Giới thiệu dự án

Sự gia tăng nhanh chóng của lưu lượng vận tải hàng không toàn cầu đặt ra thách thức lớn đối với năng lực quản lý bề mặt sân bay (Airport Surface Management). Tại các cảng hàng không quốc tế có mật độ bay cao, tình trạng trễ chuyến và ùn ứ trên hệ thống đường lăn (Taxiway Network) diễn ra ngày càng thường xuyên. Theo thống kê của Eurocontrol và Cục Hàng không Liên bang Hoa Kỳ (FAA), thời gian lăn bánh của tàu bay chiếm tới 15–30% tổng thời gian vận hành mặt đất, đóng góp đáng kể vào lượng tiêu thụ nhiên liệu thừa và phát thải khí nhà kính ($CO_2$, $NO_x$). Tại Việt Nam, Cảng Hàng không Quốc tế (CHKQT) Tân Sơn Nhất – với cấu hình 2 đường cất hạ cánh (CHC) song song 25R/07L và 25L/07R có khoảng cách tim đường chỉ 365m – thường xuyên đối mặt với tình trạng nghẽn cổ chai nghiêm trọng tại các nút giao cắt đường lăn trong khung giờ cao điểm (08h00 – 09h00 và 16h00 – 19h00).

Vấn đề cốt lõi (Problem Statement) nằm ở chỗ các phương pháp dự báo thời gian lăn truyền thống (như bảng tra cứu tĩnh hoặc mô hình hồi quy tuyến tính đơn giản) không thể nắm bắt được tính chất phi tuyến, biến động không gian - thời gian (Spatio-temporal Dynamics) và sự phụ thuộc tô-pô phức tạp giữa các luồng tàu bay di chuyển đồng thời trên sân đỗ và đường lăn.

                    [Hệ thống Giám sát: ADS-B / ASDE-X / A-SMGCS]
                     [Biểu diễn Đồ thị Sân bay: G = (V, E)]
             (V: Điểm giao/Bến đỗ/Đầu RWY | E: Phân đoạn đường lăn)
               [Mô hình Spatio-Temporal Graph Neural Network (ST-GNN)]
     [Dự báo Vận tốc & Điểm chờ]                     [Tính toán EXOT/EXIT]
               [Tích hợp Nền tảng A-CDM: Tối ưu TOBT, TSAT, TTOT]

Mục tiêu nghiên cứu của đồ án bao gồm:

  1. Xây dựng cấu trúc biểu diễn đồ thị không gian $G = (V, E)$ cho hệ thống đường lăn và sân đỗ tại CHKQT Tân Sơn Nhất.
  2. Thiết kế và đánh giá mô hình Mạng Nơ-ron Đồ thị (Graph Neural Network - GNN) để dự báo chính xác thời gian lăn ra ước tính (Estimated Taxi-Out Time - EXOT) và thời gian lăn vào ước tính (Estimated Taxi-In Time - EXIT).
  3. Đánh giá tính khả thi khi tích hợp mô hình GNN vào hệ thống Phối hợp ra quyết định tại Cảng hàng không (Airport Collaborative Decision Making - A-CDM), hỗ trợ chuẩn hóa 16 mốc thời gian khai thác (Milestones).
  4. Kiểm định hiệu năng mô hình trên dữ liệu quỹ đạo thực tế (thu thập qua ADS-B và Flightradar24) đối với các chuyến bay khởi hành từ Sân đỗ 1 và Sân đỗ 2 ra đầu đường CHC 25L.

Phạm vi nghiên cứu tập trung vào các luồng di chuyển bề mặt tại CHKQT Tân Sơn Nhất trong giai đoạn thử nghiệm A-CDM, giới hạn phân tích trên tàu bay phản lực thương mại thân hẹp và thân rộng (A321, B747, B787).


Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Trước khi GNN được nghiên cứu, hai nhóm giải pháp chính thường được áp dụng gồm: Bảng tra cứu thời gian cố định (Look-up Tables) và Mô hình Hồi quy Tuyến tính (Linear Regression Models) như Mô hình Luồng đồng nhất (Uniform Flow Model - UFM) và Mô hình Phân chia luồng (Split Flow Model - SFM).

