關(guān)于智能化指揮空中交通管制的有效手段探究

趙武東

摘? ?要：隨著空中交通運(yùn)行效率的不斷提高，空中交通已經(jīng)逐漸趨近于飽和狀態(tài)，而航空運(yùn)輸又對(duì)世界經(jīng)濟(jì)和社會(huì)有重要的促進(jìn)作用，因此需要考慮更高效的空中交通管制措施，解決日益嚴(yán)峻的空中交通安全以及航線擁擠問(wèn)題。隨著相關(guān)專家就空中交通管理展開研究，提出了自動(dòng)化系統(tǒng)交通管制的理念，意在將智能化信息技術(shù)運(yùn)用在空中交通管制中，以構(gòu)建更有效的智能化空管系統(tǒng)總體框架。

關(guān)鍵詞：智能化;空中交通;管制指揮

隨著信息時(shí)代的到來(lái)，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)得以不斷完善，智能化作為基于其的重要概念被提出并應(yīng)用。智能化指在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)以及人工智能等技術(shù)支持下能夠滿足社會(huì)生產(chǎn)以及人們生活各種需求的屬性。智能化的概念自提出到如今的不斷完善，已經(jīng)逐漸地滲透到社會(huì)各行各業(yè)中，為社會(huì)生活以及經(jīng)濟(jì)文化發(fā)展提供了強(qiáng)大的動(dòng)力。而在日益嚴(yán)峻的空中交通管制工作中應(yīng)用智能化指揮管制措施，能有效緩解日益嚴(yán)峻的空中交通安全以及航線擁擠問(wèn)題。本文通過(guò)對(duì)智能化指揮空中交通管制實(shí)施優(yōu)勢(shì)以及相應(yīng)實(shí)施措施展開研究探討，意在為促進(jìn)我國(guó)空中交通管制水平提升提出可行性方案。

1? ? 空中交通管制的現(xiàn)狀

隨著世界各國(guó)航空事業(yè)的不斷發(fā)展，空中交通運(yùn)行效率大幅度提高，空中交通已經(jīng)逐漸趨向飽和狀態(tài)，且隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會(huì)對(duì)航空事業(yè)要求愈來(lái)愈高，導(dǎo)致現(xiàn)階段我國(guó)空中交通管制工作難度十分巨大，相應(yīng)的管制員也承擔(dān)著較大的工作任務(wù)量。而在不斷繁重的工作中，管制員日常工作任務(wù)量大幅度提升，導(dǎo)致管制員在日常工作中更注重管制運(yùn)行而忽視了其他工作內(nèi)容，長(zhǎng)此以往會(huì)導(dǎo)致管制員判斷力和工作調(diào)配能力下降，甚至影響管制服務(wù)的工作質(zhì)量，為國(guó)家航空事業(yè)發(fā)展帶來(lái)不穩(wěn)定因素。由于我國(guó)相關(guān)科學(xué)技術(shù)發(fā)展周期較短，相應(yīng)技術(shù)不夠完善，導(dǎo)致我國(guó)現(xiàn)階段的空中交通管制技術(shù)還停留在初級(jí)階段，即以人工為主，機(jī)器設(shè)備為輔的階段。我國(guó)空中交通管制部門通過(guò)在地面和飛機(jī)上安裝雙向雷達(dá)，以獲取交通數(shù)據(jù)并經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理，對(duì)數(shù)據(jù)展開分析，最終由人工進(jìn)行管制調(diào)動(dòng)。而這種單雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)用在如今的空中交通管制中，隨著空中交通運(yùn)行的飽和，已經(jīng)不能適用于現(xiàn)階段的管制工作，且隨著數(shù)據(jù)量的增加，單一系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的分析精確度會(huì)有所下降，更不利于管制人員的判斷[1-2]。由此可見，只有不斷提高空中交通管制自動(dòng)化程度，才能夠更好地為交通管制人員的管制決策提供精確的理論依據(jù)，以此減輕管制人員的工作任務(wù)量，最終達(dá)到提高管制服務(wù)水平的目的。

2? ? 智能化指揮空中交通管制的優(yōu)勢(shì)

智能化是現(xiàn)代人類文明發(fā)展的必然趨勢(shì)，隨著信息計(jì)算機(jī)科技的不斷發(fā)展，智能化的相關(guān)技術(shù)應(yīng)用也逐漸變得熟練起來(lái)。在空中交通管制中應(yīng)用智能化的指揮系統(tǒng)，能改進(jìn)空中交通管制的傳統(tǒng)管制工作模式，使管制效率以及管制決策精確度大幅度提高，具有極高的應(yīng)用價(jià)值。本文從人工智能以及智能化深度學(xué)習(xí)能力兩個(gè)方面展開探討，以對(duì)智能化指揮空中交通管制的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析，具體如下[3-4]。

