謝瑩
摘要:科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,人工智能技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,被廣泛應(yīng)用到了人們生產(chǎn)、生活等各個(gè)社會(huì)領(lǐng)域里,空中交通管理引進(jìn)人工智能技術(shù),提高了空中交通管理工作的水平和效率,實(shí)現(xiàn)了管理技術(shù)的升級(jí)、優(yōu)化和改進(jìn),將人工智能技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來(lái),提高空中交通管理的有效性,促進(jìn)交通運(yùn)輸行業(yè)的快速發(fā)展,是未來(lái)人工智能技術(shù)必然的發(fā)展方向。本文對(duì)空中交通管理中的人工智能技術(shù)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了探討,分析了空中交通管理中人工智能技術(shù)的具體應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:空中交通;管理;人工智能;技術(shù);應(yīng)用
前言
我國(guó)民航業(yè)近些年來(lái)快速發(fā)展,空中交通的流量處于急劇增長(zhǎng)的狀態(tài),這對(duì)空中交通管理工作提出了更高的要求,改進(jìn)空中交通管理工作模式迫在眉睫。在先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)支持下,有效利用空域資源,提高空中交通管理,受到了人們高度重視利用,人工智能技術(shù)可大幅度提高空中交通管理工作的精準(zhǔn)程度和工作效率,降低管制員工的人工負(fù)荷,提高空中交通管理綜合水平,促進(jìn)民航業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
一、空中交通管理中的人工智能技術(shù)優(yōu)勢(shì)
人工智能是在模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能方面的研究和開(kāi)發(fā)技術(shù),對(duì)于智能理論、智能方法、智能技術(shù)、智能應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行研究,作為一門(mén)技術(shù)科學(xué),人工智能技術(shù)是使用機(jī)器對(duì)人的智能行為進(jìn)行模擬,代替人為操作,是一項(xiàng)新的技術(shù)手段,能夠?qū)⑷巳菀壮鲥e(cuò)的復(fù)雜工作代替,提高工作速度、工作效率。特別是一些超出人為能力范圍的復(fù)雜工作,可以借助人工智能技術(shù),對(duì)人類(lèi)智能活動(dòng)規(guī)律進(jìn)行研究,構(gòu)建智能化的人工系統(tǒng),對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行指導(dǎo),在計(jì)算機(jī)平臺(tái)上完成工作任務(wù),超越人的智能,滿足工作需求[1]。在全球科技革命和產(chǎn)業(yè)革命時(shí)代背景下,新技術(shù)的發(fā)展給人工智能的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用創(chuàng)建了良好的條件,大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等,在產(chǎn)業(yè)革命和行業(yè)融合中成為了關(guān)鍵的技術(shù)手段,人工智能技術(shù)通過(guò)采集數(shù)據(jù)、分析和挖掘數(shù)據(jù),能夠模擬人類(lèi)的智力智能行為,構(gòu)建有價(jià)值的信息和知識(shí)模型,在一定的環(huán)境下,具有自適應(yīng)的特性和學(xué)習(xí)能力[2]。
