用于建模空中交通管理中直飞、冲突检测与解决操作的基于经验数据的智能体模型

我们提出了一个空中交通管理社会技术复杂系统的基于智能体的模型，旨在战术层面建模飞机与空中交通管制员之间的交互。该模型的核心由冲突检测与解决模块以及直飞模块组成。直飞是空中管制员给出的飞行捷径，旨在加快飞机在特定空域内的通行速度，从而便利航空公司运营。在每次飞行的航路阶段，由于不详细的飞行轨迹规划或扰动既定飞行计划的不可预见事件，飞行轨迹之间可能会出现冲突。我们的模型执行局部冲突检测与解决程序。一旦飞行轨迹被处理为无冲突，模型便会通过发布直飞指令来寻求系统效率的可能提升。我们给出了一个基于真实数据的模型校准示例。随后，我们展示了模型在生成场景模拟方面的能力，这些模拟能够提供关于空中交通管理系统的深刻见解。我们表明，经过校准的模型能够再现空中交通管制员操作在地理上局部化的存在。最后，我们使用该模型研究了直飞与冲突解决之间的关系 (i) 在管制员具有完美预测能力的情况下，以及 (ii) 在飞行轨迹预测存在一定程度不确定性的情况下。