基于大數(shù)據(jù)的空中交通流量管理方法

張上健

摘 要：大數(shù)據(jù)被廣泛應(yīng)用于航空行業(yè)，對(duì)空中交通流量管理具有重要意義。本文闡述了大數(shù)據(jù)與空中交通流量管理的相關(guān)概述，分析了當(dāng)前我國(guó)空中交通流量管理存在問(wèn)題，提出了基于大數(shù)據(jù)的空中交通流量管理方法。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);空中交通;流量管理;方法

引言

隨著我國(guó)航空運(yùn)輸業(yè)的蓬勃發(fā)展，空中交通流量不斷增大，甚至接近飽和，造成飛機(jī)航班延誤情況時(shí)常發(fā)生，并導(dǎo)致一系列的連鎖反應(yīng)，嚴(yán)重影響了空中飛行的安全。大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)以及大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)Ａ康臄?shù)據(jù)信息進(jìn)行搜集和分析，對(duì)空中交通流量管理具有重要作用。因此，研究基于大數(shù)據(jù)的空中交通流量管理辦法具有重要性。

1 大數(shù)據(jù)與空中交通流量管理的相關(guān)概述

空中交通流量，可以理解為在單位時(shí)間里和一定的空域范圍，航空器飛行的數(shù)值[1]。國(guó)際上將空中交通流量管理定義為最大限度利用空中交通管制的可用容量，讓交通量與容量相適應(yīng)，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)空中交通流量的監(jiān)控與管理，保障飛機(jī)飛行的暢通與安全[2]?？罩薪煌髁抗芾碛欣趯?duì)某一空域的航空器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，避免飛機(jī)飛行發(fā)的航線以及飛行的數(shù)量過(guò)于集中，以此促進(jìn)空中交通管制的順利進(jìn)行，降低飛機(jī)航班延誤的概率，保障飛行的飛行安全。首次提出大數(shù)據(jù)概念的人是麥肯錫，他認(rèn)為大數(shù)據(jù)已滲透到各行各業(yè)之中，是至關(guān)重要的生存因素。當(dāng)前大數(shù)據(jù)逐漸在航空運(yùn)輸業(yè)中得到應(yīng)用，對(duì)我國(guó)空中交通流量管理具有重要意義。第一，利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行空中交通流量管理有利于進(jìn)一步完善民航空管監(jiān)控系統(tǒng)。大多數(shù)航空公司在運(yùn)用大數(shù)據(jù)進(jìn)行管理時(shí)，都會(huì)加大空管監(jiān)控設(shè)備的研發(fā)，例如建立數(shù)據(jù)分析平臺(tái)。這種航空監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)平臺(tái)的建立能夠幫助航空公司實(shí)現(xiàn)對(duì)海量數(shù)據(jù)的搜集與分析，從而有助于提高空中交通管理的水平。第二，利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行空中交通流量管理有利于提高航空公司以及民航局的信息化建設(shè)水平。當(dāng)前許多航空公司都非常重視對(duì)數(shù)據(jù)的利用，力求通過(guò)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)信息資源共享，建設(shè)一個(gè)協(xié)同決策的信息監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，以此進(jìn)一步提高我國(guó)航空公司的信息監(jiān)控能力，大力提高其信息化建設(shè)力度。第三，利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行空中交通流量管理有利于保障空中交通的安全，提高空中交通運(yùn)輸?shù)男?，并促進(jìn)航空管制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)技術(shù)研發(fā)力度。飛行的安全是航空管制的重點(diǎn)，利用數(shù)據(jù)可以及時(shí)反饋空中交通流量情況，有助于監(jiān)測(cè)飛行密度以及空域容量等，從而保障飛行的安全及運(yùn)行效率。反過(guò)來(lái)，人們對(duì)飛行安全性的需求也促進(jìn)了航空管制系統(tǒng)進(jìn)一步研發(fā)先進(jìn)的數(shù)據(jù)技術(shù)。

