現(xiàn)代化機(jī)場信息系統(tǒng)集成發(fā)展趨勢(shì)

李 斌

廣東省機(jī)場管理集團(tuán)公司工程建設(shè)指揮部，廣東省廣州市 510470

現(xiàn)代化機(jī)場信息系統(tǒng)集成發(fā)展趨勢(shì)

李 斌

廣東省機(jī)場管理集團(tuán)公司工程建設(shè)指揮部，廣東省廣州市 510470

國內(nèi)機(jī)場建設(shè)在“十二五”規(guī)劃期間進(jìn)入一個(gè)高峰期，如何借此建設(shè)契機(jī)，利用最新的信息技術(shù)建設(shè)一個(gè)先進(jìn)的機(jī)場信息總線平臺(tái)，是目前國內(nèi)各機(jī)場新建或改造集成系統(tǒng)工作的一項(xiàng)重要任務(wù)。本文結(jié)合目前成熟的企業(yè)服務(wù)總線技術(shù)和現(xiàn)場用戶需求，對(duì)未來信息系統(tǒng)集成架構(gòu)及應(yīng)用服務(wù)對(duì)象做了初步分析。

機(jī)場；信息系統(tǒng)；建設(shè)；趨勢(shì)

《中國民用航空發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃》中明確指出，未來我國各類機(jī)場的布局，要突出北京、上海、廣州三大國際機(jī)場作為國際樞紐機(jī)場建設(shè)的定位要求。同時(shí)規(guī)劃要求機(jī)場保障工作要優(yōu)化流程，整合機(jī)場信息資源，健全信息交換服務(wù)平臺(tái)；完善服務(wù)設(shè)施和流程設(shè)計(jì)，不斷縮短旅客進(jìn)出港等待時(shí)間，提高機(jī)場貨物處理效率，努力實(shí)現(xiàn)旅客無縫中轉(zhuǎn)和中轉(zhuǎn)航班行李直掛，降低行李分揀差錯(cuò)率。

現(xiàn)代民用機(jī)場信息化建設(shè)的需求越來越多樣化，縱觀國內(nèi)整個(gè)民航業(yè)的各個(gè)主要環(huán)節(jié)，機(jī)場的信息化程度相對(duì)較差。從2006年起，機(jī)場對(duì)信息化建設(shè)的水準(zhǔn)更加重視，開始重視市場營銷，通過整合電子商務(wù)、離港、旅客、氣象等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，提升航班資源、旅客資源、行李資源、貨運(yùn)資源利用率，提高旅客服務(wù)水平。目前呈現(xiàn)的趨勢(shì)表明，機(jī)場信息化的建設(shè)正從運(yùn)營信息化、管理信息化向服務(wù)信息化轉(zhuǎn)變。其中一個(gè)重要標(biāo)志就是機(jī)場（包括基地航空公司）的數(shù)據(jù)整合正在逐漸展開，通過企業(yè)服務(wù)總線把各系統(tǒng)中的分散的數(shù)據(jù)整合起來，為提升服務(wù)信息化的水平打下基礎(chǔ)。

橫看周邊同類機(jī)場信息系統(tǒng)的集成情況，排除個(gè)別行業(yè)（如公安、海關(guān)、邊檢等）的特殊要求，會(huì)發(fā)現(xiàn)當(dāng)代的機(jī)場集成系統(tǒng)目前存在以下幾個(gè)問題：

1）數(shù)據(jù)簡單關(guān)聯(lián)，系統(tǒng)之間高耦合性，存在數(shù)據(jù)孤島：

為了便于快速開發(fā)應(yīng)用軟件，直接在兩個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)之間做硬編碼接口，并不考慮這兩個(gè)系統(tǒng)的合理性和擴(kuò)展性。原本可以用于共享的生產(chǎn)數(shù)據(jù)變成了兩個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)之間獨(dú)有的資源。而其他生產(chǎn)系統(tǒng)要想獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)，必須經(jīng)過這兩個(gè)系統(tǒng)，高耦合性帶來了數(shù)據(jù)的獨(dú)占性與唯一性，最終導(dǎo)致生產(chǎn)數(shù)據(jù)沒能為管理決策層提供服務(wù)。而有些存在大量可用數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，卻由于未能與希望使用其數(shù)據(jù)的系統(tǒng)做接口，造成數(shù)據(jù)的浪費(fèi)及孤島現(xiàn)象。

