现代化机场信息系统集成发展趋势

李 斌

广东省机场管理集团公司工程建设指挥部，广东省广州市 510470

现代化机场信息系统集成发展趋势

李 斌

广东省机场管理集团公司工程建设指挥部，广东省广州市 510470

国内机场建设在“十二五”规划期间进入一个高峰期，如何借此建设契机，利用最新的信息技术建设一个先进的机场信息总线平台，是目前国内各机场新建或改造集成系统工作的一项重要任务。本文结合目前成熟的企业服务总线技术和现场用户需求，对未来信息系统集成架构及应用服务对象做了初步分析。

机场；信息系统；建设；趋势

《中国民用航空发展第十二个五年规划》中明确指出，未来我国各类机场的布局，要突出北京、上海、广州三大国际机场作为国际枢纽机场建设的定位要求。同时规划要求机场保障工作要优化流程，整合机场信息资源，健全信息交换服务平台；完善服务设施和流程设计，不断缩短旅客进出港等待时间，提高机场货物处理效率，努力实现旅客无缝中转和中转航班行李直挂，降低行李分拣差错率。

现代民用机场信息化建设的需求越来越多样化，纵观国内整个民航业的各个主要环节，机场的信息化程度相对较差。从2006年起，机场对信息化建设的水准更加重视，开始重视市场营销，通过整合电子商务、离港、旅客、气象等系统的数据，提升航班资源、旅客资源、行李资源、货运资源利用率，提高旅客服务水平。目前呈现的趋势表明，机场信息化的建设正从运营信息化、管理信息化向服务信息化转变。其中一个重要标志就是机场（包括基地航空公司）的数据整合正在逐渐展开，通过企业服务总线把各系统中的分散的数据整合起来，为提升服务信息化的水平打下基础。

横看周边同类机场信息系统的集成情况，排除个别行业（如公安、海关、边检等）的特殊要求，会发现当代的机场集成系统目前存在以下几个问题：

1）数据简单关联，系统之间高耦合性，存在数据孤岛：

为了便于快速开发应用软件，直接在两个生产系统之间做硬编码接口，并不考虑这两个系统的合理性和扩展性。原本可以用于共享的生产数据变成了两个生产系统之间独有的资源。而其他生产系统要想获取相关的数据，必须经过这两个系统，高耦合性带来了数据的独占性与唯一性，最终导致生产数据没能为管理决策层提供服务。而有些存在大量可用数据的系统，却由于未能与希望使用其数据的系统做接口，造成数据的浪费及孤岛现象。

2）不同厂商接口泛滥，缺乏统一标准，信息集成程度不高：

大部分项目都是为特定的目的和特定的情况定制开发，机场没有一个统一的接口标准和规范，经常是一个项目一个样式。这种点对点连接的方式也为以后的运营维护带来了不便，尤其在需要整合各个应用系统时，就会浪费大量人力物力，造成重复投资。

3）没有充分挖掘和利用现有数据资源，缺乏个性化、客户体验感高的信息应用：

生产系统能够统计用户需要的数据，但由于目前的集成系统不能提供业务流程重组功能，导致数据之间的关系不能再次关联，当用户提出新的需求时，只能重新创建数据库、开发前端应用、制作关联数据的接口。

4）机场信息发布或订阅手段单一，缺少与旅客直接的信息沟通：

目前多数应用系统（广播、航显、到达监控等）是为场内旅客，或驻场航空公司、联检单位、商户服务。没有主动走出机场，与场外的旅客直接沟通。

一个现代化机场存在几十个不同的业务系统，不同的业务系统往往由不同的集成商采用不同的标准、不同的接口开发而成，这些业务系统之间存在大量的数据交换，所以在涉及不同业务系统之间数据交换时，应尽可能用统一格式，统一分发数据的机制，共享各自数据资源。

1 架构分析

图1 数据孤岛现象

图2 主流信息系统集成方式

图3 BPM与BAM的关系

1.1 目前机场主流的信息系统集成方式在近期新建的二线机场已经开始使用企业服务总线ESB（Enterprise Service Bus）技术。ESB不是以往简单的集成中心，它本身能提供各种消息路由、数据转换、记录服务、统一接口等功能。它一般以成熟的应用集成中间件作为其物理消息传递背板，保证消息在分布式环境下可靠高效的传输。同时，企业服务总线作为应用集成系统的基础框架，大多数采用面向组件的技术，这实际是面向服务体系结构SOA（Service Oriented Architecture）的雏形。

另外，ESB体系机构中往往包含商业流程管理（BPM）和商业活动监控（BAM）两个重要功能模块：

BPM作为ESB的消费者，可以将总线上的各个服务（或组件，适配器等）按照用户需要的商业逻辑组装起来，使这些服务按照业务逻辑顺序执行，从而实现用户完整的业务功能。也正是BPM强大的业务流程建模功能，使ESB服务总线技术得以跨应用流程关联数据，这也是ESB与EAI的重要区别。

而BAM提供对整个ESB，ESB上的服务和BPM的运行状态进行监控和管理。 例如，从应用程序（BAM 定义）提取目标数据后，可以将其存储以便进行查询；可以监控业务主要业务度量（称为关键性能指标或KPI），以便我们找出机场弱电系统运营存在的问题，并及时解决问题。

