□ 中電萊斯信息系統(tǒng)有限公司 何 亮/文
為滿足 21 世紀(jì)空中交通增長(zhǎng)的需求,美國(guó)運(yùn)輸 部 DOT(US Department of Transportation)和 聯(lián) 邦 航 空 管 理 局 FAA(Federal AviationAdministration)提出要提高空中交通流量管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換能力,以便在空中交通管制部門(mén)與航空公司運(yùn)行部門(mén)之間更加實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地傳遞信息,并開(kāi)發(fā)了增強(qiáng)型交通管理系統(tǒng) ETMS(Enhanced TrafficManagement System),加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)的利用,進(jìn)行國(guó)家空域系統(tǒng)流量分析,在全國(guó)管制空域范圍內(nèi)平衡飛行流量與空域系統(tǒng)容量。此后,為使空域內(nèi)所有管制員和空域用戶共享信息資源,提升對(duì)新一代航行系統(tǒng)的自動(dòng)化支撐力度,研發(fā)了新的交通流量管理系統(tǒng)TFMS(Traffic Flow Management System), 整合了全國(guó)各地區(qū)實(shí)時(shí)氣象、飛行數(shù)據(jù)、特殊空域狀態(tài)等多種數(shù)據(jù)來(lái)源,提供集中式系統(tǒng)管理,并將大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)湖等技術(shù)引入系統(tǒng)研發(fā)。
在歐洲空中交通管制局的建議下,22個(gè)歐洲民航委員會(huì)成員國(guó)制定了建立中央流量管理單元的方案,以減少各國(guó)空中交通流量管理機(jī)構(gòu)立足各自轄區(qū)采取措施對(duì)周邊地區(qū)造成的負(fù)面影響。此方案是對(duì)“中心數(shù)據(jù)庫(kù)”計(jì)劃的進(jìn)一步發(fā)展,并初步在歐洲建立了有關(guān)空中交通需求的戰(zhàn)略數(shù)據(jù)庫(kù),包含飛行計(jì)劃的戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù),連接CFMU、FMP(流量管制席位)和AO(IFR飛行和通用航空的用戶)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行A T F M規(guī)劃和質(zhì)量控制統(tǒng)計(jì)的檔案數(shù)據(jù)庫(kù)等技術(shù)設(shè)備。
我國(guó)在空中交通流量管理領(lǐng)域耕耘多年,在流量管理基礎(chǔ)理論方面積累了大量研究成果,空管、機(jī)場(chǎng)、航空公司等流量運(yùn)行參與方已初步建立了一致的協(xié)同決策理念,部分運(yùn)行機(jī)制的研究已相當(dāng)深入并進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。然而,輔助理論研究和機(jī)制驗(yàn)證的系統(tǒng)工
具發(fā)展相對(duì)滯后。民航局空管局先后下發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步完善空中交通流量管理工作的通知》(民航空發(fā)明電〔2015〕298號(hào))和《關(guān)于規(guī)范空中交通流量管理相關(guān)工作的通知》(民航空發(fā)明電〔2016〕233號(hào)),對(duì)系統(tǒng)流量管理運(yùn)行中加強(qiáng)數(shù)據(jù)分析、加快工具建設(shè)等方面做了詳細(xì)的要求。流量管理涉及數(shù)據(jù)內(nèi)容、數(shù)據(jù)源系統(tǒng)、數(shù)據(jù)相關(guān)方眾多模塊,為數(shù)據(jù)的采集、匯聚、存儲(chǔ)、處理帶來(lái)了難度。而覆蓋空管、機(jī)場(chǎng)、航空公司,以及各級(jí)流量管理單位的數(shù)據(jù)匯集與處理架構(gòu),統(tǒng)一采集、存儲(chǔ)、處理環(huán)境、飛行動(dòng)態(tài)、航跡、氣象、空域等運(yùn)行數(shù)據(jù),有效整合全部數(shù)據(jù)來(lái)源,形成流量運(yùn)行所需的完整、統(tǒng)一的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái),是提升系統(tǒng)預(yù)測(cè)精度、決策可信度的基礎(chǔ)。
