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交通工程实验室

【来源:交通工程实验室 | 发布日期:2022-06-23 】

中国民航大学构建一流交通学科牵引下,十四五期间交通工程专业实验室建设预计投资2000万元左右,截至2022年底,交通工程教学实验室将建成智慧机场运行与保障实验室、未来机场规划与设计实验室、民航交通智能网联技术与应用实验室、民航交通大数据分析与应用实验室以及计算机CBT室等。

实验室指导教师、仪器管理和教学辅助等专业人员充足,实验教学与社会实践紧密结合,利用实际项目,因材施教、开发学生潜能,能够较好地满足本、硕学生专业实验的教学要求。

 

1、智慧机场运行与保障实验室介绍

智慧机场运行与保障实验室为中国民航大学宁河新校区实验室建设项目中交通工程专业实验室之一,主要围绕着机场智慧运行与飞行区保障作业开展平台建设。根据民航局提出的“四型机场”建设战略,以智慧运行为核心,以运行数据为基础,以数字技术、仿真技术以及相关算法为手段,建立高度仿真的机场运行实训环境,对航班起降与滑行调度、现场运行指挥、机场资源调配、地面保障作业、机场应急救援等工作进行仿真训练。实验室建设聚焦机场运行核心问题与前沿领域,还可承载机场运行智能感知、飞行区低碳运行、机场保障资源优化、航空器运行优化等前沿领域的实验研究与技术应用。旨在培养系统掌握机场运行技术与管理控制的理论与方法,具备民用机场运行管理能力,能够从事机场建设咨询立项、绿色机场工程建设项目管理、机场运行智能技术应用、机场运行保障作业监管、机场应急救援等相关工作的复合式应用型高级专业技术人才。

 

2、未来机场规划与设计实验室

未来机场规划与设计实验室为中国民航大学宁河新校区实验室建设项目中交通工程专业实验室之一,主要围绕未来机场的规划与设计开展平台建设。根据民航局提出的“四型机场”建设战略,紧扣未来机场发展方向,依托模拟仿真等先进技术,强调事前分析和预先性防护,实现建设方案的科学评估与精细化比选。实验室建设着眼机场规划设计的核心问题,关注机场规划方案设计及比选,推动机场规划建设贯彻国防要求,聚焦军民融合深度发展等关键问题。旨在培养系统掌握机场规划及设计的理论与方法,具备民用机场规划设计实践能力,能够从事机场规划建设前期咨询、机场规划方案比选、机场运行及组织方案设计等相关工作的复合式应用型高级专业技术人才。

未来机场规划与设计实验室目前配备AIRTOP仿真系统,该系统可用于比较基础建设投资方案、确定机场系统容量、评估施工维护期间的运行状态、确定管制员负荷、进行冲突风险评估与冲突解脱规则评估等,有助于提升机场规划设计的前瞻性与科学性。

AIRTOP仿真软件操作界面

3、民航交通智能网联技术与应用实验室

民航局印发的《机场无人驾驶设备应用路线》中明确提出无人驾驶设备首先在陆侧交通部分试点实施的原则,有序推进智能网联技术在民航领域的推广应用。智能运输工程作为交通运输专业下的一个专业方向,紧密围绕交通运输行业自动化、信息化、智能化发展的重大需求,通过加强交通运输智能化的基础理论和实践教学,培养具有交通运输、自动控制、通信与计算机技术等交叉与融合知识的复合型高级工程技术人才。

车路协同技术作为智能交通系统发展的高级阶段,融合了5G/LTE-V/DSRC等通信技术、传感器感知技术、交通检测技术、图像处理技术、大数据分析及技术等,能够充分挖掘道路交通运行潜力,改进复杂交通环境下道路信息多元化提取方式,通过动态实时的信息交互,缓解交通拥堵、保证行车安全、提高居民出行舒适性。然而目前高校对于车路系统技术的讲解还停留在理论授课阶段,不能满足当前的理论结合实践的教学需求,缺少一种完备的实验方案或手段供学生充分理解感知车路协同前沿技术。事实上,高校已经认识到要在开设相关课程的同时,面向工程应用实践环节的建设应该是补充课堂教学不足的主要途径。目前,为了提高学生在交通控制方面综合应用和工程实践的能力,构建了一些实践教学环节以弥补智能交通类课堂教学的不足,目前采用的实践环节主要有几种方式:

(1)参观性认知实习,只用“眼”,“浏览”层面;

(2)展示式实验演示,用到“手”,无法“互动”,“知道”层面;

(3)虚拟式仿真系统,特点“软”,缺乏“实施”,“计算”层面。

这些实践环节主要表现出“重展示、轻操作”、“重理论、轻实践”特征,以“软概念”为主,缺乏面向工程应用型人才培养的“硬实体”及交叉型教学模式。鉴于以上问题,聚焦前沿智能管控技术,以培养学生自我发展、自我实践的创新能力,搭建以多学科交叉为特色的综合应用教学实训平台。通过机场道路综合车路协同先导实训系统建立虚拟仿真与半实物仿真的虚实一体、软硬测试一体、理论研究与实践教学一体专业人才培养。

民航交通智能网联技术与应用沙盘效果图

4、民航交通大数据分析与应用实验室

中国民航业务的迅速发展,与民航人才培养速度的落差,近年来颇为凸显。中国民航大学成立民航交通大数据分析与应用实验室,大力提升民航大数据分析教学,并辅以大数据教学应用产品,以实现为国家民航产业输送新技术人才,加快推动智慧民航产业建设。民航交通大数据分析与应用实验室包含民航大数据分析平台,集群调度台以及视频智能联网数据处理平台等。

大数据平台具有第三方数据接入功能,通过接入第三方民航原始数据进行数据清洗、结构化、入库等处理并根据平台智能算法输出大数据智能分析结果及可视化数据图。同时平台提供辅助教学系统,通过对可视化组件的变化对应代码、算法等进行调整实现教学演示功能,使教师与学生实现实践互动,提升课堂效果;智能调度系统提供机场资源协同调度能力,帮助人、机、车、物、道路等,协同应用运行规范,制定安全、公平、高效的调度决策。平台向各级调度员提供多种形式的调度方式,各级调度员在实施调度工作中能够满足现场感,如面对面般的交流,能够适时获得需要的数据、信息、现场场景以及交流工作的平台,从而比较完善、安全、精细化地完成调度工作;视频联网平台内容分析涵盖视频运动检测和音频检测,(分析场景例如:人脸识别、安全事故预警等),将大量的图像数据减少到可管理的水平。

大数据平台操作界面