УДК 004

Совершенствование процессов обслуживания пассажиров путём внедрения информационных технологий в аэропортах

Сагитов Дамир Ильдарович – доцент факультета Летной эксплуатации Санкт-Петербургского государственного университета гражданской авиации имени А. А. Новикова.

Латышов Максим Юрьевич – студент факультета Летной эксплуатации Санкт-Петербургского государственного университета гражданской авиации имени А. А. Новикова.

Саранова Вероника Владимировна – студент факультета Летной эксплуатации Санкт-Петербургского государственного университета гражданской авиации имени А. А. Новикова.

Костеневич Никита Владиславович – студент факультета Летной эксплуатации Санкт-Петербургского государственного университета гражданской авиации имени А. А. Новикова.

Аннотация: Гражданская авиация и аэропорты являются одними из пионеров цифровизации. Несмотря на это, наиболее передовые технологии и разработки из сферы информационных технологий ещё не успели найти своё применение в организации обслуживания пассажирских перевозок, или имеют недостаточно широкое распространение. В статье была выполнена цель проведения исследования имеющихся и разработки новых решений по применению информационных технологий для совершенствования обслуживания пассажиров.

Ключевые слова: обслуживание пассажиров, искусственный интеллект, аэропорт, информационные технологии, инновации.

Гражданская авиация – это одна из самых молодых и активно развивающихся отраслей производства. Объёмы перевозок по всему миру растут с каждым годом, воздушные гавани в разных частях Земли ежедневно принимают и выпускают тысячи рейсов, обслуживают миллионы пассажиров. Для такой отрасли, как авиация, важна оперативность и точность. Чтобы организовать эффективную деятельность, реализуемые процессы требуется постоянно улучшать и использовать современные инструменты. Одним из путей развития является применение информационных технологий. Это ещё одна стремительно растущая сфера, дающая массу новых возможностей.

Авиация на сегодняшний день уже является одним из пионеров цифровизации. В отрасли применяется огромное количество программных систем и оборудования, без которых современные воздушные перевозки уже не смогли бы существовать. Несмотря на это, наиболее передовые технологии и разработки из сферы информационных технологий ещё не успели найти своё применение в организации обслуживания пассажирских перевозок, или имеют недостаточно широкое распространение.

Например, по сей день большинство пассажиров в нашей стране при посадке на рейс держат в руках паспорт и бумажный посадочный талон. Развитие технологий стремится к бесконтактному обслуживанию, когда все документы будут переведены в электронный формат, а для идентификации потребуется только лицо. Ещё одной проблемой в современном мире становится экология. Человечество должно уменьшать количество потребляемых ресурсов, чему также способствует цифровизация.

Кроме этого, современные технологии помогают обеспечить безопасность, точность, достоверность информации и скорость передачи данных, а главное повысить общую эффективность обслуживания и уменьшить затраты.

Инновационные информационные технологии всё чаще работают с искусственным интеллектом. Системы, позволяющие компьютерам воспринимать информацию, думать и принимать решения, аналогично тому, как это делает человек, находят своё применение для решения задач, число и разнообразие которых постоянно увеличивается. В аэропортах нейросети призваны помогать в оперативном управлении и планировании производственных процессов, в отслеживании состояния происходящей работы, в обеспечении пассажиров информационной поддержкой и не только.

Данный вопрос особенно актуален в России, где имеется большой потенциал как для развития авиаперевозок, так и для развития сектора информационных технологий. Россия богата людьми и компаниями с современными инициативами, а также открыта к изменениям и развитию. Также, в стране на законодательном уровне закреплены проекты развития, одним из которых является национальный проект «Цифровая экономика РФ».

В настоящее время все этапы контроля при обслуживании пассажиров осуществляются при предъявлении оригинала документа, удостоверяющего личность. В России существует множество современных инициатив по использованию электронных документов. Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций совместно с другими ведомствами уже сейчас реализует проекты национальной программы «Цифровая экономика РФ» [1]. В январе 2023 года Минцифры совместно с Министерством внутренних дел запустили ещё одну функцию для водителей, позволяющую создать и предъявлять электронную версию водительского удостоверения. Ранее в том же сервисе появилась возможность использовать электронную версию Свидетельства о регистрации транспортного средства [2].

В феврале 2023 года в мобильном приложении «Госуслуги» заработал сервис «Подтверждённое фото», позволяющий без бумажных документов подтвердить личность или возраст [3].

