CoFly 低空交通协调平台与飞行场景

系统设计 / UX设计|校企合作项目|2026.05—07

CoFly 低空交通协同调度平台

项目概览

本项目面向未来大湾区低空交通的调度场景,设计了由 AI 处理常规调度、协调员把控关键决策的协同平台。

我的工作

负责空域管理与航线安全文献研究,梳理平台的信息架构和核心流程,并与团队共同完成高保真界面及交互原型。

项目成果

人机协同机制AI 辅助,快速决策
高保真界面协调员工作流程系统界面
功能原型动态天气航线模拟
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从飞行器研发,走向城市规模化运营

eVTOL 是一种以电力驱动、具备垂直起降能力的新型飞行器。

UAM(Urban Air Mobility,城市空中交通)则是利用 eVTOL 等航空器,在城市及都市圈内提供通勤、接驳和物流服务的低空交通模式。

Background项目背景

单一 eVTOL 飞行器发展为城市规模化 UAM 运行网络
当更多飞行任务进入有限的低空空间,UAM系统需要同时处理航班状态、天气变化、空域规则与多方协作。
三项城市低空交通挑战:空域密集——有限空间需要承载更多航线、任务与约束;环境多变——天气和临时限制持续改变空域与航线状态;多方协同——监管方、运营方与协调员需要共享态势并共同决策。

运营挑战正在发生转移

低空交通的关键问题,正从“如何飞行”转向“如何在动态条件下安全、高效地管理飞行”。

上述变化说明,低空交通需要新的管理方式。

但“如何管理”仍是一个过于宽泛的问题,因此我们从区域场景、协调员任务与现有框架三个层次继续收敛。

Problem Definition问题定义

问题定义从运营变化、区域场景、协调员任务与研究缺口四层逐步收敛,对应提出人机协同、动态天气响应、完整决策闭环和明确人机职责边界四项需求。

运营变化

随着 UAM 运营规模扩大,交通密度、数据来源与空域动态性同步增加,完全依赖人工的协调方式难以扩展。
需要人机协同

区域场景

大湾区频繁变化的天气会影响空域可用性,并触发临时地理围栏、航线绕行与任务延迟。
需要动态响应天气变化

协调员任务

协调员需要整合天气、航班和地理围栏信息,判断受影响范围、规划方案并确认执行。
需要支持完整决策闭环

研究缺口

现有的人机协同框架定义了系统服务,但没有说明具体场景下 AI 与协调员的协作方式。
需要明确人机职责边界
如何帮助协调员借助 AI 高效应对动态天气下的空域变化,同时在复杂、高风险决策中保有最终控制权?

从系统功能,转向协调员的判断路径

问题明确后,通过梳理城市空中交通系统、任务处理模型、人机协同研究,我们将协调城市空中交通任务的认知路径划分为 4 个阶段。

Framework框架建立

框架建立图:将城市空中交通系统的六类核心服务映射到信息获取、信息分析、决策制定与行动执行四类人类信息处理活动,并收敛为态势感知、冲突分析、任务决策和执行记录四阶段协调员认知路径。

