[发明专利]一种面向智慧空管系统的航班延误智能预测框架

说明书

本申请提供一种面向智慧空管系统的航班延误智能预测框架。该预测框架包括：感知层、传输层、处理层、服务层、应用层。感知层，用于采集与空中交通运行相关数据；传输层，用于将与空中交通运行相关数据传输至处理层；处理层，用于将与空中交通运行相关的数据作为实体的属性，填充至面向空中交通管理运行领域的知识图谱中，得到填充后的知识图谱，并对填充后的知识图谱进行知识推理，得到与空中交通运行相关的数据对应的初始决策信息；服务层，在应用层接收到来自空中交通部门的客户端的服务请求时，基于初始决策信息，为空中交通部门提供智慧空管服务；应用层，用于向客户端输出所述智慧空管服务对应的待执行指令。通过该预测框架实现了信息和知识的可信交互。

技术领域

本申请涉及智慧民航领域，具体涉及一种面向智慧空管系统的航班延误智能预测框架。

背景技术

空中交通管理(简称“空管”)系统用于维护空中交通安全和空中交通秩序并保障空中交通畅通。根据通信导航监视/空中交通管理(Communication，Navigation，Surveillance and Air Traffic Management，CNS/ATM)架构，将空域分区管理作为空中交通管理系统的基础。在此基础上，各个空中交通部门分工协作以实现空中交通管理。随着航班量不断增加，保证空中交通安全的压力不断增加，现有的空中交通管理系统的局限性逐步体现：(1)飞机与地面设施(例如通信设施等)以及空中交通部门(例如空管部门、航空公司、机场)之间信息共享不充分，导致飞机实际飞行信息与地面设施信息不一致，甚至偏差大，进而导致地面设施难以对飞机的飞行情况进行准确的预测。(2)当使用上述以空域分区管理为基础的空中交通管理系统进行空中交通管理时，对航班飞行的全阶段进行分区管制，进而导致全局性考虑不足。况且，空中交通部门(例如空管部门、航空公司、机场)之间缺少协同决策的方法和能力，进而导致空中交通运行难以达到较好的运行状态。

针对上述飞机与地面设施以及空中交通部门之间信息共享不充分，以及，对航班飞行的全局性考虑不足的问题，提出了一种智慧空管系统的概念。该智慧空管系统可以通过物联网、云计算、移动互联网、大数据等技术，推进空中交通服务、流量管理和空域管理等运行流程，以实现信息和知识的可信交互，进而提高对空管运行的监测预警能力以及应急响应速度，达到提高空管运行效率的技术效果。

但是，针对该智慧空管系统，其体系架构目前尚未明确。

发明内容

本申请提供一种面向智慧空管系统的航班延误智能预测框架，以解决智慧空管系统体系架构尚未明确的技术问题。

本申请提供一种面向智慧空管系统的航班延误智能预测框架，所述预测框架包括：感知层、传输层、处理层、服务层、应用层；

所述感知层，用于采集与空中交通运行相关数据；所述与空中交通运行相关的数据包括至少两种属性的数据，不同属性的数据来自所述感知层中不同种类的感知设备；

所述传输层，用于将所述与空中交通运行相关数据传输至所述处理层；

所述处理层，用于将所述与空中交通运行相关的数据作为实体的属性，填充至面向空中交通管理运行领域的知识图谱中，得到填充后的知识图谱，并对所述填充后的知识图谱进行知识推理，得到所述与空中交通运行相关的数据对应的初始决策信息；

所述服务层，用于在所述应用层接收到来自空中交通部门的客户端的服务请求时，基于所述初始决策信息，为所述空中交通部门提供智慧空管服务；

所述应用层，用于向所述客户端输出所述智慧空管服务对应的待执行指令。

可选的，所述智慧空管服务包括下述至少一项：

航空流量预测、航空监视信息、气象预报、航空情报信息、机场运行态势。