CN116502875A - 基于专家系统的智能审批方法、系统、服务器及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种基于专家系统的智能审批方法、系统、服务器及存储介质，属于空中交通管理技术领域，该方法包括如下步骤：步骤1：建立智能审批知识库，基于所述智能审批知识库建立自动审批业务规则，所述自动审批业务规则至少包括资料完整性规则、空域使用限制性规则以及飞行安全影响规则；步骤2：获取无人机空域使用的计划信息，对所述计划信息进行规则优先度确定；步骤3：根据所述规则优先度，根据所述优先度依次选择不同的自动审批业务规则进行审查，得出辅助审批决策。使用本方法可以满足空域管理人员短时间开展大批量无人机空域使用计划审批业务，提升了无人机空域使用计划审批效率。
Description
技术领域
本申请属于空中交通管理技术领域，特别涉及一种基于专家系统的无人机空域使用的智能审批方法、系统、服务器及存储介质
背景技术
随着无人机数量的增多，针对无人机的管制也越来越严格，尤其是像航拍等涉及到对地成像的飞行任务，更要严加把控。企业如果有无人机飞行需求，需要通过正规渠道申请空域。
然而随着空域申请的需求增加，空域使用计划审批人员工作负荷也大大增加，导致无人机飞行审批效率降低，且审批工作的科学性、正确性、公平性等难以得到保证。
现有技术中的空域自动审批，由于审批规则受主观因素影响较大，需要管制员长期计划审批的经验，实际使用效果并不理想，审批的准确性较低，难以达到管理需求。
因此，需要一种针对无人机空域使用审批决策的技术方案，能够解决上述问题。
发明内容
为了解决所述现有技术的不足，本申请提供了一种针对无人机空域使用的基于专家系统的智能审批决策解决方案，通过分析设计无人机空域使用计划的自动化审批业务规则，将空域申请的自动化审批过程中国家、行业、政府的空域管理规定等刚性要求和来源于实际运行过程中管制工作经验形成审批规则知识库，通过自动审批推理机制和规则自学习方法设计，建立实现大批量无人机空域使用计划快速审批结果生成。
本申请所要达到的技术效果通过以下方案实现：
根据本发明的第一方面，提供一种基于专家系统的智能审批方法，包括如下步骤：
步骤1：建立智能审批知识库，基于所述智能审批知识库建立自动审批业务规则，所述自动审批业务规则至少包括资料完整性规则、空域使用限制性规则以及飞行安全影响规则；
步骤2：获取无人机空域使用的计划信息，对所述计划信息进行规则优先度确定；
步骤3：根据所述规则优先度，根据所述优先度依次选择不同的自动审批业务规则进行审查，得出辅助审批决策。
优选地，所述智能审批知识库包括数据库以及规则库，所述规则库以及所述数据库相互交互，所述规则库包括：
基本规则，是所有规则和数据的基础；
限定性规则，包括规章规定、合法性审批规则以及空域使用规则；
调整性规则，包括无人机类型、无人机操作员以及无人机运营许可之间的关系规则，以及无人机性能、飞行活动性质、登记管理以及空域运行安全之间的关系规则；
所述数据库包括无人机、无人机驾驶员、运营保障资料、任务数据、无人机数据以及飞行空域实时条件数据。
优选地，在步骤1中，所述资料完整性规则具体为：
判断计划信息中所申请的空域是否为隔离空域；
若是隔离空域则进入隔离空域审批判定流程，否则进入融合空域审批判定流程；
在隔离空域审批判定流程或融合空域审批判定流程中，分别进行无人机信息、空域申请信息、任务信息以及空域组织相关信息的完整性；
若通过则进行下一规则的审查；若不通过则反馈不完整信息项。
优选地，在步骤1中，所述空域使用限制性规则具体为：
对计划信息中空域使用单位和个人的资质合法性、空域使用单位和个人信息合规性、飞行任务合规性、飞行执照合规性以及空域适用范围合规性的审查；
若通过则进行下一规则的审查，若不通过则反馈不符合项内容。
优选地，在步骤1中，所述飞行安全影响规则具体为：
从计划信息中提取空域使用时间范围以及空域使用空间范围；
依次进行空域使用冲突检查、空域容量检查、空域边界间隔安全性检查、特定类无人机空域运行风险安全评价以及无人机空域保持能力检查；
