陳雨

摘 ?要：人工智能是研究、開(kāi)發(fā)能夠做出與人類(lèi)智能相似反應(yīng)的智能機(jī)器的一門(mén)技術(shù)，由機(jī)器學(xué)習(xí)，計(jì)算機(jī)視覺(jué)等不同科學(xué)領(lǐng)域組成，是計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的一個(gè)重要分支，主要研究的內(nèi)容包括機(jī)器人、語(yǔ)言識(shí)別、圖像識(shí)別等，目前研究人工智能的理論和技術(shù)越來(lái)越成熟，應(yīng)用范圍越來(lái)越廣。隨著航空事業(yè)和人工智能的發(fā)展，人工智能越來(lái)越多的應(yīng)用在航空事業(yè)的各個(gè)部分中，包括對(duì)飛機(jī)飛行狀態(tài)的監(jiān)控，空中流量的預(yù)測(cè)，控制飛行沖突的發(fā)生等，因此，將人工智能技術(shù)應(yīng)用在空中交通管理中，建立人工智能系統(tǒng)，有助于空中秩序的管理，優(yōu)化空中交通流量，保障飛機(jī)安全飛行。

關(guān)鍵詞：空中交通管理;人工智能技術(shù);應(yīng)用探究

我國(guó)航空事業(yè)的發(fā)展越來(lái)越迅速，這促進(jìn)了空中交通流量的提升，因此，為了保證飛機(jī)運(yùn)行的安全和穩(wěn)定性，就有必要開(kāi)展空中交通管理工作，對(duì)飛機(jī)的飛行狀態(tài)進(jìn)行跟蹤，管理和控制，預(yù)測(cè)空中流量等，再借助人工智能技術(shù)反饋飛機(jī)飛行狀態(tài)的相關(guān)數(shù)據(jù)和信息。在空中交通管理中科學(xué)利用人工智能技術(shù)可以有效提高空中交通管理工作的效率和質(zhì)量，本文主要探究了空中交通管理中人工智能技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)空中交通管理工作的進(jìn)行。

1 ?空中交通管理的概要

空中交通管理一般指的是航空交通管制，是利用技術(shù)手段去控制和管理飛機(jī)飛行活動(dòng)，使其安全有序飛行，主要業(yè)務(wù)包括空中交通管制服務(wù)、飛行情報(bào)服務(wù)和告警服務(wù)三個(gè)方面。進(jìn)行空中交通管理的主要目的是在單位時(shí)間和空間內(nèi)控制航空器的數(shù)量，防止航空器之間碰撞，以及在機(jī)動(dòng)區(qū)中防止航空器與障礙物的碰撞，保障空中交通安全及暢通。運(yùn)用的設(shè)備主要有通信、導(dǎo)航、監(jiān)視和氣象設(shè)備，管理的空域共有四個(gè)—A，B，C，D級(jí)，分別指的是對(duì)高空、中低空、進(jìn)近、機(jī)場(chǎng)管制空域。

2 ?人工智能系統(tǒng)輔助空中交通管理

在空中交通管理中如果能夠有效應(yīng)用人工智能技術(shù)，那么對(duì)建立一套完整的人工智能輔助系統(tǒng)有一定幫助，全面創(chuàng)新空中交通管理模式，目前隨著科技的迅速發(fā)展，在空中交通管理工作中充分應(yīng)用了人工智能技術(shù)，有效拓寬了工作模式，使相關(guān)管理水平得到大幅度提升。總的來(lái)說(shuō)，空中交通管理工作的開(kāi)展使空中流量的安排更加合理。人工智能系統(tǒng)主要對(duì)空中交通管理工作進(jìn)行起輔助運(yùn)用，一方面，可以盡可能的排除外界因素對(duì)其的干擾，對(duì)其中的各種參數(shù)進(jìn)行智能控制;另一方面，對(duì)于飛行員來(lái)說(shuō)，人工智能系統(tǒng)幫助他們進(jìn)行工作，為飛行員在飛行過(guò)程中自動(dòng)收集并分析飛機(jī)飛行信息、外界信息，對(duì)飛機(jī)飛行過(guò)程可能遇到的問(wèn)題提前做出預(yù)警。人工智能輔助空中交通管理還可以提高工作效率，提供極大的方便性，當(dāng)出現(xiàn)飛行沖突時(shí)，人工智能系統(tǒng)可以及時(shí)提醒管理人員，及時(shí)控制和調(diào)節(jié)飛機(jī)的飛行器，所以人工智能可以減少工作人員的工作量，促進(jìn)空中交通管理工作的開(kāi)展。

