關(guān)于民航公共信息共享平臺體系結(jié)構(gòu)研究

第第頁關(guān)于民航公共信息共享平臺體系結(jié)構(gòu)研究論文摘要：為建設我國新一代民用航空運輸系統(tǒng)，提高行業(yè)競爭力，應對國際金融危機，提出基于數(shù)據(jù)庫級共享和應用系統(tǒng)級共享的民航公共信息共享平臺的設想。在探討國內(nèi)外民航信息化的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢基礎上，系統(tǒng)分析公共信息共享平臺的功能，確立了民航公共信息共享平臺按中央級與機場級兩層管理模式的總體構(gòu)建設想，對民航公共信息共享平臺SOA架構(gòu)的技術(shù)實現(xiàn)和ESB架構(gòu)的邏輯結(jié)構(gòu)進行了分析和探討。

論文關(guān)鍵詞：民航；信息；共享；體系

1國內(nèi)外民航信息化的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢

信息化是當今世界全球經(jīng)濟社會發(fā)展的顯著特征，信息化水平是衡量一個國家和地區(qū)綜合實力、競爭力、經(jīng)濟成長力和現(xiàn)代化程度的重要標志。信息化對經(jīng)濟社會發(fā)展的影響更加顯著，全球信息化正在引發(fā)世界的深刻變革，重塑世界政治、經(jīng)濟、社會、文化和軍事發(fā)展的新格局。加快信息化發(fā)展，已經(jīng)成為世界各國的共同選擇。我國對信息化高度重視，黨的十七大提出“全面認識工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、市場化、國際化深入發(fā)展的新形勢新任務”，從國家戰(zhàn)略部署上將信息化提到一個新的高度。如何充分、有效地利用信息資源，成為我們這個時代的基本需求。21世紀來，信息技術(shù)在各個應用領(lǐng)域需求的推動下得到飛速發(fā)展，民航業(yè)信息化的發(fā)展也呈現(xiàn)出階段性發(fā)展的特征。根據(jù)美國哈佛大學教授RichardL．Nolan提出的經(jīng)典信息化建設階段劃分理論，即諾蘭模型，確認了信息化建設將經(jīng)歷初始階段、擴展階段、控制階段、集成階段、數(shù)據(jù)管理階段和成熟階段。民航業(yè)是一個與信息技術(shù)緊密相連的行業(yè)，由于行業(yè)競爭非常激烈，目前國內(nèi)民航業(yè)信息化建設較早，與國內(nèi)交通領(lǐng)域的其他行業(yè)相比水平最高，并處于快速發(fā)展時期。我國南航、國航、東航等航空集團和首都、上海和廣州幾大樞紐機場的信息化都處于諾蘭模型第四階段晚期或第五階段早期，即集成階段走向數(shù)據(jù)管理階段。但與國際航空公司相比，仍然存在著一定差距，近年來。美國、歐洲、日本等航空業(yè)發(fā)達國家紛紛開始了航空信息系統(tǒng)整合的研究及實踐，特別是在航空安全信息方面。典型的如歐洲航空事故征候報告系統(tǒng)協(xié)調(diào)中心(ECCMRS)，美國的航空安全報告系統(tǒng)(ASRS)的大型航空事件報告系統(tǒng)，國際民航組織的事故／事故征候報告系統(tǒng)(ADREP)等。

