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多維度持續性運行管理為機場“保駕護航”

2023-05-23 12:39:28鄭茂典,段永利,馬思遙
科技創新與品牌 2023年4期

被英國《衛報》評為“新世界七大奇跡”之首的大興國際機場,在設計規劃之初,總體規劃目標是作為京津冀協同發展新引擎,實現臨空區、自貿區、綜保區“三區”耦合發展,形成京津冀地區新的經濟增長極。

規劃引領,謀定而后動。在無數個設計方案中,采用全球首創垂直疊加式離港系統,把航站樓功能集中疊加在一起,這種創新設計充分滿足了大興國際機場的兩個需求:提高機場的運行效率和節省旅客的等待時間,為旅客打造舒心、順心、暖心的出行體驗。

結構龐雜 旅客換乘事半功倍

《山海經》有云:鳳凰,見則天下安寧。

大興國際機場最終確定的設計方案,其航站樓的造型寓意“鳳凰展翅”。在正式投運時,她的獨特之處體現在“一唯四最”——擁有全球唯一一座“雙進雙出”的航站樓;世界規模最大的單體機場航站樓;世界施工技術難度最高的航站樓;世界最大的采用隔震支座的機場航站樓;世界最大的無結構縫一體化航站樓。

大興國際機場航站樓擁有世界最大的屋頂面積,達18萬平方米,屋頂鋼結構重量4萬多噸,僅有8個C型柱支撐,施工難度堪稱世界之最。整個航站樓一共使用了12800塊玻璃,其中屋頂玻璃8000多塊,各不相同。巨大屋頂被設計成一個自由曲面,由12300個球形節點和超過60000根桿件組成的巨大屋頂,每一個桿件和球形節點的連接,都被三維坐標鎖定成唯一的位置。

大興國際機場不僅結構復雜、空間跨度大,航站樓區南北長約1753米,東西寬約1591米,不過,巨大的空間不等于旅客要跋山涉水才能登機。由于新航站樓綜合體設計了雙進雙出的模式,與傳統機場不同,大興國際機場出發/到達混流設計可以實現服務資源的共享,減少了樓層設置,有效降低了建設成本。機場鳳凰展翅的外形、五條指廊中心放射的設計方式,可以更好地縮短旅客的步行距離。機場的5個登機樓則從正中的航站樓徑向化地向外輻射,并都配備了齊全的基礎服務設施。這樣一來,乘客從出發層到登機口最遠只有600米,步行只需8分鐘便可達到相應登機口,從而免去了機場短駁車的需求,提高了旅客的出行、換乘效率。

大興國際機場最短中轉銜接時間設計理念也是世界領先。機場空域結構設計決定了其獨特優勢,“三縱一橫”的跑道從不同飛行方向布局,可根據風向調整使用跑道。比如,大興國際機場跑道距離停機位很近,飛機無論從哪一條跑道起降,所需的地面滑行時間都能最短,南航飛機地面滑行時間可節省15~20分鐘;搭乘大興國際機場國際航班的旅客,從進候機樓到登機僅需約20分鐘;從南方和華東方向進出大興國際機場的航班,空中飛行時間可節約15~20分鐘;南航進駐大興國際機場后,共設置了6個與A380巨大身型相匹配的停機位,讓旅客能夠分層快速登離機,實現國際轉國內和國內轉國際都僅需60分鐘。

大興國際機場設計成輻射狀,跨度大,結構復雜,如何成為具有極強抗震能力的“樓堅強”也是一大難題。

為了增加機場的抗震指數,大興國際機場建設初期使用了國內首創的層間隔震技術。建設單位安裝了隔震支座,無論是體量還是單個支座的噸位都創下國內之最。在大興國際機場項目中,航站樓核心區地下一層柱頂處設置成了隔震層,通過“以柔克剛”的設計理念來對抗地震。相關專家表示,隔震技術的應用既不一味地增加建筑構件的重量和造價,又有效地提高了建筑的抗震能力,還完美地解決了高鐵地下穿行帶來的震動難題。

多方協調 確保運行穩定順暢

如今大家的換乘體驗有多便捷,當初的科技創新突破以及優化流程就有多艱難。

大興國際機場運行管理最大的難點是,多主體的協調統籌。其實對于機場運行來說,不是說航站樓竣工了就能正常運行那么簡單,涉及到很多安全流程、規范要求、協商讓步等環節。機場內部,要協調近30家航空公司的運行調度,還要統籌人流、物流的平臺化管理。機場外部,要和高鐵公司、軌道公司、巴士股份公司、出租車管理平臺等機構進行協商,確保不論哪一個航班的旅客都能順利登機、平安回家。

為保證機場運行的穩定順暢,從2019年6月30日大興國際機場竣工到同年9月30日投運,在短短不足100天的時間內,大興國際機場歷經9次大的專項綜合演練,每次演練征集大約20000名模擬旅客免費體驗,其中也包括大興國際機場工作人員。在保證安全的前提下,模擬旅客可以拎著行李箱在安檢通道、隔離區等航站樓任何地方走動。以此測試檢驗機場流程是否順暢,哪些地方還有待改進。

除了在航站樓內的演練外,還有高鐵、快軌、大巴等各種交通方式的換乘演練,目的就是要測試旅客從家到登機口換乘是否便捷,整個過程中哪些地方存在磕絆。9次綜合演練下來,共征集到1000多條建議,大興國際機場工作人員逐一改進,這才打造出了“五縱兩橫”的立體交通網絡。