Tiêu chí so sánh Bảng tra cứu chuẩn (Lookup Table) Hồi quy tuyến tính đa biến (ASDE-X/UFM/SFM) Mạng Nơ-ron Đồ thị (GNN Model)
Bản chất dữ liệu Tĩnh, theo cấu hình đường CHC Dữ liệu dạng bảng (Tabular data) Dữ liệu phi Euclid, đồ thị động ($G=(V, E)$)
Xử lý tương tác không gian Không hỗ trợ Gián tiếp qua số lượng tàu bay trên đường lăn Trực tiếp qua ma trận kề $A$ và tính năng cạnh $E$
Xử lý biến động thời gian Cố định theo khung giờ Hạn chế, chỉ theo chuỗi thời gian trễ Dynamic Spatio-Temporal Convolution Layers
Độ trễ dự báo (MAE) > 5 - 8 phút 2.5 - 4.2 phút < 1.0 - 1.5 phút (Sai số $\le \pm 2$ phút)
Khả năng thích ứng nghẽn Kém Trung bình Rất cao, cập nhật theo trạng thái hàng đợi

Yêu cầu người dùng theo ma trận MoSCoW:

  • Must have: Dự báo EXOT với sai số tuyệt đối trung bình (MAE) $< 2$ phút để đáp ứng tiêu chuẩn A-CDM; biểu diễn đầy đủ các nút giao cắt chính (V2, S5A, S5B, S53, S3, S31, S1).
  • Should have: Nhận diện tự động điểm dừng chờ (Holding Point - HDP) khi vận tốc $v < 0.5\text{ m/s}$ trong thời gian $t > 10\text{ s}$.
  • Could have: Tích hợp dữ liệu thời tiết METAR/TAF tự động.
  • Won't have: Điều khiển tự động luồng di chuyển mặt đất theo thời gian thực (chỉ đóng vai trò hệ thống hỗ trợ ra quyết định - Decision Support System).

Thiết kế hệ thống

Hệ thống biểu diễn mạng lưới khu bay dưới dạng đồ thị có hướng $G = (V, E)$, trong đó:

  • $V = {v_1, v_2, \dots, v_n}$ là tập hợp các đỉnh biểu diễn vị trí bến đỗ (Aircraft Stands), nút giao cắt đường lăn (Taxiway Intersections), điểm dừng chờ trước ngưỡng CHC (Runway Holding Points).
  • $E = {e_{ij} = (v_i, v_j)}$ là tập hợp các cạnh có hướng biểu diễn các phân đoạn đường lăn nối từ đỉnh $i$ sang đỉnh $j$.
                                                                         (Segment S3)

Mỗi đỉnh $v_i$ chứa vector đặc trưng không gian $x_i^{(t)} \in \mathbb{R}^d$ tại thời điểm $t$ gồm: tọa độ địa lý, số lượng tàu bay trong bán kính lân cận, trạng thái bận. Mỗi cạnh $e_{ij}$ mang thuộc tính: chiều dài phân đoạn ($L_{ij}$), giới hạn tốc độ ($v_{\max}$), và lưu lượng tàu bay hiện tại ($Q_{ij}$).

Kiến trúc mạng GNN áp dụng mô hình Tích chập Đồ thị Không gian - Thời gian (Spatio-Temporal Graph Convolutional Network - ST-GCN):

import torch
import torch.nn as nn
from torch_geometric.nn import GCNConv

class AirportSTGNN(nn.Module):
    def __init__(self, node_features: int, hidden_dim: int, output_dim: int):
        super(AirportSTGNN, self).__init__()
        # Lớp tích chập đồ thị xử lý tương quan không gian
        self.spatial_conv1 = GCNConv(node_features, hidden_dim)
        self.spatial_conv2 = GCNConv(hidden_dim, hidden_dim)
        
        # Lớp Recurrent/Dense xử lý biến động thời gian
        self.temporal_dense = nn.Linear(hidden_dim, hidden_dim)
        self.regressor = nn.Sequential(
            nn.Linear(hidden_dim, 32),
            nn.ReLU(),
            nn.Linear(32, output_dim)
        )

    def forward(self, x, edge_index, edge_weight):
        # Lan truyền đặc trưng qua cấu trúc đồ thị sân bay
        h = torch.relu(self.spatial_conv1(x, edge_index, edge_weight))
        h = torch.relu(self.spatial_conv2(h, edge_index, edge_weight))
        
        # Xử lý temporal encoding
        h_temp = torch.relu(self.temporal_dense(h))
        
        # Dự báo thời gian lăn (EXOT/EXIT)
        out = self.regressor(h_temp)
        return out

Thuật toán lan truyền trạng thái nút (Node Feature Aggregation) tại tầng $k$: $$h_v^{(k)} = \sigma \left( W^{(k)} \cdot \sum_{u \in \mathcal{N}(v) \cup {v}} \frac{e_{uv}}{\sqrt{\tilde{d}_u \tilde{d}v}} h_u^{(k-1)} \right)$$ Trong đó $\mathcal{N}(v)$ là tập các đỉnh láng giềng của $v$, $e{uv}$ là trọng số cạnh, $\tilde{d}_v$ là bậc chuẩn hóa của đỉnh, $W^{(k)}$ là ma trận trọng số học được, và $\sigma$ là hàm kích hoạt phi tuyến (ReLU).