伴隨著中國經(jīng)濟和中國民航事業(yè)的持續(xù)快速健康發(fā)展民航信息化建設也進入了快速發(fā)展期，建成了若干穩(wěn)定便于從數(shù)據(jù)庫和應用系統(tǒng)兩個層次進行集成的信息共享運行的核心業(yè)務信息系統(tǒng)，在以下8個方面取得了顯著的成效(1)民航空管數(shù)據(jù)通信網(wǎng)和民航商務數(shù)據(jù)網(wǎng)的建設和技術(shù)改造得到加強；(2)旅客訂座、貨運系統(tǒng)和全球分銷系統(tǒng)建設基本完成；(3)離港系統(tǒng)建設任務完成，共覆蓋全國150多個機場；(4)民航收入結(jié)算系統(tǒng)得到完善，收入結(jié)算能力顯著提高；(5)空管信息系統(tǒng)建設完成，提升了民航空中交通管理水平；(6)民航企業(yè)內(nèi)部運行管理系統(tǒng)建設穩(wěn)步推進，幫助企業(yè)提升了安全、服務和效益水平；(7)民航電子政務系統(tǒng)平臺建設完成；(8)民航電子商務得到較大發(fā)展。信息化建設為中國民航科學發(fā)展提供了強大支撐，為加快我國新一代民用航空運輸系統(tǒng)建設，參與航空全球化競爭，實現(xiàn)民航強國的戰(zhàn)略目標提供有力保障。當前，加快民航信息化發(fā)展，提高行業(yè)競爭力，是應對國際金融危機勢的有效手段。2008年以來，國際金融危機不斷蔓延，全球經(jīng)濟增長明顯放緩。受其影響，全球民航業(yè)呈現(xiàn)運輸量大幅下降，旅客需求減少，航空公司出現(xiàn)虧損的不利局面。受國際國內(nèi)宏觀經(jīng)濟形勢、自然災害、突發(fā)事件、油價波動等因素的影響，中國民航增長速度下降2008年1—11月份，全行業(yè)虧損39．5億元，航空公司虧損70．7億元，國際航線負增長。針對這種情況，我們必須采取多種措施加以解決。面對嚴峻形勢，我們必須深化信息技術(shù)應用，充分利用信息技術(shù)提高運營和管理水平，增強應對復雜局面的處理能力。但由于歷史原因，各大航空企業(yè)各業(yè)務信息系統(tǒng)相互獨立、自成體系，導致系統(tǒng)間信息交換困難、信息共享度低、服務無法共享、信息難于綜合利用，以及系統(tǒng)建設和維護難度大等，成為制約民航信息化發(fā)展的瓶頸。為有效解決這一問題，2006年民航總局在《中國民用航空發(fā)展第十一個五年規(guī)劃》中明確提出“建設航空安全、數(shù)字民航、財務管理等信息系統(tǒng)和公共信息服務平臺，加快信息資源標準化建設，實現(xiàn)信息共享和交換?！?/p>

目前，民航公共信息共享主要存在的問題有幾方面

(1)民航業(yè)標準化和規(guī)范化差，導致行業(yè)信息資源共享和開發(fā)利用水平低。影響系統(tǒng)之間信息的共享、系統(tǒng)之間的協(xié)同運作效率，也使系統(tǒng)難以推廣和集成，給行業(yè)信息化帶來諸多不利的限制；(2)各航空部門信息系統(tǒng)獨立建設運行和維護，信息封閉和壟斷嚴重，系統(tǒng)之間互聯(lián)度差造成信息孤島現(xiàn)象突出，航空信息難以綜合利用，給系統(tǒng)的擴展和維護帶來很大困難。(3)民航行業(yè)對信息化的戰(zhàn)略性、緊迫性缺乏足夠的認識，缺乏有效的組織和引導民航信息平臺整體效益發(fā)揮不夠，不能有效整合信息資源造成編碼、接口規(guī)范等不一致，為信息共享和交換造成一定障礙。(4)操作系統(tǒng)存在嚴重的異構(gòu)性，既有大型機操作系統(tǒng)0S／390，又有UNIX、Windows等數(shù)種操作系統(tǒng)。(5)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)各不相同，存在DB2，Oracle、Sybase、SOLServer等多種數(shù)據(jù)庫。因此，全民航業(yè)需要信息交換和深度系統(tǒng)整合，迫切需要研究先進適用的、可實現(xiàn)航空公共信息集成、共享和綜合利用的解決方案，而建設航空公共信息共享平臺是解決上述問題的最佳選擇。民航公共信息共享平臺作為民航信息系統(tǒng)間信息交換和共享的樞紐，各信息系統(tǒng)不再需要直接與眾多、異構(gòu)的系統(tǒng)打交道，只需利用統(tǒng)一的、規(guī)范的訪問接口，通過信息共享平臺完成信息交換和共享。信息共享平臺不僅能夠提高系統(tǒng)間信息交換的透明度和信息的共享度，而且可以大大減少信息系統(tǒng)的交互接口，降低信息系統(tǒng)開發(fā)和維護的難度和成本，縮短信息系統(tǒng)開發(fā)和實施的周期。因此，深入分析各信息系統(tǒng)的共享需求，針對需求設計統(tǒng)一的信息共享平臺功能和結(jié)構(gòu)十分必要。

