,提醒相关人员预防冲突发生,降低冲突概率。

基于AM-LSTM的飞行区航空器滑行轨迹预测与冲突识别

为解决航空器点源定位难以有效预测而引发冲突风险愈来愈多的问题,构建基于注意力机制(AM)和长短期记忆网络(LSTM)的时间序列轨迹预测模型AM-LSTM,预测未来短时间内飞行区航空器的瞬时点源位置;在此基础上,根据航空器型号和滑行航向对其进行轮廓扩展,以航空器速度作为安全距离权重,通过射线法实现轮廓冲突的判定;并以乌鲁木齐地窝堡机场为例进行验证,利用训练完成的轨迹预测模型预测飞行区航空器滑行轨迹,以识别航空器轮廓间的滑行冲突。结果表明:AM-LSTM预测模型能够准确预测飞行区航空器运动轨迹。未来3 s内轨迹位置预测的平均位移误差为1.05 m,轨迹点位置预测精准性可达94.37%,故能在轨迹预测的基础上精确识别滑行冲突风险,有利于保障飞行区的安全运行。

基于双层规划的飞行区地势设计优化模型

为设计出一个符合标准且成本最低的机场飞行区地势表面,在飞行区内划分出骨架和扭曲面,上层规划从全局角度确定骨架具体位置,下层规划根据上层规划的结果,以局部表面跟天然地面的拟合程度为目标,合理衔接骨架并使得扭曲面设计最优,形成基于双层规划的飞行区地势设计优化模型,最后运用遗传算法求解。采用该模型计算得到的三明机场地势设计实例表明,优化模型的排水、坡度、坡段设计均符合既有要求,且与实际工程相比,更贴合天然地形,填方量下降7.50%,土方总计下降8.06%,工程成本降低10.73%。

大型机场飞行区交通流拥堵的时空分布模式研究

飞行区滑行道交通流拥堵的时空分布模式研究可为场面交通流管控措施及航班延误缓解方案的制定提供理论依据。首先,结合场面滑行道系统内航空器运行特征,基于INRIX指标体系设计了滑行道交通流的拥堵量化模型;其次,采用时空核密度估计方法建立了滑行道交通流拥堵时空特征分析模型;最后,构建了成都天府国际机场仿真模型,获取仿真轨迹数据,开展方法验证。结果表明,飞行区交通流拥堵主要集中于联络道及其邻接滑行道、U型区及机位周边附近的滑行道,其中,联络道处的拥堵程度最为严重,是飞行区拥堵的核心区域。所建模型可有效识别飞行区交通流拥堵及其时空形态分布特征,助力机场优化滑行道网络布局及运行模式,提升飞行区运行效率。

基于视觉图像的飞行区大型目标监视方法改进研究

机场飞行区现使用的场面监视方法存在着定位偏差较大、不稳定、易跳变、皆为点源定位等问题。针对这些问题,设计了基于视觉图像的飞行区监视方法,实现快速准确的目标检测和轮廓定位,使飞行区监视更加稳定精确。提出了一种基于MobileNetV3和YOLOv5的网络模型(以下称为MobileNetV3-YOLOv5),即在YOLOv5的主干中使用MobileNetV3,来提高对目标的检测速度和准确度;提出了一种基于优化特征点提取的改进定向快速旋转简报(Oriented FAST and Rotated BRIEF,ORB)算法,将图像分割成多个区域,分别提取每个区域的特征点,从而提高目标识别框内区域的特征点识别数量,再进行特征点聚类筛选,最后根据识别目标类型采用最小包围盒进行轮廓划分,得到目标的轮廓定位。试验结果表明:MobileNetV3-YOLOv5方法对比原始YOLOv5模型,在识别目标准确率方面提升5百分点,在效率方面提升14张/s;同时在0~60 m的范围内,轮廓估计误差仅为2.9%;体现了所提出的监视方法的有效性,可以提升飞行区监视定位准确性和运行安全性。