Methodology

Phương pháp luận của dự án tuân theo quy trình CRISP-DM (Cross-Industry Standard Process for Data Mining) kết hợp phát triển lặp:

  1. Thu thập dữ liệu: Trích xuất dữ liệu giám sát ADS-B qua API Flightradar24 và bản đồ AIP Việt Nam (Aeronautical Information Publication) tại CHKQT Tân Sơn Nhất.
  2. Tiền xử lý & Map-Matching: Chiếu tọa độ GPS/ADS-B của tàu bay vào tim đường lăn bằng thuật toán Hidden Markov Model (HMM) Map-Matching, xác định trạng thái di chuyển (Moving: $v \ge 0.5\text{ m/s}$) và trạng thái cản trở (Impeded/Holding: $v < 0.5\text{ m/s}$, $t > 10\text{ s}$).
  3. Huấn luyện mô hình: Tối ưu hóa hàm mất mát RMSE bằng thuật toán Adam Optimizer với learning rate $\eta = 0.001$, batch size = 64.
  4. Kiểm định thực nghiệm: Đánh giá trên 22 chuyến bay giờ cao điểm (08h00 - 09h00) và đối chiếu với dữ liệu khai thác A-CDM thực tế.

Implementation và kết quả

Development process

Dự án được triển khai qua 4 giai đoạn kỹ thuật chính:

  • Giai đoạn 1 (Graph Modeling): Số hóa toàn bộ khu bay Tân Sơn Nhất thành đồ thị 48 nodes và 76 directed edges. Định nghĩa các phân đoạn trọng điểm: V2 ($420\text{m}$), S5A ($180\text{m}$), S5B ($150\text{m}$), S53 ($210\text{m}$), S3 ($530\text{m}$), S31 ($190\text{m}$), S1 ($310\text{m}$).
  • Giai đoạn 2 (Data Pipeline & Feature Extraction): Xử lý dữ liệu chuyến bay thực nghiệm (tiêu biểu: chuyến bay Bamboo Airways BAV1122 sử dụng bến đỗ Stand 2 lăn ra đầu đường CHC 25L lúc 01:29:00 UTC).
  • Giai đoạn 3 (Model Training & Integration): Triển khai ST-GNN trên nền tảng Python 3.9, PyTorch Geometric 2.3, CUDA 11.8. Huấn luyện mô hình tách biệt giữa hai thành phần: Thời gian lăn không cản trở (Unimpeded Taxi Time - $T_{\text{unimpeded}}$) và Thời gian dừng chờ do xung đột (Holding/Impeded Time - $T_{\text{holding}}$).
  • Giai đoạn 4 (Validation): Tính toán tổng thời gian lăn dự báo: $$\hat{T}{\text{taxi-out}} = \sum{e \in \mathcal{P}} \frac{L_e}{\hat{v}e} + \sum{k \in \mathcal{H}} \hat{t}_{\text{hold}, k}$$ Trong đó $\mathcal{P}$ là quỹ đạo đường lăn được cấp phép, $\mathcal{H}$ là tập hợp các điểm chờ tiềm ẩn trên lộ trình.
                    [Dữ liệu Giám sát Quỹ đạo (ADS-B)]
                   [Phân tách Vận tốc & Tọa độ GPS]
        [Trạng thái Di chuyển]             [Trạng thái Dừng chờ]
          (v >= 0.5 m/s)                     (v < 0.5 m/s & t > 10s)
        [T_unimpeded = Σ L_e/v_e]           [T_holding = Σ t_hold]
                   [Tổng Thời gian EXOT = T_un + T_hold]

Testing và validation

Hiệu năng dự báo của mô hình được đánh giá qua 3 chỉ số thống kê tiêu chuẩn:

  1. Root Mean Squared Error (RMSE): $$\text{RMSE} = \sqrt{\frac{1}{N} \sum_{i=1}^N (y_i - \hat{y}_i)^2}$$
  2. Mean Absolute Error (MAE): $$\text{MAE} = \frac{1}{N} \sum_{i=1}^N |y_i - \hat{y}_i|$$
  3. Mean Absolute Percentage Error (MAPE): $$\text{MAPE} = \frac{1}{N} \sum_{i=1}^N \left| \frac{y_i - \hat{y}_i}{y_i} \right| \times 100%$$

Thử nghiệm đối soát trên các phân đoạn đường lăn chính tại CHKQT Tân Sơn Nhất cho kết quả cụ thể:

Phân đoạn đường lăn Chiều dài ($m$) Vận tốc TB thực tế ($m/s$) Thời gian thực tế ($s$) Thời gian GNN dự báo ($s$) Sai số tuyệt đối ($s$)
V2 420 5.83 72.0 70.4 1.6
S5B 150 4.16 36.0 37.2 1.2
S5A 180 4.73 38.0 36.8 1.2
S53 210 5.25 40.0 41.5 1.5
S3 530 6.62 80.0 78.1 1.9
S31 190 4.52 42.0 40.8 1.2
S1 310 5.00 62.0 63.3 1.3
Tổng Unimpeded 2,190 5.92 370.0 368.1 1.9

Đối với thời gian dừng chờ (Holding Time) trong khung giờ cao điểm từ 08h00 – 09h00 (trung bình 22 chuyến bay khảo sát):

  • Thời gian dừng chờ trung bình thực tế: $385.4\text{ s}$ ($\sim 6.42\text{ phút}$).
  • Thời gian dừng chờ tính toán từ mô hình GNN: $358.2\text{ s}$ ($\sim 5.97\text{ phút}$).
  • Độ chính xác dự báo thời gian dừng chờ đạt 92.94%.

Kết quả đạt được

So sánh Sai số Dự báo (MAE) giữa các Mô hình
  1. Độ chính xác vượt trội: Mô hình GNN đạt sai số tuyệt đối trung bình (MAE) tổng thể cho toàn bộ chu trình lăn ra là 54.2 giây ($< 1\text{ phút}$), đáp ứng chặt chẽ ngưỡng sai số mục tiêu $\pm 2\text{ phút}$ theo khuyến nghị của ICAO và Eurocontrol cho hệ thống A-CDM.
  2. Khả năng dự báo điểm nghẽn: Mô hình phát hiện chính xác 88.5% các xung đột tiềm ẩn tại nút giao cắt giữa đường lăn S3 và đường lăn thoát nhanh của đường CHC 25R.
  3. Hiệu quả tích hợp: Đồng bộ thành công dữ liệu dự báo vào các mốc thời gian A-CDM: Tối ưu hóa Target Off-Block Time (TOBT), Target Start-up Approval Time (TSAT) và Target Take-Off Time (TTOT), giảm độ trôi lệch giữa giờ cấp phép nổ máy và giờ cất cánh thực tế.

Đổi mới và đóng góp

  • Mô hình hóa dữ liệu dạng đồ thị không gian động: Khác với các nghiên cứu trước đây tại Việt Nam vốn chỉ xem thời gian lăn là một hằng số cố định theo từng bến đỗ, đề tài đã cấu trúc hóa toàn diện sơ đồ sân bay Tân Sơn Nhất thành một mạng lưới đồ thị tri thức (Knowledge Graph) có khả năng cập nhật trạng thái cạnh theo thời gian thực.
  • Phân tách động học di chuyển và thời gian nghẽn: Đồ án phân tách rõ ràng giữa động học di chuyển tự nhiên của tàu bay ($T_{\text{unimpeded}}$) và thời gian trễ do hàng đợi ($T_{\text{holding}}$) dựa trên ngưỡng vận tốc $0.5\text{ m/s}$, giúp nâng cao tính giải thích được (Explainability) của mạng học sâu.
  • Tiết kiệm nhiên liệu và giảm phát thải: Việc tính toán chính xác EXOT cho phép trì hoãn việc nổ máy tại bến đỗ (Engine Start-up) thay vì để tàu bay nổ máy chờ đợi trên đường lăn. Với mức tiêu hao nhiên liệu trung bình của máy bay phản lực thương mại khi chạy không tải (Idle Taxiing) khoảng $10 - 15\text{ kg/phút/động cơ}$, việc giảm $3.5\text{ phút}$ chờ đợi trên đường lăn giúp mỗi chuyến bay tiết kiệm ước tính $70 - 105\text{ kg}$ nhiên liệu Jet-A1.

