論文の概要: Reroute Prediction Service
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.08988v1
- Date: Fri, 13 Oct 2023 10:09:12 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-16 13:33:35.549429
- Title: Reroute Prediction Service
- Title(参考訳): 経路予測サービス
- Authors: \'Italo Romani de Oliveira, Samet Ayhan, Michael Biglin, Pablo Costas,
Euclides C. Pinto Neto
- Abstract要約: 遅延のコストは、2019年に米国国立航空宇宙システム(NAS)に限って33億ドルと見積もられた。
我々は,リルート決定を積極的に支援することによる遅延低減を目的とした,新しいデータ分析と機械学習システムの設計と開発を行った。
このシステムは、ある航空路交通管理センターのルート変更勧告や、ある航空路交通管理センターのルート変更勧告が発行されるかどうかを予測し、関連するルートに影響を与える可能性がある。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.4999814847776097
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The cost of delays was estimated as 33 billion US dollars only in 2019 for
the US National Airspace System, a peak value following a growth trend in past
years. Aiming to address this huge inefficiency, we designed and developed a
novel Data Analytics and Machine Learning system, which aims at reducing delays
by proactively supporting re-routing decisions.
Given a time interval up to a few days in the future, the system predicts if
a reroute advisory for a certain Air Route Traffic Control Center or for a
certain advisory identifier will be issued, which may impact the pertinent
routes. To deliver such predictions, the system uses historical reroute data,
collected from the System Wide Information Management (SWIM) data services
provided by the FAA, and weather data, provided by the US National Centers for
Environmental Prediction (NCEP). The data is huge in volume, and has many items
streamed at high velocity, uncorrelated and noisy. The system continuously
processes the incoming raw data and makes it available for the next step where
an interim data store is created and adaptively maintained for efficient query
processing. The resulting data is fed into an array of ML algorithms, which
compete for higher accuracy. The best performing algorithm is used in the final
prediction, generating the final results. Mean accuracy values higher than 90%
were obtained in our experiments with this system.
Our algorithm divides the area of interest in units of aggregation and uses
temporal series of the aggregate measures of weather forecast parameters in
each geographical unit, in order to detect correlations with reroutes and where
they will most likely occur. Aiming at practical application, the system is
formed by a number of microservices, which are deployed in the cloud, making
the system distributed, scalable and highly available.
- Abstract(参考訳): 遅延のコストは、2019年に米国航空宇宙局(national airspace system)が3300億ドル(約3兆3000億円)と見積もった。
この巨大な非効率に対処するため,我々は,意思決定の再調整を積極的に支援することにより遅延を削減することを目的とした,新しいデータ分析および機械学習システムを設計し,開発した。
今後数日以内の期間を想定して、ある航空路交通管制センターまたは特定の諮問識別子に対する再ルート勧告が発行されるかどうかを予測し、関連する経路に影響を与える可能性がある。
このような予測を実現するために、FAAが提供するシステムワイド・インフォメーション・マネジメント(SWIM)データサービスから収集された歴史的再帰データと、アメリカ国立環境予報センター(NCEP)が提供する気象データを使用する。
データは膨大な量であり、多くのアイテムが高速で流れており、関連性がなくノイズが多い。
システムは、受信した生データを継続的に処理し、中間データストアを作成し、効率的なクエリ処理のために適応的に保守する次のステップで利用できるようにする。
その結果得られたデータは、高い精度で競合する一連のmlアルゴリズムに供給される。
最高の性能のアルゴリズムは最終予測に使われ、最終的な結果を生成する。
本システムを用いた実験では,90%以上の平均精度値を得た。
本手法では,各地理単位における天気予報パラメータの累積指標の時間系列を用いて,各単位に対する関心領域を分割し,リルータとの相関関係と最も起こりそうな場所を検出する。
実際のアプリケーションを想定したシステムは、クラウドにデプロイされる多数のマイクロサービスによって構成され、システムを分散し、スケーラブルで高可用性にする。
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