目前人工智能和多個(gè)學(xué)科相互滲透,形成了一門(mén)新興學(xué)科,例如信息論、控制論、計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、語(yǔ)言學(xué)等,廣泛應(yīng)用到多個(gè)領(lǐng)域,與社會(huì)人們的生產(chǎn)生活之間形成了密切的關(guān)系。人工智能技術(shù)應(yīng)用到空中交通管理中,是借助人工智能技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn),通過(guò)人工智能輔助性數(shù)據(jù)分析和決策系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)空中交通管理工作的目標(biāo),建立起智能化流量管理模塊系統(tǒng),借助人工智能技術(shù)支持,對(duì)空中交通中存在的問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)判斷,實(shí)現(xiàn)全面監(jiān)控和智能化管理的目標(biāo)。對(duì)交通流量、空域的利用率進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),探測(cè)飛行沖突,建立智能沖突探測(cè)和解脫模塊系統(tǒng),對(duì)飛行員形成引導(dǎo)作用,使飛行員在面對(duì)避讓的任務(wù)時(shí),能夠采取速度控制、航向改變、高度調(diào)整等措施,緩解和改善可能存在的飛行沖突問(wèn)題,保證安全飛行。在空中交通管理中,借助人工智能技術(shù),構(gòu)建起完善的空中交通管理人工智能系統(tǒng),有利于提高空中交通管理工作的水平,優(yōu)化空中交通管理形式,提高空中交通管理工作效率,保證空中交通的安全性[3]。
二、空中交通管理中人工智能技術(shù)的具體應(yīng)用
(一)飛行流量管理
人工智能技術(shù)應(yīng)用到空中交通管理中,具有管理飛行流量的優(yōu)勢(shì),在飛行流量的管理中,根據(jù)氣象條件、扇區(qū)容量、航路結(jié)構(gòu)等資源和限制條件分析,統(tǒng)籌規(guī)劃,優(yōu)化航班的流量狀態(tài),保障整體的流量安全性,提高運(yùn)行效率。借助人工智能輔助系統(tǒng)中的功能模塊,探測(cè)氣象條件,例如天氣預(yù)測(cè)、流量預(yù)測(cè)限制等不同的功能模塊,可以針對(duì)各航路各時(shí)段的航班量進(jìn)行預(yù)測(cè),形成航班間隔調(diào)整預(yù)案,提高流量管理的準(zhǔn)確性,在短時(shí)間內(nèi)為流量管理者提供決策參考依據(jù),使流量管理者的人工工作負(fù)擔(dān)大大降低,工作準(zhǔn)確性也有所提高。民航氣象部門(mén)在氣象條件的探測(cè)中,要提供氣象數(shù)據(jù)源接口,使用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)、人工智能技術(shù),對(duì)未來(lái)各時(shí)段的氣象變化情況進(jìn)行預(yù)測(cè),結(jié)合氣象變化率、航線可能產(chǎn)生的影響及影響程度,要接入綜合電報(bào)處理系統(tǒng),掌握飛行動(dòng)態(tài),在飛行動(dòng)態(tài)的電報(bào)作用下,對(duì)未來(lái)各時(shí)段、各航路的航班架次和航路交匯點(diǎn)進(jìn)行判斷,明確存在的飛行沖突問(wèn)題,進(jìn)行有效的防范。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)信息的匯總,分析排序航班,保證航班合理性,對(duì)尚未起飛航班的離崗時(shí)間進(jìn)行確認(rèn),提高各管制扇區(qū)容量的匹配性,優(yōu)化空域資源。在排序航班時(shí),要結(jié)合專(zhuān)機(jī)、要客等優(yōu)先級(jí)信息,和外區(qū)限制的信息,合理安排航班排序,對(duì)于外區(qū)限制較大的航路,制定改行方案,對(duì)改行后的各行路交匯點(diǎn)沖突情況和具體流量進(jìn)行模擬計(jì)算,實(shí)現(xiàn)更進(jìn)一步的優(yōu)化[4]。
(二)飛行沖突探測(cè)
