CN101359430A - 一种开放式航班延误预警系统及其处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种开放式航班延误预警系统及其处理方法。本发明属于人工智能与民航技术领域。开放式航班延误预警系统，其中心处理系统有计算机服务器、预警结果显示器和机场数据采集装置三部分，计算机服务器通过局域网与机场数据采集装置相连，处理后得到的预警语境结果通过预警显示器显示；其分布式远程系统通过广域网与中心处理系统相连。其处理方法：中心处理系统采集机场实时数据并加以处理，生成预警模型样本数据，并将预警样本数据传输给分布式远程系统；分布式远程系统接收预警样本数据，预警结果传输给中心处理系统；中心处理系统将延误预警信息数据显示在预警结果显示器。本发明提供了自动化的航班大面积延误预警，可广泛应用在民航机场。
Description
技术领域
本发明属于人工智能与民航技术领域，特别是涉及一种开放式航班延误预警系统及其处理方法。
背景技术
目前，公知技术航班大面积延误预警方式主要有以下几个手段：通过机场跑道、航空器、飞行机组等竞争资源进行调度优化，计算当前运行状态下的最小延误时间；根据历史数据进行统计分析，计算当前运行状态下延误的条件概率值。前者主要考虑的是客观因素的影响，但往往只能给出一个理论上的最小延误代价。实际运行中，延误往往高于理论最小值，容易造成漏警。后者则是建立在大量数据下的统计规律，力求通过统计方法给出延误的概率。然而，这种方法往往只是在大量预警中有比较好的统计效果，而对于一次特定的预警往往只能给出一个模糊的结果。同时，由于这种方法完全从统计规律出发，往往不能给出导致延误的客观原因，使得预警结果缺乏说服力，给应用带来相当的麻烦。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题，而提供一种开放式航班延误预警系统。
本发明的目的之一是提供自动化的航班大面积延误预警，为机场、航空公司及旅客提供必要的预警信息。
本发明开放式航班延误预警系统的技术方案是：
开放式航班延误预警系统，有中心处理系统和分布式远程系统，其特点是：中心处理系统有计算机服务器、预警结果显示器和机场数据采集装置三部分，计算机服务器通过局域网与机场数据采集装置相连，数据采集装置将机场内航班运行的实时数据通过局域网传输给计算机服务器加以处理，处理后得到的预警语境结果通过预警显示器显示；分布式远程系统包括通讯系统和预警系统两部分；分布式远程系统通过广域网与中心处理系统相连，二者按照特定的通讯协议进行交互。
本发明开放式航班延误预警系统还可以采用如下技术措施：
所述的开放式航班延误预警系统，其特点是：计算机服务器和机场数据采集装置相连的数据网络为计算机有线局域网络。
所述的开放式航班延误预警系统，其特点是：分布式远程系统数量为不少于1个。
本发明的目的之二是对所做出的预警信息提供必要的预警理由及各预警事件之间的逻辑关系。
本发明开放式航班延误预警系统的处理方法采取的技术方案是：
开放式航班延误预警系统的处理方法，中心处理系统和分布式远程系统双向交换数据，其特点是：中心处理系统采集机场实时数据并加以处理，生成预警模型样本数据，并将预警样本数据传输给分布式远程系统；分布式远程系统接收预警样本数据，预警结果传输给中心处理系统；中心处理系统将接收到的预警数据结果与机场实际数据进行比对，得到航班延误预警信息数据，并显示在相连的预警结果显示器。
本发明开放式航班延误预警系统的处理方法还可以采用如下技术措施：
所述的开放式航班延误预警系统的处理方法，其特点是：中心处理系统计算机服务器通过计算机有线局域网络采集机场航班信息数据库数据。
所述的开放式航班延误预警系统的处理方法，其特点是：中心处理系统通过计算机广域网络与分布式远程系统进行双向通讯，中心处理系统验证分布式远程系统的惟一身份验证ID码验证，通过验证的分布式远程系统与中心处理系统进行双向数据传输。
所述的开放式航班延误预警系统的处理方法，其特点是：分布式远程系统与中心处理系统通讯的数据信息有身份验证请求信息、预警模型说明信息、预警数据信息；中心处理系统向分布式远程系统通讯的信息数据有身份验证信息、预警数据信息、定时预警控制信息。
所述的开放式航班延误预警系统的处理方法，其特点是：中心处理系统采集机场实时数据有：航班数据，航班日期、航班号、航班任务、机型、机号、航班类型、出发地、目的地、计划出发时间、计划到达时间、预计出发时间、预计到达时间、实际出发时间、实际到达时间、离港延误时间、到港延误时间、延误编码、登机状态、登机门、机位、转盘；分布式远程系统注册数据，分布式远程系统编号ID、预警模型编号、预警模型说明；样本信息，样本编号、数据编号。
本发明特征：
1、中心处理系统。
