大數據在機場航班延誤管理中的應用研究

胡曉超

（黑龍江省機場管理集團有限公司，哈爾濱 150001）

隨著我國民航事業的不斷發展以及人民生活水平的不斷提高，飛機已經成為了人們出行最為主要的交通工具之一，然而由于航班飛行會受到天氣、軍事活動、民航資源等多方面因素的影響，因此航班延誤問題一直得不到有效的解決，而大數據技術的出現，卻為這一問題的解決提供了一個全新的途徑。

1 機場航班延誤管理的功能要求

1.1 航班延誤分析

從整體來看，大數據技術之所以能夠在機場航班延誤管理工作中發揮出重要作用，主要還是由于其在數據挖掘與計算方面的強大功能，基于這兩方面優勢，機場就能夠對航班運行的實際數據進行收集，同時基于航班正常運行標準展開分析，從而找到航班延誤的特點與規律并進行優化，因此，機場航班延誤管理對于大數據技術的應用，最為關鍵的就在于對航班運行管理數據的收集以及航班延誤情況的分析[1]。一般來說，機場航班運行管理的主要內容包括航班安檢、登機、起飛、降落、停靠、地服以及機位使用等，這些工作能夠直接影響到航班的運行，往往也與航班延誤存在著密切的關系，因而數據的收集也需要以這幾方面的數據為主。而在航班延誤情況分析方面，由于航班延誤可分為短時間延誤、大面積延誤、航線延誤等不同情況，因此需要根據實際情況具體分析，例如短時間的航班延誤影響較小，因而通過加快安檢速度等簡單措施即可解決，而航線延誤則會涉及到多個航班，因而需要對航線排名、航線正常率、航線延誤架次等情況進行分析。

1.2 延誤原因分析

航班延誤原因是解決機場航班延誤問題的關鍵，只有明確了航班延誤的具體原因，才能夠根據具體原因展開分析，并制定相應的應對措施。因此在這方面，機場需要通過大數據技術，對以往的航班延誤數據進行收集，將所有可能出現的航班延誤原因確定下來，列出航班延誤清單，并對各種延誤原因的特征進行明確，在航班出現延誤后，即可以利用特定算法對延誤情況的相關數據展開分析，判定航班延誤的具體原因，從而為航班運行管理的進一步優化提供參考。航班延誤的原因是比較復雜的，同時每一次航班延誤也可能是多種原因共同導致，但一般來講，機場航班延誤的原因仍可以分為不可控原因、地面服務原因、機場管理原因、旅客原因以及航司保障原因等幾種[2]。

1.3 航班優化

航班的運行管理優化是基于航班延誤原因而展開的，因此在航班優化功能上，機場需要將其與航班延誤功能建立聯系，將各航班延誤原因的有效應對措施進行歸納總結，之后在系統確定本次航班延誤原因的情況下，借助算法與大數據模型來提出航班優化建議，從而降低航班延誤情況的發生幾率。例如當機位容量出現不足而導致航班延誤時，就可以對各航班時刻進行調整或是重新編排，從而提高機位的使用效率。

2 基于大數據技術的機場航班延誤管理系統設計

2.1 系統架構

系統架構也就是整個機場航班延誤管理系統的內部結構，基于機場航班延誤管理的功能要求以及大數據技術的本身特點，航班延誤管理系統主要可分為數據源、數據采集、數據存儲、數據分析、數據應用以及可視化展現幾部分。其中數據源是指機場服務、地面服務等各項航班運行管理工作的歷史或實時數據來源，通常需要與監控設備等手段來了解運行實際情況，并通過相應的信息系統進行管理。數據采集是指對這些的挖掘與整合，主要是通過數據接口與各業務信息系統建立連接，并利用大數據支持下的數據抽取工具將其中的有用數據提取出來并進行處理，從而集成為各種能夠用于分析的數據集合[3]。數據存儲是有計算系統實現，一般會采用分布式的存儲方式，為用戶提供數據清洗、處理、計算、查詢等功能。基于航班延誤數據體，系統能夠利用數據分析算法與工具實現有效的航班數據分析，具體功能包括業務模型構建、航班延誤預警、航班延誤情況查詢等功能。而數據應用數據價值的體現，屬于系統的實際功能模塊，主要包括延誤情況分析、延誤原因分析、航班優化建議等等。而可視化展示則是為了便于用戶使用，將數據表格化、圖形化，并提供地圖分布、全景視圖等應用輔助功能。

2.2 模型構建

大數據對于機場航班延誤的相關分析主要是基于數據模型展開的，因此在航班延誤管理系統的設計中，對于各類模型的構建也是非常重要的。首先在數據采集階段，為了將航班延誤數據從運行數據中準確提取出來，系統需要根據航班運行管理中各項工作的正常生態值，建立系統的生態值模型，對各項工作的正常范圍予以明確，這樣當運行數據不屬于生態值模型范圍內時，就可以判定為延誤數據并進行提取。其次在延誤情況與原因的分析上，則需要全面覆蓋航班延誤的各種情況與各種原因，并根據時間、航線、機位等因素，分別建議延誤原因分析模型與延誤情況分析模型，將延誤情況與延誤原因各方面特征體現出來。最后，航班優化模型的建立需要對機場各航班、航線、機位等情況進行整合，并根據不同的延誤優化措施建立單獨的模型，以確定該措施的可靠性與有效性。

總而言之，大數據在機場航班延誤管理中的應用是非常可行的，未來機場只有將相關技術重視起來，并根據自身的實際功能要求對大數據技術支持下的航班延誤管理系統進行合理設計，才能夠有效解決機場的航班延誤問題，推動民航事業的進一步發展。