在飛行沖突探測(cè)中,利用人工智能技術(shù),有利于準(zhǔn)確的進(jìn)行飛行沖突的探測(cè)和防范,提高空中交通管理工作的水平,探測(cè)飛行沖突,并及時(shí)進(jìn)行沖突改善,解決航班飛行的沖突問(wèn)題,利用人工智能技術(shù),對(duì)航班存在沖突的概率進(jìn)行分析,掌握航班可能存在的沖突情況,合理分析飛行動(dòng)態(tài)信息,制定完善的沖突解脫建議。在這一過(guò)程中,確定安全、經(jīng)濟(jì)的飛行沖突解決方案,在選擇方案的過(guò)程中,利用人工智能技術(shù),學(xué)習(xí)管制員選擇的結(jié)果,在智能化的學(xué)習(xí)中,建立起系統(tǒng)的飛行沖突處置預(yù)案庫(kù),利用偏好路由算法和最短路徑算法等方式,在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中進(jìn)行精確查找,確定合理的解決方案,根據(jù)最終的實(shí)施情況反饋信息,構(gòu)建起閉環(huán)處理的模式,提高飛行沖突探測(cè)的準(zhǔn)確性、可行性。按照人工智能系統(tǒng)所提供的方案,要在工作中及時(shí)的發(fā)現(xiàn)潛在沖突風(fēng)險(xiǎn),并將安全隱患問(wèn)題解決,在數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)中,要由專(zhuān)業(yè)的人工智能技術(shù)人員和人工智能輔助系統(tǒng)管制人員,加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的及時(shí)更新,掌握數(shù)據(jù)庫(kù)信息,做好數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)。
以典型的飛行沖突處置案例為例,若是存在系統(tǒng)學(xué)習(xí)的偏差問(wèn)題,可由人工智能輔助系統(tǒng)管制員及時(shí)進(jìn)行人工校正工作,糾正系統(tǒng)學(xué)習(xí)的偏差問(wèn)題,及時(shí)更新系統(tǒng)數(shù)據(jù),最大限度的使系統(tǒng)功能逐步完善,提高系統(tǒng)推理能力、推理效率。管制員在實(shí)踐工作中要積累經(jīng)驗(yàn),對(duì)于人工智能決策系統(tǒng)中存在的不足進(jìn)行及時(shí)改進(jìn),針對(duì)人工智能決策系統(tǒng)中的決策情況,要優(yōu)化具體的沖突解決方案,遵循一定的原則總結(jié)經(jīng)驗(yàn),并且向人工智能輔助系統(tǒng)的管理人員分享,協(xié)助人工智能輔助系統(tǒng)管理人員對(duì)系統(tǒng)內(nèi)容進(jìn)行逐步完善,強(qiáng)化人工智能的系統(tǒng)的功能。在實(shí)踐中,改進(jìn)系統(tǒng)中存在的不足問(wèn)題,向系統(tǒng)管理員反饋信息,和管理人員共同協(xié)調(diào),查找問(wèn)題的根源所在,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性,在人工智能技術(shù)的支持下,提高空中交通管理效率,保證空中交通管理的安全性、穩(wěn)定性[5]。
結(jié)論
綜上所述,科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的時(shí)代背景下,空中交通管理工作借助人工智能技術(shù)的支持,取得了顯著的創(chuàng)新成績(jī),實(shí)現(xiàn)了技術(shù)創(chuàng)新。未來(lái)在人工智能技術(shù)的支持下,空中交通管理工作仍舊還要不斷進(jìn)行,提高空中交通管理的自動(dòng)化水平、智能化水平,強(qiáng)化空中交通管理工作的安全性,使空中交通管理系統(tǒng)更加可靠、穩(wěn)定,切實(shí)推動(dòng)我國(guó)民航事業(yè)的發(fā)展,強(qiáng)化技術(shù)支持,提高我國(guó)的綜合國(guó)力。
參考文獻(xiàn):
[1]王吉豪,王在俊,王乾壘.人工智能在空管中應(yīng)用的研究進(jìn)展[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用,2021,40(01):1-4+19.
[2]陳志杰,湯錦輝,王沖,等.人工智能賦能空域系統(tǒng),提升空域分層治理能力[J].航空學(xué)報(bào),2021,42(04):7-15.
[3]楊奕燁,樊重俊,安艾芝.人工智能在智慧民航建設(shè)中的應(yīng)用研究[J].智能計(jì)算機(jī)與應(yīng)用,2020,10(12):214-215+219.
[4]張洪海,鄒依原,張啟錢(qián),等.未來(lái)城市空中交通管理研究綜述[J].航空學(xué)報(bào),2021,42(07):82-106.
[5]張旭,焦慶宇.無(wú)人機(jī)空中交通管理體系架構(gòu)研究[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào),2020,42(09):29-37+58.