海外航司航企航班运行调度建设参考

航班运行及调度

  • 航班运行 / Flight Operations
  • Flight operation process is a form of aircraft applications. The optimization of flight process is the objective of flight operation efficiency, effectiveness, and efficacy. The core task of the avionics systems is the organization and management of flight processes.

  • 地服保障 / Ground Handling
  • The services provided while the plane is on the ground, including but not limited within Check-in, Boarding, Ramp handling, Maintenance, Cleaning, Catering, Fuelling, etc.

    按照《闲话航司各类化(3)- 泛运控》中所建议和介绍,航司更多的需要朝着集中运行调度机保障的方向建设,将空侧、陆侧、场内进行全面的、一体化的运行控制和调度保障。

    闲话航司各类化(3)- 泛运控:
    https://www.toutiao.com/i6873385121056031244/


    国内运控等领域的建设现状

    国内航司ODS与FOC及HCC的建设只是某一个大型系统的表征或外部轮廓,但是核心是提升运行数据的价值,最大化的推动运行领域数字化转型,国外航司普遍走在了前面。

    “如下,为了避免过多分享当前几大航司运控及地服和枢纽保障几个领域现状,所以使用的三年前的航司运控领域的建设现状及国内厂商的能力情况,与海外航司三年前的情况进行对比。”

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    海内外航司及航企的运控领域的建设状况和实绩

    以汉莎、美航、联邦快递,和海外航企产品体系,以及国内几大航的实绩来聚焦国际型航司航网和运行调度及保障层面的综合智能化发展之路。

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    (1)LH

  • 自2005年伊始,LH历经3年多规划及设计,和相关改造及实施,实现了PSS及运控的全体系SOA及BPM重组。梳理出了清晰的企业架构和发展建设的基础。
  • 例如后续的KDI及常客等系统建设,都基于此进行快速集成和升级改造。
  • 2015年开始进入iOCC的全面建设新一代运行调度体系,并推进平台化及产品化,融合机场与第三方运行资源,为LH的多元化业务,例如机务、货运等的业务延伸,提供了数字化平台的全面支撑。并且其注重与机场及地服等运行保障的高度融合。
  • 汉莎运控基于SOA转型起步,逐步建立运行体系的大集成,最后演进为现在的集成运控平台及体系。【EAI > SOA > SaaS > AIP】

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    汉莎SOA化架构参考:在当时就已经超前的强调消息驱动及数据服务化的SOA集成模式,引入NGDS及TIBCO厂商的专业服务来优化SOA体系。

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    “LH的成功,甚至LH System的成功,我认为更多的是其从SOA & ESB概念等的应用建设伊始就走在了全球信息化的最前列,其在07年就已经完成全部航司系统的SOA化了,这是国内航司到15之前还在很多领域无法实现的标准和架构能力。”

    NGDS可以在良好的ODS基础之上,1天之内上线一个生产系统的数据服务。现在已经有成熟产品可以替代,但运行领域存在的价值依然强烈。

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    (2)EDS & AA

  • 以AIP、ODS/ODES等平台化能力建设为主。
  • 航空公司集成平台及运行数据体系是产品化和支撑航司运行转型的关键技术和产品化方向。
  • 并且强化行业特质的运行系统集成与行业运行数据模型及体系建设。
  • 美航等很明确运行调度及协同在全球航班运行及机场枢纽和空管协同的最关键问题是看清看准看全航班运行数据及航班信息,ODS及ODES是关键手段。

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    ODS化:分散在不同飞行、运行、机组、机场、空管、第三方、营销等的业务系统及应用中的数据,按照特定维度(航班、登机口、飞机等)、时序标识、来源标识等,结构化的进行整合,体现运行状态及变化的全景信息。

    NGDS化:基于高质量及结构化的运行全景数据,按照标准和权限定义,快速依据业务需求提供数据服务。

    ODS强调的结构化主数据体系建设,并将行业标准及运行规范融入到数据建模及数据体系建设中,提供航班运行相关全领域的关联数据及运行信息现状。

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    数据治理,或基于元数据和主数据的治理必须包含在其中,但是并不是要进行从数据源进行全面数据治理相关工作,更多的是制定行业的、业务相关的数据标准和数据模型,让其承载集成之后的各类运行及保障数据,甚至各类报文,形成体系的数据和信息实时存储及对外服务、发布的体系及信息标准。