2民航公共信息共享平臺的基本功能

民航信息共享平臺應是一個為國家民航局、航空公司、運輸機場和航空科研院所信息系統(tǒng)間提供信息交換服務、信息共享服務和功能共享服務的平臺。該平臺具有一定信息加工、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和處理能力，采用優(yōu)先級服務機制，優(yōu)先滿足實時性要求高的交換和共享請求，并保證航空信息交換和共享的安全性和可靠性。民航公共信息的用戶大體可以分為國家民航局決策人員、航空公司和運營機場的生產(chǎn)與管理人員、教育科研院校人員和乘客等。各種用戶對信息的需求雖有明顯的差異，這就要求信息共享平臺具備以下幾個方面的功能：

2．1數(shù)據(jù)的抽取和初步處理

數(shù)據(jù)抽取將負責從不同的系統(tǒng)中提出所需存儲的數(shù)據(jù)，并加以凈化、轉(zhuǎn)換，然后裝載到數(shù)據(jù)倉庫中；同時按照不同的匯總粒度計算出不同級別的綜合數(shù)據(jù)，并且加上相應的時間戳。此功能，要支持異構(gòu)多源航班信息獲取，支持隨需應變的數(shù)據(jù)源接入與動態(tài)剪裁(靈活配置)。

2．2數(shù)據(jù)的集成與融合

由于歷史和技術(shù)的原因，民航每個業(yè)務子系統(tǒng)都有自己的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)以及建立在系統(tǒng)上的不同類型的數(shù)據(jù)庫。各個成員數(shù)據(jù)庫中的模式可能用不同的數(shù)據(jù)模型表達，此外還存在著由約束引起的差異和語義引起的差異。將成員數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一的模式進行集成，是信息共享平臺最重要的研究內(nèi)容，也是其最重要的功能。

2．3數(shù)據(jù)存儲與組織

信息共享平臺將為不同的信息系統(tǒng)提供服務，而這些信息系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的要求存在差異，因此，信息共享平臺在數(shù)據(jù)組織方面形成多級粒度存儲數(shù)據(jù)；同時依據(jù)數(shù)據(jù)存取的相關(guān)性形成多種分割。

2．4信息發(fā)布功能

對外實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享是信息平臺的最終目的。它是各種用戶訪問平臺的門戶，是平臺提供服務的方式。為提高信息發(fā)布的質(zhì)量，便于用戶主動地獲得所需的信息，不僅要采用傳統(tǒng)的信息發(fā)布模型，還要通過信息的深層次加工，通過各種信息傳播方式主動地提供用戶感興趣的信息。如通過平臺實現(xiàn)了Web、Wap、手機短信集成化、多方式信息發(fā)布，提供航班運行全過程的信息服務和多方式協(xié)同服務。

2．5提供共享服務

信息共享平臺可為業(yè)務信息系統(tǒng)提供三類共享服務。業(yè)務信息系統(tǒng)直接調(diào)用信息共享平臺的功能模塊，獲取共享服務。信息共享平臺可直接提供經(jīng)由計算、票價計算等核心共享服務功能。業(yè)務信息系統(tǒng)通過信息共享平臺，調(diào)用其他業(yè)務信息系統(tǒng)的功能模塊，獲取共享服務。通過共享服務，可以加快電子客票、航空物流信息平臺、電子商務結(jié)算、清算系統(tǒng)的應用步伐。

