基于大数据的空中交通流量管理方法

张上健

摘 要：大数据被广泛应用于航空行业，对空中交通流量管理具有重要意义。本文阐述了大数据与空中交通流量管理的相关概述，分析了当前我国空中交通流量管理存在问题，提出了基于大数据的空中交通流量管理方法。

关键词：大数据;空中交通;流量管理;方法

引言

随着我国航空运输业的蓬勃发展，空中交通流量不断增大，甚至接近饱和，造成飞机航班延误情况时常发生，并导致一系列的连锁反应，严重影响了空中飞行的安全。大数据的出现以及大数据技术的应用能够对海量的数据信息进行搜集和分析，对空中交通流量管理具有重要作用。因此，研究基于大数据的空中交通流量管理办法具有重要性。

1 大数据与空中交通流量管理的相关概述

空中交通流量，可以理解为在单位时间里和一定的空域范围，航空器飞行的数值[1]。国际上将空中交通流量管理定义为最大限度利用空中交通管制的可用容量，让交通量与容量相适应，以此实现对空中交通流量的监控与管理，保障飞机飞行的畅通与安全[2]。空中交通流量管理有利于对某一空域的航空器进行实时监控，避免飞机飞行发的航线以及飞行的数量过于集中，以此促进空中交通管制的顺利进行，降低飞机航班延误的概率，保障飛行的飞行安全。首次提出大数据概念的人是麦肯锡，他认为大数据已渗透到各行各业之中，是至关重要的生存因素。当前大数据逐渐在航空运输业中得到应用，对我国空中交通流量管理具有重要意义。第一，利用大数据进行空中交通流量管理有利于进一步完善民航空管监控系统。大多数航空公司在运用大数据进行管理时，都会加大空管监控设备的研发，例如建立数据分析平台。这种航空监控数据平台的建立能够帮助航空公司实现对海量数据的搜集与分析，从而有助于提高空中交通管理的水平。第二，利用大数据进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设水平。当前许多航空公司都非常重视对数据的利用，力求通过数据实现信息资源共享，建设一个协同决策的信息监控网络，以此进一步提高我国航空公司的信息监控能力，大力提高其信息化建设力度。第三，利用大数据进行空中交通流量管理有利于保障空中交通的安全，提高空中交通运输的效率，并促进航空管制系统的数据技术研发力度。飞行的安全是航空管制的重点，利用数据可以及时反馈空中交通流量情况，有助于监测飞行密度以及空域容量等，从而保障飞行的安全及运行效率。反过来，人们对飞行安全性的需求也促进了航空管制系统进一步研发先进的数据技术。

2 当前我国空中交通流量管理存在的问题

2.1空中交通流量管理人员素质不高

空中交通流量管理人员是保障飞行安全和飞行畅通的重要角色，也是空中交通流量管理的主体。然而在实际的管理过程中，存在有空中交通流量管理人员素质不高的问题。主要表现为当前很多管理人员缺乏专业性的空中交通流量管理知识和管理能力，大多数管理人员在安排航线和飞机的起飞、降落等都会依靠以往的工作经验，很少站在空中交通流量管理的专业角度思考问题。其次，就算管理人员具备有相对完善的空中交通流量管理知识体系，但是也会受到各种因素的影响，造成其管理水平较低。

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为飞机在空中飞行范围的大小。一般来说，空域自由度越大，空中交通流量越能够得到疏散和合理分流，能够有效解决飞行拥堵的状况。反之，空域自由度越小，管理人员在进行空中交通流量疏导时难度越大，飞机只能在有限地空域范围内进行飞行，造成飞机拥堵状况频繁发生。与此同时，我国飞行流量呈现出分布不均的问题，受地域差异以及经济发展水平差异的影响，我国飞行流量大多集中于沿海地区以及华北地带，造成飞行流量集中地区的空域自由度相比于其他地区的空域自由度更为有限，不利于管理人员进行流量疏导和分流等。

2.3空中交通流量管理方式相对落后

空中交通流量管理的重要影响因素在于管理方式，科学合理的管理方式对空中交通流量管理具有重要的积极意义，但是当前我国空中交通流量管理方式相对落后，严重影响了我国的飞行安全。追究其缘由，主要原因在于管理人员对先进技术的应用远远不够，造成管理方式过时和落后。虽然当前我国民航局加大了对管理技术与资金的投入，但是各个地区的管理方式不同，对先进技术设备的使用状况不同，使得航空公司在进行空中交通流量管理时差异较大。同时，很多管理人员在进行管理时，仍然习惯于采用以往的方式进行管理，没有与时俱进沿用先进的数据技术进行分析与管理。

3 基于大数据的空中交通流量管理方法

在大数据时代下，数据搜集、分析与提炼具有重要的价值。同时，大数据在空中交通流量管理中的应用具有重要意义。为了更好地解决当前我空中交通流量管理存在的诸多问题，可以从大数据 的角度出发，探寻空中交通流量管理的方法。

3.1基于大数据，加强空中交通流量管理人才队伍建设

管理人员对于空中交通流量管理具有重要的作用，高素质的管理人才可以极大促进空中交通流量管理质量。因此，在大数据时代下，务必要加强空中交通流量管理人才队伍的建设。首先，要加强管理人员数据搜集、分析以及处理能力的培养，定期对空中交通流量管理人员进行数据信息素养的培训，锻炼管理人员的专业素质以及良好应急处理能力。其次，可以根据当前航空公司的发展需要以及项目的需求及时调整管理团队的发展策略，采用大数据系统人才培养模式，借鉴优秀的数据人才培养经验对空中交通流量管理人员进行培养，以此建设一支专业化的数据型空中交通流量管理人才队伍。

3.2基于大数据，增大空中交通流量管理的空域自由度

空域自由度极大地限制了空中交通流量的分流与疏导，因此基于大数据，可以通过增大空域自由度的形式来加强空中交通流量管理。一般而言，倘若飞机只能限制于某一空域范围进行飞行，势必会增大流量拥挤的现象，造成很多飞机拥堵。但是倘若飞机能够不按照陆地导航设备设置的路线飞行，而是通过先进的雷达技术进行实时监测并及时调整航线的话，就可以很大程度上增大空域自由度，减少飞行流量拥堵现象。因此，利用大数据进一步研发雷达监控技术可以提高空域的使用率，从而有利于空中交通流量管理。

3.3基于大数据，利用人工智能技术创新空中交通流量管理方式

大数据时代下，先进的科学技术能够为空中交通流量管理提供新的管理方式。其中，基于大数据的人工智能技术能够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术创新空中交通流量管理方式。首先，可以通过人工智能技术对飞机航迹进行预测，并搭建具有强大数据分析与处理能力的飞机航迹预测模型，提前预知飞行路线，保障飞行安全。其次，可以通过人工智能技术进行飞行冲突的监测。在飞行过程中，可以建立完善的航行数据库，包括空域容量以及飞行流量两大部分，然后增添飞行冲突的预测方法以及其他管理规则，再通过人工智能技术及时监测飞机冲突，并提供解决冲突的措施。

4 结语

总而言之，随着航空运输业的快速发展，空中交通流量管理应当成为当前航空公司的重点工作。大数据对于空中交通流量管理具有重要的积极作用，能够为空中交通流量管理提供一种的思路以及框架。因此，务必要结合实际情况，基于大数据探索空中交通流量管理的方法。

参考文献：

[1]熊燃. 空中交通流量管理方法初探[J]. 物联网技术， 2013， 000（011）：87-89.

[2]刘浩. 成都地区空中交通流量管理现状及优化对策思考[D].电子科技大学，2015.

（重庆空管分局，重庆 401120）