作為保障體系的關鍵一環(huán)，空地交通匯聚的機場飛行區(qū)一直是航空運行安全管控的重點和難點。為提高飛行區(qū)安全裕度和運行效率，青島膠東國際機場自主研發(fā)了飛行區(qū)南垂直滑行道與服務車道路口基于雷達自動控制紅綠燈系統(tǒng)，并先后獲得“一種機場飛機滑行道與車輛交叉路口的紅綠燈信號系統(tǒng)”“一種機場車路協(xié)同的交通信息采集結(jié)構”“一種機場車路協(xié)同交通車速監(jiān)測結(jié)構”3項國家專利。在該系統(tǒng)基礎上，青島機場基于雷達自動控制紅綠燈系統(tǒng)的飛行區(qū)車輛安全穿越滑行道保障項目還在2025第八屆CAPSE民航創(chuàng)新大賽中榮獲創(chuàng)新獎，為提高行業(yè)的運行效率和安全性貢獻青島機場力量。
3個雷達站 10套信號燈
實現(xiàn)全天候大范圍安全預警
在青島機場飛行區(qū)內(nèi)，航空餐食車、擺渡車、加油車、除冰車等數(shù)十種保障車輛與飛機形成動態(tài)交織的作業(yè)網(wǎng)絡。飛機與地面車輛在有限空間內(nèi)的高密度協(xié)同，使得飛行區(qū)運行面臨復雜的安全挑戰(zhàn)。
青島機場工作人員介紹，目前，機場建設有2條遠距平行跑道，通過南、北兩組垂直滑行道連接。北垂滑區(qū)域設有2條下穿車道，連通1號機坪與北貨運區(qū)，而南垂滑區(qū)域無下穿通道。因航班保障需要，飛行區(qū)內(nèi)客梯車、牽引車、旅客擺渡車等各類航班保障車輛需要頻繁穿越南垂滑區(qū)域K1、K2滑行道進入機坪，此時車輛與航空器產(chǎn)生沖突的風險較大。
在傳統(tǒng)模式下，車輛穿越K1、K2滑行道主要依靠駕駛員自主觀察，在夜間、低能見度條件下風險增大。為有效管控車輛穿越K1、K2垂直滑行道期間與航空器發(fā)生沖突的風險，青島機場創(chuàng)新開發(fā)了基于雷達的自動控制紅綠燈系統(tǒng)，可在保證安全的前提下，最大限度提高運行效率。
據(jù)了解，該系統(tǒng)由雷達感知觸發(fā)系統(tǒng)、信號燈控制系統(tǒng)、ADS-B（自動相關監(jiān)視廣播）航空器位置接收系統(tǒng)、目標數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)、指揮與控制平臺、太陽能供電系統(tǒng)、全景全彩視頻記錄系統(tǒng)7個單元組成，為機場安全運行提供支撐。
青島機場沿與南垂直滑行道平行的服務車道圍界邊，對應穿越南垂直滑行道的3條服務車道部署了3個雷達站，在服務車道交叉口區(qū)域共安裝10套信號燈，實現(xiàn)對南垂直滑行道的無盲區(qū)覆蓋，并在東西兩端以雷達立桿為圓心覆蓋半徑700米范圍，實現(xiàn)全天候大范圍安全預警。青島機場工作人員向記者介紹，系統(tǒng)投用后，車輛平均通過時間由2分37秒縮短至1分45秒，車輛平均響應時間縮短約30%，有效提高了青島機場飛行區(qū)的作業(yè)服務效率。
青島機場在南垂直滑行道部署3個雷達站和10套信號燈
定位精度高 掃描周期短
規(guī)避人為判斷帶來的通行風險
新技術創(chuàng)新采用針對飛行器全新研發(fā)的低功率固態(tài)相控陣毫米波雷達，由多個雷達組成的全覆蓋網(wǎng)可實現(xiàn)對航空器與車輛的精確定位、鎖定和跟蹤。
據(jù)悉，傳統(tǒng)用于跑道和滑行道監(jiān)控的二次雷達和多點定位系統(tǒng)的定位精度為7.5米，掃描周期為每秒1次。而毫米波雷達主動探測技術采集航空器及服務車輛軌跡數(shù)據(jù)，定位精度小于0.1米，掃描周期高達每秒20次，具有定位精度高、掃描周期短等優(yōu)勢。此外，新系統(tǒng)的毫米波雷達還具有數(shù)據(jù)精度高、延遲低、數(shù)據(jù)源穩(wěn)定、性價比高等優(yōu)勢，是對傳統(tǒng)機場場面目標采集定位技術的一次革新和突破。
