自动驾驶:智慧机场的新赛道

自动驾驶:智慧机场的新赛道

全天候运营、执行重复性任务且运行环境受控制等特性,使得机场成为自动驾驶汽车的完美试验场。但由于机场仍努力在后疫情时代站稳脚跟,其对新技术的投资不得不面临挑战。

尽管如此,自动驾驶汽车的开发人员相信,他们的产品将在未来的机场发挥重要作用。荷兰物流技术公司范德兰德机场解决方案主管斯文·普拉茨肖尔表示,尽管疫情危机可能加剧了劳动力短缺和旅客数量波动等挑战,但“可以说,现在的机场比以往任何时候都需要提高自动化水平,从而实现更有弹性和更可扩展的运营”。

今年3月,一辆无人驾驶穿梭巴士开始在英国伯明翰机场投用,将机场员工和旅客从出发大厅入口和钻石之家酒店运送到5号停车场。这辆穿梭巴士由英国索利哈尔政务委员会运营,是英国机场业首次使用自动驾驶汽车载客。

具有讽刺意味的是,英国机场的此次创新是因为一种截然不同的运输方式——铁路。索利哈尔政务委员会于2021年从英国自动驾驶技术制造商Aurrigo公司购买了这辆10座无人驾驶汽车,部分原因是为了应对新的高速铁路网,该铁路网将使索利哈尔成为连接英国伦敦、伯明翰与曼彻斯特的第一站。

索利哈尔政务委员会未来移动项目经理科林·莫尔特比说,这条铁路将缩短索利哈尔与伦敦的距离,这可能增加索利哈尔的商业和住宅需求。“我们已经完成了很多交通建模,如果我们预期的每个人都来这里工作和生活,他们在高峰时段都开自己的车,交通将陷入瘫痪”。

因此,莫尔特比和他的团队通过购买这辆穿梭巴士,利用人们对自动驾驶技术的兴趣,为该技术的利益相关者进行“热身”。其中一个利益相关者是伯明翰机场,其进行了零排放穿梭巴士试验。虽然在购买穿梭巴士时并没有考虑机场用途,但莫尔特比和他的团队很快意识到,当涉及“低速固定路线自动驾驶,而非人工智能驱动的随时去任何地方的自动驾驶”时,机场有合情合理的技术应用场景。

伯明翰机场也被证明是这项技术的理想试验场。其相对安静的道路环境和低速限制,使自动驾驶穿梭巴士的道路测试更安全。根据目前英国法律的要求,任何时候都要有一名车载安全司机,从而提高安全系数。

莫尔特比发现,尽管没有任何具体的人口统计数据表明哪类人群对这项技术更感兴趣,但公众对这一试点项目的反应都很好。在为期3个月的试运行期间,自动驾驶穿梭巴士在80%的路段上进行了自动驾驶,在一些高风险区域如环形公路,安全司机将接管汽车。

与其他自动驾驶汽车不同,这辆穿梭巴士可以像传统的电动汽车一样手动操作。Aurrigo公司销售和市场总监迈尔斯·加纳认为,这种混合操作能力将给穿梭巴士带来竞争优势,因为许多公司已经深刻地认识到部署完全自动驾驶技术的问题。“他们意识到,你不能早上起来启动汽车,然后说‘出发吧’,因为需要大量的客户支持和地面团队来实现这一目标”。

虽然英国目前立法禁止在公共道路上使用无人驾驶汽车,但无人驾驶技术领域的人士预计,未来的自动驾驶汽车没有驾驶员,且可以在操作室内进行远程监控。莫尔特比认为,尽管远程监控是目标,但它仍然是一项主要挑战。“这需要大量工程技能和通信技能,并解决行业正在面临的各种技术难题。这也引出了一个有趣的问题:当你独自旅行或与不认识的人共享空间时,没有司机在车上你觉得安全吗?”

3年前,英国伦敦希思罗机场及其基地航空公司英国航空找到了Aurrigo公司,提出了一项概念验证请求,要求配备一种使用自动驾驶技术的货运推车。Aur?rigo公司造出了自动推车,虽然与希思罗机场的合作无果而终,但它激发了该公司对机场应用自动驾驶技术的兴趣。Aurrigo公司销售和市场总监迈尔斯·加纳说:“我们意识到,机场空侧对自动驾驶车辆来说是一个非常好的运行环境,因为那里是可控的。”

在希思罗机场项目之后,Aurrigo公司与其他机场接触,希望对方投资其行李搬运自动推车。目前,自动推车已经在新加坡樟宜机场部署。但Aurrigo公司意识到,对机场而言,转向自动驾驶技术是一项巨大的投资。

有了这个想法,Aurrigo公司搭建了一个自动模拟平台,这是一个可以模拟机场空侧运行的数字孪生软件。通过这个软件,该公司可以模拟出当前机场空侧的运行情况,以及自动驾驶技术如行李搬运自动推车的引入对机场空侧运行的影响。

“如果你减少一定数量的拖车和推车,以及行李搬运工,该软件可以显示你需要使用的自动推车数量。有了这些信息,你就可以向他们提供商业论证。”加纳解释道。

Aurrigo公司最近为美国密歇根州大急流城杰拉尔德·R·福特国际机场做了这样的事情。在美国密歇根经济发展公司的资助下,Aurrigo公司建立了机场空侧运行模型,包括道路、十字路口、看台和所有运营车辆的类型及运动轨迹。

虽然许多机场已经有了详细的机场环境3D地图,但Aurrigo公司可以使用地面激光雷达相机为那些没有3D地图的机场绘制3D地图。一旦地图绘制完成,机场将向Aurrigo公司提供航班时刻表和地面服务动态数据,为其提供尽可能完整的图像。