流量管理涵蓋了戰(zhàn)略、預(yù)戰(zhàn)術(shù)、戰(zhàn)術(shù)三階段管理模式。戰(zhàn)略階段對(duì)數(shù)據(jù)的需求偏向于靜態(tài),如對(duì)城市對(duì)分析、空域結(jié)構(gòu)分析、時(shí)刻表分析等,需求的輸入包括了換季預(yù)先飛行計(jì)劃數(shù)據(jù)、民航空域環(huán)境數(shù)據(jù)等。除此以外,歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)如歷史航跡、FEA/FCA的劃設(shè)、高度層變化等對(duì)戰(zhàn)略階段的分析和決策也有極其重要的價(jià)值。預(yù)戰(zhàn)術(shù)和戰(zhàn)術(shù)著眼于對(duì)未來(lái)一段時(shí)間運(yùn)行態(tài)勢(shì)的準(zhǔn)確預(yù)測(cè),對(duì)預(yù)先飛行計(jì)劃、飛行動(dòng)態(tài)、綜合航跡、氣象狀況、航班空中與地面狀態(tài)等前瞻性預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等有較高的需求。此階段所需數(shù)據(jù)又可進(jìn)一步分類為兩個(gè)方面,一個(gè)是真實(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù),一個(gè)是預(yù)演過(guò)程中產(chǎn)生的仿真數(shù)據(jù)。其中,仿真數(shù)據(jù)大多由流量管理系統(tǒng)本身產(chǎn)生,所需的外系統(tǒng)數(shù)據(jù)由于涉及眾多相關(guān)方,分布地域廣,可采取分級(jí)分區(qū)采集的策略,設(shè)置流量系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的一級(jí)節(jié)點(diǎn)和二級(jí)節(jié)點(diǎn)的定位如圖 1所示。
其中二級(jí)節(jié)點(diǎn)依據(jù)按地域進(jìn)行分區(qū)的策略,負(fù)責(zé)收集各自責(zé)任區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù),如自動(dòng)化系統(tǒng)綜合雷達(dá)航跡數(shù)據(jù)、機(jī)場(chǎng)數(shù)據(jù)、塔臺(tái)電子進(jìn)程單數(shù)據(jù)、ADS-B二級(jí)中心數(shù)據(jù);一級(jí)節(jié)點(diǎn)為所有數(shù)據(jù)的整體匯總節(jié)點(diǎn),收集、融合由二級(jí)節(jié)點(diǎn)上報(bào)的各地區(qū)運(yùn)行數(shù)據(jù)(如ADS-B、綜合航跡、場(chǎng)監(jiān)、多點(diǎn)等監(jiān)視數(shù)據(jù),電子進(jìn)程單數(shù)據(jù),機(jī)場(chǎng)數(shù)據(jù)和航空公司數(shù)據(jù)等),采集、匯總氣象系統(tǒng)、情報(bào)系統(tǒng)等提供的運(yùn)行支撐數(shù)據(jù),對(duì)匯總過(guò)來(lái)的流量所需各類數(shù)據(jù)(如飛行計(jì)劃、監(jiān)視數(shù)據(jù)、氣象信息等)進(jìn)行統(tǒng)一維護(hù)與管理。流量系統(tǒng)所需外系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集策略如圖 2所示。
飛行計(jì)劃數(shù)據(jù)是流量、管制運(yùn)行最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù),為避免各類系統(tǒng)中的飛行計(jì)劃產(chǎn)生二義性,建議由統(tǒng)一、權(quán)威的發(fā)布方對(duì)外發(fā)布飛行計(jì)劃數(shù)據(jù)(飛行計(jì)劃集中處理系統(tǒng))。飛行計(jì)劃集中處理系統(tǒng)除對(duì)流量系統(tǒng)輸出次日計(jì)劃、計(jì)劃動(dòng)態(tài)等以外,還將其上游數(shù)據(jù),如來(lái)源于預(yù)先飛行計(jì)劃系統(tǒng)的班期計(jì)劃等一并輸出給流量系統(tǒng)的一級(jí)節(jié)點(diǎn),如圖3所示。