岩溶区大直径盾构隧道下穿机场飞行区不停航施工建设方案

[目的]为实现岩溶区下穿机场飞行区大直径盾构隧道不停航施工,需对不停航施工建设方案进行研究。[方法]基于广州白云国际机场三期扩建工程2号、3号下穿通道,分析机场飞行区不停航施工障碍物限制及道面区沉降控制要求,提出本工程道面区控制标准;结合岩溶区工程地质特点,提出浅埋大直径盾构隧道施工方案。建立三维精细化数值模型,分析盾构穿越施工对机场跑道影响,验证施工方案的可行性。[结果及结论]应尽量避免隧道底进入基岩,并满足隧道整体抗浮要求;应采取措施增大盾构隧道整体刚度,最大限度地减小对机场运营的影响。研究结果表明:由于穿越机场飞行区隧道设计主要考虑隧道施工期间道面区沉降对飞机安全运营的影响,故道面沉降控制标准按总沉降量不应大于30 mm且跑道差异沉降率不应大于1‰;根据数值分析结果,盾构穿越机场飞行区施工过程中,机场跑道沉降最大值为15.48 mm,最大差异沉降率为0.20‰,均满足机场跑道沉降限制值要求。

基于航班信息的飞行区宽带物联网切片方法

面向民用机场飞行区差异化的无线接入与传输需求,提出了一种基于5G系统的飞行区宽带物联网架构,并为内部节点生产数据设计专用网络切片,以实现这些数据的可靠传输。为了提高切片利用效率,进一步利用航班信息预测未来时刻的带宽需求,提出基于航班信息数据的网络切片动态分配方法。仿真结果表明,该方法分配的内部节点带宽可满足生产数据传输的空口延时需求。

信息化技术在机场飞行区不停航施工安全管理中的应用

传统的飞行区不停航施工完全依赖人工进行安全管理,存在管理人员投入大、工作强度高、管理效率低等问题。本文研究应用高精度定位、GIS及物联网等信息化技术,开发一种机场飞行区不停航施工安全管理系统。该系统具备人员、机械越界、机械超高自动预警、根据航空器运行时刻自动向相关人员下发施工管控指令等功能。与传统管理方式相比,可减少和降低安全管理的人员投入和工作强度,有效提高了不停航施工的安全管理效率。

超大直径泥水盾构下穿机场飞行区稳定性浅析

机场飞行区段地面沉降的控制标准很高,为保障超大直径盾构下穿飞行区期间稳定性控制,在盾构机设计方面及掘进过程中采取各种技术措施,确保盾构安全顺利下穿机场飞行区。本文介绍了白云机场T3交通枢纽轨道交通预留工程广珠(澳)盾构区间采用一台超大直径泥水平衡盾构机(φ14.31m)。大直径盾构掘进对周围土体扰动、不同埋深对机场飞行区地表沉降影响进行了分析和研究,保障下穿期间安全及地表的稳定,为大直径盾构隧道下穿机场飞行区的设计及施工等提供了有效的依据及相关技术标准。为防止盾构下穿沉降超过控制范围,需要通过技术手段控制地表沉降值,并对比现场施工情况与监测数据,得出以下结论:(1)通过径向孔空隙填充盾尾浆液的方式进行,在掺入比达到130%,继续增加浆液掺入比沉降控制效果已不太明显;(2)盾构下穿上软下硬的地层地表沉降值大小与坡度及埋深成正比;(3)二次补浆,能严格满足地面沉降控制与隧道成型质量要求。

数字孪生在飞行区场地建设和运行中的应用

数字化浪潮下,民航建设逐渐向智慧化转型,机场数字化的程度决定了机场建设运行的质量及效率,以数字孪生为代表的数字化技术正逐步应用到飞行区场地的建设和运行中。在总结飞行区场地建设运行特点的基础上,分析了数字孪生在该领域应用的技术基础,并详细阐述了数字孪生技术在机场飞行区场地建设运行中的架构、功能需求及其关键技术,为进一步进行技术完善和深化研究提供参考。

新疆机场飞行区湿陷性黄土生态治理研究——以那拉提机场为例

新疆维吾尔自治区(以下简称新疆)地域广阔,地质类型多样,黄土作为新疆特殊土质之一,其湿陷性特点易导致各类地质灾害,因此湿陷性黄土在各类建设工程中被广泛关注。飞行区运行安全保障是机场工作的重中之重,土质病害会导致道面沉降破损、土面区坑洞沉陷等,严重影响航空安全。因此,以那拉提机场为例,研究新疆机场飞行区湿陷性黄土生态治理路径,从而做好飞行区土质病害防治,保障飞行区运行安全。

