# 雷雨天飛機怎麼繞開顛簸？NTU團隊用AI實現多機自動避障 URL: https://www.shicheng.news/zh-hant/v/0zxA8 Published: 2026-11-06 Source: 獅城新聞 坐飛機遇上雷暴天氣，顛簸盤旋甚至備降都是常事。南洋理工大學（NTU）科研團隊最近開發了一套多智能體AI系統，把多架客機的規避雷暴與空中防撞計算，直接交給算法在雲端協同完成。 人工調度吃緊，雷雨天航線協同成難題 雷雨天氣往往伴隨突發的強對流，不僅積雨雲形狀變幻莫測、移動迅速，還會切斷幹線空域。對地面空中管制員來說，既要死盯氣象雷達預判雷雨走向，又要分秒必爭地指揮空中各架飛機拉開安全間距，工作負荷極高。 過去遇到這種情況，地面通常只能提前壓縮空域流量，讓飛機在地面等待或在空中盤旋。現有的機載單機防撞系統雖然成熟，但缺乏全局協同視野，無法在大流量空域中統一協調多架飛機的繞飛路線，往往導致大面積航班延誤和燃油浪費。 ![雷雨天飛機怎麼繞開顛簸？NTU團隊用AI實現多機自動避障](https://www.shicheng.news/images/image/1793/17936461.avif?0) *圖1：動態雷暴單元下多機軌跡規劃示意。* ![雷雨天飛機怎麼繞開顛簸？NTU團隊用AI實現多機自動避障](https://www.shicheng.news/images/image/1793/17936462.avif?0) *圖2：從新加坡FIR中選定的真實航路空域，用於模型測試。* 新加坡空域實測：4機與8機壓力測試過關 為了解決這一痛點，NTU機械與宇航工程學院旗下空中交通管理研究院（ATMRI）的Sameer Alam副教授團隊，開發出基於獨立深度確定性策略梯度（IDDPG）的多智能體AI算法框架，將空域結構、航跡預測與移動雷暴單體全部整合進實時運算體系。 團隊選取新加坡飛行情報區內一片200×200海里的真實空域展開仿真測試。在30分鐘的模擬場景中，兩個不斷變形的雷暴單體自西北向東南移動，4架飛機從3個航路點隨機進場。AI系統實時接收飛行**數據**並動態優化航跡，4架飛機不僅全部安全繞開雷雨區，彼此之間也始終保持了規定的安全間隔。 ![雷雨天飛機怎麼繞開顛簸？NTU團隊用AI實現多機自動避障](https://www.shicheng.news/images/image/1793/17936463.avif?0) *圖3：4架飛機和2個移動雷暴單元在不同時間步長的無衝突軌跡。雷暴單元的動態通過不斷變化的輪廓來表現，透明度逐漸降低以表示它們在不同時間步中的進展。* 在進一步的壓力測試中，進場飛機數量翻倍至8架。面對密集的航路衝突，系統的避障成功率依然達到95%。儘管整體飛行里程略有增加，但航線依然被控制在燃油經濟性良好的合理範圍內。 ![雷雨天飛機怎麼繞開顛簸？NTU團隊用AI實現多機自動避障](https://www.shicheng.news/images/image/1793/17936464.avif?0) *圖4：無衝突軌跡，比較4架飛機和8架飛機在移動雷暴單元下的模擬。* Our aim is to find an optimal solution to ensure safe separation distance among multiple aircraft and thunderstorm cells while minimising overall flight distance. 數秒內重新規劃航線，兼顧安全與航程成本 以往航班臨時改道需要機組與地面管制通過無線電反覆確認，在雷暴快速推移時往往反應不及。這套多智能體系統的優勢在於自適應能力：飛機起飛後先按計劃航路飛行，一旦前方雷雨雲團變形逼近，算法會在幾秒鐘內完成多機協同重排，算出一條既避開危險天氣又互不衝突的最優繞行路徑。 ![雷雨天飛機怎麼繞開顛簸？NTU團隊用AI實現多機自動避障](https://www.shicheng.news/images/image/1793/17936465.avif?0) *圖5：模擬ETA在不同不確定性水平下的分布。* 面對日益頻繁的極端對流天氣，這項研究不僅能有效緩解管制員的監控壓力，降低強顛簸傷人事故的發生機率，也為未來更高密度的空中交通管理與無人機協同提供了可行的技術路徑。 The aircraft initially follow their predetermined air routes. But as the thunderstorm cells move and change shape, the aircraft reroute around these cells to reach their respective exit waypoints. 📌 要點總結 ✦ NTU空中交通管理研究院開發多智能體AI框架IDDPG，實現惡劣天氣下的多機協同避障。 ✦ 在新加坡飛行情報區200×200海里空域測試中，4機測試達成率100%，8機壓力測試達95%。 ✦ 算法兼顧避險安全與航程成本，有效降低雷暴天飛機顛簸和延誤幾率。 轉發給經常坐飛機出差的朋友