若均满足要求则审批通过，否则不通过。
优选地，在步骤2中，规则优先度确定的具体方式为：根据所述计划信息的紧急程度进行排序，根据排序对每个计划信息按照资料完整性规则、空域使用限制性规则以及飞行安全影响规则的顺序进行审查。
优选地，所述的基于专家系统的智能审批方法还包括自动审批业务规则自学习方法，包括如下步骤：
在资料完整性审查规则中，学习必填项之间的关联关系，并调整必填项之间的关联强度；以及
在进行规则优先度确定过程中，搜索是否存在相同的匹配，并调整优先度确定规则。
根据本发明的第二方面，提供一种采用上述基于专家系统的智能审批方法的系统，包括人机界面、计划审批知识库以及推理机，所述推理机与计划审批知识库连接并通过人机界面输出结果，所述人机界面的人工干预界面以及规则与数据的管理界面仅与计划审批知识库中的规则库和数据库关联。
根据本发明的第三方面，提供一种服务器，包括：存储器和至少一个处理器；
所述存储器存储计算机程序，所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机程序，以实现上述基于专家系统的智能审批方法。
根据本发明的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现上述基于专家系统的智能审批方法。
采用本基于专家系统的智能审批方法的技术效果在于：可以满足空域管理人员短时间开展大批量无人机空域使用计划审批业务，提升了无人机空域使用计划审批效率。
本发明提供审批规则，将管制员的审批经验转换为智能审批知识库，提供了大批量无人机空域使用计划的准确性。
本发明提供的智能审批决策系统，充分考虑实际规则变化的可扩展性提出的规则自学习方法增强了系统动态延展性和易用性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一实施例中一种基于专家系统的智能审批方法的流程图；
图2为本申请一实施例中一种服务器的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例及相应的附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
如图1所示，本申请一实施例中的基于专家系统的智能审批方法，基于业务规则的专家系统来进行空域使用计划完整性、合法性和飞行安全性影响规则的审查，辅助提出审批决策，其包括如下步骤：
S110：建立智能审批知识库，基于智能审批知识库建立自动审批业务规则，自动审批业务规则至少包括资料完整性规则、空域使用限制性规则以及飞行安全影响规则；
在该步骤中，智能审批知识库包括数据库以及规则库，其中数据库中保存有空域申请的自动化审批过程中的审批依据，例如无人机、无人机驾驶员、运营保障资料、任务数据、无人机数据和飞行空域实时条件等。审批依据一部分来源于国家、行业、政府的空域管理规定，是刚性要求，一部分来源于实际运行过程中管制员工作经验，取决于主观因素。
在本实施例中采用一种分类产生式规则的知识表示方法, 而且将所有的知识存贮在数据库中的表里,利用SQL对其进行管理，不仅可以方便地对智能审批知识库进行编辑、逻辑推理, 且智能审批知识库的修改不会影响推理机的进行,很容易实现知识库、推理机及应用程序的分离。
规则库包括基本规则、限定性规则、调整性规则以及辅助规则。其中基本规则是所有规则和数据的基础，属于第一层次。限定性规则是规章规定、合法性审批规则、空域使用规则等，属于第二层次。调整性规则是无人机类型、无人机操作员、无人机运营许可之间的关系规则，无人机性能、飞行活动性质、登记管理、空域运行安全之间的关系规则，是在遵守限定性规则前提下，满足用户主观意图的层次，属于第三层，对结论影响不大，只是对结论的可信度有轻微影响的规则，称为辅助性规则。
S120：获取无人机空域使用的计划信息，对计划信息进行规则优先度确定；
