SZSD01 0009—2024数字孪生机场建设规范.docx

ICS35.240CCS1.67SZSD数字山东工程标准SZSD0100092024数字享生机场建设规范Digitaltwinairportconstructionspecification2024-06-01实施2024-04-15发布济南市大数据局发布目次前II1范的12规范性引用文件13术语和定义14概念模型及架构24.1联模型242多考架构35技术要求45.1物理机场要求45.2机场毕生数据要求55.3机场挛生模型要求55.4机场虚实交互要求55.5仿真要求55.6 与信息系统的集成要求55.7 运行模式要求65.8应用要求65.9能力要求66安全要求6参考文献8本文件按照GB/T1.1-2020标准化工作导则第I部分：标准化文件的结构和起草规则:，的规定起草.请注意本文件的某些内容可能涉及专利.本文件的发布机构不承担识别专利的击任.本文件由济南市大数据局提出并归口。本文件起草单位：浪潮智慈科技有限公司、山东行机场管理集团成海国际机场有限公司、中国民航大学.本文件主要起草人：张春福、杨泉林、魏文风、杨小林、蒋庆、付港、廖必凯、刘德坤、何钝宏、宋云篇、邓森、刘才华、刘超'田甜、吴姓.数字挛生机场建设规范1葩围本文件给出了数字型生机场概念模里及架构，现定了数字学生机场技术要求和安全要求，本文件适用于济南市数字孥生机场的设计、建设、应用及运维.2规葩性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成木文件必不可少的条款，其中，注11期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件：不让日期的引用文件,其最新成本（包括所有的修改单）适用于本文件.GB/T22239信息安全技术网络安全等级保护基本要求GB/T35273信息安全技术个人信息安全规莅3术语和定义下列术语和定义适用于本文件*3. I数字享生digitaltwin通过数据连接实现目标实体的数字化表达,该数据连接能修确保物理状态和数字状态之间的同速率收敛。Jii1皎字学生H有连接，象成.分析，（.可视化.优化.协作等部分或全部能力.注2：数字挛生可嘏供目标实体整个生命战期的集成视图.来源:ISO/IEC30173:2023.3.1.13.2数字挛生机场digitaltwinairport数字字生机场是在新一代信息技术.驱动下，通过物理机场与虚拟机场的总向真实映射与实时交互，实现物理机场、虚拟机场、机场服务系统的全要素、全流程、全业务数据的集成和融合，在机场学生数据的驱动下，实现机场生产要素管理、生产活动计划、生产过程控制等在物理机场、虚拟机场、机场.服务系统间迭代运行,以在满足特定目标和约束前提下，达到机场生产运营和管控及优的一种MU勿运行新模式.33物理机场physicalairport以MU勿生产运营所要求的建筑、航空涔、作业车柄、人员、设备、各职能部门、航司、空管、驻场单位、知识为求础，由所有机场要素构成的对机场生产运苜进行实际执行和保隔的所有单元的集合。3.4机场要素airportelement物理机场中的物理实体,包括人员、设备、设施'工具等.3.5机场孥生模型digitaltwinnx>delofairport以物理机场为对象，利用数字学生技术（手段）得到的马之对应的虚拟模型，即机场的数字学生模S.包括全部的机场要索孚牛.模里3.6要素享生模型digitaltwinmodelofelement机场要素的数字挛生模型，包括人员挛生模型、设备学生模型、建筑学生模型、航空涔季生模型、作业车辆学牛.模型等.3.7机场挛生数据dataofdigitaltwinairport数字那生机场中的所有数据,包括物理机场运行数掘、物理机场历史数据、机场要素参数、估息系统数据、航班数据、机场学生模型参数、仿真数据等,同时也包括基于上述数据处理得到或新生成的数数字挛生机场交互interactionindigitaltwinairport数字学生机场内不同要素、要素孕生模型、服务之间的数据交换或状态映射。