2．6輔助決策支持功能

信息共享平臺可以展示各種報表和圖形，使查詢系統(tǒng)性能大大提高。人工智能方法應用在知識獲取上，可以使各級決策部門和管理部門對歷年的運輸數(shù)據(jù)進行深入分析，為決策提供支持。

3信息共享平臺的總體構(gòu)建設想

為實現(xiàn)上述功能，可根據(jù)實際運行情況，將民航公共信息共享平臺系統(tǒng)分為中央級與機場級(含公司、教育科研院所)兩層管理模式。通過兩級管理，整合民航業(yè)務中運營、商務、空管、機場應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流，加強信息系統(tǒng)和信息資源標準化建設，實現(xiàn)行業(yè)信息共享和信息交換，為公眾提供全方位的民航信息服務。

中央級信息共享平臺直接與各個業(yè)務子系統(tǒng)和機場級信息共享平臺相聯(lián)系，所涉及的信息資源來自各個子系統(tǒng)和機場級信息共享平臺。該層次的數(shù)據(jù)粒度比較粗，信息資源是較高層次的，一般屬于決策支持的信息。細節(jié)性數(shù)據(jù)主要由機場級信息共享平臺來組織、存儲、處理和挖掘。機場級信息共享平臺的位置非常重要，它集成了機場級的信息，無縫地將各個信息系統(tǒng)連接在一起，實現(xiàn)信息共享，使全行業(yè)的各個系統(tǒng)成為有機整體，并為新建系統(tǒng)提供開放的接口。機場級信息共享平臺通過網(wǎng)絡與中央級信息共享系統(tǒng)互通信息，把收集到的航空運輸中的實時信息傳送到中央級信息共享平臺，并從中央級信息共享平臺的集成數(shù)據(jù)庫中讀取本系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)，接收中央級信息共享平臺的指令和請求。機場級系統(tǒng)是一套集成業(yè)務信息并能完整獨立運行的系統(tǒng)，通過信息共享平臺，國內(nèi)旅客已經(jīng)可以輕松實現(xiàn)網(wǎng)上訂票、網(wǎng)上支付、自助值機、自選座位、里程累計，進而提升其滿意度。而航空公司可以在聯(lián)盟策略、運價管理、代碼共享、航班控制、旅客信息管理、銷售策略等方面采取革命性的行動，增強自身競爭力。此外，依托信息化平臺，民航機場可以在值機服務、數(shù)據(jù)分析、安全檢查、行李托運、航班旅客信息管理等方面取得突破性進展，改善服務水平。以首都機場數(shù)據(jù)中心為例(見圖1)：’

4民航信息共享平臺的技術(shù)實現(xiàn)

業(yè)務信息系統(tǒng)的集成經(jīng)歷了點對點方式、以中間件為核心的EAI方式，目前正在向以松耦合和可互操作為主要特征、面向服務的SOA架構(gòu)發(fā)展。面向服務的S0A架構(gòu)(Service—Oriented—Architectm'e)是一個組件模型，它將應用程序的不同功能單元——服務(service)，通過定義規(guī)范的接口和契約(contract)聯(lián)系起來。服務接口獨立于具體實現(xiàn)服務的硬件平臺、操作系統(tǒng)和編程語言，使得服務可以使用統(tǒng)一和標準的方式進行通信，即在基于SOA架構(gòu)的系統(tǒng)中，應用程序的功能由一些松耦合、具有統(tǒng)一接口定義的組件(服務)組合而成。SOA架構(gòu)的服務共享機制具有一些優(yōu)點。

4．1服務的松耦合性

只要業(yè)務信息系統(tǒng)和用戶提出的服務請求符合服務接口規(guī)范，就可以為其提供相應服務，實現(xiàn)了服務的松耦合，同時服務的請求者和服務的提供方可分布于不同的系統(tǒng)。

