民用航空智能交通管理的应用

张元

摘 要：智能交通管理已逐渐应用于民用航空交通管理的方方面面。它使用各种先进技术，提升民航交通管理的智能化程度，保证民航运输安全高效环保，是今后民航发展的趋势。

关键词：民用航空;交通运输管理;智能交通

1 民用航空智能交通管理的概念

民用航空智能交通管理是将各种技术应用于民用航空交通管理，以实现其智能化、自动化的目的。这些技术包括但不限于自动控制理论、电子控制、人工智能、物联网技术、信息技术、通信技术、传感器技术、计算机技术等。其本质是用智能化的手段管理民航交通，使信息传递及时、准确、高效，让交通管理安全、效率、合理。以先进的技术提升民航运输容量，减轻交通负荷，增大安全阈值，提高运行效率，减少能源消耗，降低环境污染。由于智能交通能改善不断增长的航空量产生的各种问题，近年愈发受到重视，并且也是人类航空发展的必然趋势。

2 当前应用

目前，民用航空交通管理已广泛使用现代化技术，机场、空域容量显著提升，同时也使得民航交通管理愈发智能化，这在下面几个方面有较为明显的体现。

2.1 数据分析与决策

通过大数据分析，智能化算法，航空交通管理人员可以获得更优化的交通管理方案。协同决策系统（即CDM系统）的使用就是一个成功的例子。在当前，协同决策系统已广泛在运行控制中心、空管机构、机场、航空公司中使用。它通过多方信息的共享，用计算机在运行规则和流控管理的条件下做出离岗航班排序、流控信息发布和起飞时间预计，使机场运作更加高效，航班时刻更正点。同时它还创建了一个公开透明的运行环境。使用CDM系统的机场，航班正常率一般有5%至15%提升。

2.2 通信

从陆空通话的高频、甚高频，到卫星电话都属于民航通信的范围。现今的通信早已不局限于语音通信，通过的网络进行数据传输也是一种通信方式。使用航空固定业务电信网拍发航行报是当下民航活动的必要部分，我国的FPL报已统一由计算机自动发报，起飞落地报也可以自动拍发，大大提升了效率。

2.3 导航

PBN技术目前已普遍使用。飞行管理系统接收到GNSS定位信号，结合目标经纬度，计算出预计飞行航迹。同时使用自动控制系统，实现飞机的自动驾驶。定位、导航、自动驾驶相结合，在提升航行精确性的同时也减少了驾驶员的工作负荷。

2.4 监控与告警

二次雷达、ADSB的使用，让空管人员直观清楚地了解到天上的动态，而在地面，场监雷达、摄像头都是很好的监控手段。设置安全距离，让系统自动提示告警在一定意义上可以提升运行安全性。飞机上装载的TCAS可显示飞机周围的交通情况，RA功能会自动播报语音提示避撞操作。

3 不断完善与优化

民用航空交通管理的智能化已是发展趋势，如何进一步完善与优化是当前正在探索的议题。下面从多个方面出发，探讨如何进一步利用智能化的交通管理为民用航空服务。

3.1 数据融合共享

当前已是大数据的时代，数据越全面、准确、及时，对决策者就越有利，人如此，对计算机也如此。要实现地空一体化、民航交通智能化，需要二次雷达、ADSB、场面监视雷达、CDM系统、卫星信号、气象信息、地形信息、军航通航活动等多个数据。任何自然或人为因素，只要对民航交通产生影响的都可以收集。将空中交通信息、气象信息、地形数据等传入飞行管理计算机对提升自动驾驶的品质有助益。飞行管理计算机和空管指挥系统的数据连通，将实现飞行指挥从语音化到数字化的转变，数字放行就是管制指挥数字化的先例。空管系统将雷达、ADSB、CDM等数据相融合，既能提供地空交通指挥预案，还能优化离港排序、流控发布等等。旅客与机场、航空公司的信息交互，不但可以让旅客免于晚点或过早到机场，也可以让机场、航空公司做好准备和预案。数据融合的优势显而易见，然而如何让数据可交互，让数据更全面并且及时准确是我们将要攻克的难题。

3.2 操作界面优化

当下民航的从业者，很多都面临生产系统繁多的问题。各种刚刚开发的新系统五花八门，虽说对提升运行品质有所帮助，但也会增加工作人员负荷。将各种系统融合整理成几个甚至一个系统是当务之急，这样不但提升了工作效率，还能减少工作人员负荷，降低错忘漏的风险。这就需要上面提到的多种数据的融合，同时技术攻关、多方合作也很有必要。

3.3 航路航线优化

航路航线的优化对民航运输的意义不言而喻，我国不断地在进行航路航线优化，特别是近年来PBN技术普及，优化愈加频繁。用计算机编写算法进行航路航线优化显然具有优势，它省时省力而且不易出错。让计算机提出优化方案，人工进行选择和审查是一个很好的优化方法。

3.4 进一步智能化

对于飞机的运行轨迹，无论是在空中还是地面，如果有足够的数据和合适的算法，理论上它们都是可以由计算机规划的。在当前，智能化的离港排序已经在应用，进一步的智能化还能为管制员提供地空交通指挥预案。流控发布在数据足够，算法先进的情况下，计算机会比人工更加准确迅速。进一步智能化的同时，也要保证在智能化运行时，如果需要人为干预可以立即切入，进行人工操作。

3.5 多方交互

维护好航班正点，保证民航的安全高效需要各方的努力。航空活动的参与者不仅可以就信息数据相互沟通共享，还可以表达自己的需求意愿，这会让智能化的交通不光安全高效，而且更加人性化。航空活动参与者不光是各个航空部门、机构，还是旅客、旅行社，甚至是头顶上有飞机飞过的居民。

3.6 检查系统

保证民航交通安全高效需要智能交通系统的数据、决策准确无误。数据的准确一方面是依靠更加先进的收集、传输手段，另一方面可以靠计算机检查，综合有关联的数据，对比历史数据进行评估。智能交通系统提出的决策方案同样可以用计算机进行检查，综合相关数据，对比历史方案以及人工定下的规则等等。智能化系统还能检查软硬件运行情况、设备故障、运行环境等各种问题。

4 结语

智能交通已经在民航交通管理中广泛应用，并发挥着积极作用。今后民航智能交通管理将是工作重心之一，應用于更多的环节，收获更好的效果。