現代化機場信息系統集成發展趨勢

李 斌

廣東省機場管理集團公司工程建設指揮部，廣東省廣州市 510470

現代化機場信息系統集成發展趨勢

李 斌

廣東省機場管理集團公司工程建設指揮部，廣東省廣州市 510470

國內機場建設在“十二五”規劃期間進入一個高峰期，如何借此建設契機，利用最新的信息技術建設一個先進的機場信息總線平臺，是目前國內各機場新建或改造集成系統工作的一項重要任務。本文結合目前成熟的企業服務總線技術和現場用戶需求，對未來信息系統集成架構及應用服務對象做了初步分析。

機場；信息系統；建設；趨勢

《中國民用航空發展第十二個五年規劃》中明確指出，未來我國各類機場的布局，要突出北京、上海、廣州三大國際機場作為國際樞紐機場建設的定位要求。同時規劃要求機場保障工作要優化流程，整合機場信息資源，健全信息交換服務平臺；完善服務設施和流程設計，不斷縮短旅客進出港等待時間，提高機場貨物處理效率，努力實現旅客無縫中轉和中轉航班行李直掛，降低行李分揀差錯率。

現代民用機場信息化建設的需求越來越多樣化，縱觀國內整個民航業的各個主要環節，機場的信息化程度相對較差。從2006年起，機場對信息化建設的水準更加重視，開始重視市場營銷，通過整合電子商務、離港、旅客、氣象等系統的數據，提升航班資源、旅客資源、行李資源、貨運資源利用率，提高旅客服務水平。目前呈現的趨勢表明，機場信息化的建設正從運營信息化、管理信息化向服務信息化轉變。其中一個重要標志就是機場（包括基地航空公司）的數據整合正在逐漸展開，通過企業服務總線把各系統中的分散的數據整合起來，為提升服務信息化的水平打下基礎。

橫看周邊同類機場信息系統的集成情況，排除個別行業（如公安、海關、邊檢等）的特殊要求，會發現當代的機場集成系統目前存在以下幾個問題：

1）數據簡單關聯，系統之間高耦合性，存在數據孤島：

為了便于快速開發應用軟件，直接在兩個生產系統之間做硬編碼接口，并不考慮這兩個系統的合理性和擴展性。原本可以用于共享的生產數據變成了兩個生產系統之間獨有的資源。而其他生產系統要想獲取相關的數據，必須經過這兩個系統，高耦合性帶來了數據的獨占性與唯一性，最終導致生產數據沒能為管理決策層提供服務。而有些存在大量可用數據的系統，卻由于未能與希望使用其數據的系統做接口，造成數據的浪費及孤島現象。

2）不同廠商接口泛濫，缺乏統一標準，信息集成程度不高：

大部分項目都是為特定的目的和特定的情況定制開發，機場沒有一個統一的接口標準和規范，經常是一個項目一個樣式。這種點對點連接的方式也為以后的運營維護帶來了不便，尤其在需要整合各個應用系統時，就會浪費大量人力物力，造成重復投資。

3）沒有充分挖掘和利用現有數據資源，缺乏個性化、客戶體驗感高的信息應用：

生產系統能夠統計用戶需要的數據，但由于目前的集成系統不能提供業務流程重組功能，導致數據之間的關系不能再次關聯，當用戶提出新的需求時，只能重新創建數據庫、開發前端應用、制作關聯數據的接口。

4）機場信息發布或訂閱手段單一，缺少與旅客直接的信息溝通：

目前多數應用系統（廣播、航顯、到達監控等）是為場內旅客，或駐場航空公司、聯檢單位、商戶服務。沒有主動走出機場，與場外的旅客直接溝通。

一個現代化機場存在幾十個不同的業務系統，不同的業務系統往往由不同的集成商采用不同的標準、不同的接口開發而成，這些業務系統之間存在大量的數據交換，所以在涉及不同業務系統之間數據交換時，應盡可能用統一格式，統一分發數據的機制，共享各自數據資源。

1 架構分析

圖1 數據孤島現象

圖2 主流信息系統集成方式

圖3 BPM與BAM的關系

1.1 目前機場主流的信息系統集成方式在近期新建的二線機場已經開始使用企業服務總線ESB（Enterprise Service Bus）技術。ESB不是以往簡單的集成中心，它本身能提供各種消息路由、數據轉換、記錄服務、統一接口等功能。它一般以成熟的應用集成中間件作為其物理消息傳遞背板，保證消息在分布式環境下可靠高效的傳輸。同時，企業服務總線作為應用集成系統的基礎框架，大多數采用面向組件的技術，這實際是面向服務體系結構SOA（Service Oriented Architecture）的雛形。

另外，ESB體系機構中往往包含商業流程管理（BPM）和商業活動監控（BAM）兩個重要功能模塊：

BPM作為ESB的消費者，可以將總線上的各個服務（或組件，適配器等）按照用戶需要的商業邏輯組裝起來，使這些服務按照業務邏輯順序執行，從而實現用戶完整的業務功能。也正是BPM強大的業務流程建模功能，使ESB服務總線技術得以跨應用流程關聯數據，這也是ESB與EAI的重要區別。

而BAM提供對整個ESB，ESB上的服務和BPM的運行狀態進行監控和管理。 例如，從應用程序（BAM 定義）提取目標數據后，可以將其存儲以便進行查詢；可以監控業務主要業務度量（稱為關鍵性能指標或KPI），以便我們找出機場弱電系統運營存在的問題，并及時解決問題。

