從智慧社會(huì)看智慧民航

◎中國(guó)工程院院士、航空交通工程技術(shù)專(zhuān)家、北京理工大學(xué)校長(zhǎng) 張軍

張軍院士

一、智慧社會(huì)的發(fā)展

習(xí)總書(shū)記在十九大報(bào)告里指出要建設(shè)智慧社會(huì)，在兩院院士大會(huì)里又提及以信息技術(shù)、人工智能為代表的新興科技快速發(fā)展，能夠大大拓展時(shí)間、空間和人們的認(rèn)知范圍，人類(lèi)正在進(jìn)入一個(gè)“人機(jī)物”三元融合的萬(wàn)物智能互聯(lián)時(shí)代，所以智慧社會(huì)是我們未來(lái)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。

智慧社會(huì)有諸多內(nèi)涵，核心包括信息網(wǎng)絡(luò)泛在化、基礎(chǔ)設(shè)施智能化、產(chǎn)業(yè)發(fā)展數(shù)字化、公共服務(wù)普惠化和政府決策科學(xué)化等。建設(shè)智慧社會(huì)離不開(kāi)信息技術(shù)，信息社會(huì)發(fā)展的三大定律，首先是摩爾定律，集成電路可以容納的晶體管數(shù)目大約每經(jīng)過(guò)18個(gè)月便會(huì)增加一倍，性能也將提升一倍，這個(gè)定律造就了計(jì)算機(jī)時(shí)代。第二個(gè)定律是3COM公司提出的梅特卡夫定律，即一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值等于該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)數(shù)的平方，而且該網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值與聯(lián)網(wǎng)的用戶(hù)數(shù)的平方成正比，該定律造就了亞馬遜、中國(guó)的BAT。第三個(gè)定律也是最容易被大家忽略的定律，是由英特爾副總裁提出的達(dá)維多定律，只有先入市場(chǎng)的企業(yè)才能更容易獲得較大的份額和高額的利潤(rùn)，該定律造就了無(wú)數(shù)個(gè)新的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。在信息定律的驅(qū)動(dòng)下，我們開(kāi)始逐步實(shí)現(xiàn)設(shè)施智能化、技術(shù)智能化直至社會(huì)智能化。

智慧社會(huì)的典型場(chǎng)景包括智慧交通、社會(huì)治理和應(yīng)急管理。智慧交通核心的頂層境界就是自主化。在共享交通模式和智能信息技術(shù)的基礎(chǔ)之上，城市出現(xiàn)了全新的交通理念，即“出行即服務(wù)”?！俺鲂屑捶?wù)”的關(guān)鍵宗旨是以人為本，在這種模式下，未來(lái)交通的出行鏈、信息鏈、服務(wù)鏈將實(shí)現(xiàn)“三鏈合一”。第二個(gè)新的交通理念是人車(chē)路協(xié)同，即使沒(méi)有紅綠燈，行人、車(chē)輛仍然能夠自組織穿過(guò)馬路。另外，以“平安、智慧、綠色、綜合”為主旨的空間立體交通作為一種新的城市規(guī)劃模式，也在如火如荼地發(fā)展當(dāng)中。

第二個(gè)典型場(chǎng)景是智慧網(wǎng)助力社會(huì)治理精細(xì)化，通過(guò)智能化信息采集、精準(zhǔn)分析、精準(zhǔn)服務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)治理、監(jiān)督和預(yù)警。面對(duì)這次突如其來(lái)的疫情，智慧網(wǎng)通過(guò)智溯追源，讓科學(xué)處置在疫情防控中發(fā)揮了十分重要的作用。

在應(yīng)急管理中，應(yīng)急智聯(lián)網(wǎng)將在火災(zāi)監(jiān)測(cè)與態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)、突發(fā)環(huán)境事件緊急監(jiān)測(cè)、熱點(diǎn)區(qū)域安保評(píng)控等領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)立體多維探測(cè)、信息鏈條重建、精準(zhǔn)評(píng)估判斷、救險(xiǎn)使命必達(dá)。這些舉措的實(shí)現(xiàn)，對(duì)于整個(gè)立體天空地一體化的應(yīng)急管理具有非常重要的意義。

二、智慧的科技賦能

上述對(duì)智慧社會(huì)發(fā)展的論述該如何實(shí)現(xiàn)？主要就是通過(guò)智聯(lián)網(wǎng)，即人工智能的互聯(lián)網(wǎng)。有了智聯(lián)網(wǎng)，一方面可以支撐智慧社會(huì)，另外一方面可以構(gòu)建我們的CT基礎(chǔ)設(shè)施，最后來(lái)支撐整個(gè)智能的應(yīng)用。所以，智聯(lián)網(wǎng)是核心。

