人工智能在交通控制中的应用.ppt

王宇东

[摘 要]在空中交通管理中，相关技术人员必须要科学应用人工智能技术，逐渐提升空中交通管理工作效率，发挥人工智能技术的应用作用，并逐渐规范其行为，保证可以提升人工智能技术的应用质量，提升空中交通管理工作质量。

[关键词]人工智能技术；空中交通管理；应用措施

中图分类号：V453 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）15-0391-01

1 空中交通管理现状分析

空中交通管理工作是利用现代更为先进的技术要素来实现对飞机飞行状态的跟踪、管理和控制，借助技术平台反馈诸多数据和信息。这是保证飞机平稳、安全飞行的重要条件。空中交通管理的主要工作就是及时维护和管理空中交通安全运行过程中出现的问题，科学控制整个空中交通运行环境中的飞行秩序，以保证飞机飞行的安全性和畅通性。空中交通管理工作的开展需要专业的空中交通管理人员，其主要负责空中交通管理服务工作和紧急应对操作，掌控某段时间内空中交通流量值，并根据交通流量情况采取一系列的管理措施，旨在确保飞机的正常飞行。现如今，我国交通管理体系不完善，管理技术不够成熟，交通管理评估体系不健全，这些都是当前亟待解决的重要问题。

目前，我国在空中交通管理上的规范充分借鉴了国外的相关内容，仍旧保持着国外的交通管理方式，借助国外的相关规范和条文，实现对国内空中交通的有效管理。相较于国内，国外在空中交通管理上的规范更为成熟，起步比较早，且发展速度比较快。比较国内外的交通管理体系，国外的更加具体、完善。在交通流量统计上，我国借鉴了美国的ETMS空中流量管理系统，还适度参考了来自欧洲的CFMU中央流量空中交通系统，将多种先进的技术相互结合，最终形成了先进的管理体系，为空中交通管理工作的实施提供了条件。

2 空中交通管理人工智能系统构成简述

人工智能技术在空中交通管理中的应用有助于建立人工智能辅助系统，建立新的空中交通管理模式。“但不要忘记采用不同的技术和运作概念也会带来不同的空中交通管理模式，特别在新技术层出不穷的今天，我们更不能忽略这个方面。”它能使空中交通流量管理高效、有序、安全，有效提升空中交通的空间与时间利用率，对空中飞行冲突进行有效的预测与解决。空中交通管理的核心是科学合理安排空中交通流量。飞行流量的智能化管理、飞行冲突的预测、飞行冲突的解决等方面是人工智能辅助系统研究的侧重点。空中交通管理人工智能辅助系统由飞行流量管理模块、冲突探测与解脱模块、辅助决策模块等三个附属系统构成。这几个模块间的关系是在冲突探测与解脱模块与飞行流量管理模块之中渗透辅助决策模块，最终形成智能飞行流量管理、智能冲突探测与解脱模块系统，它们能够为空中管制员提供有效的决策辅助信息，切实减轻空中管制员的工作负担，提高空中飞行的安全性与管制效率。

3.人工智能系统在空中交通管理中的实现方式

在空中交通管理过程中，相关技术人员需要科学应用人工智能技术，保证可以提升空中交通管理工作质量。

3.1 人工智能系统飞行流量管理辅助决策的实现途径

人工智能系统中的子系统模块飞行流量管理模块主要结合了空域资源的空闲概念和辅助决策以及A算法。人工智能系统飞行流量管理模块主要在飞行流量管理管理数据库的基础上，对相关的数据进行存储和读取，并对空中交通流量进行预测，以预测飞行冲突。在建立A算法数学模型时，主要参考基本容量模型。A算法数学模型主要用来对空中航班您进行静态和动态的排序，人工智能系统就是通过这种途径实现飞行流量管理辅助决策的。

其中在建立飞行流量管理数据库时，要给予充分的重视，因为保证飞行流量管理数据库的建设客观、准确是非常重要的。因为，飞行流量管理数据库中的数据可以直接的影响到辅助决策的有效性，如果数据不准确，那么人工智能飞行流量管理模块所做出的辅助决策也就没有任何参考价值，因此，要保证飞行流量數据库中的数据及时、准确和可靠。另外，ODBC是开放数据库间的互相连接的基础，也是进行连接的标准，还可以提供标准接口给SQL语言的存取；然后再对数据库的信息进行仔细的分析，通过飞行动力学计算出飞机降落的具体地点和时间，以便合理的对航班进行安排；在预测飞行流量冲突时，主要是通过比较流量和相应的容量，将相关的冲突的飞机架次、冲突时间和冲突地点列出来。

3.2 人工智能系统飞行冲突探测与解脱辅助决策的实现途径

人工智能系统中的飞行冲突探测与解脱辅助决策系统模块主要的工作就是将高效的避免飞机碰撞的方案提供给空中交通管制员，管制员作为一名工作人员，在工作中必定会产生一定的误操作，这也是不可避免的，然而，飞行冲突探测与解脱辅助决策系统可以对管制员决策中存在的不足进行弥补，并分析飞行冲突的情况，以找出有效的解脱方案。

飞行冲突探测与解脱辅助决策系统模块在进行推理时，为了完成其推理过程，需要遵循一定的规则：避免碰撞方案确定规则、航空器优先级别评定规则、建立避撞路线规则等。

4 空中交通流量管理措施

4.1 对空中流量进行实时控制管理

在行业中，实时流量控制是极为有效的流量管理措施，但是这种手段的技术性不够，在实施中缺乏合理性，也不够灵活。虽然空中管理系统发布流量控制工作，但是很多时候并不是空中管理因素导致的。实时的流量控制是航空以及机场等各方面保障能力受到限制，空中管理单位及时响应进行的，比如遇到恶劣天气或者突发情况。各单位之间对信息的掌握是不对称的，并且不能及时传递信息，因此空中管理系统通常是被误解的。不仅需要对先进的流量管理软件进行开发研究，使流量控制更加科学合理，还能够使信息传输和流通的渠道得以拓宽，使关键性的信息能够得到很好的传递，而且各单位之间也能有足够的时间应对空中的不利影响。

4.2 扩大空域自由

如果空域有很大的自由度，飞行流量的疏散程度就会增大，能够很好的解决空中交通拥挤的问题。如果航空器飞行的空域范围比较小，空中交通流量集中的程度就会增大。当前科学技术不断发展，作为空中交通管理部门，需要对飞行模式进行改变。在实际工作中，如果航空器不需要地面导航制定的航线飞行，地面管制单位有比较先进的雷达系统进行控制，空中交通飞行的安全性和运行效率就会得到提升，能够高效的利用空域，增加飞行的流量。

4.3 优化空中交通流量管理方式

当前我国空中交通流量管理水平还比较低，现有的管理方式无法满足空中交通流量的需要，主要是由于管制手段、方式等有效性不强，不同领域间的沟通不足，使区域管理方式也存在比较大的差异，管理效率不能得到全面提升。我国东南沿海比较发达的地区使用雷达进行管制，但是中西部经济欠发达地区，还使用程序管制方法。雷达管制的飞行间隔时间会减少，能够使空域容量增加，空中流量更加顺畅。

结语

在控制交通管理过程中，相关技术人员需要科学应用人工智能技术，并对其进行全面的分析与处理，创新人工智能技术的应用方案，并针对人工智能技术等全面开展相关活动。

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