監(jiān)視數(shù)據(jù)是流量系統(tǒng)的另一大重要數(shù)據(jù)源。七大地區(qū)空管局和各地區(qū)空管分局自動(dòng)化系統(tǒng)的綜合雷達(dá)航跡是當(dāng)前監(jiān)視數(shù)據(jù)的主要權(quán)威來(lái)源,由流量系統(tǒng)二級(jí)節(jié)點(diǎn)所在地區(qū)匯聚轄區(qū)內(nèi)的綜合雷達(dá)航跡,融合后送給流量系統(tǒng)一級(jí)節(jié)點(diǎn)作進(jìn)一步融合與拼接。由于各地區(qū)均設(shè)有主用和備用自動(dòng)化系統(tǒng),需部署切換程序控制在用系統(tǒng)輸出數(shù)據(jù)源選擇,以避免主備用系統(tǒng)由切換造成的數(shù)據(jù)縫隙。同時(shí),在數(shù)據(jù)輸入端,部署數(shù)據(jù)源質(zhì)量監(jiān)控以監(jiān)視數(shù)據(jù)源的質(zhì)量。ADS-B數(shù)據(jù)在當(dāng)前可作為補(bǔ)充手段(如洋區(qū)無(wú)雷達(dá)覆蓋),從流量二級(jí)節(jié)點(diǎn)引接ADS-B二級(jí)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù),以及流量一級(jí)節(jié)點(diǎn)引接的ADS-B一級(jí)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù),可作為雷達(dá)航跡的補(bǔ)盲。在一級(jí)節(jié)點(diǎn)匯聚的綜合雷達(dá)航跡和ADS-B數(shù)據(jù),可在緩存或流式數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行進(jìn)一步融合匯聚,形成融合航跡。在未來(lái),ADS-B可作為監(jiān)視數(shù)據(jù)的另一大可靠數(shù)據(jù)源。監(jiān)視數(shù)據(jù)引接策略如圖 4所示。
機(jī)場(chǎng)與航空公司是流量協(xié)同決策的重要參與方,流量系統(tǒng)應(yīng)具備靈活的交互能力,包括終端數(shù)據(jù)輸入方式、系統(tǒng)數(shù)據(jù)對(duì)接方式、Web頁(yè)面或手機(jī)APP訪問(wèn)等。交互方式的靈活性不僅體現(xiàn)在對(duì)訪問(wèn)手段的支持,還體現(xiàn)于對(duì)運(yùn)營(yíng)商專線、民航通信網(wǎng)、4 G/5 G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)等基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)的兼容與支持上。而各類網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的安全要求、帶寬條件具有差異性,為數(shù)據(jù)交互帶來(lái)了難度。在實(shí)施中,應(yīng)結(jié)合具體網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)。為盡量減少遠(yuǎn)程通信帶來(lái)的帶寬、路由等因素的影響,與機(jī)場(chǎng)的數(shù)據(jù)對(duì)接采用就近策略,與機(jī)場(chǎng)所在地區(qū)的二級(jí)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行對(duì)接。而航空公司存在總部、分部,采用分區(qū)模式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜,可采用較為簡(jiǎn)潔的航空公司總部A OC系統(tǒng)對(duì)接流量系統(tǒng)一級(jí)節(jié)點(diǎn)的方式。
氣象系統(tǒng)、情報(bào)系統(tǒng)當(dāng)前也存在多級(jí)制作、匯集的組織結(jié)構(gòu)。在過(guò)渡階段,流量系統(tǒng)可采取分級(jí)引接策略,但對(duì)于流量系統(tǒng)而言,應(yīng)對(duì)應(yīng)惟一的權(quán)威氣象、情報(bào)數(shù)據(jù)出口。在未來(lái),氣象、情報(bào)數(shù)據(jù)達(dá)到一定程度匯聚,應(yīng)由氣象、情報(bào)中心統(tǒng)一發(fā)布準(zhǔn)確、專業(yè)的產(chǎn)品供流量系統(tǒng)使用,由流量系統(tǒng)一級(jí)節(jié)點(diǎn)對(duì)接并下發(fā)。