图4 未来机场信息系统集成方式

图5 数据流示意图

图6 外部应用示意图

由于信息系统项目需要在建设初期的规划、进度、商务等方面进行大量沟通和协调，某个子系统一旦偏离ESB总线架构的原则，就会产生类似图一架构模式的问题。如果个别信息系统仍然使用传统集成中心（其实只是多个单系统之间互作接口）的模式，如单系统1、2、3那样通过集成点与ESB连接，就增加了故障点。假如有n个这样的系统，则会存在n * (n-1) / 2个故障点。这种高耦合性的方式容易造成效率瓶颈，同时存在单点失效的问题，失去了ESB平台的优势。

因此T2的信息系统集成方法，应该在项目前期规划阶段着重强调ESB平台的重要性，用前瞻政策指导设计与施工，利用目前EAI领域最先进的体系结构:面向服务的体系架构（SOA）架构一个机场信息系统服务平台（不仅具有数据共享存储交互作用，还能提供更深层次数据挖掘增值、提升直接面向旅客服务的价值）。实际上，SOA的提出在很大程度上满足了机场应用集成的需求。SOA强调复用和松偶合，注重接口及其标准化描述，这些都为T2应用集成规划了非常好的框架体系结构。除了具有前面ESB结构的优点之外，基于SOA的应用集成系统具有更好的可扩展性和灵活性，我们可以在对已有系统影响最小的情况下开发应用新的业务模块（服务）或修改已有模块，从而快速满足未来T2业务需求的变化。

1.2 未来机场信息系统集成方式

从图4中可以看出：

信息交互功能层采用集成系统自身的ESB标准格式，针对机场现场的大量应用和数据，提供接入服务，简单说就是为各应用系统、弱电生产子系统、外部系统提供与ESB的接口。具体实现采用消息中间件EAI作为基础平台，但ESB更多关注的是如何处理服务，而且也降低了开发和维护成本。

应用整合功能层（主要是BPM模块）在信息交互层能够满足机场内各类交互的基础之上，进一步对机场各应用系统、弱电子系统、外部系统在信息、应用上进行整合，完成各类信息在交互过程中涉及的数据格式转换、协议转换、内容路由、事件与事务的支持等问题，在提高信息交互层性能的同时，基于面向服务的思想构建信息流程，为机场实施业务流程整合以及门户整合预留接口。

消息请求回复功能层制定了机场要求分发的统一格式数据流，根据不同用户不同数据的请求，通过应用整合层转换成用户需要协议的数据流，同步/异步发布/订阅或请求/回复模式至用户个性的应用终端，满足用户对数据的要求，又增强了用户的体验感。

2 应用方法

以内部生产系统的航班动态发布/订阅流程为例：生产系统、离港系统应用程序通过适配器将航班动态消息发送至信息交互功能层的消息代理，而无需指定消息的使用者；航显、行李等其它应用系统可通过信息交互功能层向应用整合层订阅航班计划、登机状态，一旦订阅成功，则每当生产系统和离港系统各自发布了航班动态、登机状态，航显、行李等系统将会自动接收到该航班动态、登机状态信息的副本，而对于这些系统也无需知道该消息的源头。同时每个子应用系统既是消息的发布者，也可以是消息的订阅者。

3 机场外部应用的扩展

未来信息系统集成最重要的作用，是它能够提供立体化的信息，不仅仅是为机场内部运营单位提供数据信息，而且还能为旅客、航空公司、空管部门、联检单位，甚至飞机乘务组和旅客提供增值服务，并与他们组成统一的面向服务的信息集成平台，建成一座真正意义上的数字化空港。通过手机、平板电脑等移动方式直接向旅客提供优质的信息服务，将旅客被动索取信息，转变为主动向旅客推送信息（如告知航班延误旅客如何寻找酒店、租车、航班改签等服务），增加旅客的自助服务的范围，这样既节省了机场服务人员的压力，又增强了旅客的亲身的体验感；与航空公司企业服务总线对接，加强旅客与航班信息的传递，通过充分分析航班信息，为航空公司提供缩短中转航班等待时间的机位分配方式，并能快速衔接延误航班; 驻场航空公司还能及时获取航站楼资源分配管理、旅客服务监控管理、运行协调管理等动态信息，间接提高旅客行李提取、中转航班和航班延误的服务质量。

4 结语

在充分理解用户使用需求、业务流程模式、建筑结构特点的前提下，结合最新的企业服务总线的特点，提前在信息系统规划阶段完成机场服务总线数据标准制定工作，从而达到实现机场航班数据与旅客信息整合目的。在不久的未来，现代化的机场能为旅客、驻场单位提供的信息服务越来越多元化和专业化，根据各服务对象或商业合作单位的数据需求，以面向服务的理念更快地开发出新的应用产品。信息系统以它的可重用性、敏捷性、适应改变强、松耦合、独立性、标准化的特点把机场打造成为一座立体化的数字空港。

[1]黄荣顺，罗晓.现代化民航机场信息集成平台相关技术要求探讨

10.3969/j.issn.1001-8972.2013.06.049