2）不同廠商接口泛濫，缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，信息集成程度不高：

大部分項(xiàng)目都是為特定的目的和特定的情況定制開發(fā)，機(jī)場沒有一個(gè)統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，經(jīng)常是一個(gè)項(xiàng)目一個(gè)樣式。這種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的方式也為以后的運(yùn)營維護(hù)帶來了不便，尤其在需要整合各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，就會(huì)浪費(fèi)大量人力物力，造成重復(fù)投資。

3）沒有充分挖掘和利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)資源，缺乏個(gè)性化、客戶體驗(yàn)感高的信息應(yīng)用：

生產(chǎn)系統(tǒng)能夠統(tǒng)計(jì)用戶需要的數(shù)據(jù)，但由于目前的集成系統(tǒng)不能提供業(yè)務(wù)流程重組功能，導(dǎo)致數(shù)據(jù)之間的關(guān)系不能再次關(guān)聯(lián)，當(dāng)用戶提出新的需求時(shí)，只能重新創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫、開發(fā)前端應(yīng)用、制作關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的接口。

4）機(jī)場信息發(fā)布或訂閱手段單一，缺少與旅客直接的信息溝通：

目前多數(shù)應(yīng)用系統(tǒng)（廣播、航顯、到達(dá)監(jiān)控等）是為場內(nèi)旅客，或駐場航空公司、聯(lián)檢單位、商戶服務(wù)。沒有主動(dòng)走出機(jī)場，與場外的旅客直接溝通。

一個(gè)現(xiàn)代化機(jī)場存在幾十個(gè)不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)往往由不同的集成商采用不同的標(biāo)準(zhǔn)、不同的接口開發(fā)而成，這些業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間存在大量的數(shù)據(jù)交換，所以在涉及不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交換時(shí)，應(yīng)盡可能用統(tǒng)一格式，統(tǒng)一分發(fā)數(shù)據(jù)的機(jī)制，共享各自數(shù)據(jù)資源。

1 架構(gòu)分析

圖1 數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象

圖2 主流信息系統(tǒng)集成方式

圖3 BPM與BAM的關(guān)系

1.1 目前機(jī)場主流的信息系統(tǒng)集成方式在近期新建的二線機(jī)場已經(jīng)開始使用企業(yè)服務(wù)總線ESB（Enterprise Service Bus）技術(shù)。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(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、記錄服務(wù)、統(tǒng)一接口等功能。它一般以成熟的應(yīng)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(huán)境下可靠高效的傳輸。同時(shí)，企業(yè)服務(wù)總線作為應(yīng)用集成系統(tǒng)的基礎(chǔ)框架，大多數(shù)采用面向組件的技術(shù)，這實(shí)際是面向服務(wù)體系結(jié)構(gòu)SOA（Service Oriented Architecture）的雛形。

另外，ESB體系機(jī)構(gòu)中往往包含商業(yè)流程管理（BPM）和商業(yè)活動(dòng)監(jiān)控（BAM）兩個(gè)重要功能模塊：

BPM作為ESB的消費(fèi)者，可以將總線上的各個(gè)服務(wù)（或組件，適配器等）按照用戶需要的商業(yè)邏輯組裝起來，使這些服務(wù)按照業(yè)務(wù)邏輯順序執(zhí)行，從而實(shí)現(xiàn)用戶完整的業(yè)務(wù)功能。也正是BPM強(qiáng)大的業(yè)務(wù)流程建模功能，使ESB服務(wù)總線技術(shù)得以跨應(yīng)用流程關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，這也是ESB與EAI的重要區(qū)別。

而BAM提供對(duì)整個(gè)ESB，ESB上的服務(wù)和BPM的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和管理。 例如，從應(yīng)用程序（BAM 定義）提取目標(biāo)數(shù)據(jù)后，可以將其存儲(chǔ)以便進(jìn)行查詢；可以監(jiān)控業(yè)務(wù)主要業(yè)務(wù)度量（稱為關(guān)鍵性能指標(biāo)或KPI），以便我們找出機(jī)場弱電系統(tǒng)運(yùn)營存在的問題，并及時(shí)解決問題。

