空中交通管理中人工智能技術(shù)的有效運(yùn)用

陳原

摘 要：在空中交通管理中應(yīng)用人工智能技術(shù)，可以提高空中交通管理效率，使空中領(lǐng)域的利用效率可以最大限度的得到提升。我國(guó)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，在智能技術(shù)方面也小有成就，并且在今后的發(fā)展中，人工智能技術(shù)運(yùn)用的領(lǐng)域會(huì)越來(lái)越寬廣，人們的生產(chǎn)生活水平會(huì)日益提高，我國(guó)的綜合國(guó)力會(huì)進(jìn)一步提高。

關(guān)鍵詞：空中交通管理；人工智能；運(yùn)用

在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)中，人工智能技術(shù)的作用日益凸顯出來(lái)，人們利用這項(xiàng)技術(shù)可以實(shí)時(shí)控制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、服務(wù)管理等智能化情況。近年來(lái)，由于我國(guó)航空領(lǐng)域的發(fā)展，投入使用了很多新的航線和航班，這加大了空中交通管理工作的難度。為了保障空中交通管理的智能化發(fā)展，在空中交通管理中應(yīng)用人工智能技術(shù)，可以把航線利用率提高，盡最大可能保障航班運(yùn)行安全。

1人工智能技術(shù)概述

人工智能技術(shù)也可以稱(chēng)作機(jī)器智能，其工作原理就是利用計(jì)算機(jī)操作技術(shù)來(lái)合理的控制一整套的系統(tǒng)，融合多元化的理念，使某項(xiàng)領(lǐng)域的技術(shù)最大限度的發(fā)揮其價(jià)值。從計(jì)算機(jī)領(lǐng)域角度來(lái)說(shuō)，人工智能主要是利用科學(xué)的手段、借助電腦的媒介來(lái)控制某項(xiàng)技術(shù)或者某個(gè)系統(tǒng)，將人造機(jī)器進(jìn)行智能控制，滿足人們對(duì)技術(shù)水平的要求。通過(guò)智能手段進(jìn)行控制，可以使機(jī)器具備可以模擬人類(lèi)思維和智能的能力。

2簡(jiǎn)述空中交通管理人工智能系統(tǒng)構(gòu)成

在空中交通管理中應(yīng)用人工智能技術(shù)有利于進(jìn)行人工智能輔助系統(tǒng)的建立，建立新的空中交通管理模式。技術(shù)和運(yùn)作概念不同，空中交通管理模式也會(huì)不同。建立人工智能系統(tǒng)，有利于提高控制交通流量管理的效率和質(zhì)量，有利于把空中交通的空間和時(shí)間利用率提升，同時(shí)可以有效的預(yù)測(cè)與解決空中飛行沖突。合理安排空中交通流量是空中交通管理的核心，人工智能輔助系統(tǒng)研究的側(cè)重點(diǎn)在于飛行流量的智能化管理、飛行沖突的預(yù)測(cè)、飛行沖突的解決等。飛行流量管理模塊、輔助決策模塊、沖突探測(cè)與解脫模塊、等三個(gè)附屬系統(tǒng)構(gòu)成空中交通管理人工智能輔助系統(tǒng)。在這三個(gè)模塊中，輔助決策模塊滲透在沖突探測(cè)與解脫模塊與飛行流量管理模塊中，最終創(chuàng)造出智能飛行流量管理、智能沖突探測(cè)與解脫模塊系統(tǒng)，它的作用體現(xiàn)在可以把空中管制員的工作負(fù)擔(dān)減輕，當(dāng)空中管制員要進(jìn)行相關(guān)決策時(shí)，可以提供信息數(shù)據(jù)支持，把空中飛行的安全性和效率提高。

3人工智能技術(shù)在空中交通管理應(yīng)用的意義

目前空中交通管理現(xiàn)狀令人擔(dān)憂，尤其是航班飛行的流量管理以及航班飛行的沖突解決問(wèn)題。解決這兩方面問(wèn)題對(duì)空中交通管理的發(fā)展有重要意義。首先，管理航班飛行的流量問(wèn)題可以使航班在飛行過(guò)程中的秩序得到保障，提高空中交通流量管理的效率和質(zhì)量。其次，解決航班飛行沖突問(wèn)題可以提高航班飛行的安全性，當(dāng)發(fā)生一些特殊情況，如因天氣原因而產(chǎn)生的航班延誤或者是航班取消的情況，可以盡早予以通知。在空中交通管理中應(yīng)用人工智能技術(shù)主要依據(jù)的是人工智能輔助性數(shù)據(jù)分析和決策系統(tǒng)。科學(xué)的發(fā)展日新月異，計(jì)算機(jī)技術(shù)的研究和發(fā)展也在逐漸深入，尤其是出現(xiàn)云計(jì)算、數(shù)據(jù)庫(kù)等新技術(shù)后，進(jìn)一步擴(kuò)大了數(shù)據(jù)和信息的存儲(chǔ)容量。而數(shù)據(jù)和信息的分析和運(yùn)算速度也隨著處理器的創(chuàng)新和完善在不斷提高，并且把管理和應(yīng)用成本進(jìn)一步降低，豐富了人工智能技術(shù)理論和基礎(chǔ)支撐，為人工智能技術(shù)在空中交通管理的應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4人工智能技術(shù)在空中交通管理中具體應(yīng)用形式