Это стало возможным благодаря согласованию с Федеральной службой безопасности технологию использования данных с чипа биометрического загранпаспорта. На текущий момент это единственный вид документа, использующий биометрические данные, доступный для российских граждан. В результате договорённости о технологии, россияне, имеющие подобный паспорт могут получать государственные услуги удалённо. На данный момент планируется выпустить указ Президента, который определит и легализует возможные ситуации применения «Подтверждённого фото» [4]. Все вышеперечисленные функции выполнены в виде QR-кодов в мобильных приложениях Минцифры («Госуслуги», «Госуслуги Авто» и др.). В таком же виде может быть представлено отображение электронного дубликата паспорта гражданина РФ.

Текущие Конституция и федеральное законодательство не содержат противоречий для введения электронных паспортов. Уже действующие разработки создают импульс для дальнейшего развития. Именно цифровизация паспортов должна стать следующим шагом. В апреле 2023 года Минцифры вынесло на обсуждение проект приказа о предъявлении документов с использованием информационных технологий. По проекту предлагается обсудить перечень ситуаций, в которых уже сейчас электронный документ сможет заменить бумажный оригинал [5].

Одной из ситуаций может стать удостоверение личности пассажиров в аэропортах. В таком случае, после доработки программных систем и технологий обслуживания, контроль в аэропорту может стать гораздо эффективнее: значительно быстрее за счёт сканирования обоих документов (посадочный талон и паспорт), а также безопаснее и надёжнее. Кроме того, возможно будет реализовать сценарий, при котором билет, цифровой паспорт и посадочный талон будут связаны, это позволит предъявлять лишь один из документов в виде штрих-кода на каждом этапе обслуживания. При добавлении в этот набор биометрических данных из документов, удостоверяющих личность, а также систем распознавания таких данных, обслуживание в аэропорту может стать полностью бесконтактным.

Заменить как бумажные, так и электронные документы может биометрия. Это система распознавания людей, основанная на отличительных физических или поведенческих чертах. Такими чертами являются отпечатки пальцев, трехмерная модель лица, образец голоса и другие. В мировой практике биометрические системы применяются уже долгое время, в основном используя отпечатки пальцев и цифровые фотографии. Многие из существующих примеров либо основаны на биометрических данных, содержащихся в документах, удостоверяющих личность, либо собираются независимо в отдельной системе.

Например, при регистрации пассажира на рейс, могут быть использованы данные, хранящиеся в биометрическом документе, в базе биометрических данных при её наличии, или данные, собранные вновь и сохранённые во внутренней системе аэропорта. На следующих этапах обслуживания, при контроле можно будет использовать только отличительные черты человека, доставать и предъявлять документы не понадобится. Вся необходимая информация, как о пассажире, так и о перелёте, будет получена из информационной системы аэропорта.

Использование подобных технологий возможно только после их легализации в законодательстве. В нормативно-правовых актах российских авиационных властей пока нет процесса применения биометрии. Несмотря на отсутствие правовой базы, московские аэропорты уже готовятся к использованию технологии [6]. «Шереметьево» ведёт работы по внедрению биометрического контроля, а «Домодедово» уже установили автоматические турникеты на пунктах контроля и оснащают их системами распознавания лиц.

Предполагается, что после запуска биометрического контроля в аэропортах, функцией смогут воспользоваться россияне, сдавшие биометрию в Единой биометрической системе (Государственная информационная система «Единая биометрическая система», ГИС ЕБС). По закону, все организации, собирающие и обрабатывающие биометрические данные, обязаны хранить такие данные в ГИС ЕБС [7]. Система создана совместно Центробанком и Минцифры РФ. Для использования организациями, в частности, аэропортами, предприятиям нужно пройти проверку безопасности внутренних систем и заключить договор с ЕБС.

Сейчас зарегистрироваться в ЕБС граждане могут лично в участвующих отделениях банков, а также удалённо через мобильное приложение при наличии биометрического загранпаспорта. Для этого требуется создать трёхмерное изображение лица и отпечаток голоса.

Данными технологиями уже могут воспользоваться все желающие, но массовое использование планируется начать совместно с внедрением электронных паспортов. Они станут заменой устаревшего формата бумажных паспортов. Паспорт гражданина РФ будет представлять собой электронную пластиковую карту с интегральной микросхемой.

На носителе среди остальных данных будет содержаться биометрическая информация. Одной из задач разработки проекта электронных паспортов является введение биометрических технологий в части требований ИКАО [8]. Выдачу первых карточек планировалось начать ещё в 2020 году, но в 2022 году на Санкт-Петербургском международном экономическом форуме проект отложили на неопределённый срок [9]. На текущий момент в приоритете стоит разработка и использование электронных удостоверений личности.

