基于大數據的空中交通流量管理方法

張上健

摘 要：大數據被廣泛應用于航空行業，對空中交通流量管理具有重要意義。本文闡述了大數據與空中交通流量管理的相關概述，分析了當前我國空中交通流量管理存在問題，提出了基于大數據的空中交通流量管理方法。

關鍵詞：大數據;空中交通;流量管理;方法

引言

隨著我國航空運輸業的蓬勃發展，空中交通流量不斷增大，甚至接近飽和，造成飛機航班延誤情況時常發生，并導致一系列的連鎖反應，嚴重影響了空中飛行的安全。大數據的出現以及大數據技術的應用能夠對海量的數據信息進行搜集和分析，對空中交通流量管理具有重要作用。因此，研究基于大數據的空中交通流量管理辦法具有重要性。

1 大數據與空中交通流量管理的相關概述

空中交通流量，可以理解為在單位時間里和一定的空域范圍，航空器飛行的數值[1]。國際上將空中交通流量管理定義為最大限度利用空中交通管制的可用容量，讓交通量與容量相適應，以此實現對空中交通流量的監控與管理，保障飛機飛行的暢通與安全[2]。空中交通流量管理有利于對某一空域的航空器進行實時監控，避免飛機飛行發的航線以及飛行的數量過于集中，以此促進空中交通管制的順利進行，降低飛機航班延誤的概率，保障飛行的飛行安全。首次提出大數據概念的人是麥肯錫，他認為大數據已滲透到各行各業之中，是至關重要的生存因素。當前大數據逐漸在航空運輸業中得到應用，對我國空中交通流量管理具有重要意義。第一，利用大數據進行空中交通流量管理有利于進一步完善民航空管監控系統。大多數航空公司在運用大數據進行管理時，都會加大空管監控設備的研發，例如建立數據分析平臺。這種航空監控數據平臺的建立能夠幫助航空公司實現對海量數據的搜集與分析，從而有助于提高空中交通管理的水平。第二，利用大數據進行空中交通流量管理有利于提高航空公司以及民航局的信息化建設水平。當前許多航空公司都非常重視對數據的利用，力求通過數據實現信息資源共享，建設一個協同決策的信息監控網絡，以此進一步提高我國航空公司的信息監控能力，大力提高其信息化建設力度。第三，利用大數據進行空中交通流量管理有利于保障空中交通的安全，提高空中交通運輸的效率，并促進航空管制系統的數據技術研發力度。飛行的安全是航空管制的重點，利用數據可以及時反饋空中交通流量情況，有助于監測飛行密度以及空域容量等，從而保障飛行的安全及運行效率。反過來，人們對飛行安全性的需求也促進了航空管制系統進一步研發先進的數據技術。

2 當前我國空中交通流量管理存在的問題

2.1空中交通流量管理人員素質不高

空中交通流量管理人員是保障飛行安全和飛行暢通的重要角色，也是空中交通流量管理的主體。然而在實際的管理過程中，存在有空中交通流量管理人員素質不高的問題。主要表現為當前很多管理人員缺乏專業性的空中交通流量管理知識和管理能力，大多數管理人員在安排航線和飛機的起飛、降落等都會依靠以往的工作經驗，很少站在空中交通流量管理的專業角度思考問題。其次，就算管理人員具備有相對完善的空中交通流量管理知識體系，但是也會受到各種因素的影響，造成其管理水平較低。

2.2空中交通流量管理的空域自由度有限

空域自由度可以理解為飛機在空中飛行范圍的大小。一般來說，空域自由度越大，空中交通流量越能夠得到疏散和合理分流，能夠有效解決飛行擁堵的狀況。反之，空域自由度越小，管理人員在進行空中交通流量疏導時難度越大，飛機只能在有限地空域范圍內進行飛行，造成飛機擁堵狀況頻繁發生。與此同時，我國飛行流量呈現出分布不均的問題，受地域差異以及經濟發展水平差異的影響，我國飛行流量大多集中于沿海地區以及華北地帶，造成飛行流量集中地區的空域自由度相比于其他地區的空域自由度更為有限，不利于管理人員進行流量疏導和分流等。

