ChatGPT 在空管行業(yè)的應(yīng)用探討

畢麗波

（黑龍江空管分局，黑龍江 哈爾濱 150079）

1 ChatGPT 簡(jiǎn)介

ChatGPT 的核心技術(shù)是自然語(yǔ)言處理（NLP），它使用深度學(xué)習(xí)算法來(lái)理解和生成自然語(yǔ)言。ChatGPT 使用了一種稱為“Transformer”的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)可以處理長(zhǎng)文本序列，并且在各種自然語(yǔ)言處理任務(wù)中表現(xiàn)出色。ChatGPT 使用了大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，以提高其對(duì)自然語(yǔ)言的理解能力[1]。

ChatGPT 的優(yōu)點(diǎn)在于它可以進(jìn)行個(gè)性化的交互，根據(jù)用戶的需求和偏好提供相應(yīng)的服務(wù)和信息。ChatGPT還可以學(xué)習(xí)用戶的喜好和習(xí)慣，以提供更加準(zhǔn)確和有用的意見(jiàn)和建議。此外，ChatGPT 還可以進(jìn)行多語(yǔ)言交互，支持多種語(yǔ)言，包括英語(yǔ)、中文、日語(yǔ)、法語(yǔ)、德語(yǔ)等[2]。

空中交通管制（ATC）是航空安全最關(guān)鍵的方面之一，其主要職責(zé)是確保飛機(jī)在空域內(nèi)安全高效地飛行?？罩薪煌ü苤七^(guò)程涉及了飛行員和空中交通管制員之間的通信，后者向前者提供天氣狀況、跑道分配和飛行計(jì)劃變更等基本信息。隨著多年來(lái)空中交通量的增加，空中交通管制變得更加具有挑戰(zhàn)性，需要在復(fù)雜和動(dòng)態(tài)的情況下快速準(zhǔn)確地做出決策。因此，將ChatGPT 納入ATC 流程可以幫助提高效率、減少人為錯(cuò)誤和提高安全性。

人工智能在航空空管行業(yè)的應(yīng)用已逐漸成為一種趨勢(shì)，而ChatGPT 則是其中的一個(gè)重要組成部分。ChatGPT 是一種基于自然語(yǔ)言處理技術(shù)和人工智能算法構(gòu)建的對(duì)話系統(tǒng)，通過(guò)與用戶進(jìn)行交互，從而實(shí)現(xiàn)各種功能。在航空空管行業(yè)中，ChatGPT 可以幫助航空公司、機(jī)場(chǎng)及航空管理部門(mén)等提高服務(wù)效率、降低人力成本、減少誤差等方面發(fā)揮著重要的作用。

2 ChatGPT 在空管行業(yè)的應(yīng)用

2.1 信息查詢服務(wù)

在空中交通管制領(lǐng)域，快速獲取準(zhǔn)確的信息對(duì)現(xiàn)場(chǎng)決策至關(guān)重要。ChatGPT 可以作為信息查詢的智能助手，為管制員提供實(shí)時(shí)的航班信息、氣象數(shù)據(jù)、機(jī)場(chǎng)資源等。當(dāng)管制員需要查詢特定航班的飛行狀態(tài)時(shí)，可以通過(guò)與ChatGPT 的對(duì)話，輸入航班號(hào)或其他關(guān)鍵信息，獲取該航班的起飛、到達(dá)時(shí)間，飛行高度，速度等數(shù)據(jù)。ChatGPT 可以通過(guò)分析航班計(jì)劃和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，快速回復(fù)管制員的查詢，幫助他們做出決策。此外，ChatGPT 還可以提供氣象信息查詢服務(wù)。當(dāng)管制員需要了解某個(gè)區(qū)域的天氣狀況時(shí)，可以向ChatGPT 詢問(wèn)當(dāng)前的天氣預(yù)報(bào)、降雨情況、能見(jiàn)度等信息。ChatGPT 可以從氣象數(shù)據(jù)中提取關(guān)鍵信息，向管制員提供準(zhǔn)確的氣象報(bào)告，幫助他們作出飛行安排[3]。