圖4 未來機(jī)場信息系統(tǒng)集成方式

圖5 數(shù)據(jù)流示意圖

圖6 外部應(yīng)用示意圖

由于信息系統(tǒng)項(xiàng)目需要在建設(shè)初期的規(guī)劃、進(jìn)度、商務(wù)等方面進(jìn)行大量溝通和協(xié)調(diào)，某個(gè)子系統(tǒng)一旦偏離ESB總線架構(gòu)的原則，就會(huì)產(chǎn)生類似圖一架構(gòu)模式的問題。如果個(gè)別信息系統(tǒng)仍然使用傳統(tǒng)集成中心（其實(shí)只是多個(gè)單系統(tǒng)之間互作接口）的模式，如單系統(tǒng)1、2、3那樣通過集成點(diǎn)與ESB連接，就增加了故障點(diǎn)。假如有n個(gè)這樣的系統(tǒng)，則會(huì)存在n * (n-1) / 2個(gè)故障點(diǎn)。這種高耦合性的方式容易造成效率瓶頸，同時(shí)存在單點(diǎn)失效的問題，失去了ESB平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)。

因此T2的信息系統(tǒng)集成方法，應(yīng)該在項(xiàng)目前期規(guī)劃階段著重強(qiáng)調(diào)ESB平臺(tái)的重要性，用前瞻政策指導(dǎo)設(shè)計(jì)與施工，利用目前EAI領(lǐng)域最先進(jìn)的體系結(jié)構(gòu):面向服務(wù)的體系架構(gòu)（SOA）架構(gòu)一個(gè)機(jī)場信息系統(tǒng)服務(wù)平臺(tái)（不僅具有數(shù)據(jù)共享存儲(chǔ)交互作用，還能提供更深層次數(shù)據(jù)挖掘增值、提升直接面向旅客服務(wù)的價(jià)值）。實(shí)際上，SOA的提出在很大程度上滿足了機(jī)場應(yīng)用集成的需求。SOA強(qiáng)調(diào)復(fù)用和松偶合，注重接口及其標(biāo)準(zhǔn)化描述，這些都為T2應(yīng)用集成規(guī)劃了非常好的框架體系結(jié)構(gòu)。除了具有前面ESB結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)之外，基于SOA的應(yīng)用集成系統(tǒng)具有更好的可擴(kuò)展性和靈活性，我們可以在對(duì)已有系統(tǒng)影響最小的情況下開發(fā)應(yīng)用新的業(yè)務(wù)模塊（服務(wù)）或修改已有模塊，從而快速滿足未來T2業(yè)務(wù)需求的變化。

1.2 未來機(jī)場信息系統(tǒng)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(tǒng)自身的ESB標(biāo)準(zhǔn)格式，針對(duì)機(jī)場現(xiàn)場的大量應(yīng)用和數(shù)據(jù)，提供接入服務(wù)，簡單說就是為各應(yīng)用系統(tǒng)、弱電生產(chǎn)子系統(tǒng)、外部系統(tǒng)提供與ESB的接口。具體實(shí)現(xiàn)采用消息中間件EAI作為基礎(chǔ)平臺(tái)，但ESB更多關(guān)注的是如何處理服務(wù)，而且也降低了開發(fā)和維護(hù)成本。

應(yīng)用整合功能層（主要是BPM模塊）在信息交互層能夠滿足機(jī)場內(nèi)各類交互的基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步對(duì)機(jī)場各應(yīng)用系統(tǒng)、弱電子系統(tǒng)、外部系統(tǒng)在信息、應(yīng)用上進(jìn)行整合，完成各類信息在交互過程中涉及的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、協(xié)議轉(zhuǎn)換、內(nèi)容路由、事件與事務(wù)的支持等問題，在提高信息交互層性能的同時(shí)，基于面向服務(wù)的思想構(gòu)建信息流程，為機(jī)場實(shí)施業(yè)務(wù)流程整合以及門戶整合預(yù)留接口。

