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机场管理中的人工智能

Mostafa Ibrahim

5 分钟阅读

2024年9月9日

了解机场管理中的人工智能如何彻底改变安全性、效率和运营。

有效的机场和飞机管理对于确保安全、效率和无缝的旅行体验至关重要。然而,管理现代机场的复杂运营和飞机的复杂维护带来了巨大的挑战。从最大限度地减少停机时间到实施人工智能驱动的航空技术以符合严格的安全法规,该行业越来越依赖机场管理中的人工智能来克服这些障碍。

人工智能(AI)正在成为应对这些挑战的首选解决方案,有潜力实现大约 30% 的航空业任务自动化。从提高飞机检查的准确性到优化预测性维护和机队管理,人工智能正在改变机场的运营方式,并改善飞机的整体管理。 

这种对人工智能日益增长的依赖不仅仅是一种趋势,它正迅速成为航空业未来的关键组成部分。根据 Symphony Solutions 的数据,全球航空人工智能市场预计将从 2022 年的 7.2805 亿美元增长到 2031 年的 230 亿美元。

人工智能在机场管理中的作用

人工智能正迅速成为机场运营的重要组成部分,它为曾经耗时且容易出现人为错误的流程带来了效率和精确性。无论是检查飞机、提高安全性还是管理乘客流量,人工智能都在产生重大影响。让我们仔细看看人工智能在机场管理中发挥的关键作用,以及它如何帮助该行业。

基于人工智能的飞机检查

基于人工智能的计算机视觉系统正在通过自动化关键任务来重塑飞机检查。 这些系统可以快速检测飞机机身上的损坏,例如机翼或机身上的裂缝。 他们还可以检查发动机是否有液体泄漏,并检查起落架是否有任何磨损迹象。 这种自动化检查有助于及早发现安全问题,减少停机时间并使飞机保持最佳工作状态。

图 1. Ultralytics YOLOv5 模型检测航空发动机上的缺陷,包括腐蚀(a 和 b)和缺失的热障涂层 (TBC)(c 和 d)。

机场安检和监控中的人工智能

人工智能正在将机场安检提升到新的高度,使其更加智能和高效。计算机视觉是这一转变的关键部分,在安检的多个方面发挥着至关重要的作用。例如,在行李处理和扫描过程中,可以利用Ultralytics YOLOv8等计算机视觉模型来执行各种任务:

  • 目标检测 这涉及识别对象。在机场中,这种智能解决方案可用于在行李处理期间跟踪传送带系统上的手提箱或其他行李,或在行李安检期间检测手提箱内的物品。该模型通过在这些物体周围创建边界框来突出显示它们,使机场工作人员能够更有效地监控和管理行李,确保不会错放、遗留任何物品或造成安全威胁。
  • 分割 分割包括将图像划分为不同的区域,以隔离和分析特定区域。在机场安检中,分割有助于更容易地检测到隐藏物品或区分重叠物体,确保不会遗漏任何潜在威胁。
  • 分类 分类将检测到的对象分类为不同的类型,例如确定物品是武器还是无害物体。这有助于安保人员快速了解他们正在处理的事情并确定响应的优先级。

除了行李安检之外,人工智能还在面部识别行为分析等其他关键领域掀起波澜。人工智能驱动的闭路电视系统现在可以使用计算机视觉实时识别人脸,并将它们与监视名单进行比较,以快速识别可疑人员。但这还不是全部,这些系统还可以分析行为模式,标记可能被人类忽略的可疑活动,帮助安全团队更有效地应对威胁,从而确保繁忙机场中乘客和工作人员的安全。

图 2. YOLOv8 模型使用目标检测来识别和跟踪传送带上的行李。

客流管理中的人工智能

管理繁忙机场的客流并非易事,但包括机器学习和计算机视觉在内的人工智能算法正在帮助简化这一过程。通过分析实时数据,人工智能可以通过识别模式和趋势来预测高峰时段,从而使机场能够更有效地分配员工并减少拥堵。这为旅客带来了从办理登机手续到登机的更加顺畅的体验。

图 3. 使用 Ultralytics YOLOv8 在机场售票柜台进行队列管理

AI 在机场管理中的优势

人工智能使机场管理更加智能和高效,带来了一系列优势,可以提升运营和乘客体验。

提高运营效率

集成 AI 以提高机场效率可以显著提升运营管理水平。通过实时分析大量数据,AI 有助于减少延误、优化资源分配并确保一切顺利运行。无论是调整高峰时段的人员配置水平还是协调飞机周转,AI 都能确保机场运营尽可能高效。