2.2 設(shè)備維護(hù)保障

空中交通管制設(shè)備的正常運(yùn)行對(duì)航空安全至關(guān)重要。ChatGPT 可以在設(shè)備維護(hù)保障方面發(fā)揮作用，幫助管制和技術(shù)部門(mén)更高效地維護(hù)和管理設(shè)備，同時(shí)，還可以幫助管制和技保部門(mén)提高應(yīng)急響應(yīng)效率。當(dāng)某個(gè)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，技保人員可以與ChatGPT 交流，描述故障現(xiàn)象和具體情況。ChatGPT 可以根據(jù)故障描述，提供初步的故障排查建議，幫助技保人員迅速定位問(wèn)題所在，使人員快速獲取了相應(yīng)的應(yīng)急手段和排故手段，并進(jìn)行優(yōu)化選擇。例如，當(dāng)雷達(dá)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，ChatGPT 可以根據(jù)問(wèn)題描述，指導(dǎo)技保人員檢查天線、接收器等部件，縮短排障時(shí)間。此外，ChatGPT 還可以為管制部門(mén)提供氣象信息、流量信息、空域限制信息，協(xié)助其做出更加準(zhǔn)確的決策，保障飛行安全。此外，ChatGPT 還可以協(xié)助制定設(shè)備維護(hù)計(jì)劃。它可以分析設(shè)備的歷史維護(hù)記錄、運(yùn)行狀態(tài)，為技保部門(mén)提供優(yōu)化的維護(hù)計(jì)劃。例如，對(duì)于頻繁出現(xiàn)故障的設(shè)備，ChatGPT可以建議增加維護(hù)次數(shù)或更換部件，以提高設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性，甚至可以延長(zhǎng)老舊設(shè)備的安全運(yùn)行周期。

2.3 空中交通管制

ChatGPT 在空中交通管制中的應(yīng)用前景廣泛。它可以成為管制員的智能助手，提供決策支持、優(yōu)化交通流程等服務(wù)。首先，ChatGPT 可以幫助管制員進(jìn)行飛行計(jì)劃和調(diào)度。在繁忙的航班交叉口，管制員需要制定合理的飛行高度和速度安排，以避免沖突和延誤。ChatGPT 可以分析航班計(jì)劃、流量數(shù)據(jù)，為管制員提供最佳的飛行高度和速度組合，幫助他們做出決策。其次，ChatGPT 可以提供突發(fā)情況下的應(yīng)急支持。當(dāng)出現(xiàn)飛行緊急情況或氣象突變時(shí)，管制員需要迅速做出決策，確保飛行安全。ChatGPT 可以根據(jù)當(dāng)前情況，提供相應(yīng)的應(yīng)急處理建議，幫助管制員采取正確的措施。此外，ChatGPT還可以進(jìn)行交通流量預(yù)測(cè)。通過(guò)分析歷史交通數(shù)據(jù)和趨勢(shì)，ChatGPT 可以預(yù)測(cè)未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)的交通流量，幫助管制員合理規(guī)劃交通流程，減少擁堵情況的發(fā)生。

