基于本体的机场跑道侵入智能违规诊断研究

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1、第34卷第3期2017年3月计算机应用研究ApplicationResearchofComputersV01．34No．3Mar．2017基于本体的机场跑道侵入智能违规诊断研究术王洁宁，赵晓鹏(中国民航大学天津市空管运行规划与安全技术重点实验室，天津300300)摘要：为保证机场场面运行安全，从知识建模角度出发，提出智能信息处理方法诊断违规项目，使用swRL、领域本体等技术构建跑道侵入违规诊断系统的本体模型。研究了将跑道侵入案例用语义规则形式化表示的方法，构建推理规则得出违规项目和硬件预防措施。结果表明，提出的结合本体和SwRL推理技术的方法较传

2、统方法准确率更高，性能更佳。关键词：跑道侵入；违规诊断系统；知识建模；swRL；领域本体中图分类号：TP391．7文献标志码：A文章编号：100l一3695(2017)03—0791-04doi：10．3969佴issn．1001—3695．2017．03．035Ontology-basedresearchonintelligentViolationdiagnosisofai叩onmnwayincursion胃娓ngJjening，ZhaoXiaopeng(‰彬n量匆k60m协ryo，0pem￡ionProgmmmi昭＆5咖砂死如加zogy旷A打

3、z坳cMo砌geMm，c涮zA口i口￡如n‰沁M蚵D，蕊iM，死n啦n300300。吼im)Abstr驰t：InordertoensurethesafeoperationoftheajIportsu五ace，thispaperpmposedanintelligenti11fb珊ationpmcessingmethodtodiagnosisviolationitems，andbuiltanontologymodelofmnwayincursionviolationdiagnosissystem，whichusedSWRLanddomainontol

4、ogytechnolog)Ff而mtheperspeetiveofkndwledgemodeling．Also，thispapermadearesearchonthemethodofdescribingmnwayincursioncaseswitllfomalizedsematicmles，andconstructedreasoningnllestocaptureviolationitemsandobtainhardwarepreventivemeasures．Theresultsshowthattlleproposedmethodwhichco

5、mbineddomainontologywithSWRLteehnolo盯hasbetteranal丫sisaccuracyandreasoningpedb珊ancethan】【11etraditionalmetllods．Keywords：mnwayincursion；violationdiagnosissystem；knowledgemodeling；SWRL；domainontology近年来随着机场飞机起降架次的增多，跑道入侵成为影响场面安全的重要隐患，预防跑道入侵成为突出问题。2011年中国民航不安全事件统计分析显示，除去雷击、鸟击等自

6、然因素，机场场面运行相关事故在剩余事故中位居第一，而跑道入侵事件在场面运行问题中占据首位。因此如何有效预防跑道入侵事件、提高场面运行安全效率，成为亟待解决的问题¨1。随着信息技术的发展和广泛应用，场面安全管理朝着智能化、平台网络化、系统集成化方向发展。本体和语义web规则语言(swRL)技术在风险分析旧“1、智能查询怕“1、智能诊断pt”]、决策制定阻¨和施工安全检查¨2'”1中有很多成功的应用，本体规则推理作为一种智能信息处理技术，提供了一种新的知识获取手段，提高了知识建模的重用性和可靠性。因此，采用本体和swRL规则推理技术研究跑道侵入智能信

7、息处理是可行的。国内有关智能推理技术的应用在民航信息领域较少，霍志勤等人基于案例推理与规则推理提出了对跑道侵入案例调查的构想框架‘1“，但由于人工检索专业性强及耗时大，大大降低了结果查询的精度和效率。本体对场面安全领域知识建模是通用的，限于篇幅问题，为充分验证模型的示范性和有效性，本文主要研究跑道侵入违规诊断问题。本文以跑道侵入事件书面报告中的违规项目为研究对象，构建跑道侵入本体和推理规则数据库，主要用于违规项目智能诊断并给出一定的硬件预防措施。采用本体来支持跑道侵入问题预防可在极大程度上减轻问题分析阶段参与人员的工作量，同时也为民航领域跑道侵入

8、信息处理提供了一种更为快捷的途径。1跑道侵入违规诊断本体构建1．1本体概念定义本体结构定义为D：(C，R，A，r，J)，其中，类(c)表