為保證數(shù)據(jù)的順利對(duì)接,對(duì)各類數(shù)據(jù)的交互,應(yīng)形成統(tǒng)一的交互標(biāo)準(zhǔn),包括數(shù)據(jù)元定義、交互數(shù)據(jù)內(nèi)容、數(shù)據(jù)格式接口、物理交互方式等。
2014年國(guó)際民航組織強(qiáng)化了在亞太地區(qū)構(gòu)建地區(qū)性流量管理框架的發(fā)展策略。為順應(yīng)亞太地區(qū)流量管理一體化的發(fā)展新形勢(shì),流量系統(tǒng)一級(jí)節(jié)點(diǎn)應(yīng)具備與境外系統(tǒng)對(duì)接的能力,提供統(tǒng)一的跨境流量交互平臺(tái),通過(guò)統(tǒng)一的交互接口標(biāo)準(zhǔn)(如F I X M)進(jìn)行過(guò)國(guó)境點(diǎn)時(shí)間、計(jì)算起飛時(shí)間等關(guān)鍵信息的約定。
對(duì)于采集匯總的數(shù)據(jù),按照數(shù)據(jù)的不同類型,設(shè)計(jì)不同的存儲(chǔ)邏輯,如靜態(tài)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)方式、實(shí)時(shí)變化頻率較高或非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)采用大數(shù)據(jù)文件系統(tǒng)管理方式等,形成以數(shù)據(jù)庫(kù)為核心的整體平臺(tái)架構(gòu),支撐各類流量應(yīng)用,減少數(shù)據(jù)重復(fù)、數(shù)據(jù)缺失、數(shù)據(jù)不一致等因素的影響,為民航空管單位、機(jī)場(chǎng)、航空公司和軍方空管部門(mén)提供信息共享統(tǒng)一數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口和流量管理運(yùn)行全面、權(quán)威的數(shù)據(jù)服務(wù)。
流量管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯復(fù)雜,既有針對(duì)歷史海量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、挖掘分析需求,如歷史復(fù)盤(pán)、運(yùn)行統(tǒng)計(jì)、相似日分析等,又有針對(duì)實(shí)時(shí)運(yùn)行情況的動(dòng)態(tài)分析,如流量預(yù)測(cè)、效能分析等。此外,還涉及交互類操作的快速響應(yīng),如預(yù)演仿真、計(jì)劃查詢等,難以以單一模式覆蓋流量管理業(yè)務(wù)中的所有計(jì)算需求。對(duì)于4 D航跡預(yù)測(cè)、C T OT時(shí)隙預(yù)分配計(jì)算,其本身需要消耗大量算力,且涉及計(jì)劃關(guān)聯(lián)空域信息、空域限制等跨區(qū)域、跨部門(mén)數(shù)據(jù)的支撐,適宜集中處理方式,基于收集的環(huán)境、流控等數(shù)據(jù),集中算力進(jìn)行計(jì)算;對(duì)于運(yùn)行效能統(tǒng)計(jì)、事后復(fù)盤(pán)分析、數(shù)據(jù)挖掘等基于海量數(shù)據(jù)、例行性的分析計(jì)算,適宜部署于集中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)資源池上,一方面提供統(tǒng)一集中的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)環(huán)境,一方面可進(jìn)行日常跑批供隨時(shí)取用;而對(duì)于仿真預(yù)演這類輸入頻繁變化、參數(shù)輸入各異、用戶基數(shù)龐大且需實(shí)時(shí)查看結(jié)果的計(jì)算,宜采用本地計(jì)算方式,以提升響應(yīng)速度、降低網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴的風(fēng)險(xiǎn)。
綜上,在數(shù)據(jù)處理角度將流量系統(tǒng)分為一級(jí)數(shù)據(jù)處理節(jié)點(diǎn)、二級(jí)數(shù)據(jù)處理節(jié)點(diǎn)、終端工作站三個(gè)層級(jí),其中,一級(jí)數(shù)據(jù)處理節(jié)點(diǎn)可對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)采集的一級(jí)節(jié)點(diǎn)(以下統(tǒng)稱一級(jí)處理節(jié)點(diǎn)),二級(jí)數(shù)據(jù)處理節(jié)點(diǎn)可對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)采集的二級(jí)節(jié)點(diǎn)(以下統(tǒng)稱二級(jí)處理節(jié)點(diǎn)),框架如圖 5所示。