在大興國際機場投運后,機場運行管理部持續優化陸側綜合交通體系,致力于織大織密織牢“地上一張網”。其中,地鐵方面,地鐵大興機場線縮短行車間隔,最短發車間隔由原來的8分30秒縮短至8分鐘,全天增加列車22列次,小時運力最大增幅達到19%。北京市軌道運營公司相關負責人介紹,目前大興國際機場線采用了4編組、8編組列車混跑的運營模式。高峰期上線長編組列車,平峰上線短編組列車,降低能耗的同時,減少了旅客等待時間。2021年年底,地鐵19號線的通車,也大大縮短了旅客在中心城區和大興國際機場之間的運行時間,近半數機場旅客首選軌道交通出行。

大興機場停機坪燈光塔

機場巴士方面,春運期間會在前期開通市內巴士線路的基礎上,增設機場巴士線路網絡,提升機場巴士對北京市遠郊區的輻射能力,市內巴士運營時間調整為凌晨5時15分至國內航班結束后一小時,覆蓋全天航班運行主要時段。

出租車方面,大興國際機場運用大數據實時掌握航班信息和出租車運行數據,提前做好車輛需求研判,多手段、多渠道引導車輛前往大興國際機場運營,提升旅客出行效率。針對特殊天氣等情況造成的出租車運力不足,大興國際機場已建立應急協調機制,集中運力做好旅客出行保障,并根據特殊情況安排免費“愛心巴士”滿足旅客出行需求。

據了解,各種陸側接續交通協同服務的基礎就是一套同時部署于大興國際機場AOC指揮大廳和北京市交通委TOCC運行監測調度中心的新機場陸側交通綜合保障與指揮調度系統。

這一系統以大興國際機場陸側交通運行監測協調調度業務需求為出發點,解決機場空側航班客流與機場陸側的到站、發站和高速公路、出租、機場巴士、省際客運、軌道交通、高鐵等接續運輸協同服務面臨的壁壘和效率問題,實現對大興國際機場陸側交通一體化監測和協調聯動,保障新機場陸側交通供需平衡及運行順暢。

目前,北京市交通運行監測調度與大興國際機場現有信息系統已完成對接,實現了大興國際機場與北京市交通運行監測調度系統的信息共享和業務協同,可在機場日常以及突發事件、大型活動期間保障各種接續交通的安全、有序、暢通運行。“五縱兩橫”的立體交通網絡也使得乘客借助航站樓、停車樓、軌道交通、行車道等完善的零距離換乘綜合交通樞紐,出站或下車后步行1~2分鐘內即可在B1層辦理國內值機、行李托運和安檢,實現無縫垂直換乘。

空管人員檢查設備

科技鋪路 工作人員如虎添翼

大興國際機場利用科技創新技術,除了為旅客服務外,還為機場服務人員和機構提供了便捷。大興國際機場成為國內首家實現A-SMGCS 4級燈光引導全天候使用的機場,也是國內首家實現三類B標準載客著陸機場,國內首家雙跑道具備HUD RVR75米起飛能力機場。

A-SMGCS 4級系統可為機場范圍內運行的航空器、車輛等目標提供自動監視、控制、路徑規劃及滑行引導服務。通過多種技術手段高精度實時監視航空器位置,為機場范圍內運行的航空器提供自動監視、控制、路徑規劃及滑行引導服務。同時,A-SMGCS全場景應用平臺還可收集航空器監視數據及飛行數據,為后續計算提供依據,并為工作人員提供數據管理、顯示界面增強等輔助功能。

進近燈光能在飛行員了解飛機的高度、飛行的角度以及低能見度進近時起到關鍵作用,也為飛行員的精準作業提供了向導。

據大興國際機場運行管理部機坪管制工作人員介紹,交叉道口信號燈自動控制是大興國際機場提出的又一創新理念。目前,各地機場飛行區內尚無交通信號燈設置,根據運行規則,車輛穿行航空器活動區域時,需要司機停止并肉眼觀測是否影響航空器,影響運行效率并存在一定安全隱患。大興國際機場充分發揮A-SMGCS對航空器、車輛實時位置信息數據監測優勢,正在場內設計作業車輛交通引導信號燈,未來將通過A-SMGCS的科學控制,有望確保航空器運行安全,提升作業車輛通行效率。

大興國際機場投運后的泊位精確引導系統徹底改變原有人工開啟泊位引導系統的模式。機組根據系統指示,精準入位,提升航空器運行效率。

大興空管中心塔臺管制員韓毅介紹說,即便是在大霧天氣,機場部分跑道能見度低,飛機也能滿足運行標準正常出港。因為大興空管中心會開啟最高4級的燈光引導系統,飛行員只需跟著眼前的綠燈即可從停機位一路滑行至跑道準備起飛。此外,大興國際機場還擁有世界先進的三類B盲降系統,具備HUD 75米起飛標準,也就是說能夠保障航班在能見度不小于75米的情況下起降。

作為中國規模最大的空地一體化交通樞紐,大興國際機場航站樓延伸的六條指廊正好對著三條軸線,分別指向北京、雄安、天津,其被定位為大型國際航空樞紐、支撐雄安新區建設的京津冀區域綜合交通樞紐,肩負著“國家發展新的動力源”使命,成為京津冀協調發展的新引擎。

藍圖已繪就,鼙鼓聲乍起。規劃發展部業務經理王毓曉說,依據《京津冀協同發展規劃綱要》《北京新機場臨空經濟區規劃(2016-2020年)》《北京大興國際機場臨空經濟區總體規劃(2019-2035年)》等,大興國際機場吸引了國內外多家企業落戶臨空區。目前,大興臨空區累計注冊企業達2961家,其中外資53家,累計投產企業8家。大興國際機場正在匯聚區域經濟發展的澎湃動力,打造著中國對外又一張“世界級名片”。

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