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未来已来:机场运营进入智能时代 ——以伦敦盖特威克机场为例浅析应用新技术提升机场运营效率

# 2019-12-13 01:01:30

作者:杨晨寅、张冀伟  开锐管理咨询

发表期刊《空运商务》

引言

我国民航客运量的不断提高,飞机数量也持续攀升,随之而来的运行保障压力也与日俱增。在当前机场行业持续快速发展,机场数量越来越多,运量持续放大,运行环境日益复杂的大背景下,如何在有限的资源内提高服务保障效率成为了一个值得深入研究的问题。

本文重点选取了英国盖特威克机场作为高效运营的国际标杆进行案例分析,研究如何通过新技术应用实现机场运营精细化管理,最终提升机场运行服务保障效率,并由此思考我国“智慧机场”建设的发展路径。

我国机场运营面临的主要挑战

当前,我国机场发展面临的最大挑战在于快速增长的运输业务量与运行保障能力不匹配。根据民航局统计,截止2018年底,全国民航共有民用运输机场235个,全国民航运输机场完成旅客吞吐量12.65亿人次,货邮吞吐量1674万吨,对比2010年分别增长34%372%197%。在运输业务量快速增长的同时,一方面是人员资质和能力增长相对缓慢;一方面是机场保障环节增多,保障链条拉长,安全风险和压力不断增加;另一方面,是基础设施更新进程滞后,尤其是在利用人工智能、云计算等新一代信息技术方面相对滞后,大量老、旧设备长时间超负荷使用,已经难以满足日益增长的民航运输保障要求。可以说,快速增长的运输业务量与运行保障能力不匹配,已经成为制约中国民航和机场发展的重要因素,并将成为一个长期存在的主要矛盾。

机场运营效率的影响因素分析

影响机场运行服务保障效率的因素是一个复杂的课题。其中核心因素可以分为内部和外部的两大类。内部因素主要包括旅客保障和航班保障两方面,而外部因素包括了空管、空域、行业管理政策等因素。由于外部因素是在短时间内难以改变且超出了机场的控制范围,因此,分析内部影响因素对机场的运行保障效率提升更具有实际意义

首先从旅客的维度分析。旅客在值机、托运、安检、登机等乘机流程中所需要耗费的时间是制约机场运行分为保障效率提升的一项重要因素。提升航站楼及配套设施的智能化程度,缩短旅客乘机流程的时间,可以在提升旅客满意度的同时,将旅客因素对机场运行保障的影响降到最低。

其次从航班的维度分析。进港飞机机位的分配及编排、机坪地面保障工作的衔接、工作人员的调度以及飞机滑行路径的选择等因素都会影响航班保障效率。通过提升地面基础设施的智能化程度,以及使用具有大数据分析和人工智能算法的机场运控系统是提高航班保障能力的有效手段。

国际成功案例分析:伦敦盖特威克机场

伦敦盖特威克机场(London Gatwick Airport)是英国第二大机场,也是世界第二大最繁忙的单跑道机场。2018年,盖特威克机场凭借单跑道运营,完成旅客吞吐量4607万人次,平均每天12.6万人次;完成飞机起降28.4万架次,平均每日保障778架次。在机场服务保障效率上,盖特威克机场每小时航班起降峰值可以达到55架次,属于全球最佳水平。2017年盖特威克机场创造了单日起降950架航班的纪录。

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图表 1  2014-2018年伦敦盖特威克机场运营指标

在盖特威克机场2018-2023年发展规划中,盖特威克机场预计到2023年,乘客数量将增加到近5300万。面对持续创记录增长的旅客量,在跑道资源受限的条件下,盖特威克机场通过在旅客流程和航班保障两个维度上持续加大新技术的应用,从而确保机场有足够的运行保障能力。

首先,盖特威克机场在旅客乘机的各个环节都使用了智能化技术,实现了高效率的乘机体验。

a)自助值机与自助行李托运

盖特威克机场设置了69个自助值机柜台,目前大部分设置在北航站楼,南航站楼也正在加紧增设。其中,带有自助托运行李的全自助值机柜台对旅客快速值机起到了很大的帮助。2016年,盖特威克机场斥资3600万英镑改造北航站楼,打造了全球最大的自助行李托运设施。旅客在线值机后抵达机场,直接前往自助托运设备,自行打印并贴上行李牌,然后将行李搬上行李分拣设备,直接将行李装载到机场现代化的行李分拣统上。

