机场信息系统对外部数据源的容错策略研究

奚瑞骏 王迪 陈勇

【摘要】 浦东国际机场航班信息系统收取来自航空公司、空管民航固定格式通信网络报文，下称AFTN报文和空管雷达等外部数据源的数据。来自外部数据源的数据在信息系统中进行计算处理，筛除错误数据，并对发布。本文对外部数据源错误类型和原因等作了深入的分析，并详细阐述有针对性的容错策略，提高了机场信息系统对外部数据源的容错能力。

【关键词】 信息系统 容错性 二次匹配

一、引言

AFTN报文及航空公司数据接口是机场信息系统航班数据的主要来源，是机场对内进行航班运营保障，对外为旅客提供航班服务的重要依据。一旦外部数据源中的数据出现错误，对内会导致航班保障信息系统数据异常、保障人员及相关资源无法及时到位、机场统计收费系统业务错误等问题；对外则会引发航显信息异常、电话问询错误、广播误导等旅客投诉问题，对机场的运营保障及旅客的出行造成不良的影响。机场信息部门对航空公司、空管系统等外部数据源所出现的错误无法控制，但作为国际一流机场的核心信息系统，对于外部数据源的错误信息应具有强大的、智能的容错能力和过滤功能，只有这样才能为旅客、航空公司及机场保障人员提供最为准确、人性化的服务，为上海机场国际一流航空枢纽的目标提供强大的系统保障。

二、现状分析

外部数据源出现错误的原因较为复杂，可能涉及到系统设计、业务理解、报文信息结构、人员操作等诸多方面因素。例如，AFTN报文只有航班号，而没有航班执行日期，AFTN报文有时无法匹配到正确的航班上，从而导致航班信息更新错误；航空公司与机场对于跨夜航班的理解不同，航空公司接口信息中的航班日期与机场信息系统中的航班日期不匹配，导致航班信息更新错误等。

2.1 空管AFTN报文问题分析

AFTN航班信息无法正确匹配：由于空管AFTN报文中只有航班计划时间中的小时/分钟信息，而无具体执行日期，因此机场信息系统如何能够高效、准确的将AFTN航班信息定位到正确日期的航班上是一个技术难点。目前我们对AFTN各类报文统一采用24小时时间窗的匹配策略，但对不同类型的报文采用不同的时间窗匹配算法（以航班的前站实际起飞时间报为例，该类型报文的24小时时间窗匹配策略是以航班计划时间为参照向前20小时，向后4个小时进行匹配）。此方法在一定程度上解决了AFTN前站起飞报的匹配问题。但如果出现航班晚点超过4个小时以上，通常在24小时时间窗内会匹配到两个相同的航班，此时AFTN报文会被挂起，无法写入。当遇到大面积航班延误超过4个小时的情况时，大量的报文被挂起，业务部门通过人工操作无法及时更新这些航班的动态信息。

当有机场信息系统收取到错误的AFTN航班时间报文时，也会导致其它类型的AFTN报文匹配错误。

2.2 航空公司数据源问题分析

航空公司与机场对于跨夜航班的理解不同，导致航空公司接口信息中的航班日期与机场信息系统中的航班日期不匹配，从而引发航班信息更新错误。航空公司系统故障导致发送给机场方的航班动态信息错误。航空数据接口与机场信息系统连接中断，导致过期的动态数据更新到机场信息系统中。航空公司运控中心航班信息操作人员输入错误的航班信息。目前由于航空公司、空管雷达接口数据不准确，因此机场接收到的多种类型的动态信息只能作为内部数据进行参考，并未直接对外发布（例如预计到达时间、空管雷达数据等），造成了一定信息资源的浪费。

三、研究目标

3.1 提高系统容错能力

通过提高机场信息系统对AFTN报文的写入率和对错误报文的容错性，解决大面积航班延误时AFTN报文挂起、业务部门无法及时人工调整等问题。提高机场信息系统对航空公司数据源错误信息的容错性和过滤功能，避免当航空公司数据源中的航班信息出现错误时，对机场业务运营及旅客出行造成不良影响。

3.2 设置系统过滤机制

利用智能的过滤机制辨伪存真，将过去一些由于部分消息不准确而被屏蔽的信息类型对外发布，使外部的信息资源得以充分利用（例如航空公司和AFTN报文中的预计到达时间等信息）。

四、容错及过滤策略

4.1 寻找AFTN最佳时间窗的划分策略

当遇到大面积航班延误超过4个小时的情况时，大量的报文被挂起，对于这部分航班数据进行二次匹配。判断导致报文挂起的航班中是否有延误航班，如果有，则采用新的时间窗匹配（航班计划时间为参照向前16小时，向后8个小时进行匹配），这样航班大面积延误时，大部分延误时间介于4小时到8小时的航班就能通过二次匹配写入数据库，降低人工的工作量，提高机场信息系统对AFTN报文的写入率和对错误报文的容错性。

4.2根据各种航班信息类型的特性，选择不同的过滤策略

航班动态数据信息根据其性质不同，我们将其划分为：

第一类：实时型航班动态信息。该类动态信息的特点是具有一定的时效性，即航班动态数据中的时间信息与消息发出的时间及当前时间基本一致。例如实际起飞时间ABT、实际降落时间TDT、前站实际起飞时间ABP等，这些航班动态时间信息与该消息发出的时间及当前时间相差很小。

第二类：预估型航班动态信息。该类动态航班时间信息与实际的时间相比具有一定的偏差，主要是用来进行航班保障及通知接、送人旅客提前准备的。例如预计起飞时间ETD、前站预计起飞时间EDP、预计降落时间ETA等，这些航班动态时间与消息发出时间及当前时间有一定的差距，但相差在一定的合理时间范围内

第三类：航班基础信息。该类信息相对固定，基本不会发生变化。例如航班计划起飞时间STD、航班计划降落时间 STA、航班基地机场等。

对于数据源发出的三种不同类型的航班动态信息我们采用不同的屏蔽策略，来智能的过滤错误的动态航班信息。

实时型航班动态信息的过滤策略：将实时航班动态信息与收到消息的时间做比对，如果两者相差超过设定的阀值，则拦截该消息，并进行提示，由用户手工确认。

预估型航班动态信息过滤策略：旅客重点关注的是预计降落时间ETA，首先比较ETA与计划降落时间STA，如果ETA与STA相差在设定的阀值内，则直接写入数据库，如果超过设定的阀值，进行二次判断。把ETA与STA的差值和EDP与前站计划起飞时间STP的差值进行比较，如果在设定的阀值内，则直接写入数据库，如果超过设定的阀值，则提示用户，由用户手工确认。

航班基础信息过滤策略：如STD和STA这两个航班计划时间，由于这两个时间相对固定，所以不允许航空公司接口直接修改，同时不允许航空公司接口删除和新增营运日当日的航班。

五、结束语

增强机场信息系统对外部数据源的容错能力，可提高机场信息保障部门的服务质量，为驻场保障单位及旅客提供最为准确、人性化的信息服务。各机场对于自己外部的数据源都面临同样的问题，本项研究对于整个民航业数据信息发布准确性具有一定的通用性和推广性。

参 考 文 献

[1] 陶章志.民航AFTN报文解析研究[J].黑龙江科技信息，2012.

[2] 张秀明.航班数据统一处理平台关键技术研究[D].中国民航大学，2008.