CN113112877A - 跑道入侵预警方法、终端以及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种跑道入侵预警方法、终端以及存储装置，该跑道入侵预警方法包括：S101：获取管制指挥陆空通话的数字音频信息，并通过语音识别引擎将数字音频信息识别为文本信息；S102：根据关键字字典获取文本信息中的指令要素，通过指令要素获取安全数据，并获取航班计划动态信息；S103：根据业务规则对安全数据、航班计划动态信息进行规则检查，判断规则检查结果是否满足预警条件，若是，则发出预警信号，若否，则执行S101。本发明能够将塔台电子进程单及关键指令语音识别数据进行融合处理，交叉验证，提高了预警的准确性，并能够实现提前预警，给机组和管制员争取了更多的反应时间采取措施，增加了安全裕度。

Description

跑道入侵预警方法、终端以及装置

技术领域

本发明涉及航班起降领域，尤其涉及一种跑道入侵预警方法、终端以及存储装置。

背景技术

跑道侵入事件，对于民航机场运行来说是一种发生概率较大、后果比较严重的危险事件。航空器跑道侵入是指当有一架航空器正在使用跑道区域，出现另一架航空器侵入跑道区域，从而造成航空器发生碰撞的可能。

目前针对防止出现跑道侵入事件，主要采取塔台管制员人工通过肉眼、望远镜等手段观察跑道，当预判可能出现的跑道侵入事件时采取对应措施的方法。整个过程基本完全依赖人工观察跑道和预判。而且是在危险已经临近发生时才能预判并告警，时机较晚，对于预防的效果并不理想，留给管制员或飞行员采取行动的时间也不足，容易导致不安全事件的发生。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提出一种跑道入侵预警方法、终端以及存储装置，获取陆空通话的数字音频信息，并将其识别为文本信息，通过关键字词典识别文本信息中的指令要素，并通过指令要素获取安全数据，根据安全数据、航班计划动态信息进行规则检查，并在确定规则检查结果满足预设条件时发出预警信号，能够将塔台电子进程单及关键指令语音识别数据进行融合处理，交叉验证，提高了预警的准确性，并能够实现提前预警，给机组和管制员争取了更多的反应时间采取措施，增加了安全裕度。

为解决上述问题，本发明采用的一个技术方案为：一种跑道入侵预警方法，所述跑道入侵预警方法包括：S101：获取管制指挥陆空通话的数字音频信息，并通过语音识别引擎将所述数字音频信息识别为文本信息；S102：根据关键字字典获取所述文本信息中的指令要素，通过所述指令要素获取安全数据，并获取航班计划动态信息，所述指令要素包括航班号、指令、跑道号，所述安全数据包括航班号、指令、指令参数集合；S103：根据业务规则对所述安全数据、航班计划动态信息进行规则检查，判断规则检查结果是否满足预警条件，若是，则发出预警信号，若否，则执行S101。

进一步地，所述获取管制指挥陆空通话的数字音频信息的步骤具体包括：将所述管制指挥陆空通话的模拟音频信号输入采集设备的声卡，通过所述声卡对所述模拟音频信号进行数字化采集以获取数字音频信息。

进一步地，所述通过所述指令要素获取安全数据的步骤具体包括：获取所述文本信息的发出对象，根据所述发出对象设置所述文本信息的标签，并根据所述标签、指令要素对所述文本信息进行语义、参数识别，所述发出对象包括管制员、飞行员中的任一个。

进一步地，所述获取所述文本信息的发出对象的步骤具体包括：判断所述文本信息是否存在信道来源；若是，则根据所述信道来源的配置参数获取发出对象；若否，则根据所述指令要素中航班号与指令的相对排序确定发出对象。

进一步地，所述根据所述标签、指令要素对所述文本信息的指令进行语义、参数识别的步骤具体包括：根据所述标签获取所述文本信息中的跑道安全信息，并通过所述指令要素获取所述跑道安全信息对应的安全数据，所述安全数据包括航班号、指令、指令参数集合；将所述指令转换为指令代码，通过数据字典获取所述指令参数中每个元素的值。