提高安全性和合规性

AI在航空安全领域的应用正在设定新的标准,它能够以更高的精度执行检查,发现人工检查员可能遗漏的缺陷。这有助于满足严格的法规,如要求系统主动管理安全风险的ICAO Annex 19,以及要求AI驱动的检查与人工检查一样彻底的FAA。通过遵循这些规则,AI系统可以提高安全性。另一个例子是AI如何增强行李安检,使用先进的算法快速扫描和检测危险或非法物品,而无需人工检查。 

成本降低

虽然 AI 极大地提高了效率和安全性,但它也有助于降低成本。从简化资源分配到减少延误,AI 驱动的决策可以更有效地利用资源,最终减少不必要的开支,并帮助机场以更具成本效益的方式运营。

改善乘客体验

人工智能在机场运营中的另一个优势是改善了乘客体验。人工智能驱动的系统可以加快办理登机手续的速度,更有效地管理排队,并提供个性化服务,例如建议前往登机口的最快路线。这些系统还可以通过面部识别自动执行流程,从而无需手动检查文件,使护照检查和登机更加快速和无缝。

例如,在新加坡的樟宜机场,人工智能驱动的系统旨在将办理登机手续的速度提高高达50%,通过简化安检流程、减少等待时间和改善机场整体通行效率来提升旅客体验。 这为旅客带来了更顺畅、更轻松的旅程,使他们的机场体验更加愉快。

挑战与缺点

虽然 AI 提供了显著的好处,但将其集成到机场管理中并非没有挑战。以下是一些需要考虑的关键障碍:

与现有系统集成

最大的挑战之一是将 AI 与许多机场仍在使用的现有遗留系统 集成。这些旧系统的设计并未考虑 AI,因此使它们协同工作可能既昂贵又耗时。该过程通常涉及重大升级甚至彻底改造,这可能会中断运营并需要大量投资。

对人工智能的依赖和可靠性问题

随着人工智能更多地融入机场运营,过度依赖这些系统存在风险。虽然人工智能可以自动化许多任务并提高效率,但它并非完全可靠。系统故障、技术故障,甚至人工智能的意外行为都可能导致中断。这就是为什么人工监督仍然至关重要,确保在人工智能系统遇到问题时始终有一个备用计划。

监管和伦理挑战

在机场管理中部署 AI 带来了一系列挑战。关于安全和数据隐私有严格的规定,确保 AI 系统遵守这些规定可能很复杂。还存在伦理问题,尤其是在 AI 驱动的监控和决策方面,需要仔细处理以防止滥用或侵犯隐私。

AI在机场管理中的未来创新

随着人工智能的不断发展,它在机场管理中的作用将进一步扩大,带来更高水平的效率、安全性和便利性。

人工智能驱动的自主系统

展望未来,人工智能已经在推动自主系统的开发,这些系统目前正在几个机场进行试验阶段。这些系统包括用于地面服务的自动驾驶车辆,例如为飞机加油、拖曳飞机以及在停机坪上运输行李或货物。伦敦希思罗机场等机场正在积极测试这些系统,以评估其运营价值和效率。 

此外,目前正在研究配备 AI 的自主无人机在空中监视方面的能力,旨在通过监控机场周边和其他关键区域来增加额外的安全保障。虽然这些技术显示出前景,但它们仍处于开发和测试阶段,并且在完全集成到日常机场运营之前正在进行改进。

图 4. 由 AI 驱动的 CargoPod 在希思罗机场自主运输货物,展示了未来机场地面服务。

智能机场与人工智能

智慧机场”的概念是另一种令人兴奋的未来发展方向。在这些人工智能驱动的环境中,从能源使用到乘客流动,一切都将得到平稳优化。 

人工智能可以使用实时数据管理照明、供暖和制冷系统,从而确保更高的能源效率并降低运营成本。乘客可以获得个性化的体验,人工智能可以帮助他们浏览机场,加快办理登机手续的速度,并根据他们的个人喜好提供服务。

图 5. AI 驱动的机器人在智能机场协助旅客,通过个性化服务提升旅行体验。

主要要点

人工智能正在以显著的方式重塑机场管理,使运营更高效、提高安全性并降低成本。从自动化飞机检查到提高安全性和优化乘客流量,人工智能正在帮助机场更顺畅、更有效地运营。

虽然人工智能在机场管理中的优势显而易见,但重要的是在充分利用这些进步的同时,认真考虑它们带来的挑战。系统可靠性、与现有技术的集成以及伦理问题等因素需要认真对待。在拥抱人工智能的同时,确保以人为本的方法将是充分发挥其潜力,同时保障机场和旅客所依赖的价值观和标准的关键。

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