數(shù)字孿生在改善機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)方面發(fā)揮了什么作用?
數(shù)字孿生技術(shù)是實(shí)物資產(chǎn)、過(guò)程、位置、系統(tǒng)或設(shè)備的虛擬副本。本質(zhì)上是一個(gè)計(jì)算機(jī)程序，它使用數(shù)據(jù)作為輸入，并模擬其資產(chǎn)或流程如何受到這些輸入數(shù)據(jù)的影響。這種實(shí)時(shí)分析和預(yù)測(cè)模型提供了比真實(shí)測(cè)試更快、更便宜的“假設(shè)”場(chǎng)景，為如何改進(jìn)操作和提高效率提供了方案。根據(jù)Gartner Group報(bào)告，到2021年，半數(shù)以上大型工業(yè)企業(yè)將會(huì)使用數(shù)字孿生技術(shù)。隨著機(jī)場(chǎng)越來(lái)越繁忙，改善資產(chǎn)管理的需求對(duì)于優(yōu)化安全、保障、效率和旅客體驗(yàn)至關(guān)重要。
“數(shù)字孿生技術(shù)已經(jīng)存在了大約15年，”SITA實(shí)驗(yàn)室首席工程師Kevin O’sullivan說(shuō)。“然而，直到最近，這項(xiàng)技術(shù)才開始在機(jī)場(chǎng)應(yīng)用，這要?dú)w功于從物理世界收集數(shù)據(jù)并將其發(fā)送給機(jī)器進(jìn)行重建的物聯(lián)網(wǎng)傳感器。”
軟件開發(fā)公司Bentley產(chǎn)品管理與建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總監(jiān)Andy Smith補(bǔ)充道:“從規(guī)劃到運(yùn)營(yíng)，數(shù)字孿生技術(shù)可運(yùn)用于資產(chǎn)生命周期的所有階段，它們可以確保資產(chǎn)仍然可用。機(jī)器學(xué)習(xí)和模擬分析能夠優(yōu)化當(dāng)前操作和現(xiàn)有資產(chǎn)的未來(lái)擴(kuò)展。在運(yùn)營(yíng)期間，你可以模擬航站樓的性能，特別是在遇到突發(fā)事件、航班時(shí)刻調(diào)整，以及客流量激增的情況。”
單一的三維模型
阿姆斯特丹史基浦機(jī)場(chǎng)是全球上第十一個(gè)繁忙的機(jī)場(chǎng)，去年的客流量增加了3.7%。因此，加強(qiáng)資產(chǎn)管理對(duì)于優(yōu)化安全、提高效率和提升旅客體驗(yàn)至關(guān)重要。五年前，他們開始使用建筑信息模型(BIMs)，將其建筑和資產(chǎn)的所有方面集成到一個(gè)單一的可視3D模型中。該模型可以實(shí)時(shí)訪問(wèn)、編輯和共享，隨著大量數(shù)據(jù)通過(guò)航站樓，模型變得更加精確。
史基浦機(jī)場(chǎng)數(shù)字化資產(chǎn)管理戰(zhàn)略顧問(wèn)Alex Worp表示:“在史基浦機(jī)場(chǎng)，我們開始致力于資產(chǎn)管理的數(shù)字化，希望在資產(chǎn)生命周期中做出更好、更明智的決策，從而提高所有資產(chǎn)的效率和有效性。”我們從分析數(shù)據(jù)庫(kù)中的現(xiàn)有信息著手，并提高它們的質(zhì)量，然后在一個(gè)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)平臺(tái)上工作。在這個(gè)平臺(tái)上，所有的資產(chǎn)數(shù)據(jù)——地理和非地理信息和文檔——都通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)存儲(chǔ)和持續(xù)更新。”
Worp聲稱，擁有高質(zhì)量、一致性和可驗(yàn)證數(shù)據(jù)的數(shù)字模型用途廣泛，但最常見的是高峰期的客流量、消防安全分析，以及更多或更大飛機(jī)到達(dá)時(shí)的流量預(yù)測(cè)。他估計(jì)，通過(guò)使用數(shù)字孿生技術(shù)，機(jī)場(chǎng)能夠節(jié)省5-10%的運(yùn)維費(fèi)，整個(gè)項(xiàng)目可節(jié)省10-20%的費(fèi)用。