进一步地，所述根据业务规则对所述安全数据、航班计划动态信息进行规则检查的步骤具体包括：根据所述安全数据将所述管制指挥陆空通话放入活动航班通话状态队列，并提取所述航班计划动态信息中的进程数据，所述进程数据包括航班号、状态、跑道号；根据所述进程数据判断即将进入所述活动航班通话状态队列的管制指挥陆空通话与所述活动航班通话状态队列是否存在队列冲突；若是，则确定满足预警条件；若否，则确定不满足预警条件。

进一步地，所述根据所述安全数据将所述管制指挥陆空通话放入活动航班通话状态队列的步骤之后还包括：获取管制指挥陆空通话对应的航班，并在确定所述航班不会发生跑道入侵后，从所述活动航班通话状态队列移出所述管制指挥陆空通话。

进一步地，所述发出预警信号的步骤具体包括：通过塔台电子进程单系统陆空通话列表告警、冲突航班标牌自动连线、自动弹出冲突航班中的至少一种发出预警信号。

基于相同的发明构思，本发明还提出一种跑道入侵预警终端，所述跑道入侵预警终端包括处理器、存储器，所述处理器与所述存储器耦合连接，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器根据所述计算机程序执行如上所述的跑道入侵预警方法。

基于相同的发明构思，本发明再提出一种存储装置，存储装置存储有程序数据，所述程序数据被用于执行如上所述的跑道入侵预警方法。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：获取陆空通话的数字音频信息，并将其识别为文本信息，通过关键字词典识别文本信息中的指令要素，并通过指令要素获取安全数据，根据安全数据、航班计划动态信息进行规则检查，并在确定规则检查结果满足预设条件时发出预警信号，能够将塔台电子进程单及关键指令语音识别数据进行融合处理，交叉验证，提高了预警的准确性，并能够实现提前预警，给机组和管制员争取了更多的反应时间采取措施，增加了安全裕度。

附图说明

图1为本发明跑道入侵预警方法一实施例的流程图；

图2为本发明跑道入侵预警方法一实施例的示意图；

图3为本发明跑道入侵预警终端一实施例的结构图；

图4为本发明存储装置一实施例的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，其中，图1为本发明跑道入侵预警方法一实施例的流程图；图2为本发明跑道入侵预警方法一实施例的示意图。结合附图1-2对本发明的跑道入侵预警方法作详细说明。

在本实施例中，跑道入侵预警方法包括：

S101：获取管制指挥陆空通话的数字音频信息，并通过语音识别引擎将所述数字音频信息识别为文本信息。

在本实施例中，执行该跑道入侵预警方法的设备可以为智能手机、智能眼镜、平板电脑、控制台、服务器以及其他进行航班起降管理的智能终端。

在本实施例中，获取管制指挥陆空通话的数字音频信息的步骤具体包括：将管制指挥陆空通话的模拟音频信号输入采集设备的声卡，通过声卡对模拟音频信号进行数字化采集以获取数字音频信息。

在本实施例中，管制指挥陆空通话为陆空甚高频(VHF)通话，通过专用引接盒设备将该通话的模拟音频信号传输给采集设备。

在本实施例中，采集设备为电脑，在其他实施例中，采集设备也可以为外置声卡以及其他能够将模拟音频信号转换为数字音频信息的设备。

在本实施例中，通过管制员和飞行员的历史通话信息训练语音识别模型形成语音识别引擎。

S102：根据关键字字典获取文本信息中的指令要素，通过指令要素获取安全数据，并获取航班计划动态信息，指令要素包括航班号、指令、跑道号，安全数据包括航班号、指令、指令参数集合。

在本实施例中，通过关键字字典对文本信息进行拆解以获取指令要素。其中，关键字字典存储有航班号、与跑道入侵相关的指令以及跑道号信息，根据该信息拆解指令要素。

在本实施例中，通过指令要素获取安全数据的步骤具体包括：获取文本信息的发出对象，根据发出对象设置文本信息的标签，并根据标签、指令要素对文本信息进行语义、参数识别，发出对象包括管制员、飞行员中的任一个。

