随着新一代信息技术的迅猛发展和广泛应用，数字化建设逐步成为从国家经济宏观发展到企业微观运营重要的战略选择和战略手段，体现了数字化建设的时代价值。民航机场作为国家交通系统的重要组成部分，在数字中国的国家战略和智慧民航建设的背景下，如何通过数字化建设来实现民航对于安全生产和运行品质的极致追求，值得民航机场管理者深思。本文总结了国家战略层面、民航行业发展政策层面以及企业运营层面的数字化建设背景，分析了当前民航机场在数字化建设中存在的基本矛盾问题，提出了基于数字技术的机场运行发展策略。
一、环境背景
（一）国家战略层面，大力发展数字经济已成为我国在全球竞争中占领制高点的关键战略手段
为推进数字中国战略，国务院在印发的《十四五数字经济发展规划》中明确了十四五期间我国数字经济发展目标，提出了发展数字经济的八大措施。为落实国有企业数字化转型，国务院国资委在印发的《关于加快推进国有企业数字化转型工作的通知》中明确了国有企业推进数字化转型的具体要求。这些政策文件的出台，在国家层面明确了数字经济的发展战略，也标志着大力发展数字经济已经成为我国抢占全球竞争制高点的关键手段。
（二）行业发展层面，智慧民航建设成为我国从当前单一领域民航强国向多领域民航强国转变的关键推动力量
2020年民航局制定了《中国民航四型机场建设行动纲要》，明确了“平安、绿色、智慧、人文”机场的建设行动纲要，提出了智慧机场建设的政策要求。同年，民航局出台了《四型机场建设导则》（MH/T5049-2020），首次形成了我国四型机场建设的行业标准。2022年发布的《智慧民航建设路线图》，更是擘画了我国智慧民航建设发展蓝图，设计了智慧民航建设总体框架，明确了2025、2030和2035三个阶段的发展目标，阐述了以“智慧出行、智慧空管、智慧机场、智慧监管”为核心的建设内容。智慧民航建设是深化供给侧结构性改革在民航业的集中体现，是我国从当前单一领域民航强国向多领域民航强国转变的关键推动力量。
（三）企业运营层面，数字化转型和智慧机场建设已成为我国大型机场提升运行能力、破解大容量和高复杂性运行难题的关键一招
在2020年的新冠疫情爆发之前，我国民航运输量保持快速增长势头，主要运输机场业务量增长快、设施规模不断扩大，但是应该看到的是，主要机场的保障能力仍然很难匹配市场需求的快速增长，瓶颈明显。2023年随着疫情防控转入常态化阶段，我国民航运输市场平稳有序恢复，已接近至2019年疫情前水平，但是，应该看到我国民航企业生产运行效率不高、主要运输机场保障能力不足，风险隐患突出、应急处突能力欠缺等问题较为突出，整体安全运行形势仍然不容乐观。我国大型机场传统的以人为中心的生产运行方式已经无法满足当前在大容量和高复杂性条件下的运行需求，急需在运行模式和技术革新上做出调整。在这样的背景下，数字化转型、智慧机场建设无疑是我国民航机场提升运行能力、破解大容量和高复杂性运行难题的关键一招。
二、现状问题
当前我国民航机场正处于快速发展期，新建和改扩建项目众多，主要运输机场规模不断扩大。与此同时，随着机场规模的扩大，生产运行领域遇到的难点问题也越来越明显。为了解决生产运行领域的主要矛盾问题，我国主要民航机场都提出了数字化发展计划，不断加大数字化建设投入，但是从实际效果来看，由于在生产运行的组织、流程、数据和决策等基本矛盾问题没有得到有效解决，因此，数字化建设的效果并不明显。
（一）生产组织方面，普遍采用金字塔型分层组织结构，强调垂直式行政管理职权，生产要素之间的横向协同协作不足，不能有效匹配数字化企业的生产组织需求
我国民航机场的生产组织体系普遍采用金字塔型分层组织结构，按照业务类别建立飞机保障、旅客保障、行李保障、货运保障、设施保障等相对独立的组织机构，每个组织机构内部再细分为职能机构、生产调度和现场保障等部门，从而形成了稳定的垂直管理组织体系。这种组织体系强调内部的垂直管理，业务板块之间的横向协同不足，不能很好满足客户的多样化、个性化的保障需求。在面对生产保障问题时，需要层层上报，通过更高层级的管理者与其他业务板块的管理者协调，确定解决方案后再传递至一线生产岗位，这种协作方式沟通成本高、效率低，很难满足大规模生产运行的组织需求。
图1 金字塔型分层管理组织结构（正三角结构）
（二）生产流程方面，仍然采用段到段的管理方式，流程接口不清晰，作业标准不统一，局部和整体缺乏一致性，不能有效满足数字化企业的流程管理要求
