王磊

3時，首都機(jī)場運(yùn)控大廳內(nèi)燈火通明。在大屏幕上，一個雷暴云團(tuán)正以每小時20公里的速度向機(jī)場逼近。“過去遇到這種天氣，因為對形勢變化無法提前預(yù)知、及時掌控，我們只能提前做好大量準(zhǔn)備工作，以防萬一。”首都機(jī)場防汛辦公室工作人員劉志鵬指著屏幕上的智能防汛系統(tǒng)介紹道，“而現(xiàn)在，結(jié)合氣象預(yù)報和本場保障能力數(shù)據(jù)，我們可以主動進(jìn)行綜合研判，提前調(diào)度準(zhǔn)確的保障資源，做到有的放矢、動態(tài)調(diào)整。”

近年來，極端天氣已成為民航業(yè)面臨的較為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)之一。據(jù)統(tǒng)計，2024年，首都機(jī)場遇到雷雨、大風(fēng)、冰雪等特殊天氣共144天，占運(yùn)行總天數(shù)的39%。為應(yīng)對極端天氣挑戰(zhàn)，首都機(jī)場深入開展數(shù)字智防體系建設(shè)，在底層平臺能力升級的基礎(chǔ)上，針對防汛、大風(fēng)、除冰、除雪、低能見度等情況構(gòu)建了專業(yè)系統(tǒng)，筑牢“中國第一國門”的智慧運(yùn)行安全底座。

破局關(guān)鍵——
從人防、物防到數(shù)字智防

“特殊天氣保障能力是機(jī)場平穩(wěn)運(yùn)行的重要基礎(chǔ)。”首都機(jī)場股份公司運(yùn)控中心副總經(jīng)理侯特在接受采訪時說，“這不僅考驗著機(jī)場應(yīng)急管理與綜合調(diào)度水平，更考驗著依托信息化技術(shù)形成的實(shí)時感知和動態(tài)響應(yīng)能力。”

近些年，首都機(jī)場持續(xù)深化相關(guān)研究和應(yīng)用。“以前我們需要與航空公司、地服公司等相關(guān)單位進(jìn)行反復(fù)溝通，結(jié)合現(xiàn)場視頻以及對講反饋的運(yùn)行情況，人工匯總所有相關(guān)信息后再作出決策，響應(yīng)時間長、處置效果不佳。現(xiàn)在，我們在‘一張圖’上就可以看到機(jī)場全域的運(yùn)行情況，結(jié)合實(shí)時感知數(shù)據(jù)與預(yù)測預(yù)警信息，提前作出決策。”運(yùn)控中心值班員指著指揮大廳前方的智慧大屏，興奮地介紹道。

值班員提到的“一張圖”，就是首都機(jī)場數(shù)字孿生平臺的除冰、除雪和防汛/大風(fēng)三大主題頁面，包含風(fēng)速、水位深度和冰雪覆蓋等實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)，以及保障作業(yè)效率、航班正常性和預(yù)警提示等決策輔助信息。像這樣的專業(yè)系統(tǒng)，是首都機(jī)場在人防和物防以外，升級的數(shù)字智防工作的一部分。

數(shù)字智防首先是底層平臺能力的支撐，其次是專業(yè)系統(tǒng)的深度耦合。近年來，首都機(jī)場先后建立了CCTV平臺、地理信息平臺、物聯(lián)網(wǎng)平臺、大數(shù)據(jù)平臺和數(shù)字孿生平臺等，打造了數(shù)字智防的“神經(jīng)中樞”。而在這些底層平臺之上的，就是氣象預(yù)警系統(tǒng)、智能防汛系統(tǒng)、除冰指揮調(diào)度系統(tǒng)、除雪指揮系統(tǒng)、A-CDM（機(jī)場協(xié)同決策）系統(tǒng)等垂直應(yīng)用。平臺與系統(tǒng)通過標(biāo)準(zhǔn)化接口和智能算法實(shí)現(xiàn)閉環(huán)聯(lián)動，為特殊天氣保障的數(shù)據(jù)集成和智能應(yīng)用提供了智慧底座和創(chuàng)新引擎。