在该步骤中，规则优先度确定的具体方式为：根据所述计划信息的紧急程度进行排序，根据排序对每个计划信息按照资料完整性规则、空域使用限制性规则以及飞行安全影响规则的顺序进行审查。
使用规则时,需要考虑到各种规则使用的顺序问题，不同的使用顺序，直接影响到推理结果的正确性,以及推理速度和效率,因此需要描述不同规则使用时的先后顺序，即确定优先度规则。由优先使用的规则所得到的推理结果,例如空域申请中无人机类型和主要性能缺少时，不再进行其他的任何推理，除非人工干预。同时，还需要明确一个问题，即针对具体任务给定的数据和指令，作为事实库的一部分，优先于所有的推理结果。
结构完整性推理就是划分的不同的计划数据集及其完成顺序。限制性和安全性推理与优先推理规则紧密结合，共同产生推理的前提条件。对整个推理过程的控制由元推理机实现。从上面的分析可知,推理过程应当是:首先进行区块分割,然后针对不同的区块进行层次推理和优先推理，最后，在所获得的规则集合中，利用单元推理机则可以顺利地逐一确定计划单元。
S130：根据规则优先度，根据优先度依次选择不同的自动审批业务规则进行审查，得出辅助审批决策。
在该步骤中，按照规则优先度，对资料完整性规则、空域使用限制性规则以及飞行安全影响规则的审查顺序进行排序，并依次完成上述审查。
在本申请一实施例中，资料完整性规则具体为：
判断计划信息中所申请的空域是否为隔离空域，因为隔离空域和融合空域对于资料完整性要求的内容不同，根据不同的空域进入不同的判定流程；
若是隔离空域则进入隔离空域审批判定流程，否则进入融合空域审批判定流程；
在隔离空域审批判定流程或融合空域审批判定流程中，分别进行无人机信息、空域申请信息、任务信息以及空域组织相关信息的完整性；
若通过则进行下一规则的审查；若不通过则反馈不完整信息项。
在本申请一实施例中，空域使用限制性规则具体为：
对计划信息中空域使用单位和个人的资质合法性、空域使用单位和个人信息合规性、飞行任务合规性、飞行执照合规性以及空域适用范围合规性的审查；
若通过则进行下一规则的审查，若不通过则反馈不符合项内容。
在本申请一实施例中，飞行安全影响规则具体为：
从计划信息中提取空域使用时间范围以及空域使用空间范围；
依次进行空域使用冲突检查、空域容量检查、空域边界间隔安全性检查、特定类无人机空域运行风险安全评价以及无人机空域保持能力检查；
若均满足要求则审批通过，否则不通过。
在本申请一实施例中，还包括自动审批业务规则自学习方法，以对智能审批知识库进行完善，并且对自动审批业务规则进行完善，包括如下步骤：
在资料完整性审查规则中，学习必填项之间的关联关系，并调整必填项之间的关联强度；
具体的，（1）在资料完整性审查规则中搜索,是否存在数据相关项。
（2）如果前件存在,后件中的对应审查项也存在,则按照该计划内容项的位置,调整它后件中的对应关联项的关联强度。
（3）如果只存在前件,则在后件中增加一个关联项,则按照该计划内容的位置,赋予适当的关联强度。
（4）如果前件也不存在,则在学习库中增加一个关联规则,并赋予适当的关联强度(在0.5和1之间)，或者通过人机交互接口,获得该关联强度。以上学习算法，可以自动调整同一个规则后件中不同的关联项的强度和先后顺序。
还包括优先度确定规则自学习，包括如下步骤：
在进行规则优先度确定过程中，搜索是否存在相同的匹配，并调整优先度确定规则。
具体的，（1）在审批优先关系规则中搜索,是否存在相同的匹配，即在审批优先关系规则库中找与规则前件完全一致匹配的条件内容。
（2）如果前件不存在,说明该类计划还没有建立优先关系规则,则增加一个对应的规则，并通过人机交互接口，获得强度因子和权威因子。
（3）如果前件存在,后件不存在,说明该类计划已经建立优先关系规则,只是用户关注对象的优先度没有建立,则增加一个对应的优先度规则,并通过人机交互接口,获得权威因子,但强度因子不仅要考虑管制员的意愿,同时还要考虑计划申请所给定的驾驶员信息的完整程度。
例如，建立规则1：
If：申请计划中包含无人机运行风险安全缓解策略实施效果；then：按照运行风险排序优先；