圖4 未來機場信息系統集成方式

圖5 數據流示意圖

圖6 外部應用示意圖

由于信息系統項目需要在建設初期的規劃、進度、商務等方面進行大量溝通和協調，某個子系統一旦偏離ESB總線架構的原則，就會產生類似圖一架構模式的問題。如果個別信息系統仍然使用傳統集成中心（其實只是多個單系統之間互作接口）的模式，如單系統1、2、3那樣通過集成點與ESB連接，就增加了故障點。假如有n個這樣的系統，則會存在n * (n-1) / 2個故障點。這種高耦合性的方式容易造成效率瓶頸，同時存在單點失效的問題，失去了ESB平臺的優勢。

因此T2的信息系統集成方法，應該在項目前期規劃階段著重強調ESB平臺的重要性，用前瞻政策指導設計與施工，利用目前EAI領域最先進的體系結構:面向服務的體系架構（SOA）架構一個機場信息系統服務平臺（不僅具有數據共享存儲交互作用，還能提供更深層次數據挖掘增值、提升直接面向旅客服務的價值）。實際上，SOA的提出在很大程度上滿足了機場應用集成的需求。SOA強調復用和松偶合，注重接口及其標準化描述，這些都為T2應用集成規劃了非常好的框架體系結構。除了具有前面ESB結構的優點之外，基于SOA的應用集成系統具有更好的可擴展性和靈活性，我們可以在對已有系統影響最小的情況下開發應用新的業務模塊（服務）或修改已有模塊，從而快速滿足未來T2業務需求的變化。

1.2 未來機場信息系統集成方式

從圖4中可以看出：

信息交互功能層采用集成系統自身的ESB標準格式，針對機場現場的大量應用和數據，提供接入服務，簡單說就是為各應用系統、弱電生產子系統、外部系統提供與ESB的接口。具體實現采用消息中間件EAI作為基礎平臺，但ESB更多關注的是如何處理服務，而且也降低了開發和維護成本。

應用整合功能層（主要是BPM模塊）在信息交互層能夠滿足機場內各類交互的基礎之上，進一步對機場各應用系統、弱電子系統、外部系統在信息、應用上進行整合，完成各類信息在交互過程中涉及的數據格式轉換、協議轉換、內容路由、事件與事務的支持等問題，在提高信息交互層性能的同時，基于面向服務的思想構建信息流程，為機場實施業務流程整合以及門戶整合預留接口。

消息請求回復功能層制定了機場要求分發的統一格式數據流，根據不同用戶不同數據的請求，通過應用整合層轉換成用戶需要協議的數據流，同步/異步發布/訂閱或請求/回復模式至用戶個性的應用終端，滿足用戶對數據的要求，又增強了用戶的體驗感。

2 應用方法

以內部生產系統的航班動態發布/訂閱流程為例：生產系統、離港系統應用程序通過適配器將航班動態消息發送至信息交互功能層的消息代理，而無需指定消息的使用者；航顯、行李等其它應用系統可通過信息交互功能層向應用整合層訂閱航班計劃、登機狀態，一旦訂閱成功，則每當生產系統和離港系統各自發布了航班動態、登機狀態，航顯、行李等系統將會自動接收到該航班動態、登機狀態信息的副本，而對于這些系統也無需知道該消息的源頭。同時每個子應用系統既是消息的發布者，也可以是消息的訂閱者。

3 機場外部應用的擴展

未來信息系統集成最重要的作用，是它能夠提供立體化的信息，不僅僅是為機場內部運營單位提供數據信息，而且還能為旅客、航空公司、空管部門、聯檢單位，甚至飛機乘務組和旅客提供增值服務，并與他們組成統一的面向服務的信息集成平臺，建成一座真正意義上的數字化空港。通過手機、平板電腦等移動方式直接向旅客提供優質的信息服務，將旅客被動索取信息，轉變為主動向旅客推送信息（如告知航班延誤旅客如何尋找酒店、租車、航班改簽等服務），增加旅客的自助服務的范圍，這樣既節省了機場服務人員的壓力，又增強了旅客的親身的體驗感；與航空公司企業服務總線對接，加強旅客與航班信息的傳遞，通過充分分析航班信息，為航空公司提供縮短中轉航班等待時間的機位分配方式，并能快速銜接延誤航班; 駐場航空公司還能及時獲取航站樓資源分配管理、旅客服務監控管理、運行協調管理等動態信息，間接提高旅客行李提取、中轉航班和航班延誤的服務質量。

4 結語

在充分理解用戶使用需求、業務流程模式、建筑結構特點的前提下，結合最新的企業服務總線的特點，提前在信息系統規劃階段完成機場服務總線數據標準制定工作，從而達到實現機場航班數據與旅客信息整合目的。在不久的未來，現代化的機場能為旅客、駐場單位提供的信息服務越來越多元化和專業化，根據各服務對象或商業合作單位的數據需求，以面向服務的理念更快地開發出新的應用產品。信息系統以它的可重用性、敏捷性、適應改變強、松耦合、獨立性、標準化的特點把機場打造成為一座立體化的數字空港。

[1]黃榮順，羅曉.現代化民航機場信息集成平臺相關技術要求探討

10.3969/j.issn.1001-8972.2013.06.049