數(shù)字孿生——
開啟特殊天氣保障的“上帝視角”

首都機(jī)場數(shù)字智防的“末端神經(jīng)”是遍布整個機(jī)場的感知系統(tǒng)。“我們在全場安裝了2.3萬個傳感器和1.6萬個攝像頭，可實(shí)時監(jiān)測天氣、風(fēng)力、水位深度和冰雪覆蓋等情況。”首都機(jī)場股份公司信息科技部運(yùn)行安全系統(tǒng)建設(shè)工程師張領(lǐng)介紹，“在指揮大廳，我們通過數(shù)字孿生‘一張圖’，可以迅速了解全場55個關(guān)鍵點(diǎn)位的實(shí)時風(fēng)速、18個泵房共59臺泵機(jī)的實(shí)時排水量，以及冰雪天氣條件下3條跑道、100多條滑行道和300多個機(jī)位的除冰、除雪情況，并提供實(shí)時預(yù)警，為保障決策提供有效信息助力。”

張領(lǐng)提到的數(shù)字孿生技術(shù)，就是通過1∶1高精度三維建模，將物理機(jī)場的跑道狀態(tài)、設(shè)備分布、氣象變化實(shí)時映射至虛擬空間，實(shí)現(xiàn)“平行世界”的實(shí)時展示和動態(tài)推演。首都機(jī)場的數(shù)字孿生平臺為保障人員開啟了“上帝視角”，是機(jī)場特殊天氣保障中虛實(shí)交融的感知與決策中樞。它不是簡單的三維可視化，而是用虛擬世界的無限試錯換取現(xiàn)實(shí)世界的精準(zhǔn)保障與防御。當(dāng)每一陣風(fēng)、每一滴雨和每一粒雪都能在數(shù)字空間找到“分身”時，極端天氣的威脅便不再不可捉摸。

未來之路——
從精準(zhǔn)防御到主動進(jìn)化

通常，首都機(jī)場的極端天氣呈現(xiàn)出三大特點(diǎn)：一是雷雨和大風(fēng)在春夏季頻發(fā)，且極端大風(fēng)對運(yùn)行影響顯著；二是冰雪天氣的瞬時降雪量大、降雪時間長且伴隨低能見度情況；三是多重特殊天氣時常疊加出現(xiàn)，進(jìn)一步考驗機(jī)場的應(yīng)急響應(yīng)能力。導(dǎo)致能見度驟降的雷雨、突發(fā)的風(fēng)切變、冰雪覆蓋跑道……首都機(jī)場的數(shù)字智防正是應(yīng)對這些極端天氣挑戰(zhàn)交出的一份答卷。

首都機(jī)場的特殊天氣保障正在從“感知—響應(yīng)”的精準(zhǔn)防御模式，逐步向“預(yù)測—進(jìn)化”的主動適應(yīng)體系過渡升級。未來，大模型賦予系統(tǒng)認(rèn)知能力，數(shù)字孿生提供驗證沙盤，二者的有機(jī)結(jié)合將在數(shù)字世界打造一個“永不疲倦的決策實(shí)驗室”，讓系統(tǒng)具備“越用越聰明”的進(jìn)化能力，讓機(jī)場擁有在特殊天氣條件下“邊保障邊升級”的智慧基因。

首都機(jī)場對運(yùn)行保障工作的追求已經(jīng)超越應(yīng)對天氣的被動模式，而是借助數(shù)字技術(shù)化身科學(xué)預(yù)判的“偵察兵”。后續(xù)，首都機(jī)場將依托已有的數(shù)字智防體系和運(yùn)管委等協(xié)同聯(lián)動機(jī)制，共同守護(hù)航班平穩(wěn)起降和旅客順暢出行，讓科技賦能兼具效率與溫度，向時代遞交首都機(jī)場人的創(chuàng)新答卷。