Гохман В.В., Глебов С.Е. (По материалам Esri)
Airports around the World rely on the Power of GIS
По своей природе, аэропорты – это сложные пространственные образования с развитой инфраструктурой. Решение задач планирования, модернизации, эксплуатации, безопасности, транспортной логистики, организации внутреннего пространства, экологии и многих других требует от руководства аэропортами знания о точном расположении соответствующих объектов и их взаимосвязи друг с другом. Технология геоинформационных систем (ГИС) позволяет в полной мере воспользоваться пространственной информацией и средствами управления ею, включая 3D и 4D (во времени) моделирование для поддержки повседневной деятельности и стратегического планирования.
Управление современным аэропортом – непростое дело. Будучи одними из самых загруженных транспортных предприятий, аэропорты должны постоянно поддерживать высокий уровень пропускной способности и решать широкий спектр связанных с этой главной целью задач. В этом контексте их менеджерам приходится рассматривать множество вопросов, связанных с отказоустойчивостью, безопасностью, соблюдением законодательства и норм, регулирующих охрану окружающей среды, и эффективным использованием ресурсов, одновременно думая о том, как снизить затраты в условиях очень изменчивого и конкурентного рынка. Чтобы справиться с этими сложными проблемами, все больше аэропортов во всем мире переходят к использованию технологии геоинформационных систем (ГИС). Не является исключением и Россия.
Система управления техническими документами в международном аэропорте им. Таргуда Маршалла, Балтимор/Вашингтон, на основе ГИС производит поиск документов по квадратам координатной сетки аэропорта.
Почему ГИС
ГИС позволяют совместно управлять множеством типов связанной с пространственным положением информации об активах, такой как цифровые ортофотоснимки высокого разрешения и карты c изображением генерального плана, сооружений, инфраструктуры, внутреннего пространства и коммуникаций аэропорта. ГИС помогает операторам аэропортов визуализировать все их активы, будь то терминальные сооружения, объекты аренды, средства освещения и знаки ВПП, наземные, подземные и надземные инженерные сети. Визуализируя эти активы, ГИС показывает менеджерам аэропорта общую операционную картину состояния всех объектов, помогая эффективно контролировать работу аэропорта и его служб. Это в равной мере относится и к таким задачам, как обеспечение безопасности, осуществление проверок и обслуживания или, например, выяснение, где в настоящий момент находится каждый багажный тягач и другие транспортные средства.
С помощью мобильной ГИС аэропорт Эппли Эйрфилд в Омахе, штат Небраска, документирует и отображает на карте дефекты покрытия ВПП.
Наконец, ГИС позволяет интегрировать на ее платформе (на основе единого критерия – пространственного местоположения) различные информационные системы аэропорта, повышая тем самым эффективность их эксплуатации. Ведущие аэропорты мира отводят ГИС центральное место, анализируя в ней данные из других информационных систем для поиска лучших решений.
Исследование эффективности инвестиций, проведенное в международном аэропорте Лос-Анжелеса компанией AECOM, одним из ведущих поставщиков ГИС для аэропортов, показало, что начальные вложения в развертывание ГИС спустя лишь год дали отдачу, превышающую 400%. В этом исследовании не учитывались финансовые выгоды, проистекающие из возможности визуализации всех активов аэропорта, а определялась только конкретная экономия средств за счет более эффективного использования капитала, сокращения числа изменений, вносимых в ранее утвержденные документы, и увеличения поступления платежей за аренду.
Международный аэропорт Гимпо в окрестностях Сеула, Южная Корея, использует веб-систему управления безопасностью для мониторинга передвижения автотранспортных средств и самолетов. Решение на основе ArcGIS Server позволяет сотрудникам аэропорта совместно использовать информацию о движущихся объектах в режиме реального времени.
Соблюдение экологических и прочих норм
Одним из первых применений ГИС в аэропортах был анализ уровня шума и помех. ГИС хорошо подходит и для этой задачи, поскольку позволяет не только моделировать контуры уровней шума, но и накладывать эти контуры на подробные карты близлежащих населенных пунктов, чтобы определить зоны допустимого воздействия шума или его превышения. Этот анализ часто берется за основу при разработке мер по уменьшению вредного эффекта, при этом на уровне объектов недвижимости эти меры можно в свою очередь каталогизировать и визуализировать в ГИС. Ряд аэропортов идет дальше и использует ГИС, чтобы установить связь между жалобами на шум и конкретными рейсами, сопоставляя время жалобы с временнОй меткой на линии пути полета.