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图表 2 盖特威克机场自助值机与行李托运设备

通过增设自助值机及行李托运设施使得盖特威克机场:

     ·高峰期值机处理能力从每小时3000人提高到4350人

     ·平均每个行李托运时间不到1分钟

     ·95%的乘客在等待不到5分钟的时间内将行李托运

b)智能安检

2016年盖特威克机场启用了具备新一代安检技术的安检区域,同时采用精益六西格玛(LSS)方法优化其流程。新投用的10个新安检通道,每一个都设立了7准备点,设置物品暂存区域,供旅客提前自行处置液体等无法过检的物品,让更多旅客提前准备好随身物品通过安检,减少排队时间;在安检前的入口设立了17个新的电子安检门,这一技术也有助于减少排队的形成,加快安检通过的速度。

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图表 3 盖特威克机场带人脸识别技术的自助式电子安检门

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图表 4 盖特威克机场安检通道为旅客设置多个“准备点”

新的安检技术设施的使用使得盖特威克机场:

       ·保证了最严格安检水平

       ·将旅客安检的时间减少了一半

       ·保证95%的旅客能在5分钟内通过安检

       ·每小时最多可以安检5000名旅客

c)具备生物识别技术的自助通关与自助登机

盖特威克机场启动了英国首个端到端的生物识别技术测试,旅客在自助行李托运时采集的个人数据能够被自助通关闸门和自助登机门所识别,实现全流程自助登机。这简化并加速了旅客流程,也降低了人工失误的风险。

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图表 5 盖特威克机场带有生物是不技术的自助式通关设备

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图表 6 盖特威克机场与易捷航空合作设置的具有生物识别技术的自助登机系统

全新的自助登机技术将可以:

     ·识别每一个旅客,验证其护照、人脸及登机牌信息一致

     ·整个过程不到20秒

     ·有助于减少登机排队,提高效率和准时性

除了上述几个环节的设施设备优化之外,盖特威克机场同时关注新技术如何与旅客交互、流程直观性如何、每一个交互的用时、能为排队时间带来什么、如何简化旅客行程等等。一旦这些智能化设备采集到了足够的数据,盖特威克机场将利用这些数据对当前的应用进行相应的调整和优化,确保持续进化的能力。

在航班保障方面,盖特威克机场也投入了巨大的财力和物力,应用大量新技术和新设备来提高自身保障能力。

a)应用人工智能和大数据精确预测飞机撤轮档时间

由于单跑道资源的限制,盖特维克机场所面对的难题是,无论任何时候发生何种程度的航班运营中断,不管是出港还是入港,都会产生连锁效应。因此,盖特威克机场与提供预测分析解决方案的ConvergentAI公司展开合作,研究利用机器学习和大数据来更加精确地预测目标撤轮挡时间(TOBT)。

该技术通过导入包括乘客数量、行李数量、停机位的分配、机型、航点和天气等多方位的数据和信息,结合机器学习算法,将预测的精确性提高了20%。未来预测的精确性将提高到85%,甚至是90%

b)开发定制化的应用程序提高工作效率

盖特威克机场的创新团队开发了多种应用程序和智能系统来提高机场内各单位工作人员的效率。例如,使用内部信息交流平台提高各流程节点之间的沟通效率;使用人脸识别技术来识别“尚未通过安检的乘客”,并追踪旅客位置,来帮助提高登机口的工作人员的决策效率;还有使用图像识别技术来快速检索需要卸载的特定行李,从而提高航班出港准点率。。

c)应用大数据、云计算和物联网技术提高决策效率及多机构协同

盖特威克机场通过从外部采集的各种信息来帮助机场决策效率。这些信息包括来自公路、铁路的数据;飞机到达、离岗数据;机场Wi-Fi数据、GPS地理位置数据、人流数据、安检数据等等;还包括员工所佩戴证件上面的RFID无线射频数据,甚至零售商店的POS机数据。

