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摘要:我國是一個人口大國,對于交通方面的要求非常之高。特別是近年來生活水平和商業(yè)的發(fā)展,為航空交通的發(fā)展提供了契機,同時也增大了壓力。所以要求我們建立一種有效控制空中交通的管理技術,提高我國空中交通運轉的流暢性。文章以數(shù)據(jù)倉庫技術為基礎,研究空中管理系統(tǒng)的建立,文章介紹了數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)的基本內涵,并分析了這一空中系統(tǒng)所應具備的功能和實施方法。
關鍵詞:數(shù)據(jù)倉庫技術;空中交通管理系統(tǒng);系統(tǒng)開發(fā)
1數(shù)據(jù)倉庫技術和空中交通管理系統(tǒng)的概念
1.1數(shù)據(jù)倉庫技術
數(shù)據(jù)倉庫專家W.H.Inmon對于數(shù)據(jù)倉庫進行了以下敘述:數(shù)據(jù)倉庫具有主題性,運行相對穩(wěn)定,能夠反映歷史變化,并且可以對不提供數(shù)據(jù)庫進行集成的系統(tǒng),主要作用是支持管理者進行決策,為其提供數(shù)據(jù)依據(jù),由多個異構的數(shù)據(jù)源組成,存放在其中的數(shù)據(jù)一般不會進行二次修改。其組織形式以星型和雪花型為主,用戶可以通過數(shù)據(jù)倉庫取得針對主題的有效信息[1]。主要構成包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)訪問者三個基本部分。整個數(shù)據(jù)庫包含數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)存儲管理、OLAP服務器、前端工具這四個部分,每一部分又具有不定數(shù)量的子部分。
1.2空中交通管理
空中交通管理是新航行系統(tǒng)的重要組成部分,新航行系統(tǒng)指的是以星基為主的全球通信、監(jiān)控、導航、自動化的空中交通管理體系??罩薪煌ü芾硐到y(tǒng)以用戶需求和先進的科技為基礎,以滿足飛行剖面、提高交通效率、安全的運轉為目標,由空中流量管理、空中交通服務、空域管理著三個部分構成,能夠提供交通管制、航情報告服務、氣相信息、警告服務等。可以保證飛行器之間的間隔、提供可以促進飛行有效性和安全的信息,如機場中狀態(tài)、導航、天氣狀況、空域限制等方面的情況。必要時,還可以提供航空器的搜救信息。
2基于數(shù)據(jù)倉庫技術的空中交通管理
2.1構成
整個數(shù)據(jù)倉庫技術在空中管理中的構成如圖2。數(shù)據(jù)定義指的是在運行中可以對倉庫中的數(shù)據(jù)庫模式、數(shù)據(jù)源、提取數(shù)據(jù)的規(guī)則和模型、數(shù)據(jù)倉庫的結構進行定義;提取指的是對在數(shù)據(jù)庫中獲得的數(shù)據(jù)進行處理,符合統(tǒng)一的格式和語義,包括誤差修正和提煉、數(shù)據(jù)整理、檢查數(shù)據(jù)的完整性和相容性、數(shù)據(jù)類型的轉換;數(shù)據(jù)管理指的是對數(shù)據(jù)進行維護、使用、訪問。技術目錄指的是數(shù)據(jù)源、變換規(guī)則、數(shù)據(jù)提取等,維護人員可通過技術目錄對數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)庫進行優(yōu)化、重構。業(yè)務目錄指的是數(shù)據(jù)描述程序,可以對數(shù)據(jù)進行定義、分類和命名。信息導航目錄是復制業(yè)務目錄系統(tǒng),能夠提取、訪問不同語義的數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)支持指的是可進行常用數(shù)據(jù)表示和分析,可在客戶端用分析軟件進行分析[2]。
2.2應用
