摘要：本文主要分析了民航现阶段的数据科学与大数据技术重要性、问题和建议。面向智慧民航，针对性的提出了建设民航数据科学与大数据技术应用的建议，指出了民航数学科学与大数据技术的发展时了民航智能化运行的最关键一环。

　　关键词：数据科学 大数据技术  智能化  应用数学

　　根据民航十四五规划和2021智慧民航科技创新论坛的主要观点，民航智能化运行是下一阶段智慧民航的首要发展趋势，然而要实现民航智能化服务，首先需要完成民航大数据的收集、存储和整理；进而利用大数据技术开展相关重要需求的研究，其次利用数学方法研究、分析民航大数据，提出民航大数据的系统科学理论，厘清民航数据科学的特点，为实现民航智能化运行打下基础。

　　民航大数据特点主要表现为民航数据的来源单位不同、数据安全级别不同、数据的种类繁多、数据形式不同；因此收集民航大数据的单位级别需要顶级权限，不同类型数据开放程度不同，整合数据的标准化，以便形成民航大数据的数据仓库，从而为智慧民航的航班智能化运行、空管指挥的智能化运行、机场场面智能化运行和航站楼服务信息的智能化运行打下坚实基础。下边将从如下几个方面论述民航数据科学和大数据技术的重要性及问题。

图1 典型航班生产活动

　　民航大数据的产生于民航服务的过程中，于是在日积月累的民航服务中逐渐累积形成了民航大数据。民航大数据的收集工作应在民航服务的前端，根据典型的航班生产活动（图1），可以看出数据收集主要集中在航空公司、空管、机场等一线岗位；采用的采用方式不一样和采用数据中心不一样，涉及到细节数据比较多，另外气象数据按照时间匹配。

　　典型旅客航空行程主要包括旅客从居住地或办公地等始发地出发到机场的行程、购买机票、领取登机牌、托运行李、安检、登机、领取行李、移民和海关检查等，其中离港空中旅行和典型航班生产活动中飞行机组签到、飞行计划、飞行前、离港前、离开登机口、滑出、起飞、离开航空港空域、爬升、巡航、着陆和滑行、滑入、停放、飞行后并行等过程并行或耦合进行的。

　　因此旅客位置数据变化需要实时更新，行李位置数据的变化需要实时跟踪；飞机、航班、机组、飞机状态、天气、停机位、廊桥位、服务车等每一个环节的时间节点数据等，民航大数据需要针对各种需求完善已有的民航信息管理系统。

　　从时间维度上看，民航大数据具有密集性和候鸟性，时间精度可以到分钟，局部数据要求可以达到毫秒级；从空间维度上看，民航大数据的空间涉及到机场场面、航站楼、塔台、管制中心、航空公司、跑道、城市、宾馆、居住地、机舱、维修厂等，空间的变化比较快，从航空公司到维修产、从跑道到巡航高空、从居住地或宾馆到航站楼，不断改变空间位置，空间变化大；从逻辑维度上看，民航大数据按照航班生产逻辑线、空管管理服务线、机场管理服务线、旅客服务线等四个逻辑，民航大数据的角色不断变化，管理、服务角度不断转换，民航大数据的数据源复杂多变；从民航参与主题来看，民航大数据参与者主要包括飞机、航班、管制员、旅客、机务人员、空乘人员、飞行员、机场场面管理者、安检人员等，涉及到岗位50以上，数据源很容易造成不同，比较复杂。

　　由于维度不同，容易造成民航大数据的安全等级不同，所以民航大数据的开放性也应不同。从民航参与者、逻辑等维度来看，旅客数据的安全等级属于保密级别；飞机、管理流量、数据等民航数据可以针对行业研究者开放，半开放半保密级；航班、气象基础数据属于开放级别，面向爱国人士开放。

　　民航大数据技术主要包括深度学习、强化学习、语音识别、图像处理等计算机技术、数据统计分析、数学模型、优化算法等应用数学科学和曲线拟合、统计分析等统计学方法。将上述民航大数据技术应用到以下几个方面。

　　①　深度学习、强化学习技术在语音识别的应用，推广到空管对话上；

　　②　深度学习、强化学习技术在图像处理上的应用推广到场面安全识别上；

　　③　民航大数据统计分析，为民航管理部门保驾护航；

　　④　基于数学模型、大数据技术的综合性科学技术模型，更好地挖掘民航大数据的价值；

　　⑤　基于优化算法升级改造民航大数据的深度学习、数学模型等；

　　⑥　基于曲线拟合、深度学习等技术，逐步实现民航大数据的人工智能上。

　　     本文论述了民航大数据的来源、安全等级和民航数据科学与大数据技术的重要性，然后从时间维度、空间维度、逻辑维度和参与者角度，分析民航大数据的复杂性和安全性，给出了民航大数据技术应用的几个建议。（作者：徐海文）