作為保障體系的關鍵一環，空地交通匯聚的機場飛行區一直是航空運行安全管控的重點和難點。為提高飛行區安全裕度和運行效率，青島膠東國際機場自主研發了飛行區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，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”“一種機場車路協同的交通信息采集結構”“一種機場車路協同交通車速監測結構”3項國家專利。在該系統基礎上，青島機場基于雷達自動控制紅綠燈系統的飛行區車輛安全穿越滑行道保障項目還在2025第八屆CAPSE民航創新大賽中榮獲創新獎，為提高行業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
實現全天候大范圍安全預警
在青島機場飛行區內，航空餐食車、擺渡車、加油車、除冰車等數十種保障車輛與飛機形成動態交織的作業網絡。飛機與地面車輛在有限空間內的高密度協同，使得飛行區運行面臨復雜的安全挑戰。
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。北垂滑區域設有2條下穿車道，連通1號機坪與北貨運區，而南垂滑區域無下穿通道。因航班保障需要，飛行區內客梯車、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域K1、K2滑行道進入機坪，此時車輛與航空器產生沖突的風險較大。
在傳統模式下，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生沖突的風險，青島機場創新開發了基于雷達的自動控制紅綠燈系統，可在保證安全的前提下，最大限度提高運行效率。
據了解，該系統由雷達感知觸發系統、信號燈控制系統、ADS-B（自動相關監視廣播）航空器位置接收系統、目標數據融合系統、指揮與控制平臺、太陽能供電系統、全景全彩視頻記錄系統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域共安裝10套信號燈，實現對南垂直滑行道的無盲區覆蓋，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的作業服務效率。
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
規避人為判斷帶來的通行風險
新技術創新采用針對飛行器全新研發的低功率固態相控陣毫米波雷達，由多個雷達組成的全覆蓋網可實現對航空器與車輛的精確定位、鎖定和跟蹤。
據悉，傳統用于跑道和滑行道監控的二次雷達和多點定位系統的定位精度為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據，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、掃描周期短等優勢。此外，新系統的毫米波雷達還具有數據精度高、延遲低、數據源穩定、性價比高等優勢，是對傳統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。當飛機進入警戒區域時，紅燈常亮用于警示過往車輛注意避讓；若在發出警示后仍有車輛向沖突點移動，系統則向指揮控制平臺上報該異常行為數據，通知調度人員及時采取應急措施。當飛機離開安全規則規定的區域時，信號燈變為綠色，車輛正常通行。系統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保障飛行區車輛安全、高效運行
在運維方面，青島機場實現了對該系統雷達、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，具備數據質量檢測、故障節點分析、智能報表生成等功能，在提高運維效率的同時有效節約運維成本。
值得一提的是，該系統的目標融合服務器通過對各雷達站上報的目標數據進行篩選、去重、糾偏、融合等處理，可以還原飛機在滑行道區域內的運行軌跡。系統平臺內置的智能融合算法，可以同時精準還原檢測范圍內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據，如檢測區域內飛機的通行架次、平均速度、最大速度、通過時長等，系統以柱狀圖、餅狀圖、報表等形式直觀呈現統計分析結果，并支持按照時間、位置等不同檢索條件查詢結果。未來經過一段時間的模型訓練后，該系統還將有效區分大型飛機、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據支撐。
互聯互通 持續優化
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符合國家“車路網云一體化”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互通，為后續飛行區內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級車路協同無人駕駛車輛及系統應用研究——順利通過山東省交通運輸廳結題驗收，項目研究成果達到國際領先水平。
自系統投用以來，青島機場不斷對其進行數據分析，收集反饋意見。利用系統具備的數據監測功能，青島機場可實時收集雷達探測數據、信號燈切換時間、車輛通行速度等信息，并通過數據分析軟件進行初步分析，查找異常數據。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的使用體驗和改進建議。
此外，根據實際運行情況，青島機場持續提高雷達探測精度，擴大覆蓋范圍，調整信號燈的切換邏輯和配時方案，根據不同時段的交通流量和飛行器活動情況，動態調整紅綠燈時長，提高通行效率，并定期關注民航業內關于類似系統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驗，不斷提升本場紅綠燈系統的運行水平。
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的創新應用，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，還產生了一定的社會效益和經濟效益。未來，青島機場將不斷深化數字化、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）
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