數(shù)字孿生在改善機場運營方面發(fā)揮了什么作用?
數(shù)字孿生技術(shù)是實物資產(chǎn)、過程、位置、系統(tǒng)或設(shè)備的虛擬副本。本質(zhì)上是一個計算機程序，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。這種實時分析和預(yù)測模型提供了比真實測試更快、更便宜的“假設(shè)”場景，為如何改進操作和提高效率提供了方案。根據(jù)Gartner Group報告，到2021年，半數(shù)以上大型工業(yè)企業(yè)將會使用數(shù)字孿生技術(shù)。隨著機場越來越繁忙，改善資產(chǎn)管理的需求對于優(yōu)化安全、保障、效率和旅客體驗至關(guān)重要。
“數(shù)字孿生技術(shù)已經(jīng)存在了大約15年，”SITA實驗室首席工程師Kevin O’sullivan說。“然而，直到最近，這項技術(shù)才開始在機場應(yīng)用，這要歸功于從物理世界收集數(shù)據(jù)并將其發(fā)送給機器進行重建的物聯(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)計總監(jiān)Andy Smith補充道:“從規(guī)劃到運營，數(shù)字孿生技術(shù)可運用于資產(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)的未來擴展。在運營期間，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場是全球上第十一個繁忙的機場，去年的客流量增加了3.7%。因此，加強資產(chǎn)管理對于優(yōu)化安全、提高效率和提升旅客體驗至關(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單一的可視3D模型中。該模型可以實時訪問、編輯和共享，隨著大量數(shù)據(jù)通過航站樓，模型變得更加精確。
史基浦機場數(shù)字化資產(chǎn)管理戰(zhàn)略顧問Alex Worp表示:“在史基浦機場，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)庫中的現(xiàn)有信息著手，并提高它們的質(zhì)量，然后在一個關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)平臺上工作。在這個平臺上，所有的資產(chǎn)數(shù)據(jù)——地理和非地理信息和文檔——都通過物聯(lián)網(wǎng)存儲和持續(xù)更新。”
Worp聲稱，擁有高質(zhì)量、一致性和可驗證數(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到達時的流量預(yù)測。他估計，通過使用數(shù)字孿生技術(shù)，機場能夠節(jié)省5-10%的運維費，整個項目可節(jié)省10-20%的費用。
“最大的好處是降低成本，更有效和高效地使用資產(chǎn)，以及對資產(chǎn)進行開發(fā)和維護，”Worp補充說。“數(shù)字孿生技術(shù)實現(xiàn)了從減少維護到對維護進行預(yù)測的轉(zhuǎn)變。”
香港數(shù)字孿生機場發(fā)展愿景
香港國際機場以創(chuàng)新和科技為旅客締造愉快及無煩惱的體驗，以及提高運行效率為目的，正致力于發(fā)展成為一個智能機場。數(shù)字孿生技術(shù)是香港國際機場“智能機場愿景”一項重要的創(chuàng)新計劃。
香港機場管理局首席信息官Andy Bien表示:“我們的數(shù)字孿生技術(shù)是一個虛擬的3D模型，不同來源的數(shù)據(jù)可以在其中整合、即時可用、以人為中心的界面顯示，并進行分析，做出可解釋的預(yù)測。數(shù)字孿生同樣用于新的建筑項目，為其提供栩栩如生的設(shè)計和便利設(shè)施，以促進和優(yōu)化規(guī)劃和設(shè)計。”
香港國際機場的數(shù)字孿生系統(tǒng)，首先由香港國際機場的BIMs連接機場資產(chǎn)管理系統(tǒng)的各項運營數(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引擎是一個用于集成和創(chuàng)建3D模型開發(fā)平臺，也用于視頻游戲和建筑，然后以逼真的方式導(dǎo)航機場的3D模型。為了讓數(shù)字孿生活起來，該模型使用了機場各區(qū)域物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的實時數(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)分析平臺相結(jié)合，打造可以準(zhǔn)確預(yù)測的未來機場場景。
給數(shù)字孿生應(yīng)用的建議
“我會告訴機場的所有者和經(jīng)營者，在開始的時候就要考慮到結(jié)果，”史密斯說。“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)，以及如何進行呈現(xiàn)。”
Atlas補充道:“讓機場內(nèi)的所有關(guān)鍵利益相關(guān)者參與進來，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。對模型中的數(shù)據(jù)進行驗證，不依賴于專有軟件，工程師對數(shù)據(jù)和模型進行操作和使用。
O 'Sullivan表示:“數(shù)字孿生技術(shù)具有巨大的發(fā)展?jié)摿?，所有機場都應(yīng)該關(guān)注到這一點。然而，一個機場的數(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真正有效，要確保所有參與機場運營的利益相關(guān)者都參與進來，這一點很重要。
作者：WORDSWORTH，編譯：明說民航。圖片來自網(wǎng)絡(luò)。
