浅析机场智能航站楼信息平台的技术应用

徐习俊，赵杰

（杭州萧山国际机场信息导航管理部）

1 引言

航班信息集成平台是机场一套围绕航班每天24h运行的关键生产营运信息系统，同时也是机场实现安全生产、高效业务管理、高质量旅客服务的重要技术手段。航班信息集成平台向机场其它的业务子系统提供航班数据及无缝信息交换服务时，为提高航班信息集成平台的稳定性和松耦合可扩充性，国内外绝大多数的机场航班信息集成平台与子系统之间的接口都使用了消息中间件技术来完成，从而真正实现机场各业务信息子系统协同工作与机场业务模型运营设计的统一目标。资源分配子系统、航班信息查询子系统、机位分配子系统、空管电报接收子系统、VIP管理子系统、日志审计告警子系统、航班报表统计子系统等。同时机场的还有其他重要的业务系统如：离港控制系统、航班信息显示系统、公共广播系统、旅客安检信息管理系统、移动调度管理系统等。机场航班信息集成平台以机场运营数据库AODB为数据核心，采用消息中间件IMF为中介，实现各子系统间

2 系统架构

航班信息集成平台具有以下关键的子系统:机场核心运营数据库AODB、消息中间件IMF接口、航空基础子系统、航班数据的无缝实时的链接与同步，其基本系统框架参见图1。

AODB存储着机场所有的航班运营数据，是所有子系统次级数据库的唯一信息来源与标准。AODB负责存储与管理机场每天的运营数据信息，尤其是航班、资源、运营和历史数据等，不同授权的用户可以分别使用这些数据。航班信息集成平台作为机场航班信息的唯一信息源头，实现了航班信息的接收、储存、处理、发布等功能，同时也完成机场其它子系统对航班信息和各类机场资源信息（如机位、值机柜台、行李转盘、登机口等）信息、旅客服务信息（如值机柜台、进出港航班广播、显示等）的全方位功能需求。

图1 机场智能信息集成平台框架图

IMF作为航班信息集成平台的核心子系统，通过建立标准的通讯协议及传输格式功能，以集中、协作的方式以及软件的形式在平台与各客户端系统之间进行数据交换。IMF通过机场业务逻辑管理功能连接各子系统，实现机场AODB与各子系统数据应用的安全隔离。当AODB产生数据变化的事件后，该事件的消息立即通过IMF下发到各接口子系统，相关子系统根据接口消息进行自身数据库的同步，实现了机场各子系统的数据与AODB数据的一致性，在业务层面上实现了机场各子系统的协同工作。

3 功能要求

航班信息集成平台建设要充分满足机场航站楼生产运营用户的需求，同时也需要航班信息集成平台具有先进性、开放性、扩充性、可靠性、可用性、实用性、安全性、可维护性、友好性和经济性。

1)先进性

使用当今国际先进水平设计理念和技术设备，系统的总体技术、性能指标达到目前国内外领先机场的先进水平。

2)开放性

提供开放的网络数据接口，实现不同的产品能实现数据交换与共享。应用程序、操作系统、网络等方面同样符合具有开放性协议的标准。

3)扩充性

系统具有在处理能力、系统容量、数据交换等方面的扩充性，可进行产品升级、换代及功能扩充。后期能以较高的综合性价比以保护业主的投资。

4)可靠性

确保系统能365×24的正常使用，核心关键服务器设备和软件具有高可靠性。后台服务器采用双机热备、容错、负载均衡及磁盘阵列技术，在发生服务器故障时，能进行实时和无缝的热切换。

5)可用性

系统必须具有企业级的高可用性。在投运后，整个系统一年内将不可以发生两次以上全系统停止运行。不可以发生6%以上的前端设备操作功能以及无法满足用户要求响应时间的故障。平均故障恢复时间不应超过30min。

6)实用性

平台的功能应完全满足机场用户对航班生产运营管理和旅客服务的信息功能要求，能够确保信息安全、可靠及时地传递和完整准确地处理，减少用户差错，提高用户效率和旅客服务质量，同时降低成本。

