Agent Mallard: KI-gestützte Luftverkehrskontrolle mit sicherer, erklärbarer Planung

Die steigende Nachfrage im Luftverkehr zwingt die Branche dazu, vermehrt Automatisierung einzusetzen, um Fluglotsen zu entlasten. Dabei besteht häufig ein Spannungsfeld zwischen Sicherheitsgarantie und Nachvollziehbarkeit der Entscheidungen. Der neue Agent Mallard aus dem Forschungsprojekt arXiv:2601.04285v1 bietet eine Lösung, die beides vereint.

Mallard ist ein regelbasierter, vorausschauender Agent, der in systematisierten Lufträumen eingesetzt wird. Er arbeitet mit vordefinierten GPS‑geleiteten Routen und reduziert die komplexe 4‑D‑Richtungsauswahl auf diskrete Entscheidungen über Fahrstreifen und Flughöhen. Durch die Einbettung eines stochastischen digitalen Zwillings in den Konfliktlösungsprozess kann der Agent Unsicherheiten wie Windänderungen, Pilotreaktionen oder Kommunikationsausfälle in Echtzeit berücksichtigen.

Die Planung erfolgt hierarchisch aus einer Experten‑bibliothek von De‑Konflikt‑Strategien. Ein begrenzter Backtracking‑Suchalgorithmus nutzt kausale Attribution, topologische Plan‑Splicing‑Techniken und monotone Achsenbeschränkungen, um für jedes Flugzeug ein vollständiges, sicheres Flugplan zu generieren. Vor jeder Entscheidung wird die vorgeschlagene Manöverfolge gegen verschiedene Unsicherheits‑Szenarien validiert, sodass nur robuste Handlungen umgesetzt werden.

Erste Tests in der BluebirdDT‑Digital‑Twin‑Umgebung sowie Gespräche mit Fluglotsen aus Großbritannien zeigen, dass Mallard Entscheidungen trifft, die dem Experten‑Urteilsvermögen entsprechen und Konflikte in vereinfachten Szenarien zuverlässig löst. Die Architektur kombiniert modellbasierte Sicherheitsbewertung, transparente Entscheidungslogik und effiziente Rechenleistung – ein vielversprechender Ansatz für zukünftige strukturierte En‑Route‑Umgebungen.