一个航班从落地到起飞的一个周转过程所涉及的地面保障环节可以多达100个以上，这是一个生产链条非常长、体系庞大和关联主体多的生产体系。在传统的金字塔型分层组织结构下，各个生产业务板块都各自建立自己的生产流程、保障标准和运行品质要求，把主要精力放在“自己的一亩三分地”上精耕细作。这种生产方式，各单位往往关注自身情况多、关注整体的少，生产作业流程只是单位内部的，缺乏一个整体的流程，也就是“段到段”的运行方式。加之各个生产主体之间的协同不足，导致在生产流程上“段”与“段”之间的缺乏有效连接，接口不清晰，接口处上下游之间的交接标准不统一，这样当机场的生产运行处于非正常状态时就容易出问题。
（三）态势感知方面，对于运行态势感知的敏捷性不足，往往是在事情发生之后才能发现问题
在态势感知和生产准备方面，我国大型机场近年来有了明显改善，管理思路也在逐步从“事后管理”向“事前管理”转变，但是，应该看到我们还存在很大的提升空间。一是缺乏对全航季航班计划的收集、评估、分析，在航班运行需求与资源优化配置计划的敏捷性方面做得还不够，这一点在新冠疫情期间尤为明显，由于在此期间，机场的航班计划大幅波动，而且变化非常频繁，而机场的生产运行组织显然有些跟不上。二是在预战术方面，对本场及外围运行环境、气象等情报信息的收集、分析、评估的重视程度还不够，不能够提前向生产运行单位发布有效的情报信息，并组织相关单位采取有效应对措施。三是对于生产运行过程可能面临的重点难点问题，缺乏有效预判，没有提前制定应对策略集合（也就是场景化保障方案），往往等问题出现了才开始研究应对措施。
（四）运行决策方面，过度依赖人的经验，缺乏科学决策技术平台。
我国的大型机场设施规模和业务规模在不断扩大，运行环境日趋复杂，但是我们运行管理和决策方式仍然更多是依赖管理人员的经验来决策，当机场在面临关键的重点难点问题时，特别是在处置应急事件时，我们的能力不足问题就表现得特别明显。近年来，虽然我们在数字技术和智慧建设方面取得了一定得成效，但是，技术进步对与机场生产运行的支持仍然不够，大型机场的智慧运行决策平台的建设还处于起步阶段。
三、发展策略
（一）构建数据化生产组织体系
民航机场的数字化生产组织体系就是要打破原有组织体系的“部门墙”，以航班为单位建立生产单元与航班之间的“一对一”服务关系，每个生产单元由参与航班保障的各个岗位人员构成，由一名航班协调者统领，全权负责航班生产运行的组织协调工作，并对最终保障结果负责。生产单元实时接收生产保障中心（或者智能调度平台）的保障任务指派，并实时向生产保障中心反馈保障进展情况。这种生产组织体系，打破了原有的部门墙，每个保障单元可以根据每个航班（客户）的差异化需求开展生产保障，在面对同一个航班的生产保障时，能够形成统一的保障目标，从而促进各保障岗位之间形成更加有效的横向协同。
图2 以客户为中心的数字化生产组织体系（倒三角结构）
（二）以流程驱动生产运行
生产流程，是指在生产工艺中，从原料投入到成品产出，通过一定的设备按顺序连续地进行加工的过程，也指产品从原材料到成品的制作过程中要素的组合。民航机场的地面保障作业流程与生产制造企业相类似。民航机场的生产流程就是要按照数字化企业流程管理规范，建立标准、高效、可量化、可控制的机场保障作业全流程管控方式，从过去的行政职权管理驱动运行转变为数字化条件下的流程驱动运行。通过流程来驱动民航机场的生产运行，可以减少整个生产运行中的人为因素影响，增加输出结果的稳定性，同时人为因素的减少也意味着整个系统智能化运行程度的提升。通过对机场飞机流程、旅客流程、行李流程、货运流程和交通流程等关键流程的标准化、规范化重塑，形成形成机场生产运行流程全景图。
图3 从“段到段”到“端到端”的生产运行流程
（三）增强全域态势感知能力
民航生产运行单位机场、空管、航司、其他相关运行保障机构等在生产运行中都会产生大量数据，但是由于各个生产单位都是按照自己的标准和要求来建设这些系统，因此各单位之间的生产运行数据难以实现交互、共享。在机场内部，也存在同样情况，各个业务板块的系统是相互独立的，没有充分考虑交互需求，导致各个系统形成相对独立的“烟囱”，存在明显的信息孤岛现象。为解决上述系统的“烟囱”问题，需要建设一个“数据中台”。数据中台本身并不产生数据，其主要用于汇聚机场内部各个业务系统的数据以及外部空管、航空公司、相关保障机构以及民航行业有关数据，对汇聚的数据进行清洗，保证数据质量；对数据进行存储、共享和管理。
