《【精品】基于交通地理信息系统的思维方式的一套民航突发事件的应急解决方案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【精品】基于交通地理信息系统的思维方式的一套民航突发事件的应急解决方案（64页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,基于交通地理信息系统的思维方式的 一套民航突发事件的应急解决方案 -以电影中国机长中的民航灾难事件为背景,CONTENTS,目录,01,02,云平台与云计算,03,04,物联网与人工智能,大数据与数据挖掘,5G技术的应用,引言,电影中国机长：在这场民航突发事故中，我们所看到的宏观现象是飞机本身出现的各种硬件问题，如挡风玻璃的碎裂，引擎的损坏，与塔台的通信故障等；也有外界环境的干扰，如陡峭的地形，恶劣的突发天气等。然而这场事故中还存在有诸多微观因素，在飞机发生事故时机组人员与塔台之间的通讯时间较长，效率较为低下，往往一条命令需要确认多次。同时，飞机在断开与塔台的通讯后只能依靠机组人员的经验对当
2、前局势进行判断，在紧急情况下对于机组人员的压力过大很容易导致操作失误等问题，这实则浪费了许多拯救事故的黄金时间。得益于现今世界科技在数据方向的飞速发展，云平台、云计算、数据挖掘、大数据、物联网、5G、人工智能等技术的不断成熟让我们可以去预测当这些技术可以被我们得心应手的使用时，一套精准、低风险、低成本的民航突发事件应急解决方案便能够被设计出来。,5G互联，畅想未来,CONTENTS,目录,01,02,全新的交互形式,03,5G与民航突发事件,通讯系统的革新,01,PART ONE,通讯系统的革新,3G,4G,5G,未来,通讯技术的革新,定义,交互,特性,方案设计,5g技术的定义即第五代移动通信
3、技术，这是目前最新一代的蜂窝移动通信技术。,在5g技术下，飞机在飞行过程中产生的庞大数据量可以直接实时显示在塔台的计算机中并由计算机自动转换为可分析的图像。,5g的性能目标是高数据速率、低延迟、低成本、省能源，同时又支持提高系统容量和大规模设备连接。,在5g技术可支持大规模设备、大连接密度的能力下，民航突发事件如飞机硬件突然故障等情况会以数据的形式反映出来。,通讯技术的革新,在民航上，机组人员与塔台的通讯效率将大大提高，提高的方面不局限于延迟的降低，更使得塔台在规划目前在航线上各个飞机申请高度变化、速度变化上可以直接通过飞机上安装的空间三维传感器提供的高度、速度等数据，结合机组人员的请求迅速做
4、出调度。,与塔台的交流,每一架在运行的飞机的各项数据都可以近乎实时同步在塔台的数据库中，某一架或者多架飞机出现突发硬件故障时，飞机上的传感器会通过5g迅速将故障信息传递至塔台，塔台方面可将数据库中的各项数据调出以各类图形的方式可视化，并可以迅速将调度方案（需要调整的高度或速度或更改的航线）通过5g精确的传送至故障飞机上。,航线处理,通讯技术的革新,02,PART TWO,全新的交互形式,数据可视化,数据的快速分析,数据的即时同步,全新的交互形式,飞机在飞行过程中产生的庞大数据量可以直接实时显示在塔台的计算机中并由计算机自动转换为可分析的图像。,在收到故障飞机传输来的各项数据后能够通过数据快速修
5、正飞机航线、速度、高度等，以便决策者可以更快更及时地进行决策。,但凡出现任意一架飞机的数据异常塔台都可以第一时间发现并于异常飞机的机组人员沟通，将隐患提前发现并解决。,全新的交互形式,03,PART THREE,5G与民航突发事件,拟定方案,5G与民航突发事件,云计算与云平台,CONTENTS,目录,01,02,民航运输专用云,03,民机故障预测和健康管理,云平台和云计算,01,PART ONE,云平台和云计算,软件即服务,附着服务,未来云平台,云服务,户内客户端通常是一个浏览器或其他简易客户端。,每个户内应用自身都有一定功能，它们可以不时地访问云里针对该应用提供的服务，以增强其功能。,提高同