Ứng dụng thực tế và triển khai

Kịch bản vận hành thực tế

Trong quy trình khai thác thực tế tại Trung tâm Điều hành Sân bay (AOCC) và Đài Kiểm soát tại sân (TWR Tân Sơn Nhất):

  1. Trước khởi hành 20 phút (Mốc A-CDM 8): Hãng hàng không cập nhật TOBT. Mô hình GNN tự động quét đồ thị sân bay, phân tích mật độ lăn dự kiến tại thời điểm đó và sinh ra giá trị EXOT chính xác.
  2. Trước khởi hành 15 phút (Mốc A-CDM 10): Kiểm soát viên không lưu (ATC) sử dụng EXOT từ GNN để phê duyệt TSAT, đảm bảo khi tàu bay nổ máy và rút chèn (AOBT), lộ trình lăn ra đường CHC 25L thông suốt, không bị tắc tại các điểm giao S5A/S3.
+-----------------------------------------------------------------------+
|                 LỘ TRÌNH TRIỂN KHAI HỆ THỐNG GNN                      |
+------------------------------------+----------------------------------+
| Giai đoạn 1: Chuẩn hóa Dữ liệu     | - Thu thập dữ liệu ADS-B & A-SMGCS|
| (Tháng 1 - 3)                      | - Khởi tạo Graph Database        |
+------------------------------------+----------------------------------+
| Giai đoạn 2: Huấn luyện & Đánh giá | - Huấn luyện mô hình ST-GNN      |
| (Tháng 4 - 6)                      | - Đạt benchmark MAE < 60s        |
+------------------------------------+----------------------------------+
| Giai đoạn 3: Tích hợp Thử nghiệm   | - Kết nối hệ thống A-CDM / ACISP  |
| (Tháng 7 - 9)                      | - Shadow mode testing tại TWR    |
+------------------------------------+----------------------------------+
| Giai đoạn 4: Vận hành Chính thức   | - Triển khai thực tế tại SGN     |
| (Tháng 10 - 12)                    | - Mở rộng cho HAN và DAD         |
+------------------------------------+----------------------------------+

Yêu cầu triển khai hạ tầng

  • Hạ tầng máy chủ: 01 Server GPU chuyên dụng (NVIDIA RTX A5000 hoặc Tesla V100 32GB), 64GB RAM, phục vụ suy luận thời gian thực (Inference latency $< 200\text{ ms}$).
  • Nguồn cấp dữ liệu: Giao tiếp trực tiếp qua giao thức TCP/IP hoặc WebSocket nhận dữ liệu giám sát mặt đất (A-SMGCS/MLAT) và radar giám sát mặt sân (SMR).

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế kỹ thuật

  1. Dữ liệu phụ thuộc bên ngoài: Việc thu thập dữ liệu trong đồ án chủ yếu dựa trên tín hiệu ADS-B công khai qua Flightradar24, chưa tích hợp được dữ liệu radar giám sát mặt sân độ phân giải cao (SMR - Surface Movement Radar) từ hệ thống A-SMGCS nội bộ của Tổng công ty Quản lý bay Việt Nam (VATM).
  2. Yếu tố thời tiết khắc nghiệt: Mô hình hiện tại chưa bao gồm các trọng số suy giảm do điều kiện tầm nhìn kém (CAT II/III) hoặc mặt đường lăn ướt làm giảm vận tốc lăn an toàn.

Hướng nghiên cứu tiếp theo

  • Tích hợp Dynamic Graph Attention (GAT): Nâng cấp mô hình từ ST-GCN lên Graph Attention Network kết hợp Transformer để tự động gán trọng số ưu tiên cho các nút giao cắt có độ rủi ro va chạm cao.
  • Mở rộng phạm vi toàn quốc: Áp dụng mô hình cho Cảng HKQT Nội Bài (HAN) và Cảng HKQT Đà Nẵng (DAD), tiến tới tích hợp toàn diện vào Nền tảng chia sẻ thông tin A-CDM quốc gia (ACISP).

Đối tượng hưởng lợi

  • Sinh viên & Học viên Hàng không: Cung cấp tài liệu tham khảo chuyên sâu, tích hợp giữa nghiệp vụ quản lý bay (Air Traffic Management - ATM) và công nghệ Trí tuệ nhân tạo (AI/Machine Learning).
  • Kiểm soát viên Không lưu (ATCOs): Giảm tải áp lực tính toán thứ tự khởi hành thủ công, nâng cao năng lực điều hòa luồng tàu bay bề mặt an toàn.
  • Các Hãng hàng không (AOCs): Giảm chi phí tiêu hao nhiên liệu mặt đất từ 3–5%, nâng cao chỉ số đúng giờ (On-Time Performance - OTP).
  • Nhà khai thác Cảng (ACV / SGN): Tối ưu hóa công suất khai thác đường cất hạ cánh, nâng cao năng lực tiếp thu của sân bay mà không cần mở rộng hạ tầng vật lý ngay lập tức.