在本实施例中，获取文本信息的发出对象的步骤具体包括：判断文本信息是否存在信道来源；若是，则根据信道来源的配置参数获取发出对象；若否，则根据指令要求中航班号与指令的相对排序确定发出对象。

在本实施例中，对文本信息对应的每一句话进行发出对象识别，并在识别发出对象后，在该句话的文本信息的数据中添加标签，通过该标签标识文本信息的发出对象。

在一个具体的实施例中，采取两种方法识别发出对象，第一种是获取文本信息对应的语音数据的信道来源名称，通过该信道来源名称对应的信道的配置参数确定哪些信道是管制员语音通道，哪些是飞行员语音通道，进而通过文本信息对应的信道确定发出对象；第二种是根据文本信息拆解后的指令要素顺序。管制员通话的文本信息中，航班号是在指令前面；飞行员通话的文本信息中，航班号是在指令后面。本发明同时采用两种方法，当有信道来源时，使用信道来源信息判断，当没有时，使用语法判断。

在本实施例中，识别出文本信息的发出对象后，需要在文本信息的数据中设置一个speaker属性，给这句文本信息打一个标签，飞行员用speaker＝PILOT，管制员用speaker＝ATC。

在本实施例中，根据标签、指令要素对文本信息的指令进行语义、参数识别的步骤具体包括：根据标签、指令要素获取文本信息中的跑道安全信息，并通过指令要素获取跑道安全信息对应的安全数据，安全数据包括航班号、指令、指令参数集合；将指令转换为指令代码，通过数据字典获取指令参数中每个元素的值。

在本实施例中，因陆空通话中含有与跑道入侵无关的通话信息，为了提高跑道入侵判断的准确率以及降低计算量，通过标签和指令要素识别与跑道入侵相关的跑道安全信息。其中，跑道安全信息包括管制指令、飞行员复诵信息中的至少一种。在文本信息中的发出对象为管制员时，将文本信息为管制指令的信息确定为跑道安全信息，在文本信息的发出对象为飞行员时，将文本信息为飞行员复诵信息的文本信息确定为跑道安全信息。

在本实施例中，可根据指令要素的内容、文本信息对应的管制指挥陆空通话的上下文信息、关键字字典以及其他信息确定文本信息中的管制指令、飞行员复诵信息。

在一个具体的实施例中，将跑道安全信息建模抽象化为【航班号、指令、(指令参数集合)】，并将安全数据中的指令转换成标准化的指令代码；如LIN代表“进跑道”、TAK代表“起飞”、CRS代表“穿越跑道”等。

在本实施例中，指令参数集合是一个List<T>，其内部元素T也是结构体：【名称，值】。比如跑道号本文“02L”应当被识别为：【RUNWAY，“02L”】，即表示名称为RUNWAY，值是“02L”；根据不同的机场设置不同的数据字典，该数据字典存储不同元素对应的字符串的类型以及该类型的值。以广州白云机场为例，跑道RUNWAY类型对应的就有“02L”、“02R”等6个可能的值。其他参数还有“等待点”类型、“穿越道口”类型等等；语音识别后的文本信息经过处理获取安全数据后，以结构体形式存于内存当中。

S103：根据业务规则对安全数据、航班计划动态信息进行规则检查，判断规则检查结果是否满足预警条件，若是，则发出预警信号，若否，则执行S101。

在本实施例中，根据业务规则对安全数据、航班计划动态信息进行规则检查的步骤具体包括：根据安全数据将管制指挥陆空通话放入活动航班通话状态队列，并提取航班计划动态信息中的进程数据，进程数据包括航班号、状态、跑道号；根据进程数据判断即将进入活动航班通话状态队列的管制指挥陆空通话与活动航班通话状态队列是否存在队列冲突；若是，则确定满足预警条件；若否，则确定不满足预警条件。

在本实施例中，根据安全数据将管制指挥陆空通话放入活动航班通话状态队列的步骤之后还包括：获取管制指挥陆空通话对应的航班，并在确定航班不会发生跑道入侵后，从活动航班通话状态队列移出管制指挥陆空通话。