2.1? 人工智能的優(yōu)勢(shì)

人工智能是智能化的技術(shù)支持項(xiàng)目，自計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展以來(lái)，人工智能就作為世界三大尖端技術(shù)之一被人們提及，最初在20世紀(jì)70年代其被作為計(jì)算機(jī)學(xué)科的分支，但隨著人們對(duì)人工智能不斷的研究發(fā)現(xiàn)，完善的人工智能可以通過(guò)模擬人的思維方式展開數(shù)據(jù)分析，以此為人們的決策帶來(lái)有力的理論依據(jù)，甚至部分決策可由人工智能代替。由人工智能提供的數(shù)據(jù)決策，因其是通過(guò)模擬人的大腦并對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行分析對(duì)比后得出的結(jié)果，往往比人的決策更具科學(xué)性和合理性。隨著經(jīng)濟(jì)科技的不斷發(fā)展，人工智能被廣泛地應(yīng)用在計(jì)算機(jī)視覺、語(yǔ)音識(shí)別中，不僅為人們的生活工作帶來(lái)便利，還發(fā)揮了促進(jìn)社會(huì)、科技以及經(jīng)濟(jì)進(jìn)步的作用。在空中交通管制工作中應(yīng)用人工智能技術(shù)，能有效緩解管制人員的工作強(qiáng)度，使其能夠參考人工智能的數(shù)據(jù)對(duì)比展開管制工作，以此提高管制工作決策的科學(xué)性，并最終達(dá)到提高空中交通管制服務(wù)效率和質(zhì)量的目的。

2.2? 智能化深度學(xué)習(xí)能力

在人工智能中能明確地看出智能化深度學(xué)習(xí)能力，人工智能作為智能化的技術(shù)支持，其完整地具備人工智能的職能，而隨著人工智能的應(yīng)用推廣，在人機(jī)博弈、語(yǔ)言識(shí)別等方面的應(yīng)用，均能體現(xiàn)出智能化的深度學(xué)習(xí)能力。智能化技術(shù)基于人工智能，又具有模仿人類思維模式的特點(diǎn)，同時(shí)智能化技術(shù)以決策網(wǎng)絡(luò)的方式，實(shí)現(xiàn)了深度學(xué)習(xí)。決策網(wǎng)絡(luò)即蒙特卡洛樹搜索，智能化設(shè)備通過(guò)對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)合人工智能，使得其學(xué)習(xí)技術(shù)得以強(qiáng)化，因此智能化具備深度學(xué)習(xí)能力。將智能化技術(shù)應(yīng)用在空中交通管制中，通過(guò)深度的學(xué)習(xí)能力，能有效幫助管制人員開展日常工作，且能夠迅速地經(jīng)大數(shù)據(jù)庫(kù)學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，為管制人員提供空中交通管制最佳決策。

3? ? 智能化指揮的應(yīng)用措施

3.1? 智能化數(shù)據(jù)收集和處理

要實(shí)現(xiàn)智能化指揮空中交通管制，就要建立完整的數(shù)據(jù)庫(kù)以及數(shù)據(jù)處理渠道。無(wú)論是智能化還是人工智能，最初均是計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的分支，而計(jì)算機(jī)最基本的功能就是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，因此要構(gòu)建智能化空中交通管制框架，就需要構(gòu)建完整的空中交通數(shù)據(jù)庫(kù)。但隨著空中交通管制各類數(shù)據(jù)的急劇增加，數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建緩慢，不利于智能化技術(shù)的應(yīng)用。針對(duì)這一問(wèn)題，空管部門可采用數(shù)據(jù)分類收集等措施，將龐大的數(shù)據(jù)細(xì)分為沖突數(shù)據(jù)、規(guī)劃數(shù)據(jù)等，隨后展開數(shù)據(jù)的收集，能快速構(gòu)建結(jié)構(gòu)層次清晰的數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)也更利于智能化設(shè)備應(yīng)用效率的提高。

3.2? 智能化空中交通沖突處理

空中交通管制最主要的工作目的就是防止空中交通沖突的發(fā)生，而智能化的沖突管理區(qū)別傳統(tǒng)管制措施，其可作為有效的飛機(jī)間隔管理系統(tǒng)，通過(guò)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)資料，智能化系統(tǒng)能協(xié)助管制人員正確地評(píng)估空中交通狀況，并幫助管制人員制定合理的管制措施，使飛機(jī)之間保持安全距離，從而達(dá)到降低交通沖突的目的。