一級(jí)處理節(jié)點(diǎn)部署集中的存儲(chǔ)與計(jì)算資源池,為海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)中心和集中算力中心,同時(shí)也是業(yè)務(wù)服務(wù)處理的核心節(jié)點(diǎn)。承擔(dān)共享交換管理、權(quán)威數(shù)據(jù)發(fā)布、業(yè)務(wù)協(xié)同決策等職能。一級(jí)處理節(jié)點(diǎn)可通過(guò)不同的交換域接收各相關(guān)方數(shù)據(jù),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚、清洗、融合后,形成流量運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)權(quán)威發(fā)布,并據(jù)此開(kāi)展各類業(yè)務(wù)功能的計(jì)算處理。覆蓋運(yùn)行管理自動(dòng)化系統(tǒng)的核心功能(容量管理、預(yù)戰(zhàn)術(shù)、戰(zhàn)術(shù)、復(fù)盤(pán)、跨境流量管理等),以服務(wù)化方式支撐流量管理的業(yè)務(wù)請(qǐng)求,一級(jí)處理節(jié)點(diǎn)設(shè)置事務(wù)性消息隊(duì)列以支持多二級(jí)處理節(jié)點(diǎn)的接入訪問(wèn),保障并發(fā)訪問(wèn)及消息的持久化。
二級(jí)處理節(jié)點(diǎn)為應(yīng)用支持層,通過(guò)負(fù)載均衡、消息隊(duì)列等技術(shù),支撐大規(guī)模終端工作站高效訪問(wèn),降低網(wǎng)絡(luò)擁塞;設(shè)置數(shù)據(jù)緩存以響應(yīng)常規(guī)數(shù)據(jù)請(qǐng)求,避免頻繁向一級(jí)數(shù)據(jù)處理節(jié)點(diǎn)索取數(shù)據(jù),一級(jí)、二級(jí)處理節(jié)點(diǎn)間運(yùn)行信息保持同步,對(duì)于前端查詢的數(shù)據(jù),首先在二級(jí)處理節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)緩存中搜索,無(wú)法查找到記錄的情況下,再以消息方式向一級(jí)節(jié)點(diǎn)索??;部署本地?cái)?shù)據(jù)引接與預(yù)處理服務(wù),收集、融合地區(qū)運(yùn)行數(shù)據(jù)(如監(jiān)視數(shù)據(jù)、電子進(jìn)程單數(shù)據(jù)、機(jī)場(chǎng)數(shù)據(jù)和航空公司數(shù)據(jù)等),并傳送至一級(jí)處理節(jié)點(diǎn);部署GI S、WE B等平臺(tái)服務(wù),為運(yùn)行態(tài)勢(shì)監(jiān)視、組合查詢等功能提供平臺(tái)支撐,當(dāng)一級(jí)處理節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)重大故障失效時(shí),可作為降級(jí)使用節(jié)點(diǎn),提供本地區(qū)范圍數(shù)據(jù)融合及態(tài)勢(shì)監(jiān)控能力。
終端工作站為流量管理系統(tǒng)的人機(jī)交互窗口,響應(yīng)運(yùn)行人員發(fā)出的操作和數(shù)據(jù)請(qǐng)求,所有終端工作站不直接連接到一級(jí)處理節(jié)點(diǎn),而是通過(guò)二級(jí)數(shù)據(jù)處理節(jié)點(diǎn)連接到系統(tǒng),終端工作站采用富客戶端方式,具備一定計(jì)算能力,以支撐流量策略制定時(shí)的仿真預(yù)演需求。
1.一級(jí)數(shù)據(jù)處理結(jié)構(gòu)
一級(jí)數(shù)據(jù)處理節(jié)點(diǎn)引接輸入后,對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄,并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)源的質(zhì)量進(jìn)行分析監(jiān)控。采用大數(shù)據(jù)海量存儲(chǔ)方式可對(duì)原始引接數(shù)據(jù)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的存儲(chǔ),包括飛行計(jì)劃數(shù)據(jù)、航空公司數(shù)據(jù)、機(jī)場(chǎng)信息、電子進(jìn)程單信息、ACARS信息、雷達(dá)綜合航跡數(shù)據(jù)、自動(dòng)化系統(tǒng)飛行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)和ADS-B信息等。