4．2提供服務方式的規(guī)范性

基于規(guī)范的服務接口，以便于用戶、業(yè)務信息系統(tǒng)完成服務的調(diào)用。

4．3提供服務的靈活性

一個服務不僅可為多個業(yè)務信息系統(tǒng)服務，而且可通過服務的快速組合形成新的應用，及時適應業(yè)務需求的變化。

SOA架構(gòu)只是實現(xiàn)和解決了服務模塊間調(diào)用的互操作問題，為了更好地服務于行業(yè)應用，引入服務總線的應用架構(gòu)ESB(EnterpriseServiceBus)。ESB是在SOA架構(gòu)中實現(xiàn)服務智能化集成與管理的中介，這一構(gòu)架是基于消息中間件(M~sinsMiddleware)、智能路由、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等技術(shù)實現(xiàn)的，是傳統(tǒng)中間件技術(shù)與XML、Web等技術(shù)相互結(jié)合的產(chǎn)物。結(jié)合民航公共信息共享系統(tǒng)集成的實際需求，信息共享平臺的基本技術(shù)思路是：(1)為滿足業(yè)務信息系統(tǒng)間實時和非實時交換要求并存的信息共享需求，信息共享平臺以SOA和ESB架構(gòu)為基礎，并吸納企業(yè)應用集成技術(shù)EAI(EnterpriseApplicationIntegraiton)適應實時交換的優(yōu)點；(2)共享服務模式既提供功能性共享服務，又提供信息交換和共享服務；(3)新建系統(tǒng)可采用白描述XML元數(shù)據(jù)方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和共享。

5民航信息共享平臺的邏輯結(jié)構(gòu)

信息共享平臺應采用適應民航業(yè)務信息系統(tǒng)、面向服務、具有松散耦合特征、兼有實時和非實時交換特點的ESB架構(gòu)。該架構(gòu)為業(yè)務信息系統(tǒng)提供兩種級別信息共享方式，即數(shù)據(jù)庫級共享和應用系統(tǒng)級共享。

5．1數(shù)據(jù)庫級共享’

指直接從數(shù)據(jù)庫層面實現(xiàn)業(yè)務信息系統(tǒng)間的信息共享和交換，適合于大批量、與事務控制邏輯無關(guān)、純數(shù)據(jù)庫級的數(shù)據(jù)提取和發(fā)送。實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫級共享的主要功能模塊有：(1)數(shù)據(jù)聯(lián)邦。用于建立異構(gòu)環(huán)境下多個業(yè)務數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的統(tǒng)一視圖。(2)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。用于將源系統(tǒng)的數(shù)據(jù)格式和語義轉(zhuǎn)換成目標系統(tǒng)所理解的數(shù)據(jù)格式和語義，包括格式轉(zhuǎn)換和語義轉(zhuǎn)換。(3)共享數(shù)據(jù)庫。用于存儲和管理為某些業(yè)務信息系統(tǒng)共享的信息，以減輕業(yè)務信息系統(tǒng)的負擔，提高共享的效率。

5．2應用系統(tǒng)級共享

指直接從應用層面為業(yè)務信息系統(tǒng)提供高頻度、與事務控制邏輯相關(guān)的數(shù)據(jù)交換功能和通用的服務共享功能。如電子客票、運價、CUSS、OPENTKT、OPENPNR、網(wǎng)上航班銷售查詢系統(tǒng)(wEBAv)、常客里程銀行(MBANK)、旅店系統(tǒng)(HOTEL)、油料管理系統(tǒng)(F1JEL)、行李分揀(CBI)、黑名單系統(tǒng)、離港信息查詢(ADPIS)以及數(shù)據(jù)服務等。

(1)將業(yè)務信息系統(tǒng)、信息共享平臺和空間信息平臺中可共享的功能發(fā)布為服務，實現(xiàn)服務管理和重組，主要包括服務定義、服務注冊、服務權(quán)限管理、