2.3空中交通流量管理方式相對落后

空中交通流量管理的重要影響因素在于管理方式，科學合理的管理方式對空中交通流量管理具有重要的積極意義，但是當前我國空中交通流量管理方式相對落后，嚴重影響了我國的飛行安全。追究其緣由，主要原因在于管理人員對先進技術的應用遠遠不夠，造成管理方式過時和落后。雖然當前我國民航局加大了對管理技術與資金的投入，但是各個地區的管理方式不同，對先進技術設備的使用狀況不同，使得航空公司在進行空中交通流量管理時差異較大。同時，很多管理人員在進行管理時，仍然習慣于采用以往的方式進行管理，沒有與時俱進沿用先進的數據技術進行分析與管理。

3 基于大數據的空中交通流量管理方法

在大數據時代下，數據搜集、分析與提煉具有重要的價值。同時，大數據在空中交通流量管理中的應用具有重要意義。為了更好地解決當前我空中交通流量管理存在的諸多問題，可以從大數據 的角度出發，探尋空中交通流量管理的方法。

3.1基于大數據，加強空中交通流量管理人才隊伍建設

管理人員對于空中交通流量管理具有重要的作用，高素質的管理人才可以極大促進空中交通流量管理質量。因此，在大數據時代下，務必要加強空中交通流量管理人才隊伍的建設。首先，要加強管理人員數據搜集、分析以及處理能力的培養，定期對空中交通流量管理人員進行數據信息素養的培訓，鍛煉管理人員的專業素質以及良好應急處理能力。其次，可以根據當前航空公司的發展需要以及項目的需求及時調整管理團隊的發展策略，采用大數據系統人才培養模式，借鑒優秀的數據人才培養經驗對空中交通流量管理人員進行培養，以此建設一支專業化的數據型空中交通流量管理人才隊伍。

3.2基于大數據，增大空中交通流量管理的空域自由度

空域自由度極大地限制了空中交通流量的分流與疏導，因此基于大數據，可以通過增大空域自由度的形式來加強空中交通流量管理。一般而言，倘若飛機只能限制于某一空域范圍進行飛行，勢必會增大流量擁擠的現象，造成很多飛機擁堵。但是倘若飛機能夠不按照陸地導航設備設置的路線飛行，而是通過先進的雷達技術進行實時監測并及時調整航線的話，就可以很大程度上增大空域自由度，減少飛行流量擁堵現象。因此，利用大數據進一步研發雷達監控技術可以提高空域的使用率，從而有利于空中交通流量管理。

3.3基于大數據，利用人工智能技術創新空中交通流量管理方式

大數據時代下，先進的科學技術能夠為空中交通流量管理提供新的管理方式。其中，基于大數據的人工智能技術能夠有效提高航空公司的空中交通流量管理水平。因此可以利用人工智能技術創新空中交通流量管理方式。首先，可以通過人工智能技術對飛機航跡進行預測，并搭建具有強大數據分析與處理能力的飛機航跡預測模型，提前預知飛行路線，保障飛行安全。其次，可以通過人工智能技術進行飛行沖突的監測。在飛行過程中，可以建立完善的航行數據庫，包括空域容量以及飛行流量兩大部分，然后增添飛行沖突的預測方法以及其他管理規則，再通過人工智能技術及時監測飛機沖突，并提供解決沖突的措施。

4 結語

總而言之，隨著航空運輸業的快速發展，空中交通流量管理應當成為當前航空公司的重點工作。大數據對于空中交通流量管理具有重要的積極作用，能夠為空中交通流量管理提供一種的思路以及框架。因此，務必要結合實際情況，基于大數據探索空中交通流量管理的方法。

參考文獻：

[1]熊燃. 空中交通流量管理方法初探[J]. 物聯網技術， 2013， 000（011）：87-89.

[2]劉浩. 成都地區空中交通流量管理現狀及優化對策思考[D].電子科技大學，2015.

（重慶空管分局，重慶 401120）