Аварийная посадка рейса 1549 компании US Airways в реку Гудзон в январе 2009 г. показала всю важность оценки рисков, связанных с воздействием дикой природы, и разработки плана управления подобными рисками для всех аэропортов. Многие аэропорты используют ГИС для каталогизации обследований и подсчетов диких животных и птиц и документирования работ по уходу за растительным покровом летного поля. Разделив территорию аэропорта на квадраты координатной сетки, можно подсчитать в полевых условиях количество птиц и других диких животных и ввести результаты в систему с помощью мобильной ГИС, чтобы дать менеджерам аэропорта информацию о местах наибольшего скопления опасных для выполнения полетов диких животных. Кроме того, ГИС используют для фиксации на карте всех случаев столкновений с птицами и передачи этой информации в органы гражданской авиации для дальнейшего анализа.
Одна из возможностей ГИС: анализ вертикальных препятствий с помощью инструментов геообработки и визуализации ArcGIS.
Возможность встраивания лидарных данных, цифровой модели рельефа и данных геодезической съемки в трехмерное пространство делает ГИС оптимальным средством анализа местности и препятствий вокруг узлового диспетчерского района и летного поля. В ГИС можно визуализировать маршруты полетов, зоны подхода к ВПП и переходные зоны и разработать на основе этой информации необходимые системы разрешений. Можно также выполнить трехмерный анализ качества радиосвязи и пробелов в покрытии всенаправленного курсового УКВ радиомаяка вокруг узлового диспетчерского района.
Одна из возможностей ГИС: анализ вертикальных препятствий с помощью инструментов геообработки и визуализации ArcGIS.
Системы для терминала
В ГИС-приложениях второй генерации система проникла и внутрь терминала. Оцифровав с высоким разрешением в 3D внутреннее пространство терминала, менеджеры аэропорта могут использовать эту информацию в ряде операционных систем. Системы управления основными фондами, арендой, обслуживанием и безопасностью используют одни и те же базовые данные, но для разных целей. Так, ГИС испанского аэропорта Барахас в Мадриде позволяет менеджерам видеть каждый объект аренды внутри терминала вместе с информацией о платежах. Разработанная испанской ИТ-компанией Indra автоматизированная система контроля аренды обеспечивает активное управление недвижимостью аэропорта для достижения наилучших финансовых результатов.
ГИС используются также для управления подсчетом пассажиров в различных точках аэропорта, чтобы определить оптимальную частоту размещения внутренних информационно-указательных знаков. А международный аэропорт Скай Харбор в Фениксе не только использует цифровое покрытие c информацией по всем его зданиям для административно-хозяйственного управления, но и интегрирует эти данные с системой SAP управления обслуживанием аэропорта. Система отслеживает все наряды и работы по обслуживанию терминала и прилегающей территории. Аэропорт также интегрирует с ГИС его систему управления арендой недвижимости (Propworks), чтобы арендаторам было легче отследить все их расходы в терминале.
ГИС-портал международного аэропорта Скай Харбор в Фениксе, штат Аризона, предоставляет пользователям как общий детальный вид территории, так и поэтажные планы зданий с инструментами вычисления площадей и периметров.
Другие аэропорты интегрируют с ГИС системы Maximo управления обслуживанием для отслеживания всех выписанных нарядов и ведения повременного учета всех работ по обслуживанию. ГИС можно также интегрировать с системами управления документами и записями, чтобы менеджеры аэропорта могли работать с исходными проектными чертежами САПР и другими документами непосредственно из интерфейса ГИС. Некоторые аэропорты, например грузовой аэропорт Гонгконга, начинают использовать ГИС в сочетании с технологией радиочастотной идентификации (РЧИД, RFID) для совершенствования отслеживания и обработки багажа и посылок.
ArcGIS включает прикладное решение Esri Aeronautical Solution для создания аэронавигационных карт и других картографических продуктов.
Приложения для летного поля
Большинство аэропортов включают в свои системы управления обслуживанием летное поле, часто используя информацию ГИС для проведения ежедневных проверок, выписки рабочих нарядов и в традиционных системах управления аэродромным покрытием. Точная фиксация на карте дефектов покрытия, освещения, знаков и разметки ВПП, благодаря интеграции этой информации в систему управления обслуживанием на основе ГИС, устраняет возможные разночтения и недосмотры. Это также помогает менеджерам по обслуживанию аэропорта правильно понимать ситуацию и эффективно управлять подведомственными активами.
Сочетая в одной системе данные, относящиеся к эксплуатации как летного поля, так и терминала, ряд аэропортов собрал информацию о подземных инженерных коммуникациях и кабельных сетях ИТ-систем. Поскольку ГИС поддерживает не только реальное, но и схематическое представление информации, сетевые инженеры и менеджеры по техобслуживанию могут использовать различные представления одних и тех же данных для разных целей. К преимуществам хранения этой информации в ГИС относится возможность трассировки сети, в том числе и в обратном направлении, для устранения неполадок в системе водоснабжения и канализации и утечки загрязняющих веществ. Возможность оперативной ликвидации крупной аварии за счет быстрого и точного обнаружения нужного клапана в режиме реального времени также может дать хорошую отдачу от инвестиций в ГИС.