青島機場工作人員介紹，基于雷達自動控制的紅綠燈系統(tǒng)可以實時檢測飛機與雷達站的相對位置。當飛機進入警戒區(qū)域時，紅燈常亮用于警示過往車輛注意避讓；若在發(fā)出警示后仍有車輛向沖突點移動，系統(tǒng)則向指揮控制平臺上報該異常行為數(shù)據(jù)，通知調(diào)度人員及時采取應急措施。當飛機離開安全規(guī)則規(guī)定的區(qū)域時，信號燈變?yōu)榫G色，車輛正常通行。系統(tǒng)對于飛機進入預定位置停止通行和飛機離開允許通行的位置設定值可以精確到1米，消除了人為判斷距離是否可以通行的不確定性，規(guī)避了夜間、低能見度條件下人為判斷距離的通行風險。
基于雷達的自動控制紅綠燈系統(tǒng)保障飛行區(qū)車輛安全、高效運行
在運維方面，青島機場實現(xiàn)了對該系統(tǒng)雷達、信號燈控制器、目標融合服務器、指揮控制平臺等核心組件的智能運維，具備數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測、故障節(jié)點分析、智能報表生成等功能，在提高運維效率的同時有效節(jié)約運維成本。
值得一提的是，該系統(tǒng)的目標融合服務器通過對各雷達站上報的目標數(shù)據(jù)進行篩選、去重、糾偏、融合等處理，可以還原飛機在滑行道區(qū)域內(nèi)的運行軌跡。系統(tǒng)平臺內(nèi)置的智能融合算法，可以同時精準還原檢測范圍內(nèi)飛機和車輛的完整軌跡。
對于機場雷達站采集的飛機基礎數(shù)據(jù)，如檢測區(qū)域內(nèi)飛機的通行架次、平均速度、最大速度、通過時長等，系統(tǒng)以柱狀圖、餅狀圖、報表等形式直觀呈現(xiàn)統(tǒng)計分析結(jié)果，并支持按照時間、位置等不同檢索條件查詢結(jié)果。未來經(jīng)過一段時間的模型訓練后，該系統(tǒng)還將有效區(qū)分大型飛機、中型飛機、小型飛機等不同機型，為機場運營和管理精細化提供大數(shù)據(jù)支撐。
互聯(lián)互通 持續(xù)優(yōu)化
推動機坪運行越來越智慧
青島機場工作人員介紹，基于雷達自動控制的紅綠燈系統(tǒng)符合國家“車路網(wǎng)云一體化”設計框架要求，預留了與無人駕駛云控平臺的對接接口，可與無人駕駛車輛互聯(lián)互通，為后續(xù)飛行區(qū)內(nèi)無人駕駛設備的應用奠定基礎。
2024年7月，青島機場承擔的山東省交通運輸廳重點項目——L4級車路協(xié)同無人駕駛車輛及系統(tǒng)應用研究——順利通過山東省交通運輸廳結(jié)題驗收，項目研究成果達到國際領先水平。
自系統(tǒng)投用以來，青島機場不斷對其進行數(shù)據(jù)分析，收集反饋意見。利用系統(tǒng)具備的數(shù)據(jù)監(jiān)測功能，青島機場可實時收集雷達探測數(shù)據(jù)、信號燈切換時間、車輛通行速度等信息，并通過數(shù)據(jù)分析軟件進行初步分析，查找異常數(shù)據(jù)。在工作人員意見反饋收集方面，青島機場設置了專門的意見反饋渠道，如在線問卷、專線電話反饋等，收集機場工作人員、飛行員、車輛駕駛員等對紅綠燈系統(tǒng)的使用體驗和改進建議。
此外，根據(jù)實際運行情況，青島機場持續(xù)提高雷達探測精度，擴大覆蓋范圍，調(diào)整信號燈的切換邏輯和配時方案，根據(jù)不同時段的交通流量和飛行器活動情況，動態(tài)調(diào)整紅綠燈時長，提高通行效率，并定期關注民航業(yè)內(nèi)關于類似系統(tǒng)的最新研究成果和技術應用案例，及時引入先進技術和管理經(jīng)驗，不斷提升本場紅綠燈系統(tǒng)的運行水平。
青島機場航站樓（本文圖片均由青島機場提供）
青島機場基于雷達自動控制紅綠燈系統(tǒng)的創(chuàng)新應用，是落實“平安、綠色、智慧、人文”四型機場建設要求的有力舉措，不僅有效規(guī)避了車輛穿越航空器滑行道帶來的沖突風險，提高了車輛通過垂直滑行道的效率，還產(chǎn)生了一定的社會效益和經(jīng)濟效益。未來，青島機場將不斷深化數(shù)字化、智能化技術的探索應用，為提高機場全天候運行保障能力、機坪運行效率提供技術支撐。（中國民航報 記者張之涵 通訊員孫粒成）
地址：四川省成都市新都區(qū)馬超東路266號1棟13層1308室
聯(lián)系電話：13008139717