原始數(shù)據(jù)匯集后,一級(jí)數(shù)據(jù)處理節(jié)點(diǎn)將對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類模型化,通過(guò)數(shù)據(jù)的相關(guān)、數(shù)據(jù)更新和數(shù)據(jù)的多路融合處理,形成以航班對(duì)象(Flight Object,F(xiàn)O) 為 中 心 的全國(guó)飛行計(jì)劃動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),包括班機(jī)時(shí)刻表數(shù)據(jù),形成全國(guó)雷達(dá)航跡融合后的綜合航跡數(shù)據(jù),形成氣象數(shù)據(jù),并統(tǒng)一基礎(chǔ)環(huán)境數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)支撐流量管理各階段的數(shù)據(jù)應(yīng)用,同時(shí)在流量系統(tǒng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理過(guò)程中會(huì)形成流量管理方案、MDRS發(fā)布數(shù)據(jù)、4D預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)容量數(shù)據(jù)、流量預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)和交通分析結(jié)果數(shù)據(jù)等運(yùn)行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。這兩層數(shù)據(jù)組成了流量的運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)(Flow Operation Database,F(xiàn)ODB)。
流量的運(yùn)行數(shù)據(jù)(FODB)主要用于支撐流量運(yùn)行各業(yè)務(wù)處理,數(shù)據(jù)量相對(duì)穩(wěn)定,對(duì)于歷史數(shù)據(jù)會(huì)進(jìn)行數(shù)據(jù)歸檔處理,保存到FODB的歷史歸檔庫(kù)中,保證運(yùn)行庫(kù)的數(shù)據(jù)量處在相對(duì)穩(wěn)定的水平,提高運(yùn)行庫(kù)的性能,為流量的事后統(tǒng)計(jì)分析做數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
在流量的運(yùn)行數(shù)據(jù)(FODB)之上,是流量的各類數(shù)據(jù)應(yīng)用,包括容量管理、戰(zhàn)略流量管理、預(yù)戰(zhàn)術(shù)流量管理、戰(zhàn)術(shù)流量管理、事后統(tǒng)計(jì)分析、復(fù)盤(pán)分析處理、跨境流量協(xié)同處理、運(yùn)行綜合信息顯示等數(shù)據(jù)應(yīng)用功能。
2.二級(jí)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)處理結(jié)構(gòu)
二級(jí)節(jié)點(diǎn)本地原始數(shù)據(jù)接入后,通過(guò)二級(jí)節(jié)點(diǎn)的記錄、數(shù)據(jù)預(yù)處理和數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)控,形成地區(qū)原始數(shù)據(jù)。在原始數(shù)據(jù)匯集后,按數(shù)據(jù)模型分類處理。通過(guò)數(shù)據(jù)更新、數(shù)據(jù)地區(qū)級(jí)的多路融合和定期歸檔整理,形成地區(qū)數(shù)據(jù)庫(kù),包括地區(qū)融合的航跡數(shù)據(jù)、地區(qū)氣象產(chǎn)品形成的氣象數(shù)據(jù)和地區(qū)環(huán)境數(shù)據(jù)。
