機場信息系統對外部數據源的容錯策略研究

奚瑞駿 王迪 陳勇

【摘要】 浦東國際機場航班信息系統收取來自航空公司、空管民航固定格式通信網絡報文，下稱AFTN報文和空管雷達等外部數據源的數據。來自外部數據源的數據在信息系統中進行計算處理，篩除錯誤數據，并對發布。本文對外部數據源錯誤類型和原因等作了深入的分析，并詳細闡述有針對性的容錯策略，提高了機場信息系統對外部數據源的容錯能力。

【關鍵詞】 信息系統 容錯性 二次匹配

一、引言

AFTN報文及航空公司數據接口是機場信息系統航班數據的主要來源，是機場對內進行航班運營保障，對外為旅客提供航班服務的重要依據。一旦外部數據源中的數據出現錯誤，對內會導致航班保障信息系統數據異常、保障人員及相關資源無法及時到位、機場統計收費系統業務錯誤等問題；對外則會引發航顯信息異常、電話問詢錯誤、廣播誤導等旅客投訴問題，對機場的運營保障及旅客的出行造成不良的影響。機場信息部門對航空公司、空管系統等外部數據源所出現的錯誤無法控制，但作為國際一流機場的核心信息系統，對于外部數據源的錯誤信息應具有強大的、智能的容錯能力和過濾功能，只有這樣才能為旅客、航空公司及機場保障人員提供最為準確、人性化的服務，為上海機場國際一流航空樞紐的目標提供強大的系統保障。

二、現狀分析

外部數據源出現錯誤的原因較為復雜，可能涉及到系統設計、業務理解、報文信息結構、人員操作等諸多方面因素。例如，AFTN報文只有航班號，而沒有航班執行日期，AFTN報文有時無法匹配到正確的航班上，從而導致航班信息更新錯誤；航空公司與機場對于跨夜航班的理解不同，航空公司接口信息中的航班日期與機場信息系統中的航班日期不匹配，導致航班信息更新錯誤等。

2.1 空管AFTN報文問題分析

AFTN航班信息無法正確匹配：由于空管AFTN報文中只有航班計劃時間中的小時/分鐘信息，而無具體執行日期，因此機場信息系統如何能夠高效、準確的將AFTN航班信息定位到正確日期的航班上是一個技術難點。目前我們對AFTN各類報文統一采用24小時時間窗的匹配策略，但對不同類型的報文采用不同的時間窗匹配算法（以航班的前站實際起飛時間報為例，該類型報文的24小時時間窗匹配策略是以航班計劃時間為參照向前20小時，向后4個小時進行匹配）。此方法在一定程度上解決了AFTN前站起飛報的匹配問題。但如果出現航班晚點超過4個小時以上，通常在24小時時間窗內會匹配到兩個相同的航班，此時AFTN報文會被掛起，無法寫入。當遇到大面積航班延誤超過4個小時的情況時，大量的報文被掛起，業務部門通過人工操作無法及時更新這些航班的動態信息。

當有機場信息系統收取到錯誤的AFTN航班時間報文時，也會導致其它類型的AFTN報文匹配錯誤。

2.2 航空公司數據源問題分析

航空公司與機場對于跨夜航班的理解不同，導致航空公司接口信息中的航班日期與機場信息系統中的航班日期不匹配，從而引發航班信息更新錯誤。航空公司系統故障導致發送給機場方的航班動態信息錯誤。航空數據接口與機場信息系統連接中斷，導致過期的動態數據更新到機場信息系統中。航空公司運控中心航班信息操作人員輸入錯誤的航班信息。目前由于航空公司、空管雷達接口數據不準確，因此機場接收到的多種類型的動態信息只能作為內部數據進行參考，并未直接對外發布（例如預計到達時間、空管雷達數據等），造成了一定信息資源的浪費。

三、研究目標

3.1 提高系統容錯能力

通過提高機場信息系統對AFTN報文的寫入率和對錯誤報文的容錯性，解決大面積航班延誤時AFTN報文掛起、業務部門無法及時人工調整等問題。提高機場信息系統對航空公司數據源錯誤信息的容錯性和過濾功能，避免當航空公司數據源中的航班信息出現錯誤時，對機場業務運營及旅客出行造成不良影響。

3.2 設置系統過濾機制

利用智能的過濾機制辨偽存真，將過去一些由于部分消息不準確而被屏蔽的信息類型對外發布，使外部的信息資源得以充分利用（例如航空公司和AFTN報文中的預計到達時間等信息）。

四、容錯及過濾策略

4.1 尋找AFTN最佳時間窗的劃分策略

當遇到大面積航班延誤超過4個小時的情況時，大量的報文被掛起，對于這部分航班數據進行二次匹配。判斷導致報文掛起的航班中是否有延誤航班，如果有，則采用新的時間窗匹配（航班計劃時間為參照向前16小時，向后8個小時進行匹配），這樣航班大面積延誤時，大部分延誤時間介于4小時到8小時的航班就能通過二次匹配寫入數據庫，降低人工的工作量，提高機場信息系統對AFTN報文的寫入率和對錯誤報文的容錯性。

4.2根據各種航班信息類型的特性，選擇不同的過濾策略

航班動態數據信息根據其性質不同，我們將其劃分為：

第一類：實時型航班動態信息。該類動態信息的特點是具有一定的時效性，即航班動態數據中的時間信息與消息發出的時間及當前時間基本一致。例如實際起飛時間ABT、實際降落時間TDT、前站實際起飛時間ABP等，這些航班動態時間信息與該消息發出的時間及當前時間相差很小。

第二類：預估型航班動態信息。該類動態航班時間信息與實際的時間相比具有一定的偏差，主要是用來進行航班保障及通知接、送人旅客提前準備的。例如預計起飛時間ETD、前站預計起飛時間EDP、預計降落時間ETA等，這些航班動態時間與消息發出時間及當前時間有一定的差距，但相差在一定的合理時間范圍內

第三類：航班基礎信息。該類信息相對固定，基本不會發生變化。例如航班計劃起飛時間STD、航班計劃降落時間 STA、航班基地機場等。

對于數據源發出的三種不同類型的航班動態信息我們采用不同的屏蔽策略，來智能的過濾錯誤的動態航班信息。

實時型航班動態信息的過濾策略：將實時航班動態信息與收到消息的時間做比對，如果兩者相差超過設定的閥值，則攔截該消息，并進行提示，由用戶手工確認。

預估型航班動態信息過濾策略：旅客重點關注的是預計降落時間ETA，首先比較ETA與計劃降落時間STA，如果ETA與STA相差在設定的閥值內，則直接寫入數據庫，如果超過設定的閥值，進行二次判斷。把ETA與STA的差值和EDP與前站計劃起飛時間STP的差值進行比較，如果在設定的閥值內，則直接寫入數據庫，如果超過設定的閥值，則提示用戶，由用戶手工確認。

航班基礎信息過濾策略：如STD和STA這兩個航班計劃時間，由于這兩個時間相對固定，所以不允許航空公司接口直接修改，同時不允許航空公司接口刪除和新增營運日當日的航班。

五、結束語

增強機場信息系統對外部數據源的容錯能力，可提高機場信息保障部門的服務質量，為駐場保障單位及旅客提供最為準確、人性化的信息服務。各機場對于自己外部的數據源都面臨同樣的問題，本項研究對于整個民航業數據信息發布準確性具有一定的通用性和推廣性。

參 考 文 獻

[1] 陶章志.民航AFTN報文解析研究[J].黑龍江科技信息，2012.

[2] 張秀明.航班數據統一處理平臺關鍵技術研究[D].中國民航大學，2008.