A review of network delay prediction and advances in large language models for air traffic
Notice bibliographique
Résumé
Traffic network delays seriously affect the air transportation system’s safety, economy, and efficiency, and have always been a global concern. Flight delays usually propagate within airport networks, causing subsequent flights to be delayed. However, existing works lack in considering network causality, and the incorporation of emerging large language models (LLMs). Thus, this paper endeavours to examine the literature on network delay prediction that combines different background knowledge with journal paper publishing data. Particularly, the network delay prediction methods are categorized into four aspects: classic methods without explicit network topology modelling, traditional explicit network-based prediction methods, emerging deep learning methods, and the application of LLMs in transportation. Classic methods without explicit network topology modelling, including statistical analysis, operations research, traditional machine learning and causal inference without network structures, offer interpretable baselines but fail to capture the complexity and nonlinearity of air traffic systems. Traditional explicit network-based prediction methods often approach air traffic systems through frameworks such as complex networks and queuing theory, with an increasing focus on causal relationship analysis. However, these methods fall short in capturing the spatiotemporal dependencies of network delays, particularly in modelling spatiotemporal causality. In contrast, emerging deep learning methods have advanced significantly, enabling the construction of spatiotemporal causal networks and improving the accuracy of network delay prediction. In addition, some future trends are analyzed. It is concluded that graph neural networks with causality and emerging deep learning methods (e.g., spatiotemporal GCN) are identified as essential directions. Moreover, a conceptual AirTraffic LLM is suggested via a novel Spatial-Temporal Causal Large Language Model (STC-LLM) framework for high-precision flight delay prediction, which requires further experimental validation and real-world testing. Nevertheless, issues such as data privacy, model opacity, and high computational costs must be carefully addressed when applying LLMs. Finally, the findings are expected to enhance understanding of delay propagation among researchers, practitioners, and policymakers, while providing insights and guidance to airports, airlines, and air traffic control.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,007 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».