由于流量管理人員操作指令均由終端工作站產(chǎn)生,經(jīng)二級(jí)節(jié)點(diǎn)緩存、代理后訪問(wèn)一級(jí)節(jié)點(diǎn)后臺(tái)計(jì)算服務(wù);同時(shí),計(jì)劃、航跡、環(huán)境、氣象等實(shí)時(shí)運(yùn)行的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)同樣也是仿真預(yù)演處理所需的關(guān)鍵基礎(chǔ)輸入源,故一二級(jí)節(jié)點(diǎn)間需要數(shù)據(jù)同步,并在二級(jí)節(jié)點(diǎn)形成“運(yùn)行數(shù)據(jù)二級(jí)緩存庫(kù)”,同步的數(shù)據(jù)主要包括以下類型:
(1)一級(jí)向二級(jí)推送的航班計(jì)劃數(shù)據(jù)、綜合航跡數(shù)據(jù)、流控策略數(shù)據(jù)、時(shí)隙計(jì)算數(shù)據(jù)、運(yùn)行分析數(shù)據(jù)、后臺(tái)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)等;
(2)二級(jí)向一級(jí)推送的自動(dòng)化系統(tǒng)飛行動(dòng)態(tài)、綜合雷達(dá)航跡、電子進(jìn)程單數(shù)據(jù)、機(jī)場(chǎng)信息、容量等在線參數(shù)設(shè)置等;
(3)二級(jí)向一級(jí)的請(qǐng)求響應(yīng)數(shù)據(jù),包括環(huán)境數(shù)據(jù)查詢,氣象數(shù)據(jù)查詢,二級(jí)節(jié)點(diǎn)部署或恢復(fù)時(shí)的重置消息等。
系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)一級(jí)向二級(jí)批量推送基礎(chǔ)數(shù)據(jù),后續(xù)數(shù)據(jù)按照增量方式推送,以減少帶寬占用,同時(shí)結(jié)合各類數(shù)據(jù)特點(diǎn),設(shè)置不同的推送頻率,以平衡網(wǎng)絡(luò)流量。
緩存庫(kù)為二級(jí)節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用提供了數(shù)據(jù)支撐,二級(jí)節(jié)點(diǎn)在運(yùn)行數(shù)據(jù)二級(jí)緩存庫(kù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)快捷終端交互和訪問(wèn),如飛行計(jì)劃數(shù)據(jù)、預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、流控?cái)?shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、班機(jī)時(shí)刻等的查詢,仿真數(shù)據(jù)提取,航跡數(shù)據(jù)回放等。
總結(jié):
國(guó)內(nèi)現(xiàn)已基本形成全國(guó)級(jí)、地區(qū)級(jí)、執(zhí)行級(jí)三級(jí)流量管理職能體系結(jié)構(gòu),各個(gè)層面關(guān)注的細(xì)節(jié)相異,在設(shè)計(jì)流量管理系統(tǒng)時(shí)需考慮兼顧不同層面的功能需求。同時(shí),由于基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)資源并非無(wú)限,為分散網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)針對(duì)各級(jí)業(yè)務(wù)功能特點(diǎn),采用了三級(jí)“杠鈴式”數(shù)據(jù)處理結(jié)構(gòu):一級(jí)數(shù)據(jù)處理節(jié)點(diǎn)和終端工作站具備較強(qiáng)的計(jì)算處理能力,而二級(jí)處理節(jié)點(diǎn)則提供了數(shù)據(jù)緩存和請(qǐng)求緩沖的平臺(tái)。另一方面,流量運(yùn)行涉及相關(guān)方數(shù)據(jù)眾多,數(shù)據(jù)提供方分散,采用了一種基于空間的數(shù)據(jù)引接策略,但是制定數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、接口規(guī)范等依然是個(gè)艱巨的任務(wù)。當(dāng)前,流量運(yùn)行中大量?jī)r(jià)值數(shù)據(jù)尚未被有效積累并發(fā)揮效能,對(duì)流量運(yùn)行數(shù)據(jù)的持續(xù)存儲(chǔ)與分析,是挖掘歷史數(shù)據(jù)價(jià)值的初步嘗試。