大交通数智融合创新:长沙机场“1+4+N”多模态数据治理与运行管理新范式

长沙机场基于TAM总体运营管理平台的需求,启动大交通多模态数据治理与统一融合共享应用研究,旨在破局系统壁垒,并通过AI赋能等夯实全面运行管理的“数据基座”。

湖南机场股份有限公司长沙黄花国际机场分公司

长沙黄花国际机场分公司隶属于湖南机场股份有限公司,由湖南省机场管理集团有限公司统一管理,是湖南省属大型国有航空运输服务保障企业的重要组成单位。机场于1989年8月正式通航,现为4E级民用国际机场与中部地区重要航空枢纽,业务涵盖航空器起降、旅客服务及地面运输等全链条保障,航线网络辐射国内外150余个航点。2023年,机场全年旅客吞吐量首次突破3000万人次,居全国机场前列;伴随T3改扩建工程的推进,未来将具备年保障6000万人次的超大型枢纽能级。

围绕“经长飞·乐湘伴”服务品牌,长沙机场不仅在基础航空业务上精益求精,更前瞻性地布局了跨航司行李直挂、空铁联运等多模态特色交通服务产品。在运营效能上,长沙机场航班截载时间位居中部省会机场最短,而且近机位日周转频次高居全国千万级机场第2位,展现出极强的全局运行协同调度能力。

企业将科技创新作为核心驱动力,新技术应用场景持续拓展,拥有周宇群、老伏等国家级及省级示范创新工作室。凭借卓越的运营与数字化建设成果,长沙机场6次入选SKYTRAX全球最佳机场百强榜,6次蝉联全国千万级机场服务质量优秀奖;特别是在智慧民航建设综合评价中,高居全国千万级机场第3位。

大交通数智融合创新:长沙机场“1+4+N”多模态数据治理与运行管理新范式

完成单位:湖南机场股份有限公司长沙黄花国际机场分公司

完成人:胡宪忠、彭缘正、王晖、曹宗伟

摘要

在人工智能(AI)技术的飞速发展以及“数据要素×”战略背景下,针对机场行业普遍存在的交通数据孤岛林立、标准不一,以及异构系统集成成本高与协同困难等痛点,长沙机场基于TAM总体运营管理平台的需求,启动大交通多模态数据治理与统一融合共享应用研究,旨在破局系统壁垒,并通过AI赋能等夯实全面运行管理的“数据基座”。

方案创新构建“1+4+N”大交通数智融合体系,不仅赋能长沙机场数智化转型,更为泛交通行业提供了可复制的数据治理新范式:项目已经斩获了中国交通运输协会科学技术奖,并在技术效能上,接口适配成本大幅降低约40%,新业务响应周期从周级缩短至天级,运维排查效率成倍提升;业务赋能上,消除了数据歧义,稳定且显著地提升了全局决策效率,“空地一体化运行”作为湖南省第一批数据要素x典型案例,持续获得智慧民航与创新创效荣誉。

一、背景

长沙机场推进TAM(总体运营管理)平台建设,伴随千万级客流与"空铁地"多模态融合,面临三大数字化瓶颈:一是架构强耦合,"烟囱式"系统点对点集成导致维护成本高、高并发场景稳定性不足;二是数据非标化,空侧与陆侧多源数据格式标准不一,影响全局决策时效性;三是服务欠治理,缺乏统一API网关,生态伙伴接入门槛高。此外,跨部门数据共享存在管理壁垒,遗留系统改造成本大且需保障7×24小时连续运行。传统"修补式"集成已无法解决系统性问题,长沙机场亟需构建"1+4+N"大交通数智融合体系,通过标准化服务目录、多模态集成引擎与微服务架构,系统性解决数据孤岛、集成低效与服务封闭等痼疾,为多模态协同运营提供可信可控可用的数智底座。

二、目标

大交通数据统一融合共享平台旨在构建一个全面且清晰的机场交通枢纽数据应用生态系统,实现长沙机场内部业务系统、数字应用层以及外部系统互联互通,满足长沙机场在数字化转型过程中的多样化、多模态交通数据需求。核心目标聚焦于以下三个维度。

1)架构解耦与内部整合

2)资产沉淀与标准重塑

3)能力开放与生态赋能

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大交通数据统一融合共享平台总体架构强调数据流、服务流和管理流的互联互通,涵盖消息集成、设备集成、应用集成、服务集成、数据集成等多个方面,具体包含统一服务目录管理、融合服务总线、消息中间件、API网关和数据集成等模块,实现多模态交通数据的集成和共享。

三、建设内容

长沙机场通过"1+4+N"大交通数据统一融合共享平台实现了分布式异构系统的松耦合集成,融合AI能力破局多模态交通数据孤岛等问题。平台以分布式微服务为基石,以数据要素价值释放为核心,提供API市场、开发门户、管理门户和运维门户四大门户,重塑机场数字生命力。

1)数据架构动静结合:构建大交通高质量数据集

摒弃原有散乱数据管理,以业务对象为核心首创"五层数据资产目录"(主题域分组、主题域、业务对象、逻辑实体、属性),实现核心数据资产的"车同轨、书同文"。全面梳理航班计划、航班保障、航班物流与陆侧公共交通等核心业务领域的数据标准,建立标准化数据集和接口规范。建立"规则定义-问题发现-整改反馈"的数据质量闭环管理流程,淬炼出"动(实时流数据)"与"静(基础主数据)"深度结合的高质量大交通数据集,让数据真正成为可流转、高价值的生产要素。