智聯(lián)網(wǎng)的定義即通過(guò)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)物的交互。因?yàn)槿斯ぶ悄茏畲蟮淖饔镁褪前研畔⒆兂芍R(shí)，來(lái)實(shí)現(xiàn)五個(gè)“自”——“自感知”“自學(xué)習(xí)”“自決策”“自執(zhí)行”“自治理”。

對(duì)于感知，現(xiàn)在被稱(chēng)為無(wú)感嵌入，主要涵蓋個(gè)人可穿戴和工業(yè)可穿戴。個(gè)人可穿戴的一個(gè)例子是一個(gè)人戴上手表就可以知道他體內(nèi)的微生物情況，這叫做非侵入式的生物相容。工業(yè)可穿戴能夠?qū)崿F(xiàn)信息、物理、社會(huì)深度融合。在航空領(lǐng)域，無(wú)感嵌入也應(yīng)用頗豐，例如生物傳感可用于機(jī)場(chǎng)快速安檢，監(jiān)視雷達(dá)可用于場(chǎng)面活動(dòng)監(jiān)視，氣象雷達(dá)能夠做高空氣象探測(cè)，這些應(yīng)用能夠使得航空感知多尺度、復(fù)合化和精細(xì)化。

對(duì)于計(jì)算，我們要特別重視社會(huì)計(jì)算。民航常旅客就是我們最基本的一個(gè)社會(huì)計(jì)算。只有民航出行實(shí)現(xiàn)社會(huì)計(jì)算，智慧民航才能真正做到出行即服務(wù)。

對(duì)于服務(wù)，核心是知識(shí)發(fā)現(xiàn)與推理，繼而提供最好的服務(wù)。以交通的智慧服務(wù)為例，可以分為三個(gè)方面，第一方面是多元融合與分級(jí)調(diào)整，第二方面是按需匹配與跨界使用，第三方面是多樣化的人機(jī)交互。由此可見(jiàn)，航空服務(wù)的未來(lái)是由群體級(jí)到個(gè)人級(jí)的一種消費(fèi)和服務(wù)。

三、智慧民航的展望

現(xiàn)有的中國(guó)民航系統(tǒng)存在以下幾個(gè)問(wèn)題：首先，信息比較分立，怎么樣能夠協(xié)同？第二，人工處理為主，怎么樣能夠智能響應(yīng)？第三，集中式管理管控，怎么樣能實(shí)現(xiàn)智慧服務(wù)？這些問(wèn)題的解決必須依靠智慧民航。

民航局馮正霖局長(zhǎng)在2019年民航發(fā)展論壇中對(duì)智慧民航做出了定義，即“全面感知、泛在互聯(lián)、人機(jī)協(xié)同、全球共享”，這與智聯(lián)網(wǎng)是一脈相承的。中國(guó)民航未來(lái)要打造立足于智慧出行、智慧物流、智慧運(yùn)行、智慧監(jiān)管這四個(gè)場(chǎng)景的智慧民航系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)“五個(gè)一”的民航發(fā)展目標(biāo)。有了智聯(lián)網(wǎng)，就要有新型的載運(yùn)工具，要有新型的智能基礎(chǔ)設(shè)施和下一代的智能運(yùn)行服務(wù)。

智能基礎(chǔ)設(shè)施主要包括航空寬帶通信，即機(jī)場(chǎng)AeroMACS、航路LDACS和下一代衛(wèi)星通信。還有空事衛(wèi)星系統(tǒng)AVISAT，去年北航發(fā)射了我國(guó)第一顆空事衛(wèi)星，開(kāi)啟了空事衛(wèi)星的新時(shí)代。此外還有北斗，北斗民航應(yīng)用是國(guó)家的重大戰(zhàn)略，現(xiàn)在北斗的所有技術(shù)程序都完成了，正在推進(jìn)北斗的航空衛(wèi)星導(dǎo)骯標(biāo)準(zhǔn)成為國(guó)際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。此外，北斗加通信、北斗加監(jiān)視、北斗加校驗(yàn)等結(jié)合，可以形成自主可控、引領(lǐng)發(fā)展的新業(yè)態(tài)。

在智慧運(yùn)行方面，首先是智慧機(jī)場(chǎng)。機(jī)場(chǎng)要用好地下空間，此外還要做到“三無(wú)機(jī)場(chǎng)”，無(wú)人、無(wú)車(chē)、無(wú)干擾，真正享受共享服務(wù)；第二是智慧空管，其核心在于基于性能的五維空管；第三個(gè)是智慧航司，要做到運(yùn)行更安全、更精細(xì)、更科學(xué)；第四是智慧監(jiān)管，核心要數(shù)據(jù)做加法，流程做減法，融合做乘法，運(yùn)維做除法；第五是智慧出行，要實(shí)現(xiàn)全流程的定制化、個(gè)性化、多樣化智慧服務(wù)；最后是智慧物流，包括水-陸、公-鐵、空-地的聯(lián)運(yùn)，在無(wú)人機(jī)加入后，可以實(shí)現(xiàn)空天地一體的立體化物流。