如果if后，前件没有找到完全一致的内容，则在规则优先关系库中增加安全风险缓解效果优先这条规则，根据重要性分配关联强度因子和权威因子。
如果if后，前件存在相同的匹配，则在优先规则里建立安全风险缓解措施评价优先度并与计划中驾驶员资料完整度建立强度关系。
通过自动审批业务规则自学习，能够使采用本方法的决策系统进行自动维护升级，减少人工干预，保证智能审批流程的自动迭代更新，使之更加智能化。
在本申请一实施例中，提供一种采用上述基于专家系统的智能审批方法的系统，包括人机界面、计划审批知识库以及推理机，推理机与计划审批知识库连接并通过人机界面输出结果，人机界面的人工干预界面以及规则与数据的管理界面仅与计划审批知识库中的规则库和数据库关联。
该设置中，将推理机与规则库从逻辑上分开，人工干预界面以及规则与数据的管理界面仅与计划审批知识库中的规则库和数据库关联，与推理机无关。这样可以根据不同用户的要求，随时调整规则库，贯彻决策者的意图与要求，保证了系统开放和可拓展。
人机界面的功能主要表现在: 对规则与实事的调整与确认；当日实际情况以及计划指令的调整与确认；对所产生计划的输出；对计划中不满意的计划单元的灵活的干预和调整。
在本申请一实施例中，提供一种服务器，包括：存储器和至少一个处理器；
所述存储器存储计算机程序，所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机程序，以实现上述基于专家系统的智能审批方法。
在本申请一实施例中，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现上述基于专家系统的智能审批方法。
采用本基于专家系统的智能审批方法，首先获取无人机空域使用计划信息，将信息进行分级分步处理，判断计划申请信息是否完整，判断依据为资料完整性自动审批规则，判断流程为计划信息完整性审核流程，如果资料不完整，则结束自动审批，如果资料完整性通过则进行人员认证信息合法判断，判断依据为合法性自动审查规则，判断流程为飞行计划合规性审核流程，如果人员认证不合法，则结束自动审批，如果人员认证信息合法判断通过，则进行飞行安全影响评估分析，判断依据为飞行安全影响规则，判断流程为飞行安全影响评估分析审核流程，如果飞行安全影响评估未通过，则结束自动审批，如果飞行安全影响评估通过，则给出审批通过辅助建议，并结束自动审批流程。
采用本基于专家系统的智能审批方法的技术效果在于：可以满足空域管理人员短时间开展大批量无人机空域使用计划审批业务，提升了无人机空域使用计划审批效率。
本发明提供审批规则，将管制员的审批经验转换为智能审批知识库，提供了大批量无人机空域使用计划的准确性。
本发明提供的智能审批决策系统，充分考虑实际规则变化的可扩展性提出的规则自学习方法增强了系统动态延展性和易用性。应该指出，上述详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语均具有与本申请所属技术领域的普通技术人员的通常理解所相同的含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位，如旋转90度或处于其他方位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
在上面详细的说明中，参考了附图，附图形成本文的一部分。在附图中，类似的符号典型地确定类似的部件，除非上下文以其他方式指明。在详细的说明书、附图及权利要求书中所描述的图示说明的实施方案不意味是限制性的。在不脱离本文所呈现的主题的精神或范围下，其他实施方案可以被使用，并且可以作其他改变。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.基于专家系统的智能审批方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：建立智能审批知识库，基于所述智能审批知识库建立自动审批业务规则，所述自动审批业务规则至少包括资料完整性规则、空域使用限制性规则以及飞行安全影响规则；
