序

数字经济为经济发展带来新动能，是社会高质量发展的新引擎。新基建作为数字经济的基础保障和重要支撑，已成为人们关注的焦点。在国家和地方新基建相关政策的推动下，各行业、领域纷纷开展新基建实践探索，加快信息基础设施建设的步伐。智慧城市、智慧交通、智慧机场等“智慧+”产业作为新基建的典型工程，正在不断深入推进与拓展。

机场是城市的门户和交通中心，是涵盖多类人员与空间的城市基础设施，体现了城市和国家的实力。由于机场空间中生产与生活要素的高度集中性和复杂性，因此对智慧机场的建设提出了更高要求。为促进民航高质量发展，满足人民群众的美好航空出行需求，我国提出了建设“平安、绿色、智慧、人文”四型机场，而智慧是“四型机场”的基本品质，也是实现其他“三型”的基础和路径。

庞国锋博士是我的学生，他博士研究生期间进行虚拟现实相关技术研究，取得突出创新成果。获得博士学位毕业后的近二十年时间里，他一直坚持本专业和相关领域的思考与研究，连续出版了多本系统仿真和虚拟现实方向的专著，受到读者欢迎，产生了很好效果。三年前，他告诉我要写一本关于智慧机场的专著，我颇感诧异。一是智慧机场技术性很强，需要综合运用物联网、云计算、大数据、人工智能、虚拟现实、数字孪生等各种技术手段并高效集成在一个智能系统；二是智慧机场专业性很强。机场的建设、运行、管理以及服务、经营，这些都是机场空间中的专业工作，没受过专门培训很难体会理解；三是智慧机场综合性很强。不仅是一种复杂的现代化智能系统，还是数字经济下具有完整产业链的一个独立的产业方向。建设智慧机场不仅需要系统观念和整体实践，还需要从产业发展的视角进行战略规划和顶层设计。上述因素使我感觉完成这本书，对他来说专业跨度过大，是一个巨大挑战。同时，我也认为智慧机场是一项极有意义的工作，非常期待这本书能早日面世。

令人欣慰的是，庞国锋博士用勤奋、钻研克服了专业上的跨度，在繁忙的工作之余，搜集材料、勤学深思、广泛调研、精心撰写，经过数个寒暑的辛劳，几易其稿，终于完成了这本专著。今年春节前，他专门花时间给我进行了介绍和讲解。我感到这本书有三个鲜明的特色，第一，这本书构建了智慧机场建设理论体系，从生产运行、旅客服务、安全管控、商业经营、企业管理等业务领域，全面梳理了智慧机场建设内容与建设重点，介绍了智慧机场的规划设计方法和重点业务信息系统，具有很强的综合性和实用性。第二，这本书根据智慧机场的需求特点，提出了智慧机场数字孪生的总体架构，给出了智慧机场数字孪生系统的完整实现过程，通过构建全要素全流程机场仿真系统，设计了面向数字孪生实现在线仿真和实时预测的方法。与现在一些只完成物理建模和数据智能的“数字孪生”相比，无疑具有一定的先进性和开创性。第三，这本书虽然写的是智慧机场，但一定意义上给出了智能系统开发的一种通用技术路线。对于任何一个智能系统，首先要深研其业务流程，分析各个业务流程间的交联交互关系，通过全面的协同协作，达成各方共同一致的情境意识，并在同一时钟标准、同一事件体系的驱动下推进各自进程。因此，协同协作系统作为智能系统的“心脏”，是一个开发重点；其次，会思考、能预测是“活”的智能系统的标志，而预测决策任务只能由数字孪生产生的模型智能来承担，因此，数字孪生作为智能系统的“大脑”，是另一个开发重点；最后，要顺应未来社会无人化、智能化的发展趋势，重点开发无人化、智能化装备体系。除上面三个鲜明特色以外，这本书还进行了大量案例分析，给出了不同规模不同类型智慧机场建设项目的建议，有助于决策部门精准规划，避免贪大求全。总之，本书既是一本学术专著，为相关专业领域学术和教育工作者提供了参照和借鉴；又是一本实用的工具书，对企业设计解决方案、开发实际业务系统也不乏参考价值；并且本书也有助于对数字经济、新基建和社会数字化智能化转型感兴趣的普通读者深入了解相关领域的研究进展。

目前，我国正处于从民航大国向民航强国跨越的关键时期，根据民航战略谋划，到2025年，我国运输机场数量将达到270个，到2030年将达到400个，覆盖全国所有地级行政区域和99%以上的人口地区。未来，我国新建和改造的机场均将向智慧化方向发展，成为助推我国高质量发展的又一高级别新兴产业。

总之，智慧机场建设已扬帆起航，《智慧机场建设概论》的出版恰逢其时，相信这本书能够在智慧机场建设中起到有益作用，同时祝愿庞国锋博士做出更大贡献。

中国仿真学会原理事长、中国工程院院士

2022年3月