成都进港流量排序管理系统运维风险分析与优化

侯祥博

摘  要：成都进港流量排序管理系统用于管理进港航班流量，充分利用空中交通管理资源，例如跑道和空域，为管制员提供进港航班的排序和定位以及如何实该序列的建议。文章简述了系统基本框架及信号源引接，根据成都现场系统配置和实际运行情况，详述了该系统运行维护存在的主要问题和运行风险，并提出了相应的优化解决方案。

关键词：进港;排序;风险;优化

中图分类号：V355         文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）26-0195-02

Abstract： The incoming flow sequencing management system in Chengdu is used to manage incoming flight flow， make full use of air traffic management resources， such as runway and airspace， to provide controllers with the sequencing and positioning of incoming flights and how to implement the sequence. This paper briefly describes the basic framework of the system and the connection of the signal source. According to the configuration and actual operation of the Chengdu airfield system， the main problems and risks existing in the operation and maintenance of the system are described in detail， and the corresponding optimization solutions are put forward.

Keywords： incoming flow; sequencing; risk; optimization

引言

西南空管局為应对成都双流国际机场航班流量的持续增长，建设了进港流量排序管理系统（以下简称AMAN系统）。此系统作为机场进港航班排序队列的辅助决策工具，将为管制员提供进港航班降落排序队列及决策建议。成都AMAN系统由美国HARRIS公司的德国ORTHOGON子公司负责研发，川大智胜公司负责提供预处理服务和成都现场安装和技术支持。成都AMAN系统建设完成现场安装调试、初步试用，于2019年3月4日进入试运行阶段，并拟于6月中旬开始投入正式运行。通过多次的空域数据适配、管制规则适配、系统参数调试，AMAN系统较好的实现与规范后进港排序管制规则、方法的匹配，人与设备的协同日渐顺畅、成熟。AMAN系统的运行使用为规范管制员调配习惯，提高管制调配精度，建立统一情景意识，减轻管制工作负荷提供了有力的设备支撑[1]。

1 成都AMAN系统框架

成都AMAN系统配备2台PRE-SERVER预处理服务器、2台AMAN-SERVER服务器以及1台HMI-SERVER人机界面服务器。管制席位分布在区域、终端、塔台、流量管制室，共9个。其中，设置1个PLANNER席，位于终端管制室，具备管制的所有权限[2]。区域管制室和终端管制室由于席位工作站数量有限，为满足各席位管制席和协调席均能观察时间轴上进港航班排列顺序，采用视频分屏延长并与自动化系统FDD席显示器实现同屏切换。系统结构图如图1所示。

系统预处理服务器分别引接INDRA主用自动化系统和二所备用自动化系统的综合航迹和飞行计划，通过服务器信号输入控制程序切换航迹和计划输入源，当自动化系统主备切换时，需人工切换信号源。同时，系统还引接气象GRIB2高空风数据，用于4D轨迹计算。经数次线路和接入设备调整以及软件优化，并根据自动化系统实际运行情况，克服自动化系统信号输出端口不足的问题，完成主备自动化系统综合航迹和飞行计划信号接入，实现主备自动化系统切换时，技术人员可以快速、高效地完成信号源接入。

2 当前存在的主要问题和运行风险分析

2.1 AMAN服务器主备切换会导致席位数据丢失

当主用AMAN服务器故障或者人工进行主备切换时，所有席位数据将会丢失30秒左右。由于主用服务器上的核心进程会自动转移至备用服务器，且厂家设计核心进程仅工作在主用服务器上，虽然在备用服务器上存在核心进程的镜像备份，但核心进程切换过程需要耗费30秒左右。此问题如要解决，需要厂家对AMAN处理的核心架构进行调整，实现难度较大。

2.2 服务端冗余结构不完善

HMI服务器作为人机界面服务器，分别将不同权限管制席位界面及实时更新数据投射至各管制席位显示。如果HMI服务器故障，则所有管制席位将无显示，极大地增加了系统运行风险。因此，今后可以通过升级扩容增加1台HMI服务器，实现主备冗余。目前，利用服务器备件安装1台相同配置的HMI服务器开机常备成为了最佳的应急手段。