关键链方法在飞行区作业编排中的应用研究

关键链方法是一种基于约束理论的项目管理方法,普遍应用于建筑、航天、国防、软件、制造等行业,能避免任务切换、帕金森定律、优先级等因素导致的时间和资源损失,在有限资源的情况下能促进项目在更短的时间内完成。该方法也同样适用于飞行区作业编排场景,如航空器引导、行李装卸、客舱清洁等,能综合处理作业需求与关键资源之间的约束,降低作业人员、车辆、物料、环境等关键资源冲突,提高飞行区作业资源的利用效率。通过对关键链方法的应用,可以改善飞行区的作业编排过程的许多实际问题,提高飞行区作业的编排效率、监控粒度和监控范围等,降低飞行区作业对航班放行的影响。

机场不停航施工中的飞行区安全保障技术探讨

针对机场不停航施工中的飞行区安全保障问题,探讨了飞行区安全保障的技术要求、技术措施和技术难点,以阿布贾国际机场第二跑道及附属工程为案例,介绍了飞行区安全保障的具体实施方案。

机场飞行区管制运行方案评估

本文针对机场飞行区管制运行方案的评估流程,提出一种全面、科学且易于操作实施的解决方案。在空中交通管理行业起到了降低运行风险提升运行效率的作用。随着后疫情时代航空运输业的快速恢复,各地机场为进一步提升地面运行效率,改善旅客出行体验,相继开展了飞行区管制运行方案的优化工作。特别是对于拥有多跑道的枢纽机场而言,跑滑结构复杂,停机位规模较大,运行场景多变,如何合理规划飞行区的管制运行方案,在保障空管运行安全的大前提下,最大限度地提升机场的运行效率与容量,是当前空中交通管理领域面临的重要挑战。

新疆地区某机场飞行区道面改造及加铺设计

机场是新疆地区对外高速联通的主要通道,由于地区普遍存在温差大、日照强等特点,机场飞行区道面在使用一段时间后容易出现各种病害,论文从工程概况、现状道面检测结论、旧道面改造设计、旧道面加铺设计、不停航施工等方面对典型的新疆地区机场飞行区道面改造及加铺设计方案进行介绍。

基于StarRocks的机场飞行区数据治理研究与应用

机场飞行区数据面临着多样性、复杂性和孤岛化等挑战,传统数据库在数据整合、计算、处理和分析方面存在局限性。StarRocks凭借向量化、MPP架构、实时更新的列式存储引擎等技术,实现了高可用、实时、高并发的数据分析能力,为机场飞行区数据治理提供了新的解决方案。通过StarRocks实现机场飞行区的数据治理,将FOD、鸟情、灯光、航班、车辆、设备、航空器等不同业务系统数据汇聚、接入、清洗、转换、分析,为机场运行管理、航班调度、安全监控等提供决策支持,快速构建报表大屏完成数据分析,可视化呈现数据处理全过程。该方案有助于推动机场核心数据的高效供给、流通和应用,实现数据融合共享和价值挖掘,提升数据管理效能和运行保障效率,为机场发展提供新动力。

人工智能在机场飞行区道面智慧管理的应用分析

随着OPEN AI公司发布ChatGPT这种大模型人工智能应用并快速被大众接纳,ChatGPT的发布代表着人类步入通用人工智能时代,促进了各行业技术改革和产业变革,同样也给蓬勃发展的民航业带来了转型的技术基础。本文主要对当前机场飞行区道面管理智能化现状进行分析,讨论通用人工智能在机场飞行区道面智慧管理应用带来的变革和影响,同时面临的人工智能的算法问题带来的风险与挑战。

大盾构下穿机场飞行区岩溶处理范围探讨

白云机场T3交通枢纽轨道交通预留工程大盾构掘进地层为岩溶强发育区,且施工区域主要在白云机场飞行区内,安全要求较高,施工工期紧,不确定因素较大。文章根据目前受到广泛认可的大盾构掘进过程中地表沉降理论,通过理论分析与有限元建模方法,并结合相似工程施工经验,得出大盾构下穿机场需要的溶土洞处理范围,为岩溶强发育条件下大盾构下穿复合枢纽机场飞行区关键技术研究进行前期的准备工作。