人工智能技術(shù)在空中交通管理中的應(yīng)用

王宇東

[摘 要]在空中交通管理中，相關(guān)技術(shù)人員必須要科學(xué)應(yīng)用人工智能技術(shù)，逐漸提升空中交通管理工作效率，發(fā)揮人工智能技術(shù)的應(yīng)用作用，并逐漸規(guī)范其行為，保證可以提升人工智能技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量，提升空中交通管理工作質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]人工智能技術(shù)；空中交通管理；應(yīng)用措施

中圖分類(lèi)號(hào)：V453 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）15-0391-01

1 空中交通管理現(xiàn)狀分析

空中交通管理工作是利用現(xiàn)代更為先進(jìn)的技術(shù)要素來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)飛行狀態(tài)的跟蹤、管理和控制，借助技術(shù)平臺(tái)反饋諸多數(shù)據(jù)和信息。這是保證飛機(jī)平穩(wěn)、安全飛行的重要條件?？罩薪煌ü芾淼闹饕ぷ骶褪羌皶r(shí)維護(hù)和管理空中交通安全運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，科學(xué)控制整個(gè)空中交通運(yùn)行環(huán)境中的飛行秩序，以保證飛機(jī)飛行的安全性和暢通性?？罩薪煌ü芾砉ぷ鞯拈_(kāi)展需要專(zhuān)業(yè)的空中交通管理人員，其主要負(fù)責(zé)空中交通管理服務(wù)工作和緊急應(yīng)對(duì)操作，掌控某段時(shí)間內(nèi)空中交通流量值，并根據(jù)交通流量情況采取一系列的管理措施，旨在確保飛機(jī)的正常飛行?，F(xiàn)如今，我國(guó)交通管理體系不完善，管理技術(shù)不夠成熟，交通管理評(píng)估體系不健全，這些都是當(dāng)前亟待解決的重要問(wèn)題。

目前，我國(guó)在空中交通管理上的規(guī)范充分借鑒了國(guó)外的相關(guān)內(nèi)容，仍舊保持著國(guó)外的交通管理方式，借助國(guó)外的相關(guān)規(guī)范和條文，實(shí)現(xiàn)對(duì)國(guó)內(nèi)空中交通的有效管理。相較于國(guó)內(nèi)，國(guó)外在空中交通管理上的規(guī)范更為成熟，起步比較早，且發(fā)展速度比較快。比較國(guó)內(nèi)外的交通管理體系，國(guó)外的更加具體、完善。在交通流量統(tǒng)計(jì)上，我國(guó)借鑒了美國(guó)的ETMS空中流量管理系統(tǒng)，還適度參考了來(lái)自歐洲的CFMU中央流量空中交通系統(tǒng)，將多種先進(jìn)的技術(shù)相互結(jié)合，最終形成了先進(jìn)的管理體系，為空中交通管理工作的實(shí)施提供了條件。

2 空中交通管理人工智能系統(tǒng)構(gòu)成簡(jiǎn)述

人工智能技術(shù)在空中交通管理中的應(yīng)用有助于建立人工智能輔助系統(tǒng)，建立新的空中交通管理模式。“但不要忘記采用不同的技術(shù)和運(yùn)作概念也會(huì)帶來(lái)不同的空中交通管理模式，特別在新技術(shù)層出不窮的今天，我們更不能忽略這個(gè)方面?！彼苁箍罩薪煌髁抗芾砀咝?、有序、安全，有效提升空中交通的空間與時(shí)間利用率，對(duì)空中飛行沖突進(jìn)行有效的預(yù)測(cè)與解決。空中交通管理的核心是科學(xué)合理安排空中交通流量。飛行流量的智能化管理、飛行沖突的預(yù)測(cè)、飛行沖突的解決等方面是人工智能輔助系統(tǒng)研究的側(cè)重點(diǎn)?？罩薪煌ü芾砣斯ぶ悄茌o助系統(tǒng)由飛行流量管理模塊、沖突探測(cè)與解脫模塊、輔助決策模塊等三個(gè)附屬系統(tǒng)構(gòu)成。這幾個(gè)模塊間的關(guān)系是在沖突探測(cè)與解脫模塊與飛行流量管理模塊之中滲透輔助決策模塊，最終形成智能飛行流量管理、智能沖突探測(cè)與解脫模塊系統(tǒng)，它們能夠?yàn)榭罩泄苤茊T提供有效的決策輔助信息，切實(shí)減輕空中管制員的工作負(fù)擔(dān)，提高空中飛行的安全性與管制效率。

3.人工智能系統(tǒng)在空中交通管理中的實(shí)現(xiàn)方式

在空中交通管理過(guò)程中，相關(guān)技術(shù)人員需要科學(xué)應(yīng)用人工智能技術(shù)，保證可以提升空中交通管理工作質(zhì)量。

3.1 人工智能系統(tǒng)飛行流量管理輔助決策的實(shí)現(xiàn)途徑

人工智能系統(tǒng)中的子系統(tǒng)模塊飛行流量管理模塊主要結(jié)合了空域資源的空閑概念和輔助決策以及A算法。人工智能系統(tǒng)飛行流量管理模塊主要在飛行流量管理管理數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和讀取，并對(duì)空中交通流量進(jìn)行預(yù)測(cè)，以預(yù)測(cè)飛行沖突。在建立A算法數(shù)學(xué)模型時(shí)，主要參考基本容量模型。A算法數(shù)學(xué)模型主要用來(lái)對(duì)空中航班您進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的排序，人工智能系統(tǒng)就是通過(guò)這種途徑實(shí)現(xiàn)飛行流量管理輔助決策的。

