

为响应国家“双碳”战略与智慧民航建设部署,破解大型机场多品牌服务机器人设备孤岛、高能耗低效运营行业痛点,天津移动AI产研院联合天津滨海国际机场有限公司,创新打造面向绿色机场的群体智能机器人协同调度与节能优化系统,依托5G、物联网、数字孪生、仿生群体智能 AI 技术,构建全域机器人自组织低碳作业体系,为交通枢纽生产性服务业数字化降碳提供标杆方案。该项目已在天津滨海国际机场完成实地试点应用,斩获数字中国创新大赛、金灵光杯互联网创新大赛多项国家级赛事奖项,入选世界智能产业博览会前沿科技成果,技术创新性与落地实用性获得行业权威认可。
专业课程体系化设计,夯实平台应用根基
当前国内枢纽机场大规模投放旅客引导、行李转运、物资配送、场地巡检等多品类地面服务机器人,但行业普遍存在突出短板。当前机场地面服务已全面进入机器人化运营阶段,常见形态涵盖旅客问询与领位引导机器人、超重行李搬运机器人、登机口餐饮与物资配送机器人、区域保洁清扫机器人、货站转运机器人等多种类型,市面在用品牌包括普渡、擎朗、云迹、锐曼等主流厂商,各品牌机器人均具备基本的自主导航、避障、任务执行和远程监控能力,并通过各自独立的云端管理平台进行运维。然而,这些机器人长期在各自封闭的系统内单兵作战,无法感知彼此状态,协同能力近乎为零,大量机器人处于"各顾各"的低效运行状态。

系统采用“感知控制层-智能决策层-综合应用层”全闭环技术架构,彻底摒弃传统中心化刚性调度模式。感知控制层部署自主研发标准化管控代理,兼容普渡、猎豹星空、中国移动等全品牌机器人控制协议,依托低时延MQTT物联网通信,实现数百台设备毫秒级状态交互,无需硬件改造即可快速接入,系统部署算力资源消耗降低28%。智能决策层为项目核心创新模块,首创多仿生融合智能算法,将能耗、拥堵系数原生嵌入路径规划逻辑,单机单位里程能耗下降8%-12%,集群整体能耗降低15%-25%;配套智能错峰充电策略,平抑机场用电峰谷差,减少配电系统能源损耗。同时,项目集群协同能力表现优异,采用分布式架构能够保障单点机器人故障不会波及整体集群运行,区域突发任务响应时延控制在2秒以内,跨机型协同成功率可达98%以上,依托自主避让机制让机器人路径冲突率下降90%,全程无需人工介入干预。项目有效提升机场机器人整体运行效率,通过动态补位、拥堵预判、接力作业等机制,大幅减少机器人怠速等待与无效绕行现象,全域整体通行效率提升25% 以上,同等作业量下整体作业时长缩短20%,设备资源利用率得到显著改善。


系统目前已在天津机场航站楼实现各类机器人联动作业。在迎宾场景中,旅客问询引导机器人主动接待抵达旅客,提供实时问路与领位带路服务,精准引导旅客前往值机柜台、安检口与登机口;超重行李搬运机器人在值机区协助旅客完成大件行李转运,减轻旅客体力负担并提升行李流转效率;商品与餐饮配送机器人根据旅客点餐订单,在航站楼各楼层与候机厅之间完成精准送餐与便利商品配送。多类机器人通过群体智能调度实现联动接力,例如引导机器人将旅客带至行李转盘后,自动触发邻近搬运机器人前来协作,全程无缝衔接。全域设备共享人流、路况与航班数据,统一完成动态补位、自主避堵等协同动作。同时基于数字孪生搭建三维虚拟运维平台,可实时展示机器人位置、轨迹、电量及拥堵热力图;对路径冲突、设备故障、低电量等风险自动声光预警;汇总能耗、作业效率等数据并生成分析报表,支撑算法迭代优化;支持历史轨迹与事件回放,完成问题复盘与规则迭代。



区别于行业常规调度方案,项目具备核心创新优势。技术层面,采用无中心分布式集群架构,不存在单一控制节点,单台机器人故障不影响全场集群运行。模式层面,打造群体自组织运营新模式,依托客流潮汐数据实现机器人动态补位,高峰时段闲置设备自主支援繁忙区域,平峰时段均衡分配任务,解决运力忙闲失衡问题,无需人工实时派单值守。应用层面,构建全域数据协同体系,打通不同品牌机器人数据壁垒,由被动避让拥堵升级为前置预判管控,兼顾服务效率与低碳目标,方案具备极强场景迁移能力,可快速复制至高铁站、物流园区、智慧园区等场景。自2026年2月在天津滨海国际机场航站楼试点落地以来,系统节能增效成效显著。经实测,机器人集群拥堵事件减少30%-50%,空驶里程降低 18% 以上,同等作业量下整体能耗下降28%,地面保障任务完成效率提升30%以上。经济效益方面,单座中型枢纽机场部署统一平台,可节省多套调度系统建设成本超百万元;每年减少运维人力投入约20人,节约人力成本100万元,叠加用电、设备损耗节约,年均综合节支可达174万元。项目核心算法、平台架构已启动专利、软著申报,培育民航低碳智能技术新型人才,带动机器人制造、民航数字化运维上下游产业协同升级。

项目落地实践获得机场官方认可,天津滨海国际机场出具用户试用证明,充分肯定系统智能化、低碳化改造价值。同时,项目先后斩获2026数字中国创新大赛智能科技赛道三等奖、金灵光杯中国互联网创新大赛三等奖,入围第五届中央企业熠星创新创意大赛复赛,入选世界智能产业博览会前沿科技成果,相关实践案例获人民网、津云等主流媒体报道,行业示范影响力持续扩大。

下一步,天津移动AI产研院将分阶段推进机场服务机器人项目规模化推广,深耕天津滨海机场,持续迭代仿生节能算法,优化数字孪生能耗管控能力,横向拓展轨道交通、大型物流枢纽等同类场景,输出标准化低碳智能调度解决方案。未来,天津移动将持续发挥信息通信技术赋能双碳转型核心价值,以群体智能技术打造绿色空港新范式,助力民航行业构建低能耗、高效率、可复制的数智化低碳运营生态,为全国交通生产性服务业绿色高质量发展注入全新动能。

供稿 | 中国移动天津公司
编辑 | 王思博
初审 | 陈童童
复审 | 边瑞





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