加纳评论道:“这真的有很好的视觉效果。如果你想向董事会推销这一产品,这正是你需要的。因为董事会通常对技术问题不感兴趣,他们只想知道它会变成什么样子。”

范德兰德公司制订的FLEET行李处理解决方案是自动驾驶技术在机场充分应用的一个代表性案例。普拉茨肖尔表示:“我们的愿景是,通过结合不同类型的车辆与装卸、转运设备,以及手动和自动交通工具,将自动驾驶技术作为综合端到端行李处理概念的一部分。”

范德兰德公司将基于自动驾驶的解决方案分为三个独立的领域。第一个是FLEET行李,处理单件行李的运输,支持安检、分拣等。第二个是FLEET批量行李,在一个集装箱内运输批量的行李,支持补拆行李,可以在航站楼内运输行李,并将它们运送到缓冲区。最后一个是FLEET停机坪,可将一批批行李运送到停机坪。

2018年,范德兰德公司在荷兰鹿特丹海牙机场对该系统进行了试验。在试验中,行李大厅配备了自动驾驶汽车,对单件行李进行运输和分拣。这种自动驾驶汽车被称为“行李跑者”,每次可携带一件行李,并利用车载系统确定通过机场行李大厅的最佳路线。

由于鹿特丹海牙机场的试验是在室内受限的环境中进行的,“行李跑者”可以在没有司机的情况下运行。但这不适用于户外情况。普拉茨肖尔解释说:“在交通繁忙且复杂的机场户外环境中,目前仍需要人工干预。所以一般来说,准备在停机坪上进行试验的车辆将实施所谓的三级自动化,车上设有司机。”

普拉茨肖尔在评估自动驾驶汽车在行李处理过程中的优势时指出,自动驾驶汽车可以提高自动化程度,减少对体力劳动的依赖。“灵活性和可扩展性是其明显优势,不仅表现在容量需求方面,也表现在空间使用方面,因为没有固定的行李处理基础设施。此外,电动自动驾驶汽车可集中维护,能创造更加可持续和安全的工作环境”。

虽然范德兰德公司的自动驾驶汽车可以在行李处理过程中执行特定任务,但普拉茨肖尔表示,要充分发挥自动驾驶汽车的作用,它们需要在“一个端到端连接的行李处理系统”中运行。通过这种方式,自动化和数字化将使整个过程具有可预测性。这将减少行李处理不当的风险,缩短转机和周转时间,提高机场的安全性与决策能力,并帮助减少整体运营支出。

不过,他承认,开发这样一个端到端的系统可能很困难,因为许多机场的做法是将现有流程分割成“不相连的孤岛”。但他认为,机场内部的战略数字化可以“通过促进利益相关者合作生态系统的构建”,帮助应对这一挑战。(薛飞编译)

作为智慧机场计划的一部分,中国香港国际机场于2021年9月开始部署自动巡逻车。作为该机场近年来制订的自动技术解决方案之一,自动巡逻车全天候在机场周边巡逻。

负责监督机场运行的香港机场管理局机场运行副总监斯蒂文·姚表示,以前只有保安人员执行日常巡逻任务,如今这4辆自动巡逻车起到了补充作用,它们能帮助“提高巡逻频率,并在恶劣天气如台风期间维持正常巡逻”。

这些自动巡逻车完全是自动驾驶的,没有安全驾驶员。它们由电动汽车改装而成,充满电可以不间断地行驶200公里。自动巡逻车配备了1个差分全球定位系统、8个镜头和3个探测障碍物的激光雷达传感器,可以按照预先设定的路线米以内的障碍物,并自动启动刹车。

它们设有独立的安全超控系统,可通过香港国际机场综合中心的远程监控系统进行遥控。姚解释说:“有了这些系统,工作人员可以实时监控巡逻车的运行,并在必要时切换到紧急停车模式。”

巡逻车的摄像头可监控机场周边情况,利用视频分析检测入侵人员。姚说:“如果在机场边界围栏大约3米内发现一个人,自动巡逻车将播放警告广播。与此同时,机场安全人员会收到警报,并可以通过实时视频评估情况。此外,自动巡逻车在巡逻期间还可使用视频分析技术检查安全围栏和铁丝网的情况,如果需要维护,将发布警报。”

自动巡逻车不会是机场使用自助技术的第一个或最后一个例子。姚表示,为了实现智慧机场的愿景,香港机场管理局一直在实施“技术路线图”,自动化是其重要组成部分。

该机场的第一个自动驾驶项目是在2019年引入、用于行李运输的自动电动牵引车。姚解释说:“这是全球机场首次投入使用自动电动牵引车。”这些电动牵引车在指定的道路上运送行李,在机场内已经行驶超过9万公里。

2020年10月,电动牵引车的服务区域进一步扩大到停机坪。自今年4月以来,香港机场已经部署了更大型的自动电动牵引车,在货运停机坪上运送货物。目前,该机场有12辆自动电动牵引车。香港机场管理局计划再次扩大车队规模,以覆盖机场第三条跑道。

今年,香港机场还将首次部署载人自动驾驶汽车,首先是自动穿梭巴士的第一阶段试验,用于在禁止公众进入的机场区域运送机场工作人员。姚表示:“根据试验结果,我们的目标是载人自动驾驶汽车在2023年投入运营。香港机场管理局还与政府相关部门讨论在机场非限制区部署自动驾驶巴士的可能性。”

未来几年,香港机场计划引入新的自动运输系统,在香港机场与港珠澳大桥之间运送旅客。“从长远来看,这个自动运输系统可连接附近城镇的火车站,为旅客到达机场提供另一种方便的选择。”姚说。(《中国民航报》、中国民航网 薛飞编译)

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