В России существует действующий пример использования биометрических данных в сфере транспорта. Это технология оплаты проезда «FacePay» в московском метрополитене. Уже с конца 2021 года желающие могут зарегистрироваться в системе через мобильное приложение «Метро Москвы». Для этого нужно записать цифровой образ лица, привязать банковскую карту и транспортную карту «Тройка». После этого становится возможным проходить через турникеты на станциях, специально оборудованные модулем распознавания лиц.

Оплата проезда будет списываться автоматически с привязанных карт. По оценкам предприятия, точность распознавания составляет 95 %, что достаточно для работы данной функции с текущим количеством пользователей. Точность можно повысить до 100 % путём увеличения времени распознавания, но это несёт риск появления очередей у турникетов [10].

Запуск и работа данной системы, вопреки ограничениям текущего законодательства, обусловлены тем, что биометрические данные используются не для удостоверения личности, а только для оплаты проезда.

Искусственный интеллект (ИИ) является одной из наиболее востребованных и быстроразвивающихся областей информационных технологий в текущее время. Существующие и разрабатываемые технологии и инструменты могут быть использованы в любых сферах деятельности. Потенциал для применения некоторых из них есть и при обслуживании пассажиров в аэропортах.

Искусственный интеллект – это область компьютерных наук, разрабатывающая системы и программы, способные имитировать и выполнять задачи, требующие интеллектуальных способностей человека. В сфере ИИ существуют различные методы, алгоритмы, и подходы, например, анализ данных, обработка естественной речи, компьютерное зрение и другие. Работа систем искусственного интеллекта основана на использовании нейронных сетей, машинного и глубокого обучения. То есть, такие системы используют модель работы, вдохновлённую человеческим мозгом, а также могут использовать ресурсы не напрямую для решения задач, а для собственных тонкой настройки и обучения. Целями могут быть как применения узкой специализации, так и создание общей искусственной интеллектуальности, способной решать любые задачи наравне, или даже лучше человека [11].

Последнее является далёкой целью развития и предметом научных исследований, в то время как узконаправленные системы уже готовы к использованию и находят применение в жизни. Выделим и рассмотрим некоторые применения искусственного интеллекта в аэропортах:

• Бизнес-интеллект: анализ данных, планирование, прогнозирование и оптимизация ресурсов предприятия;
• Обработка естественного языка для общения с клиентами;
• Компьютерное зрение для оперативного контроля и аналитики.

Эффективное обслуживание пассажиров, как и работа аэропорта в целом, напрямую зависят от грамотного планирования, а также оперативного управления производственно-технологическими процессами. Требуется обрабатывать как большое количество различных данных, поступающих от элементов самой системы, так и учитывать внешние факторы.

Чтобы планировать расписание, человеческие и технические ресурсы, аэропортам требуется анализировать статистику и создавать прогнозы, а в дальнейшем осуществлять оперативное управление и корректировки текущих планов. При этом необходимо учитывать множество взаимосвязей между отдельными точками данных, а также риски возникновения отклонений.

Для ускорения и повышения эффективности анализа крупных объёмов данных могут быть использованы нейросети. Кроме того, существует понятие «Big Data» (большие данные), которое описывает настолько большие объёмы информации, которые попросту невозможно эффективно обработать с использованием традиционных средств. В таком случае искусственный интеллект становится незаменимым инструментом.

Искусственный интеллект может на основе исторических данных и текущих событий управлять и оптимизировать использование таких ресурсов, как, например, слоты, стоянки ВС, стойки регистрации, выходы на посадку, средства механизации, персонал и другие. При внезапных изменениях нейросеть может отреагировать быстрее человека и избежать появления или уменьшить влияние последствий, а в некоторых случаях вообще заметить связи, неочевидные для людей.

Модули нейросетей могут быть интегрированы в системы управления аэропортов. Такая система будет тренироваться на актуальных данных самостоятельно, а также основываться на приоритетах и ограничениях, установленных человеком и задачами предприятия. На основе подсказок и рекомендаций нейросети решения могут приниматься человеком, или управление может быть передано полностью и автоматизировано с возможностью вмешаться и внести изменения.

С большой точностью можно будет спрогнозировать, какие изменения произойдут после определённого события, например, изменения погоды или сбоя в работе оборудования, что позволит принять превентивные меры и вовремя перераспределить доступные ресурсы. Кроме снижения затрат и потерь, вызванных непредвиденными обстоятельствами, такое управление улучшает пассажирский опыт в аэропорту.

