空中交通管理中的人工智能技术探讨
时间：2021-05-13 12:03:02 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要 空中交通管理于航空安全和航空效率等方面有重大意义，相关部门必须要做好空中交通管理工作，使航空飞机飞行都井然有序，不会出现交通堵塞或交通事故。人工智能技术可以满足此工作要求，部门相关人员可以利用该技术，对飞行路线进行安全判断，对空中交通问题进行智能预测，还能对飞行流量进行管理。这种技术虽然在航空业应用广泛，但具体应用时，相关人员还应考虑其与空中交通管理的适应性。
关键词 空中交通管理；人工智能技术；应用
结合了人工智能技术的空中交通管理系统在构成上多与之前不同，相关人员还要对这种新构成进行分析了解，对人工智能系统的应用模式进行研究，使其在空中交通管理中起到辅助作用。本文主要针对空中交通管理中的人工智能技术进行探讨。
1 空中交通管理中人工智能系统构成概述
人工智能技术作为空中交通管理的辅助技术，是人工智能系统构建的基础依据和依托，也是空中交通管理新模式建立的参考指导。在将人工智能技术引入到空中交通管理中时，应对技术的不同表现形式进行研究，对不同的运作观念进行探索，然后将两者进行优化组合，可以使空中交通管理模式更加新颖，更加多元[1]。这种管理模式在实际应用中，不仅作用于空中交通流量管理，使其排列有序，飞机运行更加安全可靠，还能在空间和时间上做出关于飞行路线的合理安排，使飞机能有效规避各种飞行冲突造成的安全事故。空中飞行交通流量是空中交通管理的核心，所以其将会成为人工智能技术和相关系统直接作用的对象。相关的辅助系统主要将侧重点放在飞行流量的管理方面、冲突预测和规避方面等。使用了人工智能技术后，这些内容管理水平都得到了提高。该人工智能系统内部有附属子系统，这些子系统分别完成相关的管理任务，这些子系统以模块形式存在，主要包括飞行流量管理模块、冲突探测与解脱模块以及辅助决策模块。后者可以渗透进前两者中，以实现信息共享，共同完成交通管理工作。模块组成的人工智能系统还会与中央控制中心连接，以及时将所有的信息传递给控制中心，而人机界面则可以将这些信息直接显示在空中管制员面前，由其完成各种统一调配问题，使空中交通得到良好管理。
2 人工智能技术在空中交通管理中的应用
2.1 在飞行流量管理辅助决策中的应用
将空中交通管理与人工智能技术结合在一起时，首先要作用于空中交通流量管理，系统中的相关模块会将相关范围内的空域作为管理范围，将其中的飞行资源作为管理对象。在正式管理中，模块主要应用A算法，对流量进行安排，还会引入“空闲”概念，将其与辅助决策和相关算法结合起来[2]。智能系统之所以能制定出辅助决策，与A算法数学模型的建立有直接关系。该模型参考基本容量模型，在模型建立中，交通管制员会对飞行流量管理的相关数据进行采集，或直接从数据库中提取，这些数据是空中飞行状况的真实写照，将其与空中飞行对应起来，会得出流量的数值，也可以通过信息判断，空中飞行是否会遇到不测，这些信息都要纳入到模型中。模型会更加具有代表性和参考意义，交通管制员将其应用在航班安排上，航班的动静态序列以及时间和空间上的位置安排都会很妥帖，这也是辅助决策落实的过程。
在辅助决策制定时，在模型建立时，都需要大量的空中交通流量信息作为参考，为了便于利用，在初始阶段，交通管理部门就应建立这样的数据库，专门采集相关信息。数据库采集的都是空中飞行情况的原始信息，相比其他的数据，该原始信息更加完整、更加可靠。数据库中的探测系统还可以保证信息的及时性和有效性，所以这些信息可反映空中交通飞行的实时状况。依据这些信息制定出的辅助决策参考价值也会变大。这样的数据库不止一个，其他两个模块也有相关的数据库，在模块加强联系，互相渗透时，这些数据中的信息也要达到共享，这需要将数据库连接起来，连接介质为ODBC，这是参考标准，数据库参照其，可进行标准连接，从而使数据库分享和共享兼容性更强，其还可以成为标准接口，专门储存、讀取SQL语言。在数据库的辅助下，交通管制员可以将飞行动力学知识和数据库信息结合在一起，便可以对飞机进行实时定位，定位后，再判断飞机落地时间和落实机场等信息，进而对其他航班进行安排，使空中交通流量不会处于饱和状态。空域对飞机容纳量是有限的，达到饱和状态后，任何飞机再进入空域，都会造成安全威胁和交通堵塞现象，所以交通管制员要了解最大容纳量，然后随时对现阶段空域飞行流量进行统计，如果该流量数值达到最大容纳量，证明空中是有飞行冲突的，管制员便可以对冲突位置进行定位，对冲突航班进行确定。基于此，还可以制定飞行冲突解决策略[3]。
2.2 在飞行冲突探测与解脱辅助决策中的应用
这两个模块具有人工智能特点，可自行判断状况，制定解决方案，如此便可减少交通管制员决策上失误或偏差，冲突预测准确性和决策实效都能得到保证。具有人工智能优势的模块会对空中的航空器数量、飞行水平、冲突类别以及应对方案等发挥作用。模块在冲突探测中，还会应用人工智能推理机制，该机制要发挥功效，还需要遵守相关规则，如避撞方案确定规则以及避撞路线规则等。推理中所要参照的数据和知识来自相关的数据库和知识库。在应用两种模块对空中交通进行管理时，空中交通管制员还要对数据库和知识库进行维护，使这些数据知识具有代表性[4]。
3 结束语
在空中交通管理中引入人工智能技术后，会发现空中流量不再饱和，交通不再堵塞，交通事故爆发概率也大大减少。在未来人工智能技术在空中交通管理中的作用优势会更加显著，相关人员还要对这种技术进行优化和研发，使其能有新功能，新优势。
参考文献
[1] 何况.人工智能技术在空中交通管理中的应用[J].电子技术与软件工程，2017，（09）：253.
[2] 邹子君.人工智能技术在空中交通管理中的应用[J].中国新通信， 2016，18（05）：51.
[3] 唐新春.人工智能技术在空中交通管理中的应用[J].电子测试， 2017，（10）：116-117.
[4] 吕罡.人工智能技术在空中交通管理中的应用[J].科技风，2016， （03）：123.
作者简介
梁思渊（1991-），男，上海人，学历：学士，工作单位：中国民用航空华东地区空中交通管理局。