ГИС для операторов и менеджеров аэропортов
В условиях постоянно растущей загруженности аэропортов многие операторы переходят на интегрированные технологии, помогающие более эффективно использовать основные фонды. Как следствие, подвижные активы, такие как багажные тягачи и автомобильные заправщики, оборудуются GPS-приемниками, и их передвижение (наряду с самолетами) отслеживается в режиме реального времени с помощью ГИС. Несколько немецких аэропортов экспериментируют в настоящее время с такими операционными системами реального времени в целях повышения эффективности операций наземного обслуживания и сокращения задержек рейсов по наземным причинам. Поскольку для многих аэропортов проблема пропускной способности по-прежнему остается острой, такие подходы неизбежно станут общей практикой. Наконец, функции визуализации ГИС идеально подходят для менеджеров по безопасности и охране аэропорта, которым необходимо видеть общую оперативную картину обстановки в аэропорту. Благодаря возможности интегрирования с такими технологиями, как системы охранного видеонаблюдения (CCTV), системы отслеживания активов в режиме реального времени и системы отслеживания личных жетонов персонала аэропортов, ГИС стала неотъемлемой частью центров безопасности и аварийно-спасательных работ многих аэропортов.
Примеры корпоративного применения
Поскольку ГИС такого уровня уже немало, ограничимся кратким описанием трех.
Хорошим примером комплексного использования ГИС является, например, аэропорт Брюсселя (Бельгия), где ГИС применяются уже почти 20 лет и к их возможностям, предоставляемым через приложение AirportView, постоянно прибегают более 450 сотрудников. В аэропорте г. Перт, Австралия, четвертом по пассажиропотоку в южно-азиатском регионе и быстро развивающемся (10,4 млн. пассажиров в 2009–2010 г. и порядка 18,9 – к 2029 г.), на корпоративном уровне ГИС стали применять лишь несколько лет назад, но масштабы внедрения впечатляют, хотя бы по широкому перечню задач, которые призвана помочь решить ГИС, разрабатываемая при поддержке компании Esri-Австралия.
В аэропорте г. Перт, Австралия, корпоративная ГИС содержит данные о его инфраструктуре и окружающих территориях.
А аэропорт г. Манчестера, Великобритания, имеющий три терминала и две ВПП, в настоящее время ежегодно обслуживает около 23 млн. пассажиров и более 150 тыс. тонн грузов. На него работает около 20 тыс. человек, и более 300 компаний размещаются в его зданиях. В течение 30 лет пассажиропоток планируется увеличить более чем вдвое – до 50 млн. человек. Всем этим хозяйством помогает управлять корпоративная ГИС на платформе Esri. ПО ArcGIS применяется во всех аспектах деятельности аэропорта и, по подсчетам главного технолога аэропорта, позволяет сэкономить 220 тыс. долл. и 1200 человеко-часов в год.
Аэропорт г. Манчестер, Великобритания, использует ГИС от Esri в течение 15 лет.
Аэронавигационные карты и схемы
В целом, создание средствами ГИС баз аэронавигационных данных и разнообразных цифровых картографических продуктов на их основе применяется многими странами и ведомствами. Так, государственное агентство Aena (Spanish Airports and Air Navigation) отвечает за управление полетами на территории Испании, через аэропорты которой проходит около 200 млн. пассажиров в год. С помощью средств ГИС Департамент аэронавигационной информации Aena публикует навигационные продукты для 47 испанских аэропортов.
В международном аэропорте Юго-Западной Флориды корпоративная ГИС интегрирована с системой управления недвижимостью аэропорта.
Румынское агентство гражданской авиации использует ГИС для управления данными, создания и редактирования картографических продуктов и отображения пространственных данных.
А Международная организация гражданской авиации (ИКАО) на основе серверной составляющей ArcGIS несколько лет назад создала специальный портал (http://192.206.28.81/eganp), обеспечивший доступ к базе данных, содержащей материалы по воздушных авиационным планам и основным маршрутам полетов и другие сведения, а также связанные с ними карты.
ГИС в аэропорте г. Брюссель, Бельгия.
Заключение
Приведенные выше примеры – это лишь некоторые из возможных вариантов реального опыта использования технологии ГИС менеджерами аэропортов для повышения эффективности работы и получения конкурентного преимущества, в том числе – в турбулентные времена.
Для авиационной отрасли Esri предлагает прикладное решение ArcGIS for Aviation (см. www.esri.com/software/arcgis/extensions/aviation) для аэропортов, аэронавигационных агентств, консультантов и связанного в этой областью бизнеса.