2 當(dāng)前我國(guó)空中交通流量管理存在的問(wèn)題

2.1空中交通流量管理人員素質(zhì)不高

空中交通流量管理人員是保障飛行安全和飛行暢通的重要角色，也是空中交通流量管理的主體。然而在實(shí)際的管理過(guò)程中，存在有空中交通流量管理人員素質(zhì)不高的問(wèn)題。主要表現(xiàn)為當(dāng)前很多管理人員缺乏專業(yè)性的空中交通流量管理知識(shí)和管理能力，大多數(shù)管理人員在安排航線和飛機(jī)的起飛、降落等都會(huì)依靠以往的工作經(jīng)驗(yàn)，很少站在空中交通流量管理的專業(yè)角度思考問(wèn)題。其次，就算管理人員具備有相對(duì)完善的空中交通流量管理知識(shí)體系，但是也會(huì)受到各種因素的影響，造成其管理水平較低。

2.2空中交通流量管理的空域自由度有限

空域自由度可以理解為飛機(jī)在空中飛行范圍的大小。一般來(lái)說(shuō)，空域自由度越大，空中交通流量越能夠得到疏散和合理分流，能夠有效解決飛行擁堵的狀況。反之，空域自由度越小，管理人員在進(jìn)行空中交通流量疏導(dǎo)時(shí)難度越大，飛機(jī)只能在有限地空域范圍內(nèi)進(jìn)行飛行，造成飛機(jī)擁堵?tīng)顩r頻繁發(fā)生。與此同時(shí)，我國(guó)飛行流量呈現(xiàn)出分布不均的問(wèn)題，受地域差異以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平差異的影響，我國(guó)飛行流量大多集中于沿海地區(qū)以及華北地帶，造成飛行流量集中地區(qū)的空域自由度相比于其他地區(qū)的空域自由度更為有限，不利于管理人員進(jìn)行流量疏導(dǎo)和分流等。

2.3空中交通流量管理方式相對(duì)落后

空中交通流量管理的重要影響因素在于管理方式，科學(xué)合理的管理方式對(duì)空中交通流量管理具有重要的積極意義，但是當(dāng)前我國(guó)空中交通流量管理方式相對(duì)落后，嚴(yán)重影響了我國(guó)的飛行安全。追究其緣由，主要原因在于管理人員對(duì)先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，造成管理方式過(guò)時(shí)和落后。雖然當(dāng)前我國(guó)民航局加大了對(duì)管理技術(shù)與資金的投入，但是各個(gè)地區(qū)的管理方式不同，對(duì)先進(jìn)技術(shù)設(shè)備的使用狀況不同，使得航空公司在進(jìn)行空中交通流量管理時(shí)差異較大。同時(shí)，很多管理人員在進(jìn)行管理時(shí)，仍然習(xí)慣于采用以往的方式進(jìn)行管理，沒(méi)有與時(shí)俱進(jìn)沿用先進(jìn)的數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行分析與管理。

3 基于大數(shù)據(jù)的空中交通流量管理方法

在大數(shù)據(jù)時(shí)代下，數(shù)據(jù)搜集、分析與提煉具有重要的價(jià)值。同時(shí)，大數(shù)據(jù)在空中交通流量管理中的應(yīng)用具有重要意義。為了更好地解決當(dāng)前我空中交通流量管理存在的諸多問(wèn)題，可以從大數(shù)據(jù) 的角度出發(fā)，探尋空中交通流量管理的方法。

3.1基于大數(shù)據(jù)，加強(qiáng)空中交通流量管理人才隊(duì)伍建設(shè)