1.1 中心处理系统中的机场数据采集装置通过有线网络与机场航班数据库连接，主要技术手段是通过机场航班服务管理信息系统提供的Web Service实时采集数据。数据采集装置将接收到的航班数据进行归一化处理，使其具有标准的航班运行信息特征。
1.2 中心处理系统将归一化的机场运行数据保存至数据库中，并根据数据库中的机场运行数据自动按给定条件生成训练样本及相应的测试样本，计算各测试样本的标准预警值。
1.3 中心处理系统将根据设定好的条件将新生成的训练及测试样本传输给各分布式远程系统，同时收集各分布式远程系统的测试结果。中心处理系统根据各分布式远程系统测试结果与标准预警结果的比对给出对各远程系统的评估，并将评估结果记录到数据库中。
1.4 中心处理系统检测到有新的远程系统接入时，会将以往所有的训练及测试样本逐一发送给新接入的远程系统，并收集新系统在各测试样本上的预警结果。中心处理系统根据各测试样本的预警结果与标准预警结果的比对情况给出对新系统的评估，并记录至数据库中。
1.5 中心处理系统接收到预警命令后，会将当前航班运行数据制作成测试样本并发送给各分布式远程系统，并收集各远程系统得预警结果。中心处理系统根据数据库中记录的各预警模型的评估报告给出综合预警结果及相应的理由及说明性信息。
1.6 中心处理系统数据库设计
1.6.1 航班数据表。航班日期、航班号、航班任务、机型、机号、航班类型、出发地、目的地、计划出发时间、计划到达时间、预计出发时间、预计到达时间、实际出发时间、实际到达时间、离港延误时间、到港延误时间、延误编码、登机状态、登机门、机位、转盘。
1.6.2 远程系统注册登记表。分布式远程系统编号ID、密码。
1.6.3 预警模型表。分布式远程系统编号ID、预警模型编号、预警模型说明。
1.6.4 训练样本表。训练样本编号、训练数据编号。
1.6.5 测试样本表。测试样本编号、测试数据编号
1.6.6 预警评估表。预警模型编号、测试样本编号、评估值
2、分布式远程系统
2.1 分布式远程系统首次与中心处理系统时，会发送系统身份验证信息，包括分布式远程系统编号ID和密码两部分。
2.2 分布式远程系统收到中心处理系统发送的训练样本后，会将训练样本交给系统内各预警模型进行学习。
2.3 分布式远程系统收到中心处理系统发送的测试样本后，会将测试样本交给系统内各预警模型进行预警，并将预警结果发送到中心处理系统。
本发明具有的优点和积极效果：
开放式航班延误预警系统及其处理方法是一种能对航班运行数据进行实时预警的技术方案，可广泛应用在民航机场，主要的应用人群是机场工作人员和航空公司工作人员。本发明实时采集航班信息，通过对各种预警模型的长期训练与测试，综合评判各预警模型的适用性及效果；当进行实际预警时可以根据各预警模型提供的预警信息及该模型的评估报告给出综合型的结论。弥补了现有方法的不足，提高了预警的准确性和可解释性。
附图说明
图1是本发明结构示意框图；
图2是中心处理系统处理分布式远程系统注册流程图；
图3是中心处理系统对分布式远程系统进行评估流程图；
图4是分布式远程系统工作流程图；
图5是中心处理系统预警流程图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1、图2、图3、图4和图5。
实施例1
开放式航班延误预警系统，有中心处理系统和分布式远程系统，其特点是：中心处理系统有计算机服务器、预警结果显示器和机场数据采集装置三部分，计算机服务器通过计算机有线局域网与机场数据采集装置相连，数据采集装置将机场内航班运行的实时数据通过局域网传输给计算机服务器加以处理，处理后得到的预警语境结果通过预警显示器显示；分布式远程系统包括通讯系统和预警系统两部分；分布式远程系统通过广域网与中心处理系统相连，二者按照特定的通讯协议进行交互。
实施例2
实施例1的开放式航班延误预警系统的处理方法，中心处理系统和分布式远程系统双向交换数据，其中心处理系统采集机场实时数据并加以处理，生成预警模型样本数据，并将预警样本数据传输给分布式远程系统；分布式远程系统接收预警样本数据，预警结果传输给中心处理系统；中心处理系统将接收到的预警数据结果与机场实际数据进行比对，得到航班延误预警信息数据，并显示在相连的预警结果显示器。
中心处理系统计算机服务器通过计算机有线局域网络采集机场航班信息数据库数据。中心处理系统通过计算机广域网络与分布式远程系统进行双向通讯，中心处理系统验证分布式远程系统的惟一身份验证ID码验证，通过验证的分布式远程系统与中心处理系统进行双向数据传输。分布式远程系统与中心处理系统通讯的数据信息有身份验证请求信息、预警模型说明信息、预警数据信息；中心处理系统向分布式远程系统通讯的信息数据有身份验证信息、预警数据信息、定时预警控制信息。