其中在建立飛行流量管理數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，要給予充分的重視，因?yàn)楸ＷC飛行流量管理數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)客觀、準(zhǔn)確是非常重要的。因?yàn)?，飛行流量管理數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)可以直接的影響到輔助決策的有效性，如果數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，那么人工智能飛行流量管理模塊所做出的輔助決策也就沒(méi)有任何參考價(jià)值，因此，要保證飛行流量數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)及時(shí)、準(zhǔn)確和可靠。另外，ODBC是開(kāi)放數(shù)據(jù)庫(kù)間的互相連接的基礎(chǔ)，也是進(jìn)行連接的標(biāo)準(zhǔn)，還可以提供標(biāo)準(zhǔn)接口給SQL語(yǔ)言的存??；然后再對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的信息進(jìn)行仔細(xì)的分析，通過(guò)飛行動(dòng)力學(xué)計(jì)算出飛機(jī)降落的具體地點(diǎn)和時(shí)間，以便合理的對(duì)航班進(jìn)行安排；在預(yù)測(cè)飛行流量沖突時(shí)，主要是通過(guò)比較流量和相應(yīng)的容量，將相關(guān)的沖突的飛機(jī)架次、沖突時(shí)間和沖突地點(diǎn)列出來(lái)。

3.2 人工智能系統(tǒng)飛行沖突探測(cè)與解脫輔助決策的實(shí)現(xiàn)途徑

人工智能系統(tǒng)中的飛行沖突探測(cè)與解脫輔助決策系統(tǒng)模塊主要的工作就是將高效的避免飛機(jī)碰撞的方案提供給空中交通管制員，管制員作為一名工作人員，在工作中必定會(huì)產(chǎn)生一定的誤操作，這也是不可避免的，然而，飛行沖突探測(cè)與解脫輔助決策系統(tǒng)可以對(duì)管制員決策中存在的不足進(jìn)行彌補(bǔ)，并分析飛行沖突的情況，以找出有效的解脫方案。

飛行沖突探測(cè)與解脫輔助決策系統(tǒng)模塊在進(jìn)行推理時(shí)，為了完成其推理過(guò)程，需要遵循一定的規(guī)則：避免碰撞方案確定規(guī)則、航空器優(yōu)先級(jí)別評(píng)定規(guī)則、建立避撞路線規(guī)則等。

4 空中交通流量管理措施

4.1 對(duì)空中流量進(jìn)行實(shí)時(shí)控制管理

在行業(yè)中，實(shí)時(shí)流量控制是極為有效的流量管理措施，但是這種手段的技術(shù)性不夠，在實(shí)施中缺乏合理性，也不夠靈活。雖然空中管理系統(tǒng)發(fā)布流量控制工作，但是很多時(shí)候并不是空中管理因素導(dǎo)致的。實(shí)時(shí)的流量控制是航空以及機(jī)場(chǎng)等各方面保障能力受到限制，空中管理單位及時(shí)響應(yīng)進(jìn)行的，比如遇到惡劣天氣或者突發(fā)情況。各單位之間對(duì)信息的掌握是不對(duì)稱(chēng)的，并且不能及時(shí)傳遞信息，因此空中管理系統(tǒng)通常是被誤解的。不僅需要對(duì)先進(jìn)的流量管理軟件進(jìn)行開(kāi)發(fā)研究，使流量控制更加科學(xué)合理，還能夠使信息傳輸和流通的渠道得以拓寬，使關(guān)鍵性的信息能夠得到很好的傳遞，而且各單位之間也能有足夠的時(shí)間應(yīng)對(duì)空中的不利影響。

4.2 擴(kuò)大空域自由

如果空域有很大的自由度，飛行流量的疏散程度就會(huì)增大，能夠很好的解決空中交通擁擠的問(wèn)題。如果航空器飛行的空域范圍比較小，空中交通流量集中的程度就會(huì)增大。當(dāng)前科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，作為空中交通管理部門(mén)，需要對(duì)飛行模式進(jìn)行改變。在實(shí)際工作中，如果航空器不需要地面導(dǎo)航制定的航線飛行，地面管制單位有比較先進(jìn)的雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行控制，空中交通飛行的安全性和運(yùn)行效率就會(huì)得到提升，能夠高效的利用空域，增加飛行的流量。

4.3 優(yōu)化空中交通流量管理方式

當(dāng)前我國(guó)空中交通流量管理水平還比較低，現(xiàn)有的管理方式無(wú)法滿(mǎn)足空中交通流量的需要，主要是由于管制手段、方式等有效性不強(qiáng)，不同領(lǐng)域間的溝通不足，使區(qū)域管理方式也存在比較大的差異，管理效率不能得到全面提升。我國(guó)東南沿海比較發(fā)達(dá)的地區(qū)使用雷達(dá)進(jìn)行管制，但是中西部經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，還使用程序管制方法。雷達(dá)管制的飛行間隔時(shí)間會(huì)減少，能夠使空域容量增加，空中流量更加順暢。

結(jié)語(yǔ)

在控制交通管理過(guò)程中，相關(guān)技術(shù)人員需要科學(xué)應(yīng)用人工智能技術(shù)，并對(duì)其進(jìn)行全面的分析與處理，創(chuàng)新人工智能技術(shù)的應(yīng)用方案，并針對(duì)人工智能技術(shù)等全面開(kāi)展相關(guān)活動(dòng)。

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