同时,机场还运用了云计算技术,提高大数据的可视化分析水平,实现快速反应。Splunk Cloud是盖特威克机场开发的基于云计算技术的分析系统。在Splunk的帮助下,机场能够分析并优化乘客从扫描登机牌到快速通过X射线安检的每一步行程,可以做到提前4小时预测客流量,让95%的乘客可以在5分钟内通过安检,还可以根据人员流动情况,动态调整安检口的人员部署。系统还利用包裹和行李传情况,提前让机场人力和设备资源高效衔接,乘客落地即可取到行李。

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图表 7 盖特威克机场Splunk Cloud体系提高运营效率

盖特威克机场还利用铺设物联网智能传感器全面提高监测水平,从客座率、温度到噪音水平都进行监测,还包括监测飞机发动机启动或停止、飞机加油时间、飞机地面电源使用、行李传送等等。并计划将这些监控的实时数据整合到一个系统,与调航空公司、地勤人员和空管中心等相关机构共享,提高多方协同的效率。

思考与总结:未来发展路径—以新技术为驱动构建机场运营的核心竞争力

通过对英国盖特威克机场全面深入的了解和分析,可以发现新技术能够全方位的帮助机场达到更高的运营保障能力,同时突破自身面临的一些制约其发展的客观限制条件。

当前,以信息技术为引领,以“智慧”为重要特征的新一轮科技革命和产业变革方兴未艾,对人们的生产方式、生活方式乃至思维方式产生深刻影响。从全球民航业看,各类新技术应用日新月异,从飞机制造到航班运行,从空中交通到地面保障,从组织管理到服务产品,新一轮科技革命和产业变革正在全方位重塑民航业的形态、模式和格局。顺应这一潮流,中国机场正在以“智慧机场”建设为抓手,努力探索一条智慧发展之路。想要在这一轮新的变革当中构建持久的竞争力,“智慧机场”的建设应从以下两个维度去思考:

战略层面做好顶层设计。首先,要做好机场所有信息互通互联的顶层设计。机场在以往的信息化过程中,由于设计理念以及技术原因,所建设的系统形成了一个个信息孤岛,信息孤岛所带来的最大问题是信息不能共享,直接限制了大数据、云计算等新技术的应用。其次,把数据作为企业新型资源是顶层设计的重要思想。自互联网兴起以来,信息数据早已不是办公自动化的简单产物、生产运行的辅助性资源,而是当前数字化、网络化、智能化进程中最富交融性的驱动性资源。谁拥有更多的信息数据,谁就拥有更多的机会与财富。如何利用数据独有特性为民航变革赋能,应成为全球民航业界思考的重大课题。此外,业务移动化、社交化也是顶层设计的重要方向。在移动互联网蓬勃发展的今天,智能终端的移动性进而带来的便捷性越来越受到旅客的认可,移动智能终端已经成为了业务应用的主要载体;另外传统信息系统只注重业务功能性,根本没有社交性元素,所谓社交性就是指个人与个人、企业与个人之间的通信,包括文字、语音以及图像等元素,微信就是当今广泛的社交应用。移动应用中的社交元素不再是可有可无,而是机场与旅客沟通、改善产品质量、提升旅客体验的重要功能。

执行层面以智能化思维破解发展难题。当前,中国的机场普遍面临满负荷甚至超负荷的运营现实,同时还普遍面临着安全风险日益严峻、旅客服务体验要求更高等一系列问题和挑战。在航空安全方面,机场应借助新技术在精准性、预见性、协同性等方面优势,增强安全运行态势的预判能力,将航空安全水平提升到一个新的量级。在服务品质方面,目前航空运输业的服务模式已经形成于上世纪70年代,现在航空旅客的消费心理、消费习惯、消费行为发生了很大变化。越来越多的旅客希望出行无纸化、流程智能化,期待更为个性的交互式、体验式贴心服务。机场应充分利用各类新技术,为旅客和货主提供更加丰富的服务产品,改善旅客对购票值机、行李托运、安检通关等服务痛点的体验,使旅客能够充分享受民航发展带来的获得感、幸福感。

综合来说,机场必须持续引入新科学、新技术、新理念,改造现有的知识结构,不断打破固有的思维定式,以智能化方式提升生产组织能力和运行效率,才能使我们能够更加从容的应对未来民航发展的挑战。