一、方案背景
隨著機場客流量和保障車輛的逐年增多，目前的安全管控與排程方式已經很難滿足實際需求，存在重大的安全隱患，運營效率和服務質量不高，很難達到支撐千萬級機場的保障需求。為構建機場預防性安全安保系統，提高本機場的安全風險防範能力，確保安全大局穩定，同時提升機場保障效率和運營效率，降低成本，提高效益，以物聯網為基礎的智慧機場應運而生。
作為國內物聯網安全研究方向的領軍團隊，將航空安保管理體系先進的管理理念轉化為具體的、可操作的業務流程和可執行的動作，應用於實際的外場指揮保障工作，以地面保障為突破口，通過對於威脅評估、威脅識別與預警、風險的評價、風險的緩解，實現從“事後管理”到“事前防範”的轉換，由“開放管理”到“閉環管理”的轉變。在很大程度上對於目前眾多地面保障車輛的存在的重大安全隱患進行提前預警，提升機場的安全防範能力，而且可以提升機場保障的執行效率和管理水平，降低成本，開創“以科技保安全，以科技提效率”的機場管理執行的新模式。
方法/步驟
方案介紹
1.專案概況
“智慧機場”是依據航空安保管理體系（SeMS）的原則和方法，以地面指揮保障為突破口，進行威脅評估、危險識別、風險評估，最後進行風險緩解相關措施，最終使風險水平降低到可接受水平。可以解決隨著地面保障車輛不斷增多而存在容易發生剮蹭飛機、衝撞行人、跑道入侵等安全威脅、管控人員無法知道車輛位置和保障程序等無法及時識別風險進行預警、有些車輛很難通過對講進行排程等運營效率不高的問題，具體包括：
（1）對於車輛駛入禁駛區等違章及時提醒，以避免入侵跑道等安全事故；
（2）對於車輛的位置與保障情況的全面實時管控，以便及時掌握整個機場的保障情況，安全威脅提前預警並及時採取風險緩解措施；
（3）對於地面保障出現的安全威脅及時識別，提前預警，儘快採取相應措施。
（4）對於車輛排程，提高保障效率，減少航班延誤，保障機場安全生產
（5）車輛軌跡回放提供安全事故，安全事故預演
（6）對於司機違章處罰等違章管理，加強對於司機安全駕駛的規範化管理。
（7）建立應急預案，為發生緊急迫降、空難情況下儘快通知車輛進行救援，並可以進行日常的應急演練。
本專案是依據SeMS的管理理念來構建一套有關地面保障的風險識別、危險預警、違章管理和風險緩解的具體措施，對於保障車輛、保障程序、駕駛員等“人、車、物、事件”等要素的安全管控，提供安全風險識別與風險緩解能力，同時兼顧安全保障流程的優化與運營效率的提升。
2．威脅評估和風險管理
進行威脅評估和風險管理的重要一環就是識別相關的安全威脅。
在組織、工作環境與人員這3種因素中，一般是人員的錯誤與違章造成事故的發生。所以需要建設一定的防護措施，而防護措施的強弱與是否有效是由組織決策與組織流程來影響的。
對於本機場地面保障安全事故問題進行分析和識別，使用魚刺圖整理出如下：
根據上述威脅評估和風險管理，本系統主要解決在機場地面保障工作中的如下問題：
（1）對於眾多機坪作業車輛缺乏有效的監管而容易引發航空地面事故
（2）對於眾多機坪作業車輛辦法及時瞭解到位置和保障程序而容易引發安全事故
（3）缺乏對於司機安全與違章記錄沒有有效記錄
（4）系統自動識別安全威脅，並自動提醒司機和保障人員
（5）航空應急事件發生時無法有效儘快排程車輛進行應急救援
3.總體建設方案
根據滿足實際地面保障車輛安全管控所急需進行建設、穩步推進的策略來進行本專案的建設，按照如下建設原則來進行：高效性、開放性、安全性、經濟性、穩定性。
