智慧空管技術(shù)

專題主編 張洪海 《現(xiàn)代交通與冶金材料》2022.9,2（5）

空中交通管理是保障民用航空安全高效運(yùn)行的中樞。隨著航空運(yùn)輸量的持續(xù)增長以及運(yùn)輸航空、通用航空、無人駕駛航空等多類型飛行活動的融合發(fā)展，空中交通運(yùn)行態(tài)勢呈現(xiàn)出密集性、復(fù)雜性、混合性等特征，現(xiàn)有空管系統(tǒng)面臨著加強(qiáng)安全管理、優(yōu)化資源配置、提升運(yùn)行效率等諸多問題與挑戰(zhàn)。為深入推進(jìn)空管系統(tǒng)改革，民航局明確提出強(qiáng)安全、強(qiáng)效率、強(qiáng)智慧、強(qiáng)協(xié)同的“四強(qiáng)空管”建設(shè)目標(biāo)。作為“四強(qiáng)空管”的重要核心之一，智慧空管已經(jīng)被確定為“十四五”期間我國民航空管系統(tǒng)的發(fā)展主線。通過人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等與空管技術(shù)和設(shè)施設(shè)備的深度融合，能夠逐步提升空管系統(tǒng)數(shù)字化、智能化、智慧化水平，有效推動民航空管高質(zhì)量發(fā)展，對于加快建設(shè)民航強(qiáng)國、交通強(qiáng)國具有重要意義。

為促進(jìn)學(xué)術(shù)交流、加強(qiáng)成果宣傳，本專欄邀請了國內(nèi)長期從事智慧空管技術(shù)研究的專家和團(tuán)隊(duì)，從專業(yè)視角為讀者闡釋本專業(yè)領(lǐng)域的前沿?zé)狳c(diǎn)問題和創(chuàng)新研究成果。王思敏、楊磊等作者的《機(jī)場離場交通流擁堵實(shí)證與混合預(yù)測建模》面向機(jī)場離場交流擁堵預(yù)測問題，以浦東國際機(jī)場場面運(yùn)行為對象，建立了回歸分析、非穩(wěn)態(tài)排隊(duì)論和機(jī)器學(xué)習(xí)交互集成的數(shù)據(jù)模型雙驅(qū)動的混合預(yù)測模型，提升了機(jī)場離場交通流擁堵態(tài)勢預(yù)測的精度與合理性。趙寧寧、林典毅等作者的《航班運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)動態(tài)傳播建模與分析》基于華北區(qū)域的航班運(yùn)行數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)分析航班運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)因素，建立了航班運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)傳播動力學(xué)模型，研究不同情況下航班運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的影響規(guī)模、傳播速度、控制效果的特點(diǎn)和規(guī)律，并提出控制風(fēng)險(xiǎn)傳播的方案。勵瑾、鐘罡等作者的《城市低空無人機(jī)空中碰撞風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算方法研究》聚焦城市低空無人機(jī)運(yùn)行場景，以經(jīng)典的Reich模型為基礎(chǔ)研究建立了無人機(jī)與無人機(jī)、無人機(jī)與飛鳥之間的碰撞風(fēng)險(xiǎn)模型，實(shí)現(xiàn)不同航路構(gòu)型下無人機(jī)空中碰撞風(fēng)險(xiǎn)的量化計(jì)算。王非、張洪海等作者的《基于改進(jìn)A*算法的物流無人機(jī)航路網(wǎng)絡(luò)協(xié)同規(guī)劃》基于城市低空飛行環(huán)境以及物流無人機(jī)運(yùn)輸任務(wù)的基本特點(diǎn)，面向物流倉庫與用戶取貨點(diǎn)間貨物運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)行場景，以保障物流運(yùn)輸安全性和高效性為目標(biāo)，提出了一種城市區(qū)域物流無人機(jī)航路網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法，能夠有效降低航路網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度與無人機(jī)運(yùn)行代價。

本專題文章展示了國內(nèi)科研人員在智慧空管技術(shù)領(lǐng)域的部分研究與探索，希望相關(guān)成果能夠?yàn)閷W(xué)術(shù)同行提供參考借鑒、為交通運(yùn)輸行業(yè)管理決策提供有益啟示，從而為實(shí)現(xiàn)民航強(qiáng)國、交通強(qiáng)國的戰(zhàn)略目標(biāo)貢獻(xiàn)智慧。