在一个具体的实施例中，将安全数据对应的陆空通话，按前述【航班号，指令，(指令参数集合)】的形式放入“活动航班通话状态队列”，以其航班号作为索引查询该陆空通话对应的航班，并根据航班的状态管理陆空通话。例如，当离港航班收到起飞报后、进港航班脱波后，将该航班对应的陆空通话移出队列。实时引接塔台电子进程单的航班计划动态信息，并提取其中的【航班号、状态、跑道号】三个数据项。其中，状态数据项以三个字符表示。在每次新的陆空通话进入“活动航班通话状态队列”前，判断“活动航班通话状态队列”当前的队列元素与该陆空通话中的指令是否存在冲突，如果出现，则产生告警。

在一个具体的实施例中，通过如下方式判断是否存在冲突：

新陆空通话的指令为“进跑道”，且电子进程单数据中存在状态为“LND”、跑道参数与新陆空通话的指令参数中跑道参数相同的航班，产生进“进跑道-落地语音指令与进程单冲突告警”；

新陆空通话的指令为“可以起飞”，且电子进程单数据中存在状态为“CRS”、跑道参数与新陆空通话的指令参数中跑道参数相同的航班，产生进“起飞-穿越语音指令与进程单冲突告警”；

新陆空通话的指令为“可以落地”，且电子进程单数据中存在状态为“LIN”、跑道参数与新陆空通话的指令参数中跑道参数相同的航班，产生进“落地-进跑道语音指令与进程单冲突告警”；或者电子进程单数据中存在状态为“CRS”、跑道参数与新陆空通话的指令参数中跑道参数相同的航班，产生进“落地-穿越语音指令与进程单冲突告警”；

新陆空通话的指令为“可以穿越跑道”，且电子进程单数据中存在状态为“TAK”、跑道参数与新陆空通话的指令参数中跑道参数相同的航班，产生进“穿越-起飞语音指令与进程单冲突告警”；或者电子进程单数据中存在状态为“LND”、跑道参数与新陆空通话的指令参数中跑道参数相同的航班，产生进“穿越-落地语音指令与进程单冲突告警”。

在本实施例中，发出预警信号的步骤具体包括：通过塔台电子进程单系统陆空通话列表告警、冲突航班标牌自动连线、自动弹出冲突航班中的至少一种发出预警信号。

在一个具体的实施例中，通过塔台电子进程单系统界面的航班标牌进行告警，如果是单个航班存在不安全指令因素，则在有风险的指令文本处进行提醒。如果是两个及以上航班存在冲突，则对存在冲突的航班组进行高亮加颜色闪烁提醒。

有益效果：本发明跑道入侵预警方法获取陆空通话的数字音频信息，并将其识别为文本信息，通过关键字词典识别文本信息中的指令要素，并通过指令要素获取安全数据，根据安全数据、航班计划动态信息进行规则检查，并在确定规则检查结果满足预设条件时发出预警信号，能够将塔台电子进程单及关键指令语音识别数据进行融合处理，交叉验证，提高了预警的准确性，并能够实现提前预警，给机组和管制员争取了更多的反应时间采取措施，增加了安全裕度。

基于相同的发明构思，本发明还提出一种跑道入侵预警终端，请参阅图3，图3为本发明跑道入侵预警终端一实施例的结构图，结合图3对本发明的跑道入侵预警终端进行说明。

在本实施例中，跑道入侵预警终端包括处理器、存储器，处理器与存储器耦合连接，存储器存储有计算机程序，处理器根据计算机程序执行如上述实施例所述的跑道入侵预警方法。

有益效果：本发明的跑道入侵预警终端获取陆空通话的数字音频信息，并将其识别为文本信息，通过关键字词典识别文本信息中的指令要素，并通过指令要素获取安全数据，根据安全数据、航班计划动态信息进行规则检查，并在确定规则检查结果满足预设条件时发出预警信号，能够将塔台电子进程单及关键指令语音识别数据进行融合处理，交叉验证，提高了预警的准确性，并能够实现提前预警，给机组和管制员争取了更多的反应时间采取措施，增加了安全裕度。

