基于SOA的航班延误波及分析与预测系统及其运作方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于ＳＯＡ的航班延误波及分析与预测系统及其运作方法。本发明专利技术属于民航技术领域。基于ＳＯＡ的航班延误波及分析与预测系统，包括机场数据采集前置机、数据库服务器、应用服务器、图形服务器、Ｗｅｂ服务计算服务器、客户端设备和网络通讯系统，运作方法是应用服务器通过机场数据采集前置机获取机场实时运行数据，转换为ＸＭＬ格式的预测数据后传输给Ｗｅｂ服务计算服务器处理，产生的预测结果回传给应用服务器，经过加权处理后生成综合预测结果并存放于数据库服务器中，协作生成适当格式的延误预测信息，返回给各相应的预测显示客户端。本发明专利技术具有良好的开放性和互操作性；为民航机场、航空公司提供了有效的航班大面积延误波及分析与预警功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于民航
,特别是涉及一种基于SOA的航班延误波及分析与预测系 统及其运作方法。
技术介绍
目前，航班延误是一个困扰全球民航业的难题。对于该问题的研究大致分为事前预测 和事后统计分析两方面，对于后者已经有比较多的研究，国内机场和航空公司等民航运 营单位信息系统也大都实现了对延误航班的统计，而在事前预测方面，此前虽然有一些 初步的理论探讨，例如基于机场跑道竞争资源的航班延误研究，然而尚缺乏系统地、可 操作性的预测算法模型以及对航班延误波及分析和预测软件系统的具体实现。此外，在 事后统计分析方面，目前的航班大面积延误预测方式主要是在统计分析大量的历史数据 之上，力图发现航班延误规律，并以此为基础计算当前运行状态下延误的条件概率。这 种方法虽然对于宏观预测通常可以给出较好的统计效果，然而由于它完全从统计规律出 发，因此往往无法给出具有说服力的延误原因。特别是，这种方法对于特定的预测任务 所给出的结果往往比较模糊，缺乏可操作性。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术存在的问题，提供了一种基于S0A的航班延误波及分析与预 测系统及其运作方法。本专利技术的目的之一是提供一种基于SOA，预测计算功能采用Web服务实现，具有良好 的开放性，并且支持跨系统、跨平台的调用等特点的基于S0A的航班延误波及分析与预 测系统。本专利技术基于S0A的航班延误波及分析与预测系统采用如下技术方案基于S0A的航班延误波及分析与预测系统，其特点是包括机场数据采集前置机、数据库服务器、应用服务器、图形服务器、Web服务计算服务器、客户端设备以及网络通讯系统，系统逻辑架构部分功能如下(l)应用服务器通过连接在有线局域网中的机场数据采集前置机采集机场实时运行数据并进行规范化处理，然后存放于数据库服务器中；(2) 应用服务器读取数据库服务器中的航班运行数据，转换为指定格式的XML数据后 传输给Web服务计算服务器处理；(3) Web服务计算服务器处理后所得预测结果传输给应用服务器，经过转换处理后将 数据存放于数据库服务器中；(4) 在预测模型评估期，应用服务器访问数据库服务器中的航班运行历史数据，转换 后传输给Web服务计算服务器上的各个预测Web服务计算处理，并将它们返回的预测结 果与实际延误情况进行比对，按拟合程度给出各预测模型的评估权重，并存放于数据库 中；(5) 在执行预测任务期，应用服务器依据数据库中记录的各预测模型的评估权重，对 各预测Web服务返回的预测结果进行加权处理，给出综合预测结果及相应的说明；(6) 应用服务器、图形服务器和数据库服务器根据相连的客户端设备的种类，协 作生成适当格式的延误预测信息，返回给各个相应的客户端进行显示。本专利技术基于SOA的航班延误波及分析与预测系统还可以采用如下技术措施 所述的基于SOA的航班延误波及分析与预测系统，其特点是数据库服务器、应用 服务器、图形服务器、Web服务计算服务器均为软件意义上的服务器；在实际部署时，每 一个软件服务器可以部署在一台单独的硬件服务器上；或将几个软件服务器部署在小于 四台的硬件服务器上；或将数据库服务器部署在一台硬件服务器上，将应用服务器和图 形服务器部署在同一台硬件服务器上，将Web服务计算服务器布置在一台硬件服务器上。 所述的基于SOA的航班延误波及分析与预测系统，其特点是应用服务器包含数据 采集网关服务、数据转换服务、预测模型评估服务、预测结果生成服务、移动智能设备 服务、安全认证服务及主控台程序；其中，(1) 数据采集网关服务用于获取机场数据采集前置机所采集的运行数据并进行规范 化处理，所得的航班运行数据存放于数据库服务器中；(2) 数据转换服务用于将航班运行数据转换为指定格式的XML文档，然后传输给 Web服务计算服务器进行计算处理；Web服务计算服务器返回的预测结果为指定格式的 XML文档，通过数据转换服务再次转换处理后参与后续计算；(3) 预测模型评估服务该服务用于对预测模型的评估期；对Web服务计算服务器上 的各个预测Web服务返回的预测结果与实际延误情况进行比对，给出对各种预测计算模型的评估权重并存放于数据库中；(4) 预测结果生成服务该服务用于执行预测任务期。