3.3? 智能化流量管理

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，各國(guó)對(duì)空中交通運(yùn)輸?shù)男枨罅坑鷣?lái)愈高，全球范圍內(nèi)的空中交通流量大幅度增加。為了有效避免空中交通沖突，航班延誤的情況愈發(fā)嚴(yán)重，不利于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。為改變這一現(xiàn)狀，需應(yīng)用智能化技術(shù)對(duì)空中交通流量進(jìn)行管理，通過(guò)對(duì)大范圍流量數(shù)據(jù)進(jìn)行建模處理，發(fā)揮深度學(xué)習(xí)能力，推斷相應(yīng)時(shí)間段的空中交通流量以及沖突事件發(fā)生概率，并依靠數(shù)據(jù)庫(kù)分析建立科學(xué)、合理的流量控制措施，以此解決日益嚴(yán)峻的流量增大問(wèn)題，確保空中交通運(yùn)輸能夠安全、高效地運(yùn)行[5]。

3.4? 智能化管制規(guī)劃管理

智能化指揮空中交通管制措施具有科學(xué)性、合理性的特點(diǎn)，其提供的無(wú)論是決策還是數(shù)據(jù)參考均具有真實(shí)性。空中運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展至今，已經(jīng)處于飽和狀態(tài)，數(shù)據(jù)量也在飛速增長(zhǎng)。在這種背景下，空中運(yùn)輸行業(yè)必將受到空中交通現(xiàn)狀的影響。而智能化系統(tǒng)通過(guò)收集數(shù)據(jù)并處理分析，為空中交通管制提供有力的參考依據(jù)，進(jìn)一步解決空中交通沖突問(wèn)題以及日益增加的空中交通流量問(wèn)題，最終其分析數(shù)據(jù)結(jié)果能為空中交通管制部門關(guān)于未來(lái)的流量管理決策提供發(fā)展方向，并促進(jìn)空中交通朝良性結(jié)果發(fā)展。雖然我國(guó)空中運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展周期短暫，但由于我國(guó)近年科學(xué)技術(shù)水平增長(zhǎng)迅猛，加上空管不斷運(yùn)行過(guò)程中積累的監(jiān)視數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、空域容量數(shù)據(jù)以及飛行調(diào)配數(shù)據(jù)等，對(duì)這些數(shù)據(jù)展開人工智能化技術(shù)處理，能制定最符合我國(guó)現(xiàn)階段空中運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展的管理策略，以確保空中運(yùn)輸事業(yè)持續(xù)不斷為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)運(yùn)行提供動(dòng)力[6]。

4? ? 結(jié)語(yǔ)

智能化指揮空中交通管制措施的應(yīng)用，對(duì)管制部門以及空中交通管制工作人員而言，能有效提高工作效率，減輕工作強(qiáng)度并提高工作質(zhì)量，使管制部門的決策更具科學(xué)性、合理性。而智能化管制措施對(duì)航空運(yùn)輸事業(yè)以及我國(guó)發(fā)展而言，能為我國(guó)航空運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展保駕護(hù)航，提高航空運(yùn)輸效率，減少航空事故的發(fā)生概率，并由此保障我國(guó)發(fā)展具有持續(xù)的動(dòng)力支持。在空中交通管制工作中，相關(guān)部門需積極構(gòu)建智能化指揮空中交通管制框架。

[參考文獻(xiàn)]

[1]曹燁琇.空中交通管制智能化指揮的探索與研究[J].軟件工程，2019（8）：7-9.

[2]朱小偉，楊政.復(fù)雜天氣條件下的空中交通管制指揮方法[J].科技資訊，2018（11）：96，98.

[3]徐曉洋.基于大數(shù)據(jù)的空中交通管制運(yùn)行安全預(yù)警研究[J].科技傳播，2019（11）：129-130.

[4]楊天驍.基于大數(shù)據(jù)的空中交通管制運(yùn)行安全預(yù)警研究[J].中國(guó)新通信，2019（10）：170.

[5]蔡成果.大數(shù)據(jù)技術(shù)基礎(chǔ)上的空中交通管制運(yùn)行安全預(yù)警分析[J].中國(guó)新通信，2018（14）：131.

[6]廖晨曦.論民航空中交通管制安全管理[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2018（5）：136-137，139.