Câu hỏi thường gặp

1. Yêu cầu kỹ thuật phần cứng và phần mềm để triển khai mô hình GNN này là gì?

Hệ thống yêu cầu máy chủ chạy hệ điều hành Ubuntu Linux 20.04/22.04 LTS, tối thiểu 32GB RAM, 01 GPU hỗ trợ CUDA với VRAM tối thiểu 16GB. Môi trường phần mềm bao gồm Python 3.9+, thư viện PyTorch 2.0+, PyTorch Geometric (PyG), NetworkX và hệ quản trị cơ sở dữ liệu đồ thị Neo4j để lưu trữ tô-pô sân bay.

2. Mô hình xử lý thế nào khi có sự cố đóng đột xuất một đường lăn?

Nhờ biểu diễn dưới dạng đồ thị $G=(V, E)$, khi một đường lăn bị đóng do bảo trì hoặc sự cố kỹ thuật, hệ thống chỉ cần cập nhật trọng số của cạnh tương ứng thành vô cùng ($w_{ij} = \infty$) hoặc loại bỏ cạnh khỏi ma trận kề $A$. Mô hình GNN sẽ tự động tính toán lại lộ trình và thời gian lăn tối ưu trên đồ thị mới mà không cần huấn luyện lại từ đầu.

3. Mô hình GNN liên kết với các mốc thời gian của hệ thống A-CDM như thế nào?

Mô hình cung cấp giá trị thời gian lăn biến đổi (Variable Taxi Time - VTT), trực tiếp xác định thời gian lăn ra ước tính (EXOT) tại Mốc 8 và Mốc 9 của A-CDM. Từ đó, hệ thống tính toán chính xác Thời gian dự tính nổ máy (TSAT = TOBT + EXOT offset) và Thời gian cất cánh mục tiêu (TTOT = TOBT + EXOT), giúp luồng khởi hành diễn ra liên tục.

4. Chi phí vận hành và bảo trì mô hình định kỳ gồm những gì?

Chi phí chính bao gồm: duy trì hạ tầng máy chủ GPU (khoảng 500 – 1.000 USD/tháng trên cloud hoặc đầu tư on-premise một lần khoảng 10.000 USD), chi phí đường truyền tích hợp dữ liệu A-SMGCS, và định kỳ 3 tháng tái huấn luyện (Re-training) mô hình với dữ liệu khai thác mới để thích ứng với sự thay đổi theo mùa của lịch bay.

5. Tại sao GNN lại vượt trội hơn các mô hình học máy truyền thống như Random Forest hay XGBoost trong bài toán này?

Random Forest và XGBoost yêu cầu chuyển đổi dữ liệu về dạng bảng phẳng (Tabular format), làm mất đi mối liên kết không gian phi tuyến và cấu trúc kết nối hình học giữa các phân đoạn đường lăn. GNN bảo toàn nguyên vẹn tính chất tô-pô của đồ thị sân bay và cho phép thông tin lan truyền trực tiếp giữa các nút láng giềng, phản ánh chính xác hiệu ứng dây chuyền khi xảy ra ùn tắc giao thông mặt đất.


Kết luận

Đồ án nghiên cứu "Tiềm năng áp dụng mô hình Graph Neural Network trong việc tối ưu hóa thời gian lăn bánh của tàu bay tại Cảng Hàng không Quốc tế Tân Sơn Nhất" đã chứng minh tính khả thi và hiệu quả vượt trội của việc ứng dụng công nghệ học sâu trên cấu trúc đồ thị vào bài toán tối ưu hóa vận hành hàng không. Với sai số dự báo MAE đạt dưới 60 giây và độ chính xác dự báo thời gian dừng chờ đạt 92.94%, giải pháp không chỉ giải quyết triệt để bài toán nghẽn cổ chai trên đường lăn Tân Sơn Nhất mà còn tạo tiền đề kỹ thuật quan trọng cho lộ trình triển khai toàn diện hệ thống A-CDM tại Việt Nam. Đây là bước đột phá kết hợp giữa khoa học dữ liệu và quản lý hoạt động bay, hướng tới một nền hàng không an toàn, thông minh và bền vững.