3.9虚实交互VirtUalrealityinteraction在虚实融合的基础上，实现虚体和实体的互相通信、控制和测试实验等功能.3.10数宇宇生机场08务digitaltwinairportservice假第以工具祖件、中间件、功能模块等形式支撑数字学生机场运行和满足不同机场业务需求的眼务化的装好的数字学生机场的各种功能及具有某种功能的下物（包括要素、模型、数据、交互、算法、的真、可视化等,具有可请求、可调用、可分配、可组合、可复用等特征.311数字享生机场仿真digitaltwinairportsimulation基于数字挛生模型在虚拟环境下对以机场要素学生模生为基础的航空器流程、旅客流程、行李流程、货邮流程、地面交通流程等机场运营业务流程进行分析、预测、评估和优化的活动.3.12数字享生机场运行模式digitaltwinairportoperationmode数字学生机场在不同需求驱动下的各种运行状态.4概念模型及架构4.1 概念模型数字季生机场概念模型应由物理机场、机场李生模型、机场挛生数据及相互间的交互路径四部分构成,如图1所示.其中，物理机场、机场字生模鞭和机场孳生数据二部分应具符基于交互路径进行实时数据交互能力，从而间接实现物理机场与机场孥生模型的动态状态映射，图1数字挛生机场概念模型4.2 叁考架构数字平生8U参考架构主要由初现机场层、虚实数据层、8U数字毕牛.层、业务应用层等部分加成，安全保障体系及标准规范体系转穿数字孽生机场各层.数字季生机场参考架构如图2所示.具体包括：H）物理机场层,由机场建筑、机场设备及感知设备组成,通过感知设备收集各机场要索的状态数据.b）虚实数据层，按照帙型仿真要求对数据进行清洗、加工、强化，以支撑机场数字学生层的模型构建和可视化呈现.极务于生产运营、安防、航班保障等业务应用.c）机场数字学生层，支持模型构建,管理及多模型阳台；支持可觇化早.现：支持控制界面，以实现对物理机场层相关设备设施的控制，d）业务应用层,为数字挛生机场提供各类业务应用软件功能的具体实现.主要包括生产运营、智慈安防、航班保障、应急救援、地面交通服务、数字沙盘推演、旅客服务、商业服务、经甘决策分析、员工服务等内容.e）安全保障体系,为各层提供安全措施和安全技术保障.f）标准规范体系，在技术和管埋两个层面提供标准化依据.图2数字拿生机场拿考架构5技术要求5.1物理机场要求物理机场应符合以下要求：a）机场主要设备设施（包括但不限干榭桥、安检设备、值机柜内、自助值机设备、自助行李托运设;,行李转运设备等）、航空器、作业车辆等应具备数据采集功能和数据接口；b）机场主要运昔保障限务系统（包括但不限于生产运营系统、圉港控制系统、安检信息系统、货运粽合管理系统、视界安全防范系统、机坪监控系统、应急救援系统、常旅客管理系统、贵宾服务系统、自助服务系统、员:服务系统、商业服务系统、地面交通运营系统、工程地理信息系统、信息交换平台等）应具缶相应的数据和服务接口；c）数据采集/传盘器设备应具备数据接口，宜具备数字控制功能：<1）数据存储设符应具符数据接口；e）计算机/极务器设备应具备一定的本地运算能力和数据接口：。人机交互设得应具得数字控制功能和数据接口：g）能源供应设备应具爵数据采集功能和数据接口：h）数据传输，网络设法应具备将上述硬件设备/设施连接入河的能力。5.2 机场学生数据要求李生数据应湎足以下要求：a）应保证数据规范性、可访问性、有效性，应能够通过有限次数的数据类型变换：基于机场设备支持的接口悔议、通讯协议实现数据传输和交换，确保所有季生数据可被相关机场服务、要素孳生模型和物理机场要素调用、解析.b）应保证数据完整性、准确性、时效性、一致性.狭取、变换过程中的有效信息不丢失、不变异、不过时、不产生歧义.5.3 机场学生模型要求机场学生模型应满足以下要求：a）应包括描述物理机场及机场要素几何形状、尺寸规格、空间位汉姿态、空间位附关系等空间几何属性的几何模型：b）应包括描述物理机场及机场内各类建筑、设施、设符等机场生产要素物理特征属性和功能特性等物理属性的物理模型；c）应包括描述物理机场及机场中各类生产要素行为特征、响应机制等要素的行为模型：d）应包括描述物理机场及机场中各类设瑜、设备等生产要素评估、推理等规律规则的规则模型；e）应具有整体性、灵活性，应由模块化的、具有兼容性、可IX用性特征的机场要索季生模型关联/机装/融合茯得,应能够根据业芬需求进行Jft构或优化：f）应熊够以直观可视的方式显示机场季生模型状态和运行过程：g）机场挛生模型中的各要素挛生模型应具有数据接口，能修有效连通数字李生机场中物理机场中的各要案.