管理人員對(duì)于空中交通流量管理具有重要的作用，高素質(zhì)的管理人才可以極大促進(jìn)空中交通流量管理質(zhì)量。因此，在大數(shù)據(jù)時(shí)代下，務(wù)必要加強(qiáng)空中交通流量管理人才隊(duì)伍的建設(shè)。首先，要加強(qiáng)管理人員數(shù)據(jù)搜集、分析以及處理能力的培養(yǎng)，定期對(duì)空中交通流量管理人員進(jìn)行數(shù)據(jù)信息素養(yǎng)的培訓(xùn)，鍛煉管理人員的專業(yè)素質(zhì)以及良好應(yīng)急處理能力。其次，可以根據(jù)當(dāng)前航空公司的發(fā)展需要以及項(xiàng)目的需求及時(shí)調(diào)整管理團(tuán)隊(duì)的發(fā)展策略，采用大數(shù)據(jù)系統(tǒng)人才培養(yǎng)模式，借鑒優(yōu)秀的數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)對(duì)空中交通流量管理人員進(jìn)行培養(yǎng)，以此建設(shè)一支專業(yè)化的數(shù)據(jù)型空中交通流量管理人才隊(duì)伍。

3.2基于大數(shù)據(jù)，增大空中交通流量管理的空域自由度

空域自由度極大地限制了空中交通流量的分流與疏導(dǎo)，因此基于大數(shù)據(jù)，可以通過(guò)增大空域自由度的形式來(lái)加強(qiáng)空中交通流量管理。一般而言，倘若飛機(jī)只能限制于某一空域范圍進(jìn)行飛行，勢(shì)必會(huì)增大流量擁擠的現(xiàn)象，造成很多飛機(jī)擁堵。但是倘若飛機(jī)能夠不按照陸地導(dǎo)航設(shè)備設(shè)置的路線飛行，而是通過(guò)先進(jìn)的雷達(dá)技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并及時(shí)調(diào)整航線的話，就可以很大程度上增大空域自由度，減少飛行流量擁堵現(xiàn)象。因此，利用大數(shù)據(jù)進(jìn)一步研發(fā)雷達(dá)監(jiān)控技術(shù)可以提高空域的使用率，從而有利于空中交通流量管理。

3.3基于大數(shù)據(jù)，利用人工智能技術(shù)創(chuàng)新空中交通流量管理方式

大數(shù)據(jù)時(shí)代下，先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)能夠?yàn)榭罩薪煌髁抗芾硖峁┬碌墓芾矸绞?。其中，基于大?shù)據(jù)的人工智能技術(shù)能夠有效提高航空公司的空中交通流量管理水平。因此可以利用人工智能技術(shù)創(chuàng)新空中交通流量管理方式。首先，可以通過(guò)人工智能技術(shù)對(duì)飛機(jī)航跡進(jìn)行預(yù)測(cè)，并搭建具有強(qiáng)大數(shù)據(jù)分析與處理能力的飛機(jī)航跡預(yù)測(cè)模型，提前預(yù)知飛行路線，保障飛行安全。其次，可以通過(guò)人工智能技術(shù)進(jìn)行飛行沖突的監(jiān)測(cè)。在飛行過(guò)程中，可以建立完善的航行數(shù)據(jù)庫(kù)，包括空域容量以及飛行流量?jī)纱蟛糠?，然后增添飛行沖突的預(yù)測(cè)方法以及其他管理規(guī)則，再通過(guò)人工智能技術(shù)及時(shí)監(jiān)測(cè)飛機(jī)沖突，并提供解決沖突的措施。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，隨著航空運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展，空中交通流量管理應(yīng)當(dāng)成為當(dāng)前航空公司的重點(diǎn)工作。大數(shù)據(jù)對(duì)于空中交通流量管理具有重要的積極作用，能夠?yàn)榭罩薪煌髁抗芾硖峁┮环N的思路以及框架。因此，務(wù)必要結(jié)合實(shí)際情況，基于大數(shù)據(jù)探索空中交通流量管理的方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]熊燃. 空中交通流量管理方法初探[J]. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)， 2013， 000（011）：87-89.

[2]劉浩. 成都地區(qū)空中交通流量管理現(xiàn)狀及優(yōu)化對(duì)策思考[D].電子科技大學(xué)，2015.

（重慶空管分局，重慶 401120）