Программные средства на основе искусственного интеллекта сложны в разработке, требуют наличия целой команды компетентных специалистов, поэтому для решения таких задач привлекаются сторонние организации, специализирующиеся в сфере искусственного интеллекта.

По исследованию компании «SITA» совместно с ACI (Airports Council International, Международный Совет Аэропортов), 87 % аэропортовых предприятий планируют инвестиции в сфере бизнес-интеллекта до 2025 года, а также 68 % планируют разработку проектов в области ИИ, данные доли увеличиваются с каждым годом [12]. Среди них есть управление ресурсами, оборачиваемость ВС, обслуживание пассажиров, масштабирование процессов и другие.

Другим алгоритмом в области искусственного интеллекта является обработка естественного языка. Существуют генеративные языковые модели, это такой тип нейросети, который используется для генерации текста на основе предыдущего контекста или ввода. По сути, они угадывают, о чём дальше пойдёт речь, если задать в качестве примера вопрос или текст. Их обучают на огромном количестве текста, в результате, такие системы могут поддерживать диалог, понимать суть вопроса и отвечать на него, а также решать другие задачи [13].

Наиболее известным примером языковой модели является «GPT» (Generative Pre-Trained Transformer, преобученный генеративный трансформер) компании «OpenAI». Уже сейчас любой человек может протестировать работу модели с помощью «ChatGPT», текстового диалога, основанного на данной модели.

Такие модели часто используют в виде чат-ботов или голосовых помощников для автоматизации помощи клиентам и общения с ними. Если кроме общих знаний о языке натренировать модель на частых вопросах пассажиров в аэропорту, а также предоставить доступ к производственной базе данных, такая модель может стать отличным инструментом для обеспечения информационного обслуживания пассажиров.

В информировании пассажиров важно обеспечивать их точной и своевременной информацией, касающейся выполнения рейсов, этапов обслуживания, предоставляемых в аэропорту услуг и так далее. Кроме этого, иногда у пассажиров возникает потребность узнать дополнительную информацию об их перелёте, это может понизить тревожность у части пассажиров, а также повысить доверие. Для доверия так же важно предоставлять полную и прозрачную информацию по любому вопросу. Стоит также заметить, что модели обычно разрабатываются с возможностью работы на нескольких языках, что важно для аэропортов.

Предоставить такой инструмент пассажирам можно несколькими способами:

• Интеграция чат-бота или голосового помощника на сайте или в мобильном приложении аэропорта;
• Установка интерактивных терминалов в аэровокзале с соответствующими функциями текстового или голосового общения;
• Использование роботов-помощников.

Пассажиры смогут задать любые интересующие их вопросы по поводу этапов обслуживания, перелёта, перечень вопросов будет практически неограничен. Будет возможным давать ответы даже на те вопросы, на которые сотрудники аэропорта сейчас не могут ответить, например, о теории полёта, безопасности, компоновках ВС и услугах, предоставляемых на борту, причинах задержки и так далее.

Сейчас в накопителях аэропортов отсутствуют стойки информации, а сотрудники находятся только во время посадки на выходах и не обладают информацией о всём происходящем в аэропорту. Несмотря на наличие электронных табло, звукового информирования и навигации, пассажиры с помощью этих средств не могут получить всей интересующей их информации. При возникновении вопросов, пассажиры обращаются к любым сотрудникам, которых им удаётся найти, накладывая на них дополнительную нагрузку и отвлекая от выполнения основных обязанностей, а в результате не получают нужного ответа, так как сотрудник обладает информацией про конкретный этап обслуживания определённого рейса.

Рассмотрим проблему на примере отдельной ситуации. Частой причиной возникновения вопросов являются задержки. На табло и средствами звукового информирования передаётся информация о времени и причинах задержки, обычно называется одна из трёх: позднее прибытие самолёта, метеоусловия и решение авиакомпании. Ни одна из этих причин не даёт пассажирам понимания о происходящем, например, будет ли вылет перенесён снова, обеспечат ли их питанием, или что произойдёт с их дальнейшими стыковками. В случае с решением авиакомпании, такая формулировка может подразумевать под собой совершенно любую причину. С помощью искусственного интеллекта можно будет дать подробную информацию, а также прогноз дальнейших событий на основе информации из производственных систем.

Имея понимание о происходящем, у пассажиров не будет причин для беспокойства, они смогут спокойно провести время в ожидании вылета и воспользоваться дополнительными услугами, что выгодно для аэропорта.