2)系统架构四大引擎:打造全生命周期微服务管控中枢

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平台构建面向大并发、高可用场景的微服务管控底座,提供"四大工作台"实现多方协同与系统松耦合。服务接入层全面兼容RocketMQ、Kafka、JMS等异构协议,从容对接海量存量系统;底层创新采用资源分配与故障隔离机制(配置动态线程池与逻辑分组),确保不同高并发业务在运行时互不干扰,极大提升系统整体高可用性与健壮性。将原本无序的接口升级为"服务资产",建立从注册、发布、订阅到监控、下线的全生命周期标准规范,并在API市场按航班、物流、旅客等领域分级分类展示,全面打通数据供需壁垒。

3)应用架构"N"个场景:面向"数字孪生"的敏捷智能编排

平台引入行业前沿的"可组装架构"理念,赋予业务极强的敏捷响应力。业务人员与开发者可通过可视化拖拽,将现有A-CDM、T-CDM、空地一体化系统中的原子API进行快速"乐高式"组合打通,一键生成全新的跨域业务API。编排生成的高阶服务通过标准协议直接暴露给长沙机场数字孪生平台及TAM总体运营大脑,让复杂业务新场景的开发周期从"按月计"跨越至"按天计",显著提升机场应对极端天气与突发大客流的动态调度能力。

4)安全架构立体防御:铸就坚不可摧的数据流通矩阵

方案构筑覆盖全链路的"零信任"立体安全防御体系,确保数据"供得出、流得动、用得安全"。依托身份认证与数字签名机制建立细粒度权限矩阵,将访问管控精准落实到具体的SOAP/HTTP操作层级;在数据传输全链条中强制启用高强度加密算法,杜绝敏感交通数据外泄;引入数字签名与校验机制,确保多源系统数据高频交互时的绝对真实与完整,守住机场安全生产的生命线。

5)AI赋能交通数据自助分析:实现数据解读"自主化、高效化"

依托统一数据基座的多模态交通数据集,构建AI自助分析平台,打破"数据需专业人员解读"的壁垒,实现交通数据"自助查询、智能分析、自动生成报告"。支持用户自主选择分析维度,AI自动关联多模态数据生成分析结果;用户可自主设置异常阈值,AI实时监测并自动识别异常情况,立即发出预警并推送应对方案参考;嵌入AI自然语言交互模块,用户可通过自然语言提问,AI自动检索融合数据给出精准答案并呈现可视化图表,实现"问数据、得答案、看趋势"的一站式自助服务。

四、项目实施效果

1)经济效益显著

平台重构了机场IT建设与运营模式,实现降本增效与战略增值双丰收。通过引入融合服务总线与API网关,将"网状"接口彻底重塑为"星型集线器连接",新系统接入时的接口开发与适配成本直降约40%,极大节约软件研发投入。

依托分布式调度与高可用负载均衡技术,实现计算资源弹性调配与"削峰填谷",避免盲目服务器扩容采购,显著降低IT基础设施投资与机房能耗成本。运维排查时间从"小时级/天级"缩短至"分钟级",隐性人力支出大幅压缩。

平台更前瞻布局"数据要素×",将散落孤岛的海量异构数据熔炼成标准化的"大交通核心数据资产库",为未来DaaS商业模式、数据资产入表奠定坚实技术底座。

2)质效跨越提升

业务响应实现跨越式提速,依托可视化智能服务编排能力,业务与研发人员通过"拖拽式"组合已有API,将新业务交付部署周期从"周级"向"天级"跨越式缩短,极大赋予机场敏捷机动能力。

数据治理实现闭环质效,构筑"五层数据资产目录",对核心领域数据进行彻底标准化洗礼,实现海量底层数据100%同语同义与高保真流转,决策层与TAM调度大脑全局营运决策的效率与精准度呈指数级提升。

系统运行实现极致稳定,基于SEDA分布式微服务设计,以强大异步处理能力稳稳支撑每天"千万级"庞大服务调用量;创新引入"服务资源动态分配"与"故障硬隔离"机制,牢牢守住关键航班调度系统"不间断运行"红线,将系统崩溃引发的航班延误与地面拥堵风险降至最低。

3)价值跃升

面向业务人员,打造按领域分类的"统一服务大目录",将晦涩底层数据库彻底封装为所见即所得的"数据超市",业务人员无需代码基础即可像"网购"一样自助检索、申请订阅各类API接口,大幅降低跨部门数据使用门槛,让业务人员真正拥有数据"自主消费权"。

面向研发人员,提供一站式开发门户与多协议适配底座,安全认证被全面接管,研发人员从繁重重复的"底层搬砖"中彻底解放,联调排错试错成本断崖式下降,项目交付周期大幅缩短,数据需求从提出到上线周期由30天缩短至5天,整体交付效率提升5倍。

面向外部生态,构建标准化"能力开放门户",提供从标准化API文档、沙箱演练环境到生产调用的全链路数字服务,外部伙伴可在沙箱环境"0风险、低摩擦"预演验证,大幅降低接入门槛与技术对接成本。目前,长沙机场已与南航、东航、华夏航空等多家航司建立数字化生态共享通道,日交换航班计划、动态和保障数据达10万+,为机场安全、高效、智慧运行提供了多模态、跨组织的数据支撑。

机场是城市的门面,方案通过底层架构的高效打通,使得空铁联运、跨航司行李直挂、大客流疏散等创新应用得以敏捷落地。以数据多跑路换取旅客少等待,极大地改善了公众的出行体验,生动诠释了“科技服务于社会民生”的核心价值。更以实际行动践行了国家“双碳”战略,为构建绿色、低碳、可持续发展的“美丽机场”贡献了坚实的数字力量。

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