步骤2：获取无人机空域使用的计划信息，对所述计划信息进行规则优先度确定；
步骤3：根据所述规则优先度，根据所述优先度依次选择不同的自动审批业务规则进行审查，得出辅助审批决策。
2.根据权利要求1所述的基于专家系统的智能审批方法，其特征在于，所述智能审批知识库包括数据库以及规则库，所述规则库以及所述数据库相互交互，所述规则库包括：
基本规则，是所有规则和数据的基础；
限定性规则，包括规章规定、合法性审批规则以及空域使用规则；
调整性规则，包括无人机类型、无人机操作员以及无人机运营许可之间的关系规则，以及无人机性能、飞行活动性质、登记管理以及空域运行安全之间的关系规则；
所述数据库包括无人机、无人机驾驶员、运营保障资料、任务数据、无人机数据以及飞行空域实时条件数据。
3.根据权利要求1所述的基于专家系统的智能审批方法，其特征在于，在步骤1中，所述资料完整性规则具体为：
判断计划信息中所申请的空域是否为隔离空域；
若是隔离空域则进入隔离空域审批判定流程，否则进入融合空域审批判定流程；
在隔离空域审批判定流程或融合空域审批判定流程中，分别进行无人机信息、空域申请信息、任务信息以及空域组织相关信息的完整性；
若通过则进行下一规则的审查；若不通过则反馈不完整信息项。
4.根据权利要求1所述的基于专家系统的智能审批方法，其特征在于，在步骤1中，所述空域使用限制性规则具体为：
对计划信息中空域使用单位和个人的资质合法性、空域使用单位和个人信息合规性、飞行任务合规性、飞行执照合规性以及空域适用范围合规性的审查；
若通过则进行下一规则的审查，若不通过则反馈不符合项内容。
5.根据权利要求1所述的基于专家系统的智能审批方法，其特征在于，在步骤1中，所述飞行安全影响规则具体为：
从计划信息中提取空域使用时间范围以及空域使用空间范围；
依次进行空域使用冲突检查、空域容量检查、空域边界间隔安全性检查、特定类无人机空域运行风险安全评价以及无人机空域保持能力检查；
若均满足要求则审批通过，否则不通过。
6.根据权利要求1所述的基于专家系统的智能审批方法，其特征在于，在步骤2中，规则优先度确定的具体方式为：根据所述计划信息的紧急程度进行排序，根据排序对每个计划信息按照资料完整性规则、空域使用限制性规则以及飞行安全影响规则的顺序进行审查。
7.根据权利要求1所述的基于专家系统的智能审批方法，其特征在于，还包括自动审批业务规则自学习方法，包括如下步骤：
在资料完整性审查规则中，学习必填项之间的关联关系，并调整必填项之间的关联强度；以及
在进行规则优先度确定过程中，搜索是否存在相同的匹配，并调整优先度确定规则。
8.一种采用权利要求1至7任一项所述的基于专家系统的智能审批方法的系统，其特征在于，包括人机界面、计划审批知识库以及推理机，所述推理机与计划审批知识库连接并通过人机界面输出结果，所述人机界面的人工干预界面以及规则与数据的管理界面仅与计划审批知识库中的规则库和数据库关联。
9.一种服务器，其特征在于，包括：存储器和至少一个处理器；
所述存储器存储计算机程序，所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机程序，以实现权利要求1至7中任一项所述的基于专家系统的智能审批方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现权利要求1至7中任一项所述的基于专家系统的智能审批方法。
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- 2023-06-28 CN CN202310768205.3A patent/CN116502875B/zh active Active
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116502875B (zh) | 2023-09-29 |
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