本車輛安全管控與排程系統，通過GPS+GPRS+GIS+Internet和資料建模與分析、資料過濾等多種技術的創新與融合，來實現對於車輛和航班保障的精準管控、違規報警提醒、軌跡回放、司機違章管理與維護、車輛排程、統計分析、配置管理和管理決策等方面對於地面車輛和地面保障的全維度、全方面管控，達到如下目的：
應用上述技術，機場車輛安全管控與排程系統主要包括智慧監控、智慧排程、違章管理、資訊查詢、系統管理和系統設定子模組構成。
系統功能圖解
4.方案整體
（1）系統資料流
系統資料流圖如下圖所示：
資料流圖
機場保障車輛（擺渡車，牽引車等）上加裝車載臺系統，車載臺上有GPS模組，把車輛的資訊3秒鐘通過GPRS通過運營商網路通過運營商的無線網到核心網，在傳輸到機場資訊中心機房的通訊伺服器，並存入所研發的專用資料庫中。管理排程平臺有所開發的客戶端，可以訪問資料庫並呈現各種資訊。
排程資訊以同樣的資料流下發給機場保障車輛（擺渡車，牽引車等）上加裝車載臺。
（2）系統功能架構
本系統整體構架由三大部分組成：管理排程平臺客戶端（Clinet）、伺服器（Server）、車載終端裝置。專案的建設思路是採用GPS/GPRS/資料分析與處理/實時通訊等技術，依託於車載終端硬體設施，通過設計基於網際網路技術的管理排程平臺，構建出一個專門針對機場特種車輛的的綜合性資訊平臺。
管理排程系統的總體層次邏輯架構如下圖所示：
管理排程平臺客戶端（Client）與伺服器（Server）通過網際網路通訊，客戶端從伺服器獲取資料，同時對資料進行處理後通過網際網路再傳遞到伺服器。伺服器與車載終端通過GPRS通訊，車載GPS定位模組將車輛的位置資訊，通過GPRS傳送至伺服器儲存，客戶端對資料處理後傳遞到伺服器，伺服器再通過GPRS傳送至車載終端。
車載終端（工業級路由器）裝置是該系統的核心部件之一，車輛資訊的獲取與傳遞都由車載終端實現，車載終端主要由GPS定位模組、GPRS通訊模組、LCD觸控式螢幕、語音晶片、按鍵、指示燈、蜂鳴器等。管理排程平臺實現六大功能，詳細描述見第五章。
伺服器指一個管理資源併為使用者提供服務的計算機軟體，本系統伺服器分為資料庫伺服器、通訊程式伺服器兩大主要部分組成。
（3）網路拓撲結構
本系統的網路拓撲結構如下所示：
由通訊伺服器和資料庫伺服器組成伺服器群，磁碟陣列主要負責資料儲存和熱備份，部署在資訊中心。通過網路交換接、路由器接入公司內網，通過防火牆訪問生產系統，生產系統資料僅做映象，不會對生產系統造成任何影響。
客戶端程式部署在客戶端，通過公司內部網訪問資料庫，本系統僅執行在機場內部執行，外部無法訪問，避免來自外部的攻擊和破壞。
5.實現功能
1.實時監控功能：整體監控、實時告警、軌跡回放
2.違章管理功能：違章管理、列印違章通知單、違章查詢
3.資訊查詢功能：航班查詢、里程查詢、告警查詢
4.配置管理功能：車輛配置、車輛型別配置、駕駛員配置、電子圍欄繪製、告警配置、裝置配置、禁行區配置、許可權配置、使用者配置、系統配置
5.生產資訊釋出功能：航班資訊釋出、到港資訊釋出、離港資訊釋出、航班保障釋出、排程資訊釋出
6.地面保障車輛功能：航班保障資訊、到港保障資訊、離崗保障資訊、航班保障確認、排程資訊釋出、切換使用者、系統配置
通過使用新技術來改進機場地面服務保障，實現機場車輛執行的智慧化管理，強化機場車輛的安全監管，提高機場車輛的保障效率，對於提高機場整體的執行管理水平，提高航班的服務保障質量，有重大的實際意義。