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2.1 概述

2.1.1 数据集成的概念和任务

简单讲,数据集成是连接不同数据源的数据,并向使用者提供统一的关于这些数据的数据视图 [1] 。数据集成需要对各种异构数据进行统一表示、存储和管理,以实现这些数据在逻辑和物理上的有机集中。

数据集成的任务是将相互关联的分布的异构数据集成到一起,使用户能够以透明的方式访问这些数据。集成是指维护来自不同数据源的数据在整体上的一致性、提高共享和使用数据的效率;透明的方式是指用户不必再考虑数据源的数据模型的差异,以及数据源的位置等问题,能够通过一个统一的查询界面,就可以实现对网络上异构数据源的访问 [2]

2.1.2 旅客服务资源动态配置及调度数据集成的意义

目前,国内外航站楼管理大多采用粗放的基于航班密度的旅客资源配置及调度方式,即,根据不同时段的航班密度配置和调度旅客服务资源 [3] 。这种配置及调度旅客服务资源的方式导致在旅客到达航站楼的高峰时段值机柜台、安检通道等旅客服务资源处排队过长,甚至在离港大厅发生拥挤、混乱的情况;在旅客到达航站楼的低峰时段开放过多旅客服务资源,发生资源空转或利用率低等资源浪费现象。为了更加合理地动态配置和调度航站楼的旅客服务资源,需要从以下几个方面着手:

(1)有效把握旅客到达航站楼的流量随时间变化的规律,动态地配置和调度值机、安检等旅客服务资源;

(2)对每个航班的托运行李数量进行预测,动态地配置和调度行李处理资源;

(3)提供对航站楼旅客服务资源的空间布局及旅客服务流程设计合理性的进行科学检验的方法;

(4)提供对航站楼旅客服务资源配置及调度进行优化的理论方法和技术手段。

为实现上述目标,需要来自旅客离港控制系统、安检信息管理系统、航站楼视频监控系统等多个数据源的数据,以支持航站楼旅客流量预测、行李处理需求预测,航站楼旅客流量异常预警和旅客服务资源配置及调度的仿真优化。当前,这些数据源分属于不同的、彼此独立的信息系统中,每个系统都有自己特定的任务和特定的数据结构,难以实现系统间在数据层面的互操作。为有效支持旅客服务资源的动态配置及调度,必须对与航站楼旅客服务资源动态配置及调度有关的数据进行集成,确保数据组织的合理性和快速响应数据查询请求的能力。航站楼旅客服务资源动态配置及调度数据集成是实现旅客服务资源动态配置及调度的基本保障。

2.1.3 航站楼旅客服务资源动态分配及调度的数据源

航站楼旅客服务资源配置及调度需要来自民航管理信息系统的多个子系统,以及人工调查和航站楼设计文档的数据支持,包括:旅客值机系统、航班控制系统、安检信息管理系统、天气数据库系统、航站楼内视频监控系统、旅客服务流程人工调查数据、航站楼平面布局设计文档,如图2-1所示。

图2-1 航站楼旅客服务资源动态分配及调度的数据源

旅客值机系统归属于离港控制系统,用于旅客办理乘机手续。在飞机起飞48小时之内离港控制系统会对航班进行初始化,航空公司订座系统会向离港控制系统拍发一份旅客名单报,将之前订票的旅客信息记录发送到旅客值机系统中。从离港控制系统初始化之后到航班起飞前,航空公司订座系统还会将新增的订票旅客及退票改签旅客记录及时发送到旅客值机系统中以进行修改更新 [4] 。当旅客办理值机手续时旅客的值机时间、行李托运数量等就记录在了旅客值机系统中。旅客值机系统中的旅客值机时间将作为旅客到达航站楼时间的重要参考依据,旅客的行李托运数量将作为行李处理需求预测的主要数据源。

航班控制系统也归属于离港控制系统,主要包括航班信息管理、航班时刻表管理、航班记录管理以及飞机布局管理等功能。系统中记录了航班的信息,更改航班的时间、机型以及关闭航班等操作。从航班信息记录中获取的各时段的航班密度、航空公司的信息以及航班的离港时间是对各时段到达航站楼的旅客流量进行预测的重要参考数据。

安检信息管理系统能提供旅客安全验证、行李交运、登机复查、值机信息提取和设备监控等功能,提供与计算机离港系统、机场监控系统、行李分拣系统等其他相关系统的信息接口,是对旅客离港过程进行全程定位和跟踪管理的信息系统。其中,行李交运信息是配置和调度行李分拣系统的重要依据。

旅客服务流程人工调查是通过问卷的方式调查旅客在到达航站楼后所涉及的各流程步骤,如值机柜台办理值机手续、安检处接受人身检查,具体包含流程的活动及其逻辑关系、活动间传递的信息、执行活动所需的资源以及活动处理每个事务所需的时间。这些调查数据可为航站楼旅客服务流程建模、模型验证和仿真优化提供数据支持。

航站楼平面布局设计文档包含航站楼平面布局信息,用于关联航站楼内部空间对象(如值机柜台、安检通道等)的属性数据(如值机柜台的队列长度、每个旅客的平均服务时间等)、航站楼平面布局的可视化和基于空间对象的查询,是旅客服务资源动态配置仿真优化的基础。

机场气象数据库系统中的气象历史数据对于分析航班延误及各时段到达航站楼的旅客流量具有重要参考价值。目前,各大机场都有自己的气象系统,机场气象的历史和当前信息都存储在气象数据库系统中。

航站楼视频监控系统将结合人数自动统计软件对航站楼离港大厅及到港大厅的出入口进行分时段旅客流量统计,这些数据可辅助进行航站楼旅客流量异常预警。 H6Wao7OGNTUphpVU4/e/zUXs/gQivLfUCbeL2k4wIBWSg4VK8LcZG9SinmjKUqg8

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