消息請(qǐng)求回復(fù)功能層制定了機(jī)場要求分發(fā)的統(tǒng)一格式數(shù)據(jù)流，根據(jù)不同用戶不同數(shù)據(jù)的請(qǐng)求，通過應(yīng)用整合層轉(zhuǎn)換成用戶需要協(xié)議的數(shù)據(jù)流，同步/異步發(fā)布/訂閱或請(qǐng)求/回復(fù)模式至用戶個(gè)性的應(yīng)用終端，滿足用戶對(duì)數(shù)據(jù)的要求，又增強(qiáng)了用戶的體驗(yàn)感。

2 應(yīng)用方法

以內(nèi)部生產(chǎn)系統(tǒng)的航班動(dòng)態(tài)發(fā)布/訂閱流程為例：生產(chǎn)系統(tǒng)、離港系統(tǒng)應(yīng)用程序通過適配器將航班動(dòng)態(tài)消息發(fā)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(yīng)用系統(tǒng)可通過信息交互功能層向應(yīng)用整合層訂閱航班計(jì)劃、登機(jī)狀態(tài)，一旦訂閱成功，則每當(dāng)生產(chǎn)系統(tǒng)和離港系統(tǒng)各自發(fā)布了航班動(dòng)態(tài)、登機(jī)狀態(tài)，航顯、行李等系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)接收到該航班動(dòng)態(tài)、登機(jī)狀態(tài)信息的副本，而對(duì)于這些系統(tǒng)也無需知道該消息的源頭。同時(shí)每個(gè)子應(yīng)用系統(tǒng)既是消息的發(fā)布者，也可以是消息的訂閱者。

3 機(jī)場外部應(yīng)用的擴(kuò)展

未來信息系統(tǒng)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(jī)場內(nèi)部運(yùn)營單位提供數(shù)據(jù)信息，而且還能為旅客、航空公司、空管部門、聯(lián)檢單位，甚至飛機(jī)乘務(wù)組和旅客提供增值服務(wù)，并與他們組成統(tǒng)一的面向服務(wù)的信息集成平臺(tái)，建成一座真正意義上的數(shù)字化空港。通過手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)方式直接向旅客提供優(yōu)質(zhì)的信息服務(wù)，將旅客被動(dòng)索取信息，轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)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(wù)），增加旅客的自助服務(wù)的范圍，這樣既節(jié)省了機(jī)場服務(wù)人員的壓力，又增強(qiáng)了旅客的親身的體驗(yàn)感；與航空公司企業(yè)服務(wù)總線對(duì)接，加強(qiáng)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(zhuǎn)航班等待時(shí)間的機(jī)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(shí)獲取航站樓資源分配管理、旅客服務(wù)監(jiān)控管理、運(yùn)行協(xié)調(diào)管理等動(dòng)態(tài)信息，間接提高旅客行李提取、中轉(zhuǎn)航班和航班延誤的服務(wù)質(zhì)量。

4 結(jié)語

在充分理解用戶使用需求、業(yè)務(wù)流程模式、建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的前提下，結(jié)合最新的企業(yè)服務(wù)總線的特點(diǎn)，提前在信息系統(tǒng)規(guī)劃階段完成機(jī)場服務(wù)總線數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定工作，從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)機(jī)場航班數(shù)據(jù)與旅客信息整合目的。在不久的未來，現(xiàn)代化的機(jī)場能為旅客、駐場單位提供的信息服務(wù)越來越多元化和專業(yè)化，根據(jù)各服務(wù)對(duì)象或商業(yè)合作單位的數(shù)據(jù)需求，以面向服務(wù)的理念更快地開發(fā)出新的應(yīng)用產(chǎn)品。信息系統(tǒng)以它的可重用性、敏捷性、適應(yīng)改變強(qiáng)、松耦合、獨(dú)立性、標(biāo)準(zhǔn)化的特點(diǎn)把機(jī)場打造成為一座立體化的數(shù)字空港。

[1]黃榮順，羅曉.現(xiàn)代化民航機(jī)場信息集成平臺(tái)相關(guān)技術(shù)要求探討

10.3969/j.issn.1001-8972.2013.06.049