4.1制定完善的飛行流量管理制度

從飛行流量角度來(lái)看，新型的人工智能輔助決策系統(tǒng)管理模塊的組成包括了整個(gè)管理系統(tǒng)和輔助決策系統(tǒng)。新型系統(tǒng)管理模塊可以計(jì)算飛行流量，減少發(fā)生沖突的可能性，并且可以通過(guò)分析得出的數(shù)據(jù)來(lái)排序各種類(lèi)型的航班，提高空中交通的有序性。詳細(xì)的說(shuō)，在計(jì)算風(fēng)行流量時(shí)需要?dú)v史數(shù)據(jù)以及很多實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的配合，空域、氣象等方面是數(shù)據(jù)的主要來(lái)源，這些數(shù)據(jù)龐大且繁雜，為了保障數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和及時(shí)性，需要建設(shè)飛行流量管理數(shù)據(jù)庫(kù)。另外，在計(jì)算飛機(jī)飛行流量時(shí)，需要依據(jù)動(dòng)力學(xué)計(jì)算原理，參考實(shí)際信息內(nèi)容，對(duì)飛機(jī)的四維飛行軌跡進(jìn)行確定，最后把飛機(jī)的具備降落地點(diǎn)和時(shí)間進(jìn)行明確。在得到上述信息之后，整個(gè)系統(tǒng)會(huì)分析不同的信息類(lèi)型，根據(jù)分析結(jié)果來(lái)進(jìn)行航班排序，以此來(lái)提供排序的合理性，避免飛行流量沖突，影響到飛行安全。最后，從排序的角度來(lái)看，整個(gè)系統(tǒng)可以全面模仿飛行過(guò)程，還可以明確整體空域資源的空閑狀態(tài)，以此來(lái)確定飛機(jī)航班，并且可以合理的進(jìn)行調(diào)整。

4.2人工智能技術(shù)在航班飛行沖突解決方面的應(yīng)用

在空中交通管理體系中，正是由于其本身融入了人工智能技術(shù)，才把高智能化的特征凸顯出來(lái)，才能最大化的避免出現(xiàn)飛行沖突。詳細(xì)的說(shuō)，解決飛行沖突問(wèn)題，根據(jù)信息資源自動(dòng)生成管理方案這一功能主要是飛行沖突探測(cè)與解脫輔助決策模塊的作用，這個(gè)模塊的組成部分是沖突探測(cè)與解脫系統(tǒng)和輔助決策系統(tǒng)，這種因?yàn)檫@個(gè)模塊的生成，才在很大程度上減輕了管制人員的負(fù)擔(dān)，同時(shí)為他們做出決策提供了數(shù)據(jù)支持。應(yīng)用此系統(tǒng)，彌補(bǔ)了人類(lèi)與機(jī)器各自存在的不足，使因人為失誤或機(jī)械故障而造成的飛行事故發(fā)生率大大降低。系統(tǒng)首先對(duì)飛行沖突情況進(jìn)行分析，之后進(jìn)行解脫方案的制定，然后從多種方案中擇優(yōu)選取，在選擇方案時(shí)主要依據(jù)航空器優(yōu)先級(jí)分類(lèi)方法和沖突類(lèi)型判定法等多種規(guī)則。在這個(gè)過(guò)程中，要對(duì)系統(tǒng)推理的有效性進(jìn)行保證，系統(tǒng)在進(jìn)行方案的推理選擇時(shí)要參考多種因素，這些因素都要記錄在知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)中，只要管理人員注重更新和維護(hù)知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)，就能提高系統(tǒng)推理的有效性，從中根據(jù)系統(tǒng)提供的方案，來(lái)進(jìn)行飛行沖突航班的排序。

5結(jié)語(yǔ)

凡事有利也有弊，隨著空中交通被廣泛的應(yīng)用，隨之產(chǎn)生的問(wèn)題也不得不引入深入，需要我們提高重視，積極解決和完善，所以人工智能技術(shù)應(yīng)用而生，并且隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，有越來(lái)越多的領(lǐng)域應(yīng)用人工智能系統(tǒng)，飛行領(lǐng)域也不例外，科學(xué)家們將人工智能系統(tǒng)加入到飛行系統(tǒng)，使飛行系統(tǒng)的規(guī)避飛行沖突的能力得到進(jìn)一步提升，提高了空中飛行的效率和安全有序性，同時(shí)也使得空中的交通變得更加順暢和安全。人們不斷地研究人工智能技術(shù)和提升人工智能的工作能力，使得人工智能在飛行控制系統(tǒng)和空中交通管理中的作用更加有力和突出，相信在未來(lái)，人工智能技術(shù)在空中交通管理中必然有更加出色的使用，并將會(huì)促進(jìn)人工智能更好更快的發(fā)展和進(jìn)步。

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