6、类系统间的交互性，便于数据对比、技术更新,云服务的类型,兼容性：能够处理几乎所有类型的海量数据，例如文档、图片、视频、音频、微博、电子邮件等,卓越的计算能力：数据处理的速度非常高，可以瞬时完成对数以万计的数据的处理，几乎没有延迟,数据同步提高同类系统间的交互性，便于数据对比、技术更新,云计算的优势,云平台的优势,高可用（顺利运行于56K拨号环境与商业卫星网络环境）,有效集成、无缝整合,高智能（智能集群技术、自我诊断、动态资源分配管理、智能回复）,弹性虚拟计算（根据不断变化的业务需求，快速提供动态灵活、弹性、共享、高效的计算资源服务）,从业务诊断到快速实施交付,从运维服务到监控管理,全生命周期管
7、理,02,PART THREE,民航运输专用云,获取数据,数据分析,信息交互,最优规划,1. 利用云平台实时获取飞机飞行过程中的各类数据信息并且反复计算调整，实时掌握飞机的飞行状态。同时将一个数据进行多个备份，这大大提高了容错性。,3. 云数据传输层基于数据传输总线完成各种数据来源和各级云节点间的信息互联，实现各种数据的高效流转，从而可根据故障状态快速反应，,2. 实时监控模块的数据来源通常是ACARS报文数据。飞机通过空地链路将ACARS报文传送到地面基站，地面应用系统实现对报文的接收和解码。一旦飞机出现故障，可实时得到飞机的实时故障信息、重要参数状态，实现对运行环境的全面感知，并通过各种接
8、入网络将感知信息向上层汇聚,4. 云平台会将提交的海量任务同时进行处理，在有限的时间内将大批量的任务分配到有限的资源上，快速对此时的各种需求变化进行调整，得到飞机避难路线最优规划,飞机运营时突发状况的处理,03,PART FOUR,民机故障预测与健康管理,它是指采用最少的传感器尽量全面地收集表征系统的各类数据，借助多种推理算法和智能模型来监测、诊断和预测系统的状况，评估相应系统的内在情况，在系统检测出故障前能够准确地预先估计，并根据采集到的各类数据信息制定相应的后勤保障机制以达到系统视情维修的目的。其中，健康是对系统状态的描述，通过对系统进行状态监控、故障诊断及故障预测描述其是否正常工作，若不
9、正常，则描述其偏离正常的程度;管理是指系统的管理行为，通过组织、协调、优化与系统相关的活动，提高地面维护和空中使用的效率和系统在全寿命周期中的使用效率，最终降低维修成本。,概念：,一体的信息化结构：降低飞机寿命周期成本,离线诊断功能,线上实时跟踪诊断功能,远程诊断功能,后勤保障功能,基于云计算的PHM（故障预测与健康管理）体系,定时维修、 事后维修,视情维修 按需维修,核心：故障预测技术,可以改进传统体系通用性低、知识利用率低等的缺陷,机载PHM系统,空地数据链系统,地面维护管理系统,PHM,负责实时监控飞机各系统健康状况并对出现的异常情况进行诊断和预测推理，来增加系统的可靠等级、可用程度和安
10、全水平。,是机载PHM和地面维护管理系统的连接纽带，将机载PHM健康状态及维修需求传送给地面维护管理系统，使后者及时做好后勤保障，从而缩短维修时间,以维修管理数据库为中心，实时接收空地数据链系统传送的飞行数据，更新系统中的维修数据，并结合具体的模型算法评价其健康状况，对系统或部件的故障进行预先估计，根据故障预测模型进行寿命预测。通过专家知识库确定对系统和部件已经发现的故障或是将要出现的故障采取维修措施，并动态调度维修资源，生成自主后勤保障决策，实现快速维修,PHM体系构架（按物理组成）,PHM体系构架（按功能层划分）,多层级的综合管理系统,将获取的数据在处理层去噪、平滑等操作,将处理后的数据在
11、此层分析，得出部件、子系统、系统的状态,利用的得到的状态在此层判断故障发生的位置，并分析故障成因,预测部件或子系统未来状态及状态走向，估计发生故障的时间,准备人力、设备、航材等维修资源实现后勤保障,PHM系统与用户的交互界面，设定想要查询的参数，直接操作PHM系统中其他功能层的信息,故障预测层,总结：,数据资源云,信息预警云,任务分配云,云平台中保存通过各类传感器获取的飞机运行数据，其中包括历史飞行数据如发生故障的地理方位、天气状况、飞行时间、故障的零部件等和运行飞机数据如各飞机航线、机场方位、指挥塔台等信息,通过云计算对历史故障的相关数据用算法进行分析并得到各类故障的发生的概率分布曲线，同时
