圖：新技術的應用將可令機場縮短飛機維護周期，提升飛行管理水平（美聯社圖片） 隨著生活水平的提高，出差、旅遊、探親、訪友之時，選乘飛機的人越來越多。與其他交通工具相比，搭乘飛機更加快捷、安全、方便和舒適。可是，當旅客手持機票卻被告知由於飛機調配、機械故障、空中交通管制等問題航班將被延誤時，難免心生怨氣。近年來各地航班延誤事件頻頻發生，由此引起的旅客投訴已經成為了社會關注的焦點之一。 數據非悉數電子化 其實，航班延誤不僅是旅客惡夢，航空公司同樣希望能極力避免。因為不論從公司形象，還是經濟效益來講，對航空公司而言，航班延誤都是有百害而無一利的。據資料顯示，自一九九五年以來，美國航班的延誤以及取消的航班均增加了百分之六十以上，每年為美國航空公司以及旅客帶來的經濟損失高達五十億美元。然而，如今飛機的結構越來越複雜，一架飛機包括了幾億個零件，任何零件的意外出錯，都需要進行複雜的診斷及維護，從而造成了不能預期的延時。當然從機場的角度來看，要減少飛機起飛和進場滯留時間，最大效率地利用機場空間，更不希望看到由於一架飛機的延誤而導致影響其他航班的有效調度。 不過，在今時今日的操作方式下，飛機上許多相關的信息包括飛機操作手冊、飛機維修手冊、飛機飛行時的性能指標及歷史數據等仍然不是悉數電子化的。當飛機在飛行途中出現故障，這些細節的信息需要等到飛機著陸、停靠在停機位之後，依靠維護人員從機身的設備艙中取出。維護人員只有在這個時候才能開始相關的診斷工作並與機場維修中心倉庫進行協調，檢查相關的配件是否在機場有庫存。這個過程大大延長了飛機在機場的逗留時間。而且，該飛機對停機坪的佔用同時還將影響其他航班的調度。 科大波音合作研究 然而，令人興奮的是，我們看到了新型飛機不斷湧現。例如「波音787」夢想飛機（Dreamliner）就實現了電子化系統（E-enabled）；機師以及維護人員所倚重的相關資料，如導航圖、飛行手冊、航空日誌、飛機維修手冊等信息全部都被轉換成了數據文件。「787」在電子系統設計中大量採用了與因特網相兼容的系統和網絡技術，尤其是無線網絡技術在「787」上得到大量應用。同時，世界各大機場在無線網絡的建設上已進行了大量的投入；例如香港國際機場（HKIA）建立的機場WLAN（無線局域網）是全球覆蓋範圍最廣、接入點數量最多的機場之一。香港機場的無線網絡覆蓋了所有室內場所，包括乘客候機廳和行李分類廳，以及停機坪上的所有停機位。這些在飛機設計以及機場建設相關的進展，都為縮減飛機維護時間、加快飛機離港速度提供了可能。 香港科技大學計算機科學及工程系在無線網絡相關領域已經從事了多年的研究。最近，我們與美國波音公司開展了一項無線網絡無縫互聯技術的研究，該項研究將有效地縮短飛機在機場的維護周期，從而盡可能地減少航班延誤的發生。 該項技術的基本想法是，航空公司的每位飛機維護人員將配備一台具有無線網卡的移動設備（筆記本或PDA），他們之間將形成一個自組網絡來共享信息、協同工作。 三個網絡無縫切換 由飛機開始著陸以及在機場滑行的過程中，該飛機在飛行過程中出現的任何故障信息將通過飛機上的無線網絡傳送到維護人員手中。地面的維護人員可以利用自己的終端設備獲取該飛機的性能指標、航空日誌、維修手冊等信息，並利用機場的無線網絡查詢維修中心倉庫的備件狀況，並及早進行相關調度。這樣，當飛機抵達停機位的時候，維護人員已經拿到了所需的備件並可以開始進行相應的維修工作。 由此，我們可以看到，以上所描述的整個過程，涉及了三個不同的無線網絡，即飛機上的無線網絡、機場的無線網絡，以及維護人員之間形成的自組無線網絡。如何在這三種網絡之間進行「無縫切換」從而提供高效的信息管理與共享，這正是我們這次合作項目的重點研究內容。 我們的研究結果還將同時保障數據通信的安全性以及可靠性。可以預見，我們的研究結果，將能幫助航空公司以及機場更好地相互配合。網絡的無縫連接將保障信息的快速共享；我們的技術可以有效降低在機場里飛機維修的周期，從而為提高航班準時性提供有力支持。 希望在可預見的將來，旅客在旅行過程中可以更多的享受新型飛機帶來的舒適性和便利性，不會再因為飛機的機械故障以及飛機調配所導致的航班延誤而煩惱。
作者：張黔（香港科技大學計算機科學及工程系副教授） |
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