2.4 多語(yǔ)言翻譯

在國(guó)際航空領(lǐng)域，多語(yǔ)言服務(wù)成為一個(gè)必備功能，多語(yǔ)言翻譯是一個(gè)重要的需求。不同國(guó)家和地區(qū)的飛行員、管制員可能使用不同的語(yǔ)言進(jìn)行通訊，因此多語(yǔ)言翻譯變得至關(guān)重要。ChatGPT 可以充當(dāng)多語(yǔ)言翻譯工具，幫助實(shí)現(xiàn)無(wú)縫的語(yǔ)言交流。當(dāng)一個(gè)飛行員使用其母語(yǔ)與管制員交流時(shí)，ChatGPT 可以實(shí)時(shí)將其語(yǔ)音轉(zhuǎn)化為文字，并進(jìn)行語(yǔ)言翻譯。例如，當(dāng)一名法國(guó)飛行員使用法語(yǔ)與中國(guó)管制員交流時(shí)，ChatGPT 可以將法語(yǔ)翻譯為中文，使雙方能夠理解對(duì)方的指令和請(qǐng)求；也就是說(shuō)，只有本國(guó)籍的飛行員才會(huì)用自己國(guó)家的語(yǔ)言，就好像國(guó)內(nèi)的漢語(yǔ)言等級(jí)一樣。國(guó)際民航組織把英語(yǔ)規(guī)定為世界民航的工作語(yǔ)言，各國(guó)的國(guó)際航線都使用英語(yǔ)進(jìn)行通話。此外，ChatGPT 還可以生成多語(yǔ)言通用短語(yǔ)。在常見(jiàn)的交流場(chǎng)景中，管制員可能需要向飛行員傳達(dá)一些固定的指令或信息，如起飛許可、降落指示等。ChatGPT 可以預(yù)先編寫(xiě)好這些短語(yǔ)的多語(yǔ)言版本，當(dāng)管制員需要時(shí)，可以快速生成并發(fā)送給飛行員，提高交流效率，并能夠最大限度地降低人工識(shí)別話音的出錯(cuò)概率。

3 ChatGPT 在提高空中交通效率中的潛力

ChatGPT 在提高空中交通效率方面有著廣泛的應(yīng)用潛力，從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析到智能決策支持，都可以幫助管制員更快速地做出準(zhǔn)確決策，從而優(yōu)化整體的交通流程。

3.1 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析與預(yù)測(cè)

ChatGPT 可以分析大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，包括航班計(jì)劃、飛行軌跡、氣象數(shù)據(jù)等，從中提取有用的信息，幫助管制員了解當(dāng)前的交通狀況。例如，當(dāng)管制員需要了解某個(gè)空域的交通流量和飛行情況時(shí)，ChatGPT 可以通過(guò)數(shù)據(jù)分析，展示該空域內(nèi)的航班密度、平均飛行速度等信息。這可以幫助管制員更準(zhǔn)確地判斷擁堵?tīng)顩r，做出合理的調(diào)度安排。此外，ChatGPT 可以通過(guò)學(xué)習(xí)歷史數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)未來(lái)的交通流量。當(dāng)管制員需要預(yù)先規(guī)劃交通流程時(shí)，ChatGPT 可以根據(jù)過(guò)去的交通趨勢(shì)，提供未來(lái)某段時(shí)間內(nèi)的交通預(yù)測(cè)，幫助管制員做出更科學(xué)的決策[4]。

3.2 智能決策支持

ChatGPT 可以成為管制員的智能助手，為他們提供決策支持和建議。在復(fù)雜的交通情況下，管制員需要綜合考慮多種因素，做出迅速而準(zhǔn)確的決策。ChatGPT可以根據(jù)當(dāng)前的交通數(shù)據(jù)和歷史經(jīng)驗(yàn)，提供決策的參考意見(jiàn)。例如，當(dāng)出現(xiàn)突發(fā)情況導(dǎo)致某個(gè)航班需要緊急改變航路時(shí)，管制員可以向ChatGPT 咨詢最佳航路的選擇。ChatGPT 可以基于飛行距離、氣象情況、空域限制等因素，提供合理的航路建議，幫助管制員做出決策。此外，ChatGPT 還可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和飛行經(jīng)驗(yàn)，為管制員提供飛行指令的優(yōu)化方案。例如，在繁忙的航班交叉口，管制員可以與ChatGPT 交互，獲取最佳的飛行高度和速度組合，以減少飛行時(shí)間和燃料消耗[5]。

4 ChatGPT 的優(yōu)勢(shì)和不足

ChatGPT 作為一種基于自然語(yǔ)言處理的技術(shù)，在空中交通管制領(lǐng)域有著顯著的優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)也存在一些不足之處，需要認(rèn)真考慮和處理。

4.1 優(yōu)勢(shì)