具备实时交互功能：h）应具有时效性、自适应性、智能性,应能够在运行过程中实现自更新、自优化.5.4 机场虚实交互要求MU虚实交互应涌足以下要求：a）应保证虚实交互过程的时间延时（即数据从物理机场要索和相应的要素学生模型的其中一端发出至另一端收到所粒也的时间）在实际业务场景可接受的困之内：b）应保证虚实交互准确性、完整性、一致性,交互过程数堀不漏传、不错传、不曳复传：c）应收集和偌存虚实交互过程的时间延时量、数据准确率、数据完整率和虚实双方实时状态的一致性,作为机场孳生数据.5.5 仿真要求数字挛生机场仿真应满足以下要求：a）仿真过程应基于模块化的整素学生模型，并以松解合的形式在机场季生数据的卵动下进行：b）椅使用轻址化的数字季生模型进行仿真：c）应使用更新为与当前物理机场或要素状态一致的机场学生模型或要素季生模型诳行时效仿真:d）仅直过程耗时应控制在菸于仿真的决策的时效范困内。5.6 与信息系统的集成要求与信息系统的集成应满足以下要求：a）数字挛生机场应具4相关信息系统的访问权限,能够读取和修改其中的数据：b）应服务化封装信息系统电要功能和相关数据为数字字生机场服务，能够被自由清求和调用；C）宜在一定程度上在数字字生机场内JR建成实现机场业务信息系统的部分功能。57运行模式要求数字挛生机场应具备以下运行模式：a）女计模式，基于业务需求设计机场学生模型,或基于已有机场拿生模型进行至构优化设计.用于指导物理机场生产运营优化：b）仿文模式，将于已有机场学生模型和孳生数据进行生产运营状态推演；c）测试模式,在数字挛生机场正式投入运行前,将物理机场与机场季生梗型进行联调校验.W试机场学生模型的性能，以及机场学牛.数据的质量；d）监觇模式，通过8U季生模型对物理机场运行状态进行可视化：0）预测模式，预测物理机场未来一段时间可能到达的运行状态。58应用要求数字字生机场应涵足以下应用要求：a）应在具有良好数字化建设基础和网络建设基础的机场中应用；b）应在具有运维可视化、设计优化、管控优化、实时预测等需求的机场中桢用：c）在应用过程中，应确保虚实一致性和数据时效性.5.9能力要求数字字生机场应湎足以下功能能力要求：a）应能够以直观可视的方式显示机场各个挛生要素实际的状态和运行过程：b）应具有掂确性、有效性、可预见性：应能够动态精准映射物埋机场实时状态，井能膨通过仿文手段或数据处理方法一定程度地预测初理机场的未来状态：c）应能盛在发生紧急突发十件（包括但不限于航空涔与航空器相撞、航空器与障距物相描、建筑物失火、危险品泄娜等）时，实时将事件位置、波及公恸等将本情况反应到数字学牛.模鞭中.6安全要求数字挛生机场应满足以下安全要求：kJ*J->J,lr<17HbCde应符合GBA22239中三级相关规定：应采取适当的措施保证传输过程中信息的此实性、完整性：应具有数据符份和侬织功能：用户数据隐私应符合GB/T35273中规定的个人信息的收集、存储、使用要求：机场目玩实体和机场数字实体之间以及机场数字实体和眼芬应用之间交互的数据宜采用加密方式进行传输：f）接入数字学生机场的现件、软件、用户应具有啡一标识；g）数字季生机场与接入实体应进行双向身份认证并具备完善的身份鉴别失败处理机制；h）机场目标实体应根掘狂杂度、逻辑属性、存在时间、更新情况和特征属性设置不同的访问控制规则；i）机场数字实体应根据数字模型、字牛.数据的特点和不同管理权限设置不同的访问控制规则。参考文献U«I/T0025民用航空信息系统安全等级保护管理设范2 W1/T0051民用航空信息系统安全等级保妒实施指南3 MH/T5049四组机场建i殳导则4 WIZT5052HU数据规范与交互技术指南5 MlIZT5053机场数据基础设施技术指南6jISO/IEC30173:2023DigitalIwin-Conccptsandterminology7数字季生技术应用白皮书2021