2.3 系统服务功能存在缺失

现系统没有配置专门的服务器对系统运行日志、运行数据等进行长期存储、管理，不能支持后期根据运行数据的分析评估、事件分析等评价分析工作，以促进管制、设备的持续改进。另外，日志记录存放在系统关键服务器上，系统风险过于集中。同时，当前AMAN系统软件构架、数据配置框架不支持未来“一市两场”的升级运行使用。

2.4 HMI分屏显示席位局限

现系统设有17个视频分屏显示席位，分别基于独立HMI席位进行视频分屏显示，因而，分屏显示席位不具备根据各席位显示、使用需求进行个性化界面设定和界面管制操作功能，导致此类席位的管制员只能被动接受被分频独立HMI席位的界面设定，同时，不具备任何调整、操作功能。

2.5 数据管理功能席位缺失

现系统未配置专门的数据管理席位，不利于以后长期运行维护中空域数据、管制规则适配、系统运行参数等的编辑、管理。

3 优化方案分析

为进一步提高AMAN系统运行的可靠性、功能的完备性，并为未来系统能够顺利升级支持“一市两场”的运行使用提供基础构架的支撑，需要对系统服务端、席位进行扩能优化。

系统优化后，关键服务节点冗余配置，软件构架、数据配置框架支撑双场运行，全面提升系统容错、负载均衡能力，确保关键服务节点单点故障不影响系统正常运行，同时，新增系统日志数据存储管理功能、数据管理席位、升级HMI分屏显示席为独立操作席位等，完备管制设备运行的系统功能。

3.1 服务器端优化

（1）扩容HMI SERVER并组成冗余结构。在现系统1台HMI SERVER的基础上，新增HMI SERVER。2台HMI SERVER在HMI服务器冗余控制服务软件的控制管理下，构成1组冗余HMI SERVER节點。由于每组冗余HMI SERVER节点可支持20个HMI席位的冗余运行，将根据实际需求配备HMI SERVER服务器数量。（2）新增日志记录分析服务器。在现系统基础上，新增2台日志记录分析服务器，组成冗余结构，提供系统运行日志、系统运行数据、席位操作等各类数据的长期存储、查询访问、管理等功能，为事件调查、分析评估等提供支持。（3）AMAN系统软件构架、数据配置框架优化。在现系统基础上，优化AMAN系统软件构架、数据配置框架，为未来系统能够支持成都双流国际机场、成都天府国际机场双场运行使用提供基础构架的支撑。

3.2 席位端优化

根据航班进场排序管理业务的发展和管制实际需求，对本系统内的席位进行升级改造。

（1）HMI分屏显示席位改造。对当前终端、区域管制室的17个HMI分屏席位进行独立操作席位改造，全部扩容升级为17个可独立设置、操作的HMI席位，满足未来各管制席位对各自HMI席位界面个性化显示配置，进港航班基本操作权限的功能需求。（2）新增数据管理席。在现系统基础上，新增数据管理席，提供系统各类适配数据、参数的编辑、配置、测试等功能，满足系统日常数据运行维护的需要。

3.3 扩能优化后系统框架

通过对服务器和席位进行扩能优化，系统HMI服务器冗余备份得到改善，将日志记录功能转移至日志记录服务器，减轻了AMAN服务器工作负荷，提高系统运行的安全性。额外增加离线数据管理席位，能够有效管理系统离线数据，便于适配性数据增加、修改和分发生效。AMAN系统扩能优化后结构如图2所示。

4 结束语

根据成都国际性综合交通枢纽的规划，2020年将具备旅客吞吐量达到6000万人次目标的能力。同时，成都天府国际机场已全面开工建设，一期工程计划于2020年12月28日竣工，“一市两场”模式的航空运行已然十分紧迫。管制运行工作必将在近几年面临着十分重大的挑战和压力。

随着成都天府新机场和终端区建设及投产，现有AMAN系统如何满足“一市两场”的运行需求，以何种角色为管制部门提供服务，以及主备自动化系统AMAN功能能否发挥应有的作用，值得进一步探讨。

参考文献：

[1]罗航.成都进港流量排序管理系统的研究与设计[J].民航科技，2016.

[2]AMAN System Chengdu Technical Manual，Harris Orthogon，2018.