中心处理系统数据库有：航班数据，航班日期、航班号、航班任务、机型、机号、航班类型、出发地、目的地、计划出发时间、计划到达时间、预计出发时间、预计到达时间、实际出发时间、实际到达时间、离港延误时间、到港延误时间、延误编码、登机状态、登机门、机位、转盘；分布式远程系统注册数据，分布式远程系统编号ID、预警模型编号、预警模型说明；样本信息，训练样本编号、训练数据编号、测试样本编号、测试数据编号；预警模型评估信息，预警模型编号、测试样本编号、评估值。
本发明的软硬件系统构成和实施过程：
硬件组成分为计算设备和通信设备。计算设备主要有计算机服务器和计算机工作站。通信设备主要有计算局域网和计算机广域网。计算机服务器通过局域网与机场数据采集装置相连。计算机服务器通过广域网与计算机工作站相连。
1、计算机服务器将从机场数据采集装置采集的信息进行整合、存储、刷新现有航班数据，对已经完成的航班计算其离港延误时间和到港延误时间。
2、计算机服务器接受计算机工作站的连接请求，验证并注册身份信息。
3、计算机工作站的注册在计算机服务器端完成。
4、计算机工作站的身份信息由计算机服务器统一分配，并存储在服务器数据库中，不能随意更改。
5、计算机服务器通过局域网与机场数据采集装置相连。计算机服务器通过广域网与计算机工作站相连。
6、数据结构：计算机服务器数据库有：(1)航班数据表：航班日期、航班号、航班任务、机型、机号、航班类型、出发地、目的地、计划出发时间、计划到达时间、预计出发时间、预计到达时间、实际出发时间、实际到达时间、离港延误时间、到港延误时间、延误编码、登机状态、登机门、机位、转盘；(2)分布式远程系统注册数据表：分布式远程系统编号ID、预警模型编号、预警模型说明；(3)训练样本表：训练样本编号、训练数据编号；(4)测试样本表。测试样本编号、测试数据编号；(5)预警评估表：预警模型编号、测试样本编号、评估值。
7、处理过程：(1)计算机服务器监听计算机工作站连接状态；(2)计算机服务器当发现有工作站接入时对其进行身份验证；(3)计算机服务器对新接入的工作站进行训练；(4)计算机服务器对所有接入的工作站按事先设定好的计划进行训练及评估；(5)计算机服务器将实时数据整理后发送给各工作站，并收集预警结果，结合对各预警模型的评估报告进行不确定推理，得出综合预警结果。
Claims (8)
1.一种开放式航班延误预警系统，包括中心处理系统和分布式远程系统两组成部分，其特征是：中心处理系统包括计算机服务器、预警结果显示器和机场数据采集装置三部分，计算机服务器通过数据网络与机场数据采集装置相连，数据采集装置将机场内航班运行的实时数据通过局域网传输给计算机服务器加以处理，计算机服务器相连预警结果显示器，计算机服务器处理得到的预警结果通过预警显示器显示；分布式远程系统包括通讯系统和预警系统两部分；分布式远程系统通过计算机广域网与中心处理系统相连，二者按照通讯协议进行交互通讯。
2.根据权利要求1所述的开放式航班延误预警系统，其特征是：计算机服务器和机场数据采集装置相连的数据网络为计算机有线局域网络。
3.根据权利要求1所述的开放式航班延误预警系统，其特征是：分布式远程系统数量为不少于1个。
4.根据权利要求1所述的开放式航班延误预警系统的处理方法，中心处理系统和分布式远程系统双向交换数据，其特征是：中心处理系统采集机场实时数据并加以处理，生成预警模型样本数据，并将预警样本数据传输给分布式远程系统；分布式远程系统接收预警样本数据，预警结果传输给中心处理系统；中心处理系统将接收到的预警数据结果与机场实际数据进行比对，得到航班延误预警信息数据，并显示在相连的预警结果显示器。
5.根据权利要求4所述的开放式航班延误预警系统的处理方法，其特征是：中心处理系统计算机服务器通过计算机有线局域网络采集机场航班信息数据库数据。
6.根据权利要求4所述的开放式航班延误预警系统的处理方法，其特征是：中心处理系统通过计算机广域网络与分布式远程系统进行双向通讯，中心处理系统验证分布式远程系统的惟一身份验证ID码验证，通过验证的分布式远程系统与中心处理系统进行双向数据传输。
7.根据权利要求6所述的开放式航班延误预警系统的处理方法，其特征是：分布式远程系统与中心处理系统通讯的数据信息有身份验证请求信息、预警模型说明信息、预警数据信息；中心处理系统向分布式远程系统通讯的信息数据有身份验证信息、预警数据信息、定时预警控制信息。
8.根据权利要求4所述的开放式航班延误预警系统的处理方法，其特征是：中心处理系统采集机场实时数据有：航班数据，航班日期、航班号、航班任务、机型、机号、航班类型、出发地、目的地、计划出发时间、计划到达时间、预计出发时间、预计到达时间、实际出发时间、实际到达时间、离港延误时间、到港延误时间、延误编码、登机状态、登机门、机位、转盘；分布式远程系统注册数据，分布式远程系统编号ID、预警模型编号、预警模型说明；样本信息，样本编号、数据编号。
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