“最大的好處是降低成本，更有效和高效地使用資產(chǎn)，以及對(duì)資產(chǎn)進(jìn)行開發(fā)和維護(hù)，”Worp補(bǔ)充說(shuō)。“數(shù)字孿生技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從減少維護(hù)到對(duì)維護(hù)進(jìn)行預(yù)測(cè)的轉(zhuǎn)變。”
香港數(shù)字孿生機(jī)場(chǎng)發(fā)展愿景
香港國(guó)際機(jī)場(chǎng)以創(chuàng)新和科技為旅客締造愉快及無(wú)煩惱的體驗(yàn)，以及提高運(yùn)行效率為目的，正致力于發(fā)展成為一個(gè)智能機(jī)場(chǎng)。數(shù)字孿生技術(shù)是香港國(guó)際機(jī)場(chǎng)“智能機(jī)場(chǎng)愿景”一項(xiàng)重要的創(chuàng)新計(jì)劃。
香港機(jī)場(chǎng)管理局首席信息官Andy Bien表示:“我們的數(shù)字孿生技術(shù)是一個(gè)虛擬的3D模型，不同來(lái)源的數(shù)據(jù)可以在其中整合、即時(shí)可用、以人為中心的界面顯示，并進(jìn)行分析，做出可解釋的預(yù)測(cè)。數(shù)字孿生同樣用于新的建筑項(xiàng)目，為其提供栩栩如生的設(shè)計(jì)和便利設(shè)施，以促進(jìn)和優(yōu)化規(guī)劃和設(shè)計(jì)。”
香港國(guó)際機(jī)場(chǎng)的數(shù)字孿生系統(tǒng)，首先由香港國(guó)際機(jī)場(chǎng)的BIMs連接機(jī)場(chǎng)資產(chǎn)管理系統(tǒng)的各項(xiàng)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)，并與地理信息系統(tǒng)(GIS)地圖相結(jié)合，以創(chuàng)造數(shù)字孿生的靜態(tài)狀態(tài)。unity引擎是一個(gè)用于集成和創(chuàng)建3D模型開發(fā)平臺(tái)，也用于視頻游戲和建筑，然后以逼真的方式導(dǎo)航機(jī)場(chǎng)的3D模型。為了讓數(shù)字孿生活起來(lái)，該模型使用了機(jī)場(chǎng)各區(qū)域物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。而且數(shù)字孿生與仿真工具、企業(yè)應(yīng)用程序和企業(yè)分析平臺(tái)相結(jié)合，打造可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)的未來(lái)機(jī)場(chǎng)場(chǎng)景。
給數(shù)字孿生應(yīng)用的建議
“我會(huì)告訴機(jī)場(chǎng)的所有者和經(jīng)營(yíng)者，在開始的時(shí)候就要考慮到結(jié)果，”史密斯說(shuō)。“他們必須明確最終用戶和數(shù)字孿生的預(yù)期用途。他們也必須知道他們要解決的問(wèn)題，這有助于了解需要收集什么樣的地圖、模型、圖紙和工程數(shù)據(jù)，以及如何進(jìn)行呈現(xiàn)。”
Atlas補(bǔ)充道:“讓機(jī)場(chǎng)內(nèi)的所有關(guān)鍵利益相關(guān)者參與進(jìn)來(lái)，看看他們?nèi)绾问褂脭?shù)據(jù)。”建立模型管理和更新的標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議。對(duì)模型中的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，不依賴于專有軟件，工程師對(duì)數(shù)據(jù)和模型進(jìn)行操作和使用。
O 'Sullivan表示:“數(shù)字孿生技術(shù)具有巨大的發(fā)展?jié)摿?，所有機(jī)場(chǎng)都應(yīng)該關(guān)注到這一點(diǎn)。然而，一個(gè)機(jī)場(chǎng)的數(shù)字孿生只有在所有可用數(shù)據(jù)都被使用的情況下才會(huì)真正有效，要確保所有參與機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)的利益相關(guān)者都參與進(jìn)來(lái)，這一點(diǎn)很重要。
作者：WORDSWORTH，編譯：明說(shuō)民航。圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)。