城市空中交通系统六类核心服务

空域与程序设计服务

信息交换服务

运行符合性监测服务

动态空域管理服务

飞行计划与授权服务

流量管理服务

人类信息处理模型

信息获取

信息分析

决策制定

行动执行

四阶段认知路径

01 态势感知

整合航班、天气与围栏状态

02 冲突分析

识别异常原因与受影响范围

03 任务决策

比较方案并确认处理方式

04 执行记录

执行指令并持续监控结果

让自动化提升效率,同时保留人的判断权

四阶段框架确定了工作顺序,接下来我们将其转化为三个可落地的设计策略。

Design Strategy设计策略

01

动态地理围栏

要解决
天气变化快,固定围栏与大范围空域关闭难以及时、精细地响应风险。
设计方式
根据天气风险动态更新围栏状态,并主动提示受影响空域与航班。

预期价值

  • 精细空域控制
  • 提前识别风险
02

认知阶段式交互

要解决
功能导向的界面使信息分散,协调员需要在多个模块之间手动整合信息。
设计方式
按照“看见—理解—决策—追踪”组织信息与操作,让判断过程保持连续。

预期价值

  • 缩短决策路径
  • 减少认知切换
03

异常流程下的人机分工

要解决
系统只负责告警、不辅助解决,复杂冲突仍然全部留给人工处理。
设计方式
AI 生成候选方案,协调员确认或调整,系统执行并持续反馈结果。

预期价值

  • 提高响应速度
  • 人工保有最终决定权

AI 不替代协调员,而是承担高频信息处理与方案生成,让人把注意力留给复杂判断。

在具体调度流程中,明确人机核心交互

设计策略明确后,我们进一步把人机职责落实到调度流程:系统先判断冲突类型,再决定自动处理还是请求人工介入。

同时在宏观层面,系统闭环由 3 个主要环节构成:数据输入—系统处理—执行与反馈。

核心交互Human-AI Workflow

系统闭环由数据输入、系统处理、执行与反馈构成。气象、地理围栏、飞行器和起降场数据进入系统,系统处理后更新围栏边界、重新规划任务并向运营商推送通知。

数据输入

气象数据

地理围栏规则与数据

飞行器位置与状态

起降场状态

系统处理

执行与反馈

地理围栏边界更新

飞行任务重新规划

运营商通知推送

CoFly 人机协同调度平台

CoFly 人机协同工作流:系统整合实时数据并判断冲突类型。常规冲突由 AI 自动生成并执行标准方案;异常冲突由 AI 预警并生成候选方案,协调员比较、修改或确认后由系统执行,最终持续监控并记录结果。
01

态势感知

进入平台

AI 自动整合实时数据

02

冲突分析

AI 判断冲突类型

常规流程

常规冲突

异常流程

异常冲突

AI 推送风险预警

协调员介入

查看风险预警

03

任务决策

常规流程

AI 自动生成标准方案

异常流程

生成绕行、延迟等候选方案

协调员介入

协调员查看并比较方案

接受 / 修改 / 拒绝方案

确认最终方案

04

执行记录

常规流程

自动执行并记录结果

异常流程

系统执行协调员指令

共同收束

协调员持续监控

结束任务

自动化程度随风险与不确定性变化:场景越标准,AI 处理越多;风险越高,协调员介入越深。

让界面跟随协调员的判断顺序

我们将“看见风险—理解冲突—做出决策—执行追踪”的工作路径进一步映射到界面布局中。

Interface Layout页面布局

CoFly 低保真调度界面总览,界面由左侧 AI 协作区、中部实时空域地图、右侧人工决策区和底部执行记录组成。

布局迭代

在第一版低保真界面方案中,航班与天气信息分散在地图下方,协调员需要频繁切换视线并手动整合信息,削弱了地图作为态势感知主视图的作用。

因此,我们重新调整了信息层级:

从“按功能摆放信息”,调整为“按决策阶段组织界面”

保留中央地图,专注展示实时空域态势

将告警、天气和受影响航班集中到 AI 协作区

将候选方案、修改与确认操作集中到人工决策区

通过时间轴与状态记录追踪执行结果

最终布局展示

CoFly 低保真界面,已标注态势感知、冲突分析、任务决策与执行记录四个区域及其判断顺序。
CoFly 高保真调度平台:左侧汇总 AI 风险预警,中部展示大湾区实时空域地图,右侧呈现候选方案与人工决策,底部记录执行进度。

Key Scenario页面流程展示

天气态势地图:显示台风移动路径及其影响区域。

天气进入系统

外部天气数据形成新的影响区域,系统显示位置、范围和持续时间。

风险识别界面:地图标出天气影响区域,左侧展示告警与冲突航班。

识别风险

AI 生成待确认地理围栏,并识别受影响航班、风险等级和冲突时间。

方案生成界面:左侧展示当前任务,右侧呈现地理围栏与航线调整建议。

生成方案

AI 提供绕行与延迟两类建议,同时显示对航程、时间和安全范围的影响。

人工判断界面:地图中对比三条候选绕行路线,右侧展示方案比较与调整操作。

人工判断

协调员比较候选方案,可接受建议、调整延迟时间、重画航线或修改围栏边界。

确认执行界面:地图显示选定的新路线,航班状态更新为正常。

确认执行

协调员确认后,系统更新围栏和航班任务,并在地图中显示新的路线与状态。

持续监控地图:显示运行中的航班与空域整体状态。

持续监控

系统继续检查天气变化;如果条件再次改变,已批准航班会被重新标记,协调员可进行二次调整。

航迹视图:网格地图显示航班标识、位置、飞行方向和路径关系。

航迹复核

切换航迹视图,查看航班位置、飞行方向与路径关系,辅助协调员核对调整后的运行态势。

Prototype功能原型

让人机协同流程在动态场景中运行起来

团队搭建了可交互功能原型,通过模拟天气变化与航线冲突,串联风险识别、方案比较、人工确认与执行反馈,检查核心调度流程。

观看原型演示

约 2 分钟 · 英文字幕

  1. 天气变化
  2. 风险识别
  3. 方案建议
  4. 人工确认
  5. 执行反馈
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