Использование информационных технологий в процессах обслуживания пассажиров предоставляет широкие возможности для развития и повышения эффективности работы аэропорта. Имеется большой потенциал для совершенствования и применения уже используемых технологий, а также возможности для внедрения полностью новых решений. Авиация, когда-то ставшая одним из пионеров цифрового развития, продолжает делать уверенные шаги в данном направлении.

Были рассмотрены некоторые из наиболее актуальных решений для аэропортовых предприятий в сфере информационных технологий, с учётом особенностей их реализации в нашей стране.

По ряду технологий, таких как электронные посадочные талоны, электронные удостоверения личности, использование биометрических данных для идентификации, уже ведётся активная работа со стороны предприятий, обеспечивающих готовность их применения, а также со стороны властей, разрабатывающих для этого нормативно-правовую базу. Важность использования подобных решений подчёркивается на уровне законодательных проектов развития.

Другие инновации, по которым ведётся огромный объём исследований и разработок, возможность использования которых становится широко доступна прямо сейчас, включают системы, основанные на использовании искусственного интеллекта. Предприятия, которые сейчас оценят эффективность и преимущества от их внедрения, смогут сделать свои услуги привлекательнее, получить выгоду и ускорить своё развитие.

Список литературы

1. Указ Президента Российской Федерации от 21.07.2020 г. № 474 «О национальных целях развития Российской Федерации на период до 2030 года» [Электронный ресурс] // Президент России. – URL: http://www.kremlin.ru/acts/bank/45726 (дата обращения: 06.06.2023).
2. Электронные водительские права — в приложении «Госуслуги Авто» [Электронный ресурс] // Минцифры. – URL: https://digital.gov.ru/ru/events/42367 (дата обращения: 06.06.2023).
3. Подтвердить личность в бытовых ситуациях можно при помощи Госуслуг [Электронный ресурс] // Минцифры. – URL: https://t.me/mintsifry/1787 (дата обращения: 06.06.2023).
4. Совещание с членами Правительства 15 февраля 2023 года 18:55 Московская область, Ново-Огарёво [Электронный ресурс] // Президент России. – URL: http://kremlin.ru/events/president/news/70518 (дата обращения: 06.06.2023).
5. Суринская Я. Минцифры предлагает приравнять цифровой паспорт к физическому [Электронный ресурс] // Ведомости. – URL: https://www.vedomosti.ru/society/articles/2023/04/14/970879-mintsifri-predlagaet-priravnyat-tsifrovoi-pasport-k-fizicheskomu (дата обращения: 06.06.2023).
6. Исакова Т. В аэропортах вводят биометрический контроль [Электронный ресурс] // Ведомости. – URL: https://www.vedomosti.ru/technology/articles/2021/02/11/857655-aeroportah-biometricheskii (дата обращения: 06.06.2023).
7. Федеральный закон от 29.12.2022 N 572-ФЗ "Об осуществлении идентификации и (или) аутентификации физических лиц с использованием биометрических персональных данных, о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации и признании утратившими силу отдельных положений законодательных актов Российской Федерации" [Электронный ресурс] // КонсультантПлюс. – URL: https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_436110/ (дата обращения: 06.06.2023).
8. Электронные паспорта [Электронный ресурс] // Минцифры. – URL: https://digital.gov.ru/ru/activity/directions/52/ (дата обращения: 06.06.2023).
9. Минцифры подтвердило заморозку проекта цифровых паспортов [Электронный ресурс] // РИА Новости. – URL: https://ria.ru/20220617/pasport-1795960800.html (дата обращения: 06.06.2023).
10. Каримов К. Улыбайтесь, вас снимает турникет: как работает система Face Pay в метро [Электронный ресурс] // РИА Новости. – URL: https://ria.ru/20211108/litso-1757613837.html (дата обращения: 06.06.2023).
11. Stuart J. Russell, Peter Norvig. Artificial Intelligence A Modern Approach Fourth Edition. London: Pearson, 2020. ISBN-13: 978-0134610993
12. Air Transport IT Insights 2022 [Электронный ресурс] // SITA. – URL: https://www.sita.aero/resources/surveys-reports/air-transport-it-insights-2022/ (дата обращения: 06.06.2023).
13. Брагин, А. В. Большие языковые модели четвёртого поколения как новый инструмент в научной работе / А. В. Брагин, А. Р. Бахтизин, В. Л. Макаров // Искусственные общества. – 2023. – Т. 18, № 1.