（1）高效的信息交流與處理能力：ChatGPT 可以實(shí)現(xiàn)與人類(lèi)類(lèi)似的自然語(yǔ)言交流，這使得管制員可以更直接、更高效地與系統(tǒng)進(jìn)行交互。與傳統(tǒng)的輸入命令、等待響應(yīng)的方式相比，ChatGPT 可以實(shí)時(shí)響應(yīng)、理解并解釋管制員的查詢、指令和問(wèn)題，從而節(jié)省一定的時(shí)間，提高信息處理速度。它還能夠縮短響應(yīng)時(shí)間，ChatGPT使用自然語(yǔ)言處理來(lái)準(zhǔn)確理解和解釋用戶請(qǐng)求，從而減少提供響應(yīng)所需的時(shí)間；在時(shí)間緊迫的緊急情況下，ChatGPT 可以快速響應(yīng)查詢并即時(shí)提供必要的信息。（2）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析和智能決策支持：日常工作中，管制員負(fù)責(zé)同時(shí)監(jiān)控多個(gè)航班，通過(guò)使用ChatGPT，管制員可以更快地處理數(shù)據(jù)，并在潛在沖突或侵入出現(xiàn)前識(shí)別這些問(wèn)題。ChatGPT 還可以學(xué)習(xí)4D 軌跡模型，分析飛行趨勢(shì)，計(jì)算航班流量，使管制員更及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握飛行動(dòng)態(tài)。ChatGPT 可以分析大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，幫助管制員快速獲取關(guān)鍵信息。它可以根據(jù)飛行計(jì)劃、氣象數(shù)據(jù)、航班軌跡等數(shù)據(jù)，提供準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)、趨勢(shì)分析和決策建議。這對(duì)于管制員在高壓環(huán)境下做出迅速而準(zhǔn)確的決策非常有益。（3）多語(yǔ)言支持：空中交通管制涉及來(lái)自世界各地的飛行員和管制員，語(yǔ)言差異可能成為交流的障礙。ChatGPT 可以實(shí)現(xiàn)多語(yǔ)言的交互，將不同語(yǔ)言翻譯成管制員熟悉的語(yǔ)言，促進(jìn)信息傳遞和溝通。（4）降低人為錯(cuò)誤：人為錯(cuò)誤是空中交通管制中的一個(gè)重要風(fēng)險(xiǎn)因素。由于疲勞、誤解或其他因素，人類(lèi)操作可能出現(xiàn)錯(cuò)誤。ChatGPT 可以減少人為錯(cuò)誤的可能性，通過(guò)準(zhǔn)確的語(yǔ)言理解和生成，確保信息的正確傳遞和處理。（5）持續(xù)學(xué)習(xí)和適應(yīng)能力：ChatGPT具有持續(xù)學(xué)習(xí)和適應(yīng)新情況的能力。它可以通過(guò)不斷的訓(xùn)練和更新，逐步適應(yīng)空中交通管制領(lǐng)域的特定需求和變化，提供更加準(zhǔn)確和有針對(duì)性的服務(wù)。（6）提高信息準(zhǔn)確性：管制員與飛行員雙向話音通信時(shí)，通信差錯(cuò)率高，存在錯(cuò)忘漏的問(wèn)題，可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重后果。ChatGPT 通過(guò)實(shí)時(shí)提供準(zhǔn)確簡(jiǎn)潔的信息來(lái)消除這種風(fēng)險(xiǎn)，幫助管制員處理復(fù)雜的語(yǔ)言交互，減少錯(cuò)誤的可能性。（7）降低相關(guān)運(yùn)營(yíng)成本：ChatGPT 的使用可以降低非繁忙時(shí)段對(duì)人員和設(shè)備的需求。這可以為航空公司和機(jī)場(chǎng)節(jié)省大量成本，同時(shí)保持高水平的服務(wù)。（8）可擴(kuò)展性強(qiáng)：ChatGPT 可以通過(guò)不斷的訓(xùn)練和調(diào)整來(lái)適應(yīng)不同的環(huán)境和任務(wù)，如管制工作中特定的問(wèn)題或場(chǎng)景。這意味著它可以在不同的ATC 環(huán)境中使用，并實(shí)現(xiàn)個(gè)性化服務(wù)。