在空中交通系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)倉庫的創(chuàng)建具有重要作用,集建立、應用、修改、擴展于一體。首先要設計數(shù)據(jù)倉庫的模型,完善空中交通管理的描述信息,建立面向應用的數(shù)據(jù)源集成標準。這一模型主要包括航空交通的主題域、主題域之間的關系、描述主題的碼和屬性值。然后篩選空中交通管理記錄中的歷史數(shù)據(jù),轉換到數(shù)據(jù)倉庫之中。需要刪除純操作數(shù)據(jù),增加信息描述,以人工關系代替參照完整性。根據(jù)生成的數(shù)據(jù)庫,進行數(shù)據(jù)的物理模型設計,建立搜索策略、貯存結構,規(guī)范數(shù)據(jù)存放的位置和儲存的分配。并建立空中管理記錄系統(tǒng)和數(shù)據(jù)倉庫的對接,防止數(shù)據(jù)的老化[3]。建立主題域,進行主題域的調整??蛇x用少量數(shù)據(jù)建立主題域,加快完善的速度,然后不斷進行改建和擴展。對于主題的擴展和應用,應該建立數(shù)據(jù)庫挖掘體系,提供有效的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)倉庫決策體系的應用有兩種模式,一種是分散式,先建立一種內部關聯(lián)的數(shù)據(jù)倉庫,各單位選取其中與自己有關的部分建立局部數(shù)據(jù)倉庫。一種是集成式,各單位建立先建立局部數(shù)據(jù)倉庫,形成數(shù)據(jù)集市,以此建立全部的數(shù)據(jù)倉庫。以空中交通管理的業(yè)務特性來說,選擇第二種方案是可行的,可以直接匯總各子單位的數(shù)據(jù),進行統(tǒng)一監(jiān)控。對于空中交通的特性來說,安全是放在首要的,所以,分析歷史事故趨勢、事故原因、事故原因變化趨勢、歷史流量發(fā)展趨勢、流量管制原因、管制原因變化趨勢是主要的工作。進行歷史數(shù)據(jù)的發(fā)掘就應該以此為框架,采集流量管理和事故發(fā)生的原始信息,按照篩選規(guī)則進行數(shù)據(jù)的過濾和采集,進行二者關聯(lián)的分析,并進行蘊含式、規(guī)則的顯示,為管理者提供決策依據(jù)。在應用過程中,應涵蓋瀏覽器端、服務器端,能夠進行相關數(shù)據(jù)的訪問和交互。
2.3參數(shù)輸入
首先計算航路容量,基本公式如下:C=NT其中,C表示航線的容量;N表示航空器的架次;T總服務時間。然后進行到達航班排序的計算,尾流量最小間隔標準如下(表1)。進行系統(tǒng)參數(shù)的設置,包括航空器的平均速度、管制時間參數(shù)。不同的空域管制時間也是不同的,所以最好進行管制時間裕度和管制時間間隔的設置。通過以上設置基本上能夠實現(xiàn)空中交通流量的預測,為管理人員提供決策支持。數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)可以對以下方面進行預測,包括飛行計劃的修正、每天收到的領航計劃報、次日進出港的飛越情況以及某一時間段的飛行器數(shù)量[4]。在整個空中管理數(shù)據(jù)倉庫的建設中,數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)挖掘框架、集成模式是研究的重點,可根據(jù)具體情況進行調整。
3結束語
文章介紹了空中交通管理和數(shù)據(jù)倉庫的概念,并著重分析了數(shù)據(jù)倉庫在空中管理數(shù)據(jù)倉庫技術的應用,并淺略的分析數(shù)據(jù)倉庫建立所需要的數(shù)據(jù)。隨著我國航空事業(yè)的發(fā)展,空中交通管控的壓力越來越大??傮w上來說,航空事故是所有交通事故中發(fā)生概率最低的,但是,所造成的損失卻是最大的。所以,我們應該把航空事故的概率降到最低,保證人民的生命安全。
參考文獻
[1]黃文華.基于數(shù)據(jù)倉庫的空管設備信息管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].上海交通大學,2010.
[2]陳偉青.民航華東航班信息一體化系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口與協(xié)同交換平臺的設計與實現(xiàn)[D].復旦大學,2012.
[3]姜晶,張菁.基于數(shù)據(jù)倉庫和OLAP技術的交通管理系統(tǒng)設計[A].2006北京地區(qū)高校研究生學術交流會———通信與信息技術會議論文集(下)[C].2006北京地區(qū)高校研究生學術交流會———通信與信息技術組委會,北京郵電大學研究生院,2006,5.
[4]秦小虎.城市交通緊急事件處理與安全系統(tǒng)模型及應用研究[D].重慶大學,2005.
作者:段志遠 單位:中國民用航空西南地區(qū)空中交通管理局云南分局