基于Web Service的机场协同决策平台设计
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作者: 李敏乐
摘 要：本文分析了航班放行的运行概念和决策平台的使用需求，提出构建基于Web Service技术的机场协同决策平台，介绍了系统的架构、功能模块及服务设计的过程，旨在探索支撑机场高效放行的信息化解决方案。
关键词：航班放行；机场协同决策；航班延误；A-CDM
中图分类号：TP274
在民航业迅速发展的今天，航班延误仍然是一个不可避免的问题。由于航班的运行受航空公司计划航班量和航班调度能力、机场容量和地面保障能力、空域容量和空管放行能力等多方面容量和能力的制约，因此，有效的联合航空公司、空管、机场进行空地配合、同步放行，实现地面保障与空管放行的协调统一，是提高航班放行效率的有效方法。为航班放行各方决策人员提供高效、便捷的机场放行协同决策的信息系统也成为迫切的需求。
Web Service是一种轻量级别的基于XML的跨平台远程服务通讯框架技术，Web Service使用Internet上统一、开放的标准，如HTTP、XML、SOAP（简单对象访问协议）、WSDL等，所以Web Service可以在任何支持这些标准的环境中使用，可以很好解决各平台和语言间的数据通讯。使用Web Service还可以屏蔽传统C/S架构中客户端与数据库的交互，这样做既保护数据库的安全性，客户端数量也不受数据库的连接数限制，借助HTTP协议通信，还可以轻松地穿越防火墙并不受地域限制，使得系统的使用更为便捷。
1 机场航班放行的运行概念及需求分析
1.1 运行概念
航班在地面、起飞和着陆、空中飞行等各阶段的运行过程中对于运行条件有较为严格的限制，航班运行过程中极易受到各种因素的影响，进而导致航班延误的发生。按照航班的运行阶段可将航班延误分为空中延误和地面延误。提高机场放行正常率，就是从机场运行的角度，减少地面延误。
欧洲EUROCONTROL自2004年开始实施机场协同决策系统A-CDM（Airport Collaborative Decision Making）。A-CDM是指合作方（机场运营者、飞机运营者/地面处理者、ATC和网络运营者）以更高效、透明的方式共同处理和分享数据，改进机场的整体运行效率，特别关注飞机过站和离港前的排序。对于大型枢纽机场而言，机场放行协同决策最关键的是要解决各运行主体间协同运行指挥、运行信息共享、全流程运行监控、预警预控、特情应对等重要问题，实现一体化的运行管理模式，从而最大程度上提高枢纽机场资源使用效率与航班运行效率，提升旅客满意度。
1.2 协同决策平台的需求分析
根据航班放行的特点，机场协同决策平台的主要使用者包括空管、航空公司及机场三方面的用户，因此机场协同决策平台应实现以下主要功能：（1）实现以航班放行为主线的航班各关键环节数据共享。（2）统一航班放行排序流程和排序规则。（3）实现对航班运行进程的监控与实时预警。（4）针对冬季除冰提供移动便捷的除冰监控及数据采集功能。
2 系统架构与功能模块
平台使用机场运行数据库（AODB）和机场管理数据库（AMDB）两大数据存储资源，通过数据接口，从机场内部的运行业务系统和航空公司、空管业务系统接收航班计划、航班动态、资源计划、资源动态、地面保障、客货邮行、安检、跑道等运行数据，利用数据抽取、清洗、转换、整合处理机制对所有数据进行匹配与整合，为运管委进行航班进程监控，以及冰雪天气等航班大面积延误下的航班放行排序等提供重要的决策依据。
2.1 系统架构设计
平台采用客户/服务器（C/S）架构实现。下面列出架构设计中各层的主要职能：（1）服务端（Web Service），接收客户端请求，与数据库一同计划执行请求，并将响应结果返回给客户端。服务端是C/S应用的控制中心和业务中心，只有经过合理组织的数据才能提供给客户端。（2）客户端（Client），发送操作请求，接收服务端返回的响应信息，并通过客户端展现给用户。客户端采用RCP技术，通过调用Web Service将所有的请求交由服务器处理，不直接与数据库通信。（3）数据库（Data Base），存储业务数据，不直接与客户端通信，只能由服务器操控。