7)安全性

具有系统级的保密性、安全性，通过对各使用人员按照岗位分配的功能模块使用权限，实现对系统可分等级进行有效保护、数据不同存储权限的控制。

8)可维护性

子系统的应用软件应使用标准化的模块，同时需要提供所必备的多种工具开发包。

9)友好性

提供中文使用界面，采用标准的行业软件规范，便于管理和维护。客户端采用图形化简单方便的操作界面。

10)经济性

在安全、可靠、完全实现系统功能要求和性能要求前提下，平台必须采用性价比较高的软硬件产品。

3.1 AODB运营数据库完全符合以下要求

1)支持Linux、Unix、AIX、Windows等流行操作系统。

2)AODB满足SQL的国际标准，支持分布式处理以及两种以上的网络协议标准，能够处理并发控制、数据库一致性约束、安全存取数据控制、数据灾备与恢复等功能。

3)数据库设计容量与性能完全适应当前机场需求，并能满足将来业务的拓展。

4)AODB需要区分存储按季航班、今日航班与历史航班数据。AODB能将历史航班数据自动存储到历史数据表。AODB能够实现在线存储能力，能对历史表实现检索和统计。

5)AODB能对空管AFTN电报、航空公司FOC、中航信订座航班等多航班信息源的数据进行处理。

6)用户对数据库中的航班、基础数据以及机场资源数据进行修改、增加、删除等操作时，这些变化的数据应立刻通过IMF消息平台实时发布到各子系统。

7)AODB统一以北京时间作为所有航班时间的标准。对于跨时区的航班，需要把对方航班起飞与到达的计划（实际）时间转成相应的北京时间。

8)AODB能够对每条记录形成一个唯一的识别号ID，通过IMF分发到消息的子系统，同样以该ID识别号作为记录的唯一关键字。

9)AODB在能支持多航段的共享航班信息、旅客值机柜台、不同航段旅客信息处理功能。

10)AODB能存储机场基础资源的信息，如值机柜台、安检通道、三字码、机位、登机口、行李提取转盘、候机区、行李分拣转盘、跑道、滑行道等。

11)子系统用户可以采用订阅或者部分订阅信息的方式，通过IMF自动从AODB获得推送的航班数据。

12)AODB日志审计功能。

13)不同权限的用户只能对AODB中对应的数据库局部或者视图操作，具有用户安全限制。

4 信息交换

为实现机场航班信息集成平台与其他业务信息子系统之间大量的数据交换，IMF作为各个业务系统之间进行消息传送的数据交换平台，需要完成收集和转发航班信息、分配信息等各种经过协议约定的消息传递。同时作为信息交换事务管理器，协调公共用户和其它子系统服务器间的实时数据的转发。因此机场中间件系统应具有：

1)目录服务。提供消息和事件列表；

2)消息定制与分发。根据触发的事件向各系统接口分发数据消息；

3)事件通知服务。根据触发的事件输入生成相应的通知事件；

4)数据转换服务。在不同系统的消息协议之间进行数据转换服务等功能。机场信息集成平台与其它主要子系统接口交换关系参见图2。

要实现以上所述功能，开发面向消息的中间件常常成为机场信息集成平台的基础。在机场内存在多种消息：

1)航班信息变更消息通知相关子系统航班基本信息的变更：起飞时间、降落时间、航班状态变更等；

2)资源分配结果消息通知相关子系统机位、值机柜台等资源分配结果的变更；

3)指挥调度消息通知相关部门和岗位执行调度消息指定的操作；

4)外部接口数据交换消息进行本系统和空管、离港系统和航空公司系统的数据交换和同步信息；

5)用户认证消息，提供用户登录检查和身份认证信息；

6)电报消息通知报文指定的操作，对航班计划和航班动态信息进行维护。

图2 平台与其它主要子系统接口交换关系图

机场AODB目前普遍采用通过IMF交互的方式，这是基于消息队列中间件的消息发布，也称为中间件方式。中间件是介于底层操作系统和应用系统之间的一个服务的集合，通过提供统一的API框架，具有强大的通信能力和统一标准的扩展。机场的应用中间件分为消息队列中间件和订购发布中间件，由于消息队列中间件提供消息的缓冲存储和基于触发的发布机制，所以完全保证了消息能可靠和及时的传递。

5 结语

航班信息集成平台的建设就是打破机场信息孤岛的现状，使得机场各业务子务系统均能在统一的航班信息下高效自动运行，从而实现机场运营航班信息共享目的。航班信息集成平台通过IMF以松耦合链接方式实现了平台与其它各子系统的无缝快速实时数据交互。IMF中间件作为信息集成平台的核心子系统，通过其标准的通讯协议和传输格式功能，降低了平台与其它子系统间的耦合度，减少了后期开发维护费用，这样智能化、先进的机场航班信息集成平台建设技术已经普遍被国内中大型机场所采用并证明。