建设机场的数据中台是为了汇聚机场内外部各个领域的数据，并对数据进行清洗、存储、共享和管理，从而实现对机场的全域态势感知。为推进我国民航统一的数据标准建设，民航局在2020年制定了《中国民航运行数据共享协议》，组织空管、机场、航空公司以及相关民航运行单位开展标准建设和数据共享服务。数据标准主要包括：数据分类、数据定义、缩写代码、数据格式、数据值域、数值误差范围以及采集标准等等。
数据是企业科学决策的基础，有了数据支撑，机场全域运行态势可以做到“可感知”、“可量化”和“可视化”，以往依赖管理者经验的生产经营决策将不复存在，“瞬时决策”或“立即决策”成为可能，民航不同运营单位之间的数据传递以及上下级运营单位之间的指令传达和信息报告机制可以达到“秒级效率”。
（四）搭建智慧运行决策平台
智慧运行决策平台类似于“业务中台”的概念，它是机场生产运行的“大脑”，机场的智慧运行好不好关键要看这个平台建设得强不强。智慧运行决策平台通过其强大的规则库和算法库，能够实时指挥、调动、控制下游子系统和现场的各个生产单元，并确保各单元能够按照整体最优目标完成保障任务。随着AI人工智能的快速发展，当这个平台建设到一定程度时，全面智慧运行和“无人机场”将成为可能。智慧运行决策平台的主要功能包括：分析、研判、预警、决策与控制。
图4 智慧运行决策平台
1.分析
智慧运行决策平台可以通过其强大的计算能力对全域感知的大量信息和数据进行分析，形成有价值的分析结论。包括：
（1）运行环境分析：本场、重要航路、其他关键机场当前以及未来一段时间的天气情况以及对机场运行和飞行的影响；
（2）通行能力分析：本场进港和出港通行能力变化情况、重要航路流量控制情况；
（3）航行情报分析：本场和其他关键机场关闭或局部关闭情况；
（4）航班计划分析：本场以及全国航班日计划、周计划和季度计划变化情况，针对本场的航班计划机场各个保障环节的保障需求是什么。
2.研判
根据前面提到的对于运行环境、通行能力、航行情报和航班计划等信息数据的分析，要评估和研判：
（1）当前整体、局部、关键部位的运行状态是否正常可控；
（2）保障能力是否满足要求，设施、设备、人员等资源投入是否足够。
3.预警
根据运行状态和保障能力的评估研判，对于当前以及未来一段时间可能出现的运行异常情况发出预警，例如：
（1）通过对次日天气的分析研判，发布指定时段、指定航路通行能力下降预警；
（2）通过对机场跑道、滑行道和机坪关闭的不停航施工影响分析和研判，发布机场保障能力下降预警；
（3）通过对航班延误情况和旅客滞留机场情况的分析和研判，发布机场大面积航班延误预警；
（4）通过对航站楼旅客流量分析以及重要区域（例如：值机区、安检区、候机区等）容量的分析和研判，发布局部区域超负荷运行预警；
（5）通过对飞机停放数量和可用机位的匹配关系分析和研判，发布机位超容预警等。
4.决策与控制
决策与控制就是要针对研判和预警情况，对可能发生的不利情况采取有效的防范措施，使得机场的生产运行回归正常。智慧运行决策平台要实现对于机场整体运行的把控，需要指挥与控制以下子系统、平台来运行。
（1）OC平台：承担机场突发事件处置流程控制，对于已经发生或者可能发生的突发事件，组织事件处置单元进行预警、指挥、协调与控制；
（2）A-CDM系统：在统一的目标协同规则下，展开空中和地面以及地面各个保障主体之间的协同运行，精准管理和发布航班目标离港时间（TODT），建立各生产运行单位共同的情景意识，避免产生信息不对称和目标不一致问题；
（3）资源协同平台：对于机场核心资源（包括：时刻资源、保障资源、运行资源、人力资源等），AOC要适时根据机场运行环境变化，以运行需求为导向，以智能化、数字化为手段，实施资源的精准配置，以达到资源最大化利用的目标；
（4）生产调度系统：以航班ETA或者ETD为基准，按照航班保障流程和标准，对每个作业项目的目标时间进行“正排序”或者“倒排序”，通过智能调度模型，为每一个作业项目和作业目标配置最优的保障资源（包括人力资源和设备设施资源）。
四、结论与展望
数字化对机场的生产运行方式带来了全新变化，AI人工智能的兴起，特别是ChatGPT的应用，进一步促进了智慧机场建设和机场智慧运行的全面发展。机场的数字化建设既是民航系统实施科学管理的现实要求，又是提升民航机场安全能力和运行效率的必然选择，也是民航机场实现降本增效的重要手段。
在数字技术高速发展的今天，全国机场在开展数字化建设的过程中，不能忽视在生产组织体系、流程管理、数据治理、数据中台和业务中台等相关基础领域的研究，只有基础打牢了，在数字技术、人工智能等新技术的加持下，机场才能更加安全、高效、有序运行。
新闻来源 ：民航资源网 作者 ：邓松武
本文转载自民航资源网，文章观点不代表本站立场