3 ?人工智能技術(shù)在空中交通管理中的應(yīng)用及建議

三、人工智能技術(shù)在空中交通管理中的具體應(yīng)用及建議

（一）人工智能技術(shù)在飛行流量管理中的應(yīng)用及建議

空中交通流量管理的目標(biāo)是根據(jù)氣象條件、航路結(jié)構(gòu)、扇區(qū)容量等限制條件和資源的統(tǒng)籌規(guī)劃，使航班流量盡可能達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)，從而在保障安全的前提下，提高運(yùn)行效率。在引入人工智能輔助系統(tǒng)后，可以形成天氣預(yù)測(cè)，流量預(yù)測(cè)，限制建議和超容告警等模塊，通過(guò)氣象條件探測(cè)，各航路各時(shí)段航班量預(yù)測(cè)和生成航班間隔調(diào)整預(yù)案等方法，為流量管理者在短時(shí)間內(nèi)提供有效的決策參考，從而大大降低流量管理者的工作負(fù)荷。其中，氣象條件的探測(cè)需要民航氣象部門(mén)提供氣象數(shù)據(jù)源接口，利用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)預(yù)測(cè)未來(lái)各時(shí)段的氣象變化情況及其對(duì)各航線的影響程度。各航路的航班量預(yù)測(cè)需要接入綜合電報(bào)處理系統(tǒng)，利用飛行動(dòng)態(tài)電報(bào)來(lái)判斷在未來(lái)各時(shí)段各航路的航班架次以及航路交匯點(diǎn)可能存在的飛行沖突。得到這些數(shù)據(jù)信息之后，需要對(duì)航班進(jìn)行排序，合理安排并確定尚未起飛航班的離港時(shí)間，從而達(dá)到各管制扇區(qū)容流匹配，空域資源最優(yōu)化利用。除此之外，航班排序還要依據(jù)接收到的外區(qū)限制，并結(jié)合專(zhuān)機(jī)、要客等優(yōu)先級(jí)信息做出合理安排，對(duì)外區(qū)限制較大的航路可給出改航建議，并模擬、計(jì)算改航后各條航路的流量和交匯點(diǎn)沖突情況，進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。對(duì)優(yōu)先級(jí)高的航班可自動(dòng)豁免并給出直飛建議，對(duì)確實(shí)需要延誤的航班，同時(shí)模擬航班取消后的損失情況給出合理化延誤建議，通過(guò)人工智能技術(shù)做出合理化安排。完善、及時(shí)的數(shù)據(jù)庫(kù)信息維護(hù)可以保證飛行數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)的及時(shí)、準(zhǔn)確，保證流量信息等數(shù)據(jù)的完整性和可靠性，對(duì)于人工智能輔助系統(tǒng)做出正確、有效的建議有著重要而直接的影響，進(jìn)而對(duì)各航路、各扇區(qū)的流量管理方案的有效性產(chǎn)生關(guān)鍵影響。因此，人工智能輔助系統(tǒng)的管理人員應(yīng)及時(shí)維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)，盡量避免由于數(shù)據(jù)不完整、不及時(shí)而導(dǎo)致的決策錯(cuò)誤，減少因航班延誤對(duì)社會(huì)生產(chǎn)生活帶來(lái)的負(fù)面影響。

（二）人工智能技術(shù)在飛行沖突探測(cè)及解決上的應(yīng)用及建議

在解決航班飛行沖突上，人工智能技術(shù)主要是通過(guò)分析航班存在沖突的概率及可能的狀況，根據(jù)飛行動(dòng)態(tài)信息做出合理化沖突解脫建議，并且在這一過(guò)程中找到最有效，最經(jīng)濟(jì)和最安全的確定方案。另外，在最終方案選擇中，通過(guò)對(duì)管制員選擇結(jié)果的智能學(xué)習(xí)，建立系統(tǒng)自己的飛行沖突處置預(yù)案庫(kù)，利用最短路徑算法和偏好路由算法，在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中精確查找解決方案，并根據(jù)最終實(shí)施情況進(jìn)行反饋，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)處理。為了在工作中放心的依照人工智能系統(tǒng)提供的方案，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在沖突，解決安全隱患，人工智能輔助系統(tǒng)管制員需要做好數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)工作。對(duì)于典型的飛行沖突處置案例，如果系統(tǒng)學(xué)習(xí)有偏差，可人工校正，并及時(shí)更新，最大限度的幫助系統(tǒng)提高推理的效率和能力。此外，管制員在實(shí)踐中可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)人工智能決策系統(tǒng)提供決策能力的不足和尚需改進(jìn)之處，針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，他們可以從以下兩個(gè)方面入手，一是思考什么樣的沖突解決方案是最優(yōu)化的，并提煉出所需遵循的原則，并將這些原則告知人工智能輔助系統(tǒng)的管理人員并協(xié)助他們進(jìn)行完善系統(tǒng)。二是在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的問(wèn)題和不足并及時(shí)反饋給系統(tǒng)管理人員，協(xié)助管理人員查找問(wèn)題根源，更進(jìn)一步提升系統(tǒng)可靠性。

結(jié)語(yǔ)：

目前隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在人工智能輔助下所建立的空中交通管理系統(tǒng)中對(duì)于流量管理、調(diào)配飛行沖突、系統(tǒng)智能學(xué)習(xí)的研究都已經(jīng)進(jìn)入三期臨床階段。在這個(gè)過(guò)程中不斷完善人工智能輔助空中交通管理系統(tǒng)，使系統(tǒng)學(xué)習(xí)能力達(dá)到多維度、多層次，從而帶動(dòng)我國(guó)航空事業(yè)的發(fā)展。

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