12、对现行飞机所处环境进行分析，利用气象预报数据和路线提前计算故障概率,利用仿真模拟系统规划最优迫降路线、针对飞机有坠毁风险的救援方案，并进行任务分配,大数据技术,大数据技术在民航领域的应用,CONTENTS,目录,01,02,大数据技术的提出,03,04,大数据技术应用于民航安全,大数据技术应用于民航运营,大数据,01,PART ONE,大数据,1.1 何为大数据？,理财利器,畅通出行,因材施教,管道增值,平安城市,有效传播,精准营销,职能服务,看病高效,大数据的应用领域,1.1 何为大数据？,图2 大数据的应用领域,02,PART TWO,大数据技术的提出,2.1 大数据技术的提出背景 2.2
13、 何为大数据技术？,2.1 大数据技术的提出背景,实例,现状,单纯的一部喷气式引擎就能够在半年内产生容量大小高达10 TB的数据内容,必要性,通过对大数据的应用，对数据进行收集和分析，是促进民航运营管理尤其是民航安全管理的重要方式,大数据技术,数据项目多，存放和管理很零乱,过于追求精度，忽略了数据的全面性及背后的含义,数据仓库仅仅是个仓库，调用数据的流程复杂,2.2 何为大数据技术？,大数据技术,从各种各样类型的大数据中获取庞大的数据信息、迅速提取有效信息、专业化处理的技术，称为大数据技术。,03,PART THREE,大数据技术应用于民航运营,实例：北京大兴国际机场拟定使用大数据技术进行民航
14、运营管理,实例：北京大兴国际机场拟用大数据技术进行民航运营管理,在民航局运行监控大厅屏幕上，工作人员可使用大数据系统实时监视航班从地面推出、滑行、起飞、到空中高精度的多视角的飞行全过程,总体掌控大兴机场起降航班的飞行计划、运行动态、旅客信息、机组人员、运输客货等情况,通过大数据技术，可以实现全面统筹全国航空公司、机场、空管等保障单位的总体运行,图3 航空大数据可视化展示,图4 加长大数据应用的“一站式”解决方案,图5 民航-浦云数据,图6 智基航空大数振回规化分析未策平台,大数据技术在民航,04,PART FOUR,大数据技术应用于民航安全,4.1 案例一：“预测性”维修 4.2 案例二：预测
15、未来天气信息以修正航线 4.3 案例三：热力图等数据地图可视化分析处理,4.1 案例一:民航突发事件的实体识别,大数据技术能够对民航突发事件进行实体识别，对民航突发事件的事发时间、航空公司、飞机型号、注册号、航班号、起飞地、目的地、乘客人数、机组人数、事发地点、伤亡人数、事发原因和事发结果等实体进行识别，并将数据整合、存储，快速、及时、高效地将突发事件信息传回指挥中心，为指挥中心工作人员对民航如法事故的决策及下一步开展救援工作的有序进行奠定了基础。,4.1.1 大数据技术的应用原理：,图7 实体识别及其后续工作,4.2.1 问题背景：,指挥中心的决策者往往无法及时得到事故现场第一音视频信息，无
16、法准确决策。此外，由于民航领域的特殊性，音视频属于机密数据，涉及国家安全。因此，数据传输的安全性和有效性都需要得到保证。,4.2.2 大数据技术的应用原理：,评价：,确保了民航应急事件现场音视频数据安全、无误、实时地传回指挥中心,让决策者在第一时间有亲临突发现场的体验、提高民航应急事件处置水平。,建设数据库,储存数据,找出故障隐患,建立故障模型,图8 音视频的加密传输及其后续工作,4.2 案例二:事故实时音视频的加密与传输,舱内疏散阶段,舱门至地面滑行阶段,地面人员分拣疏散阶段,由于机舱内旅客之间、旅客与环境之间的陌生程度加快了突发事件时恐慌感的蔓延、加大了对行人的影响,机舱疏散到地面时,会因为其面积广阔,环境复杂等因素,紧张程度高于临界值,仍具有恐慌的心理和从众现象,4.3 案例三:机舱人员的疏散,人员疏散阶段,人群心理恐慌因素、可用舱门及其位置组合、人为干预的因素影响着事故发生后机舱内人员的疏散行为，大数据技术将综合这些数据，通过数据挖掘