2.2 平台功能模块设计
机场放行协同决策平台以统一信息平台中的各类数据为数据源，主要实现了大面积航班延误下的航班排序功能、基于移动终端的除冰监控功能、智能航班运行监控与预警功能等，并基于前台展现方式，实现平台业务功能及实时监控统计分析，为空管、机场、航空公司的协同决策提供合理的依据。平台的主要功能模块包括：（1）航班放行排序功能模块。辅助决策人员进行雷雨、冰雪天气等大面积航班延误下的航班放行排序，平台中实现了航班放行排序功能模块。在该平台中，将航班排序分为非除冰放行排序和除冰放行排序两种，分别称为航班放行排序和航班除冰排序。一般地，航班放行排序适用于雷雨季节航班放行排序，航班除冰排序适用于冬季雪后除冰放行排序。平台中航班排序主要分为空管用户角色、航空公司角色和机场用户角色，因角色的不同，可操作的功能也不同，空管用户负责创建和发布排序航班，航空公司组用户负责调整本公司航班的放行顺序。其中航空公司组（又称捆绑组），可以将多个相关的航空公司分配到一个组中，航空公司组用户有权操作该组下的所有航空公司的航班。（2）智能航班运行监控与预警功能模块。实现在大面积航班延误的情况下实时监控航班运行过程。在平台中构建智能航班进程监控与预警功能模块，并对违规航班进行预警告警，其中违规监控主要包括上客违规、放行违规、除冰违规等；系统的预警功能主要是通过显示不同颜色实现长时间延误航班监控预警和旅客机上等待时间监控预警等。为决策人员及时掌握航班动态信息，合理安排航班放行顺序，提高航班运行效率提供决策依据。（3）基于移动终端的除冰监控功能模块。实现冰雪天气下大面积航班延误之后为运管委提供航班放行排序的决策依据，在系统中设计通过便携式除冰数据采集与通信设备，实现对除冰保障环节中各种数据的采集、存储、传输与处理等功能模块，改善除冰信息无法在后台决策人员与前台除冰工作人员之间实时传递而导致的除冰工作混乱无序、时间延长等问题，提高航班的除冰效率。
2.2 服务设计
服务端Web Service应用服务包括核心服务和升级更新两个服务，核心服务是服务端与客户端交互操作时需要用到的服务，包括三个服务对象：（1）用户登录验证服务对象，确保用户在使用系统功能之前必须成功登录系统；（2）航班放行排序、航班进程监控服务对象，可分成两类服务：一类服务负责航班放行排序，包括创建航班放行排序规则、航空公司确认放行排序、取消和确认放行排序，确认排序后将排序结果发送到其它系统；另一类服务负责航班进程监控，并提供多种组合条件查询；（3）系统、工具服务对象，包括添加、修改、删除用户组和用户，为用户组分配操作权限，为用户组分配用户，设置用户的航空公司所在组和修改密码等操作。升级更新服务，运行在支持HTTP数据传输的应用服务器上，客户端通过读取XML文件获取服务器上版本信息，并与本地版本对比，如果发现服务端版本比本地版本新，则自动更新客户端程序文件。当客户端有新的更新时，需要使用升级更新服务进行更新。为保存用户的使用，核心服务必须存在并启动，而升级更新程序可以不随服务器启动而启动。
3 结束语
本文所设计的基于Web Service的机场放行协同决策平台，已经在首都机场落地实施。该平台打通了空管、航空公司和机场几个运行主体之间的数据共享通道，为大型枢纽机场建立航班放行协同决策机制，实现航班运行过程的实时监控，为多方协同指挥、提升航班放行效率提供有力的系统支持。
参考文献：
[1]（美）塞利，著.杨涛，译.SOAP：XML跨平台Web Service开发技术[M].北京：机械工业出版社，2002.
[2]刘英丹，董传良.利用Web Service实现企业应用集成[J].计算机应用，2003，7.
作者单位：北京首都国际机场股份有限公司信息技术部，北京 100621
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