AI会取代空中交通管制员吗？

发布时间：2025-07-14 265 次浏览

航空业正探索AI在空管中的应用，以应对航班增长和人员短缺。英国NATS在希思罗机场测试AI系统Aimee，可360度监控飞机动态并预警冲突。麻省理工也在升级防撞系统ACASX，减少误报。AI有望提升空管效率，但需解决法律伦理问题，平衡自动化与人为干预。

今年1月29日，一架美国陆军黑鹰直升机在华盛顿里根国家机场附近与美航客机相撞，造成67人丧生。尽管当时机场塔台管制员在碰撞前至少20秒就看到了屏幕上的警告信号闪烁，并试图通知两架飞机，但仍未能避免悲剧发生。目前事故调查仍在进行中，但航空专家普遍认为人为失误也是一个原因——可能来自驾驶舱，也可能来自塔台。如果当时由AI辅助人类进行空管指挥，这场事故及之后多起引人瞩目的航空事故是否可以避免？现在，研究人员正在测试相关系统的可行性。

今年，航空险情事件受到特别关注。在人手短缺、工作超负荷的情况下，空管人员每天需要监控数千架次航班。他们使用的许多系统数十年来几乎始终保持不变：跑道灯光技术仍沿用上世纪80年代的方案，部分塔台的空管人员还在用纸质记录追踪飞机动态。但或许最传统的莫过于空管始终需要人类在飞行各阶段引导飞行员。

随着全球航班量增长和人员短缺持续，航空业正在探索AI是否应在空管中承担更多职责。支持者认为AI能减少人为失误、提升效率，质疑者则指出其应对突发状况的局限性。在一些主要机场已经开展试验的当下，问题已不仅是是否采用AI，而是AI应承担多大责任。

鉴于AI应用的迅猛发展，空管塔台在不远的将来可能会实现全自动化。人类干预将成为例外而非常态。现今管制员通过雷达和飞机自动发送的定位数据来追踪航班位置、高度和速度。他们既要监控数字屏幕上的数据，也要肉眼观察跑道——自20世纪20年代诞生以来，目视观察始终是空管的重要组成部分。

事实上，空管诸多关键环节已实现自动化。管制员和飞行员依据来自其他飞行员和管制中心的实时气象、湍流及航空流量报告制定飞行计划，而非凭经验猜测。机载防撞系统和高度仪可避免空中相撞。除先进雷达外，跑道能见度远程传感器和数字气象数据也已被广泛使用。行业领袖表示，虽然难以量化这些系统的效用，但它们确实减少了碰撞事故。但近期事件表明，意外仍会发生。

绝大多数航空事故发生在飞机滑行、起降阶段。管制员必须持续预判：在最繁忙机场，他们要在仅数立方英里的空域内安排航班（飞机间隔仅几分钟）；而在高空管制区，则需协调超过3万立方英里的空域。高强度工作增加了管制员的预判失误风险。AI能帮助管制员更早发现潜在空域冲突，并警示可能被忽视的细微异常——尤其在管制员疲劳时。

以英国为例，该国空中导航服务提供商NATS正在伦敦希思罗机场测试名为Aimee（综合环境要素管理人工智能）的先进AI系统。该系统旨在协助繁忙国际枢纽的空中交通管制员。人类管制员需要不断切换视线监控不同位置的飞机，而NATS旗下航空技术公司Searidge为Aimee配备了360度全景视野，使其能持续追踪多架飞机动态，标记潜在冲突并提醒管制员关注。是否要改变飞机位置或航向，未来决定可能会由Aimee自主作出。

一旦将管制员的监控内容数字化，我们就能将该数据输入AI引擎，NATS首席解决方案官、前空管员Andy Taylor称。Aimee通过分析捕捉起降航班的实时视频流、飞机周围的地面环境、及飞行员语音指令转录等多源数据，强化了对飞机滑行、起降全过程的监控。

Taylor表示：“该系统可被训练识别与人类管制员完全相同的目标，”例如确认机尾是否已离开跑道，或实时扫描2.5英里长的跑道区域。这种嵌套在传统塔台中的数字塔台系统，借助固定摄像头阵列获得整个机场的实时全景视野，可以提供关于整个空管运营状况的更高清视野。使用数字塔台的管制员不再需要持续环视四周，还能追踪远距离目标或被云层遮蔽的航空器。AI可对滑行道上飞机的异常移动向管制员发出语音警报，同时向飞行员发送预警。

数字塔台未来还能帮助老旧塔台在不重建的情况下提升容量，并降低维护成本。在希思罗与新加坡樟宜机场的测试中，Aimee已成功协助管理地面交通与飞行许可，为未来人机协同模式指明方向。一旦安全性获得证明，英国民航局未来或许会授权该AI系统接管更多功能，从而提升空管的时效性、效率、精确度与安全性。

AI也许还能完善全球通用的告知飞行员何时爬升或下降的机载防撞系统（TCAS）。美国麻省理工学院林肯实验室国土保护与空管部门副主任James Kuchar指出：TCAS非常成功，但也很僵化。该系统是安全的，但在飞机相互间近距离飞行时，往往会向飞行员和管制员发出虚假警报，如今这种误报情况比20世纪80年代系统刚设计时更为常见。”

目前正在林肯实验室测试的TCAS升级系统——“空中防撞系统X（ACAS X）”——加入了AI技术，并经过数百万次危险接近模拟测试。ACAS X的一个目标实际上是减少虚假警报。它还可以预警飞机在空中横向移动，而TCAS只能指示飞机下降或爬升。

AI控制将引发法律和伦理问题。事故能否归咎于AI？自动化的空中交通管制系统会有多谨慎？应该有多谨慎？一些航空专家认为，决策者有责任为AI这一新兴技术建立法律框架。

辅助空中交通管制还揭示了AI的局限性和完全自动化所带来的风险。航空专家并不确信AI带来的好处能够抵消塔台自动化提升可能引发的新问题。首先，当前AI缺乏敏捷处理偏离历史飞行数据的突发状况所需的创造力、直觉和应变能力。自动化技术在本就充满不确定性的系统中又叠加了一层不可预测性。迫使飞行员和管制员过度依赖技术，可能削弱他们快速决策的能力。而空管系统数字化程度的提高，还会使其面临更大的网络安全威胁风险。

“自动化被视为解决方案，但实际上可能会使情况变得更糟，”前英国航空首席飞行员、英国皇家航空学会成员John Leahy表示。“认为计算机能够比人类更好地执行空中交通管制任务是一条危险的道路。”

确实，如果人类管制员过于依赖机器，会发生什么？佛罗里达理工学院航空学院讲师、波音777飞行员Shem Malmquist表示：“如果你开始依赖自动化，你就会降低警惕”。Malmquist并不反对自动化。他提到，管制员-飞行员数据链通信系统就是一个将人类和机器智能很好地结合在一起的导航工具示例，该系统由文本和音频技术组成，将信息从地面传输到飞机。“这个系统在处理常规事务时非常有用，因为它降低了管制员的工作负担，”Malmquist说。

尽管AI有可能提升运营效率、缓解管制塔台人手不足的问题并提高天空安全性，但Malmquist表示，仅靠算法无法作出创造性决策。就目前而言，人类仍是最终决策者。（本文编译自Scientific American）

本文标题：AI会取代空中交通管制员吗？

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