近日，51WORLD旗下数据仿真平台51Sim与某民航设计院签署合作协议。

双方将基于大模型、数字孪生、数据驱动等技术，打造机场设施设备状态诊断、建设冲突分析、运营评价等多层级应用，助力机场建立预测能力和假设分析能力，实现对民航全要素、全流程、全场景的处理，构建智能化响应和智慧化支撑的新模式新形态。

当前，智慧机场、飞行经济正处于快速发展阶段。民航局也明确提出，应加强机场全域高效协同，建立基于智能建造、数字孪生的规划建设运营一体化模式。

在航空领域，51Sim深耕多年，基于数字孪生技术及自研交通信息模型TIM平台不断赋能航空交通生态，拥有丰富的数智化转型经验，已落地包括上海浦东机场、西南某4F机场在内的诸多标杆案例。

此次合作将以云贵某机场为切入点，打造以航空孪生体对象、航空大模型和数据驱动为依托的数字孪生机场平台，为未来机场管理提供可复制的平台型数据闭环产品。

接下来，让我们一起来看看，这一平台将如何赋能机场，助力机场安全运行保障有力、生产管理精细智能、旅客出行便捷高效？

一、航空孪生体对象

航空孪生体对象是51Sim在行业内首创的航空数字资产。用户利用全链路孪生体库工具，可依照机场模型孪生出其数字孪生体，并在本体和孪生体之间建立全面的实时或准实时联系。

孪生体对象在构建过程中充分融合多源数据，严格遵守国际标准及规范，考虑数据安全性和隐私性保护要求，对航空和机场系统进行高度动态、多维交互的孪生体构建管理。

机场及飞行器本体与孪生体遵循双向数据流动：在本体向孪生体输出数据的同时，孪生体也可以向本体实时反馈信息。

用户可以根据孪生体在三维孪生场景反馈的信息，对本体采取进一步的行动和干预，实现虚实融合，还原机场实时运行状态，帮助用户感受全域、全要素的运行态势，从而作出合理的运行决策，下达运行指令，完成航班及保障资源的高效调度，实现全域协同运行。

二、数据驱动仿真

实现对机场运营的全面洞察，离不开对于数据的闭环应用。通过对机场数据进行采集、处理、分析及仿真，并从应用结果中实现学习和调整，完成闭环流程，从而提高运营效率、增强安全监控、提升乘客体验，并优化资源管理。

• 数据采集：构建航空孪生体需采集机场多源数据，涵盖空域、停机坪、航站楼等全区域，包括实时传感器数据、机场设施、天气信息、乘客流动数据，以及机场运营数据，如航班调度、安全检查、人员调度等。
• 数据处理：针对机场的各类非标准化数据，TDP数据中台可提供数据处理服务，围绕实时态势监控、未来仿真推演、AI训练算法训练及验证等需求，建立完整的数据接入、数据治理、数据存储与管理流程。

• 数据挖掘和泛化：异常情况的有效识别，可大幅提升飞行安全和机场运营效率，因此数据挖掘在航空领域尤其重要。TIM平台针对航空及机场数据在识别边缘数据（Corner Case）和参数化泛化方向提供了支持，能够帮助从大量的运营数据中提取有价值的信息和关键事件，以优化决策和预测模型。参数化泛化同时能够利用历史数据和实时数据，持续校准预测模型，确保模型在不同的飞行条件和运营环境下都能提供准确的输出，并且在模型开发过程中，使用跨时间段和跨区域的数据集对模型进行测试，确保其泛化能力。
• 数据可视可诊：利用平台的OpenSDK，用户可根据业务需求基于数据开发各类应用，并对接第三方仿真算法，实现对于数据的可视化分析、预测模拟和业务诊断。

三、航空大模型

51Sim在通用大模型的基础上，利用机场设施设备布局、航班地面轨迹、地面保障车和摆渡车车流、机场内人流、设备运维维修等各种业务数据，以及机场内外各种设施设备传感器数据、算法模型及评价数据等，建立航空行业大模型。

航空行业大模型包含感知合成大模型、时空轨迹仿真大模型、态势预测大模型和知识图谱大模型。

• 感知合成大模型可用于边缘事件的实体分割、识别，生成输出合成数据以供仿真或其他AI大模型训练使用；
• 时空轨迹仿真大模型可基于深度神经网络与强化学习，结合虚拟飞行区仿真运行环境，增强各类流程结果的认知准确性；
• 态势预测大模型TransAI，可用于从航空行业中不同业务角度，对相关目标和要素的未来态势进行预测判断与量化分析；
• 知识图谱大模型CoPilot基于航空行业图神经网络，实现飞行员维度的航空器起降全流程模拟、管制人员维度的航空器指令风险推演预警等。

同时，可利用上述4个大模型的开放接口，实现航空行业各类二次开发应用。

四、泛空域应用

该数字孪生机场平台将广泛应用于泛领域领域，包括：

01 航班调度

通过分析历史数据和市场趋势预测未来的乘客需求，包括对特定航线、季节、节假日或其他事件的需求变化进行精准预测，结合优化算法，在考虑机组人员和飞机可用性的同时，制定最佳航班计划，优化航班调度，避免拥堵和提高航班准时率。

02 地面优化

机场地面运营中，AI大模型可通过优化调度、增强效率和提高安全性来赋能运营。

通过模型分析地面服务车辆（如摆渡车、行李车、加油车）的使用和调度，优化路线和时间表，以减少延误和提高效率，并可实时跟踪车辆位置及状态，模型可动态调整调度计划以应对突发事件或运营变化；可通过分析行李从登记到装载的流程数据，通过AI预测并识别瓶颈环节，提前调整资源分配，优化行李处理过程；针对乘客，可通过分析和预测高峰时段和乘客分布，提前调整设施和服务，助力优化安检和登机口的人员配置。

03 客流仿真

结合航空AI大模型，为机场管理提供旅客分区仿真、进出港轨迹模拟、旅客排队态势、旅客拥堵热力、行李提取等仿真能力，通过预测旅客流量，帮助机场优化资源配置，如安检通道开放数目、值机柜台和行李处理设施的人员安排，同时可结合AI与面部识别技术，用于自动化登机和安检流程，减少排队时间，提高安全检查的效率。

04 航班飞行模拟

利用AI算法和海量数据，可模拟各种飞行情况：包括云层、降雨、风速、湍流等极端天气；引擎故障、导航系统失效、液压系统问题等紧急情况及系统故障，提高飞行训练模拟器的真实性和效率。

同时利用高级物理模型和机器学习算法来精确计算和模拟飞机在各种飞行状态下的动力学行为，如起飞、降落、转弯等，并能够分析飞行员在模拟器中的操作，提供个性化训练建议，帮助飞行员改进技能并针对性地提升特定领域的操作水平。

05 低空经济活动

除航空应用，还可针对1000米以下的低空空域内，飞行器的各类低空飞行活动及产业服务实现业务赋能。结合低空交通大模型和仿真分析能力，快速预测未来低空交通态势，还可对飞行航路规划设计方案和调度进行仿真优化，满足低空经济活动需求。

Future

未来，51Sim将持续与民航设计院合作伙伴开展深度合作，融合机场空侧、陆侧设备设施管理系统与数字孪生技术，持续推进航空AI大模型在机场的智慧化应用，推动标准制度建立，深化具备智能干预、空间表达、虚拟交互和精准映射等特点的数字孪生机场建设，为机场数字化转型和智慧化运营提供核心动能，实现机场运营的智能化和高效化。