航班动态设计与开发

航班动态设计与开发

李云峰

民航宁夏空管分局 宁夏银川 750001

摘要：航班动态信息已成为我们每日工作必须了解的一个信息，为了满足工作需求，我们设计开发了这套航班动态系统，系统使用图形化的界面，实时在地图上显示本场起降的航班动态信息。更重要的是提供了航班高峰架次预测、航班架次统计等功能，减少相关部门人员每天重复性的工作，同时为相关部门人员工作提供了便利。

关键词: 航班动态 高峰预测 航班统计

一、前言

航班动态信息是民航相关从业人员每天要了解的一个信息，不同的单位对相关数据的掌握和需求又存在很大差异，根据空管系统内能获取的数据特点和对相关信息的需求，我们设计了这套航班动态系统。空管系统可以第一时间掌握航班相关信息，也需要迅速的根据信息做出相关的反应， 本系统的开发是为了方便相关人员对航班飞行情况的了解和掌握。通过查看该系统，值班人员能够充分了解每个时段的飞机架次，每天的高峰时段，密切关注设备情况，人员配备情况等详细信息给工作带来便利。通过该系统还还可以查询过去的历史航班信息，对于每月的航班信息统计提供有效的手段，预测统计高峰时段航班架次，极大的方便了相关工作人员，提高了运行效率，降低了重复性工作。

二、系统简介

整套系统分三个部分组成：服务器端、数据源和客户端。软件主要采用BS架构，服务器端软件运行在微软的Internet Information Services上，采用C#编写，客户端使用浏览器访问。开发了一个专用的数据伺服程序为服务器端提供实时数据，以满足该系统的数据使用需求和单位的管理要求，该程序可根据实际使用场景进行调整，以满足需求。系统架构图如下图所示，数据伺服程序提供的数据通过网络传输到应用程序服务器，在应用程序服务器上搭建地图服务，完成数据的处理，局域网用户通过局域网访问应用程序服务器，获取相关的航班数据，统计数据，在客户端进行显示。

三、系统实现

航班动态系统软件共有四部分组成：1、航班数据的获取，因为缺乏统一的数据接口，所以要开发一个能适应尽可能多数据接口的适配器。2、数据统计，作为本软件的一个主要功能，将完成大量数据的数学统计，其间会涉及一些算法的设计和优化。3、离线地图服务器的搭建，为了不依赖互联网我们搭建了一个独立的网格地图系统。4、Web页面上各种数据图表的实时展现，为了降低服务器端的压力数据表现全部由浏览器端完成。

软件功能主要有二个部分。第一个部分是航班信息的表现。整个功能整合在一个图形界面上，用户可以直观的看到当前已起飞的航班和延误的航班的动态情况和航班在空中的大概位置。其方式类似于自动化系统，使用户可以迅速的了解本场当前的航班形势，为合理安排时间和人员提供一个参考依据，也可以通过检索功能快速的检索所有航班的信息，程序界面如图1所示。

图1

第二部分是高峰统计。本系统可以提供每日小时高峰预测和实时统计数据。并可检索高于某架次航班的时间段。如图2所示，是每日航班的直观分布显示，从图中可以直观的看到航班的分布情况，但是这张图不能快速获取航班高峰的数据。为了突出表现航班高峰数据，我们对数据做了进一步处理，得到了图3显示的结果，图中我们可以直观的看到每时每刻的高峰数据，并可以通过参数设置调整统计高峰情况的时间段，默认为按小时统计。图中虚线是预测值，实线是实际值，使用实线只用来表示当前时间之前的情况，当前时间之后的情况有虚线表示。通过预测和时间的对比可以反映出航班正点情况的差异。通过菜单还可以高亮显示特定数值的航班高峰时段，可以通过此功能的提示进行相关工作的提前安排，如分扇，增加人员值班等。

图2

图3

功能的实现原理是通过在相应时间段上进行卷积计算，以突出在该时间段上的航班数量特征。公式如下，其中f(x)表示全部航班在时间轴上的分布，可以得知它是一个离散函数，另g(x-i)在i>=x和i的区间等于一，其他情况等于0，n为设定的高峰统计时间，所有时间单位用分钟计量，经过计算就会得到如图结果。其中虚线使用计划航班时刻，实线使用实际航班时刻就得到了两条曲线。

四、总结

    此系统具有部署方便、移植性好、对终端依赖性小等特点，并且具有独立的地图系统，不依赖其他地图数据源。数据统计功能可以根据设置提供不同时段的航班高峰预测，高峰统计，以及其他统计功能，并通过图标直观显示为实际工作带来了便利。