基于相同的发明构思，本发明还提出一种存储装置，请参阅图4，图4为本发明存储装置一实施例的结构图。结合图4对本发明的存储装置进行说明。

在本实施例中，视频锁系统包括视频锁、云平台，视频锁与云平台通信连接，视频锁系统通过视频锁实现如上述实施例所述的跑道入侵预警方法。

在本实施例中，存储装置存储有程序数据，该程序数据被用于执行如上述实施例所述的跑道入侵预警方法。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统、单元、模块的实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立地产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以通过一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM)、随机存取存储器(英文全称：RandomAccessMemory，英文缩写：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种跑道入侵预警方法，其特征在于，所述跑道入侵预警方法包括：

S101：获取管制指挥陆空通话的数字音频信息，并通过语音识别引擎将所述数字音频信息识别为文本信息；

S102：根据关键字字典获取所述文本信息中的指令要素，通过所述指令要素获取安全数据，并获取航班计划动态信息，所述指令要素包括航班号、指令、跑道号，所述安全数据包括航班号、指令、指令参数集合；

S103：根据业务规则对所述安全数据、航班计划动态信息进行规则检查，判断规则检查结果是否满足预警条件，若是，则发出预警信号，若否，则执行S101。

2.如权利要求1所述的跑道入侵预警方法，其特征在于，所述获取管制指挥陆空通话的数字音频信息的步骤具体包括：

将所述管制指挥陆空通话的模拟音频信号输入采集设备的声卡，通过所述声卡对所述模拟音频信号进行数字化采集以获取数字音频信息。

3.如权利要求1所述的跑道入侵预警方法，其特征在于，所述通过所述指令要素获取安全数据的步骤具体包括：

获取所述文本信息的发出对象，根据所述发出对象设置所述文本信息的标签，并根据所述标签、指令要素对所述文本信息进行语义、参数识别，所述发出对象包括管制员、飞行员中的任一个。

4.如权利要求3所述的跑道入侵预警方法，其特征在于，所述获取所述文本信息的发出对象的步骤具体包括：

判断所述文本信息是否存在信道来源；

若是，则根据所述信道来源的配置参数获取发出对象；

若否，则根据所述指令要素中航班号与指令的相对排序确定发出对象。

5.如权利要求3所述的跑道入侵预警方法，其特征在于，所述根据所述标签、指令要素对所述文本信息的指令进行语义、参数识别的步骤具体包括：

根据所述标签获取所述文本信息中的跑道安全信息，并通过所述指令要素获取所述跑道安全信息对应的安全数据，所述安全数据包括航班号、指令、指令参数集合；

将所述指令转换为指令代码，通过数据字典获取所述指令参数中每个元素的值。

6.如权利要求5所述的跑道入侵预警方法，其特征在于，所述根据业务规则对所述安全数据、航班计划动态信息进行规则检查的步骤具体包括：

根据所述安全数据将所述管制指挥陆空通话放入活动航班通话状态队列，并提取所述航班计划动态信息中的进程数据，所述进程数据包括航班号、状态、跑道号；

根据所述进程数据判断即将进入所述活动航班通话状态队列的管制指挥陆空通话与所述活动航班通话状态队列是否存在队列冲突；

若是，则确定满足预警条件；

若否，则确定不满足预警条件。

7.如权利要求6所述的跑道入侵预警方法，其特征在于，所述根据所述安全数据将所述管制指挥陆空通话放入活动航班通话状态队列的步骤之后还包括：

获取管制指挥陆空通话对应的航班，并在确定所述航班不会发生跑道入侵后，从所述活动航班通话状态队列移出所述管制指挥陆空通话。

8.如权利要求1所述的跑道入侵预警方法，其特征在于，所述发出预警信号的步骤具体包括：

通过塔台电子进程单系统陆空通话列表告警、冲突航班标牌自动连线、自动弹出冲突航班中的至少一种发出预警信号。

9.一种跑道入侵预警终端，其特征在于，所述跑道入侵预警终端包括处理器、存储器，所述处理器与所述存储器耦合连接，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器根据所述计算机程序执行如权利要求1-8任一项所述的跑道入侵预警方法。

10.一种存储装置，其特征在于，所述存储装置存储有程序数据，所述程序数据被用于执行如权利要求1-8任一项所述的跑道入侵预警方法。

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