4.2 不足

（1）復(fù)雜情況處理有限：雖然ChatGPT 在數(shù)據(jù)分析和智能決策支持方面有優(yōu)勢(shì)，但在處理復(fù)雜、突發(fā)情況時(shí)可能受限。其預(yù)訓(xùn)練模型可能無(wú)法涵蓋所有可能的情況，導(dǎo)致在某些特定情境下無(wú)法提供準(zhǔn)確的建議。（2）數(shù)據(jù)依賴性較強(qiáng)：ChatGPT 的性能受制于其訓(xùn)練數(shù)據(jù)的質(zhì)量和多樣性。如果訓(xùn)練數(shù)據(jù)缺乏某些特定情況或領(lǐng)域的信息，ChatGPT 可能無(wú)法提供準(zhǔn)確的解決方案。（3）對(duì)人類(lèi)判斷的替代有限：ChatGPT 雖然可以提供數(shù)據(jù)分析和建議，但在某些情況下，管制員的人類(lèi)判斷仍然是必要的。特別是在涉及生命安全等重要決策時(shí)，管制員的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)不可替代。（4）人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)：有效利用ChatGPT 的優(yōu)勢(shì)需要設(shè)計(jì)出直觀友好的人機(jī)交互界面。這涉及如何使管制員能夠輕松地與ChatGPT 交互，如何在界面上展示復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析結(jié)果等問(wèn)題[6]。

ChatGPT 在空中交通管制領(lǐng)域具有顯著的優(yōu)勢(shì)，可以提高信息交流效率、數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確性和決策的快速性。然而，要充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，需要認(rèn)識(shí)到其不足之處，并在實(shí)際應(yīng)用中進(jìn)行合理的權(quán)衡和處理。ChatGPT 作為一種工具，可以成為空中交通管制的有力輔助，但不能完全替代人類(lèi)的專(zhuān)業(yè)判斷和決策能力。因此，在將ChatGPT 引入空中交通管制領(lǐng)域時(shí)，需要結(jié)合人機(jī)合作的方式，最大限度地發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，確?？罩薪煌ǖ陌踩托?。

5 結(jié)語(yǔ)

ChatGPT 不僅能夠提供即時(shí)準(zhǔn)確的航班信息，還能夠根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和趨勢(shì)，預(yù)測(cè)可能的航班變化，幫助管制員提前做好準(zhǔn)備。設(shè)備維護(hù)方面，ChatGPT 可以為技術(shù)保障部門(mén)提供即時(shí)的故障診斷和處理建議，縮短維護(hù)響應(yīng)時(shí)間，確保設(shè)備的高效運(yùn)行。在空中交通管制方面，ChatGPT 不僅可以處理常規(guī)的飛行計(jì)劃，還能夠應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況。當(dāng)出現(xiàn)飛行延誤、氣象惡化等情況時(shí)，ChatGPT 可以分析大量數(shù)據(jù)，提供最佳的交通調(diào)度建議，協(xié)助管制員做出明智的決策。多語(yǔ)言翻譯方面，ChatGPT 的多語(yǔ)言支持為國(guó)際航班的順利進(jìn)行提供了有力保障，飛行員和管制員之間的交流變得更加無(wú)縫。然而，我們必須意識(shí)到，雖然ChatGPT 在很多方面具有卓越表現(xiàn)，但其并非萬(wàn)能之物。在復(fù)雜的情況下，特別是涉及緊急決策和飛行安全的問(wèn)題上，管制員的經(jīng)驗(yàn)和判斷仍然不可或缺。ChatGPT 在處理不可預(yù)見(jiàn)的、新穎的情況時(shí)可能會(huì)受到限制，需要不斷地學(xué)習(xí)和調(diào)整以適應(yīng)新的挑戰(zhàn)。

綜上所述，ChatGPT 的應(yīng)用為空中交通管制領(lǐng)域注入了新的活力和創(chuàng)新。通過(guò)充分利用其優(yōu)勢(shì)，同時(shí)認(rèn)識(shí)到其局限性，我們可以更好地提升空中交通的效率、準(zhǔn)確性和安全性。在不斷的探索和實(shí)踐中，ChatGPT 將與人類(lèi)管制員共同助力，推動(dòng)空管行業(yè)不斷邁向智能化、自動(dòng)化的未來(lái)。