依据数据库中对各预测模型的 评估权重，对各预测模型Web服务返回的预测结果进行加权处理，给出综合预测结果及 说明；(5) 移动智能设备服务是可以满足多个中低端移动智能设备同时访问的近距离无线 交互式应用服务，该服务无需在移动智能设备上安装任何额外的软件或支付任何通信费 用，允许用户利用普通手机(需支持蓝牙或红外等无线通讯协议)发出预测指令并获取 预测结果；(6) 安全认证服务负责验证系统用户身份的合法性；(7) 主控台程序是其他应用服务的主控程序，也是整个系统的控制中心。用于触发 或调用其它应用服务和图形服务；包括设置数据采集网关服务的采集频率并触发数据采集事件；触发对各个预测模型的评估任务；触发对当前航班运行数据的实际预测任务 等。所述的基于SOA的航班延误波及分析与预测系统，其特点是数据库服务器包含航班计划表、航班计划明细表、航空公司表、飞机表、机型表、预警等级表、预测模型表、 预测模型评估表、预测结果表、预测显示客户端表以及系统用户表，用于存放航班基础 信息、航班运行数据、预测模型评估信息、航班延误预测结果和系统基础信息。所述的基于SOA的航班延误波及分析与预测系统，其特点是图形服务器用于生成 针对航班延误波及DAG、高级Petri网、贝叶斯网络以及元胞自动机的仿真视图，为用户 和用户程序提供图形服务，(1) 航班延误预测图形服务采用Web服务发布接口 ，并以XML文档作为通讯介质；(2) 图形服务包括外层服务和核心引擎两部分。外层服务负责加载和解析应用服务器 传来的波及延误计算结果XML文档，生成针对航班延误DAG、高级Petri网、贝叶斯网络、 元胞自动机仿真视图以及棒图等统计图的图形XML文档，该图形XML文档描述了生成目 标图形所需要的一切信息；核心引擎负责加载由外层服务生成的图形XML文档，经过一 系列处理后生成相应的图形流，并返回给支持图形显示的预测显示客户端；(3) 不同的航班延误模型和统计图的图形XML文档的格式是统一的，区别仅在于对图 元属性和样式的设置；(4) 本质上，核心引擎可以生成所支持的任何图形，具体生成何种图形则取决于传入的图形XML文档。所述的基于SOA的航班延误波及分析与预测系统，其特点是Web服务计算服务器包 括航班延误波及DAG、高级Petri网、贝叶斯网络以及元胞自动机在内的多种航班延误波 及分析与预测模型算法Web服务；(1) 每一种航班延误波及分析与预测模型算法被实现为一个独立的Web服务；(2) 分配给每一种预测模型的评估权重会发生变化；两个典型的调整条件为a、有 新的预测模型加入系统；b、当前航班运行数据成为历史数据；(3) 各预测Web服务的输入数据和预测计算结果均为XML文档格式；(4) 各预测Web服务具有一致的接口定义，新增预测算法Web服务只要遵从这个接口 ， 并且在数据库服务器中进行注册后，就可以被客户程序自动识别；(5) Web服务遵从标准，可以被不同平台、不同类型的用户程序调用。 所述的基于SOA的航班延误波及本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于ＳＯＡ的航班延误波及分析与预测系统，其特征是：包括机场数据采集前置机、数据库服务器、应用服务器、图形服务器、Ｗｅｂ服务计算服务器、客户端设备以及网络通讯系统，系统逻辑架构部分功能如下：　（１）应用服务器通过连接在有线局域网中的机场 数据采集前置机采集机场实时运行数据并进行规范化处理，然后存放于数据库服务器中；　（２）应用服务器读取数据库服务器中的航班运行数据，转换为指定格式的ＸＭＬ数据后传输给Ｗｅｂ服务计算服务器处理；　（３）Ｗｅｂ服务计算服务器处理后所得 预测结果传输给应用服务器，经过转换处理后将数据存放于数据库服务器中；　（４）在预测模型评估期，应用服务器访问数据库服务器中的航班运行历史数据，转换后传输给Ｗｅｂ服务计算服务器上的各个预测Ｗｅｂ服务计算处理，并将它们返回的预测结果与实际 延误情况进行比对，按拟合程度给出各预测模型的评估权重，并存放于数据库中；　（５）在执行预测任务期，应用服务器依据数据库中记录的各预测模型的评估权重，对各预测Ｗｅｂ服务返回的预测结果进行加权处理，给出综合预测结果及相应的说明；　（ ６）应用服务器、图形服务器和数据库服务器根据相连的客户端设备的种类，协作生成适当格式的延误预测信息，返回给各个相应的客户端进行显示。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王建东，荣耀，於跃成，徐涛，丁建立，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，中国民航大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]