    ODS在运行、地服、机场、空管等视角均是通用的理论及体系,只是存储及提供消费的运行数据不同,其将简化运行系统在数据交换上的繁琐及实时性要求。

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    以机场领域为例、AODB即机场ODS落地成果。

    其将机场相关地服保障的资源信息及咨询状态、短期计划、保障任务及调度、航班动态、旅客信息、飞机及登机口动态信息、限行规则及保障规范等均按照特定维度,例如登机口,航班、飞机等视角,将最新的数据以此为主线主键进行关联,并准确记录。

    并根据业务规则提供上下游系统的对接和一致性数据交换及消费服务。

    ODS存储的是相关的(Linkable)的飞行、运行、机务、机组、地服、空管、报文等等已经完全结构化并且关联在一起的最新数据状态和航班运行信息。

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    强调按照业务领域和行业经验,将运行中相关领域的数据按照特定的主线和关键维度进行存储和关联。

    例如航班维度,将航班作为主要业务识别信息,再将飞行计划、航班时刻、配载、地服保障任务、机务及机组调度等完全关联在其上;

    同时将航情通过、气象、空管、卫星等数据与此航班进行强关联,产生从不同视角,例如签派员视角的全链路和全景航班运行数据。

    达美在ODS基础上强调运行数据的变更历史的处理和保存及使用,将航班事件、运行调度事件、告警及航情通告等作为特定的存储方式和发布消费基础。

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    ODS存储的是相关的(Linkable)的飞行、运行、机务、机组、地服、空管、报文等等已经完全结构化并且关联在一起的最新数据状态和航班运行信息。

    可以从不同的维度,例如航班、机场、登机口、签派员等维度,拎取相关的一体系结构化数据用于调度和控制。

    但是对着运控大量非系统对接层面的触点增加,例如地服及机上物联网的增加使用,将有更多的接入手段的同时,强调业务及运行事件的捕获和集中收集和归纳处理。

    同时由于运行的大集中,更多的参与单位和职能保障环节需要被通知、反馈意见、参与调度和运行保障。则需要对于运行事件和指令进行反馈和流转,则要求有专业系统进行进行流转,但更需要特殊的数据体系进行记录和归纳处理。

    OEDS/Operational Data Engine & Store就是在此基础上衍生出来的特殊数据存储及服务体系,其本质来与之前航班运行中的Flight History等概念和应用。

    ODES便于从某一个运行主体,例如航班、保障资源、登机口等进行时序历史数据提取,用户人工智能等趋势预测及拟合分析,从而减少ODS参与数据量。

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    航班运行过程中将出现大量的变化历史,其可用于后续的各类分析,尤其是人工智能应用场景;

    则需要按照时间顺序将特定维度的数据实现进行单独存储和关联。

    (3)Jeppesen & FedEx

  • 对于主要使用OEM作为飞行运行的国际航司,为了支撑广泛的洲际航线及全球货运业务,需要大量的集成和敏捷的响应能力。
  • 对于ACARS、SITA、欧盟空管、FAA、AIDAP、WMSCR等等国际组织的对接,尤其是飞行计划、机组、MEL、NOTAM、ASM、MVT等报文对接及转化存在极大诉求。
  • 2015年之后进入全面报文及运行指令的全面及灵活敏捷对接的阶段,强调工具建设,ME。
  • 基于LH消息驱动的运控体系及DL运行消息存储的成绩,更多的航企和航司注重航班运行领域以结构化报文方式进行敏捷集成能力的建设,即消息引擎。

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    随着国际航线及跨洲飞行的增加,如何与第三方建立快速的航班信息对接和交换是关键;

    从而更全面的掌控航班运行的状态及信息,且不仅仅局限于航司范围内的数据;

    另外运行层面将更多的加快现有系统的迭代和引入更多的小而转的服务厂商及产品功能,则需要基于航班报文及航情相关信息的交互层面上有专业的工具和平台支撑。

    Jeppesen及联邦快递,ANA和美西南都将航情及航班报文交换作为主要开发和投入重点,提升数据交换和后续数字化的关键。

    结构化的报文进入ODS及ODES,方便后续存储及使用;并将航司特有航班信息及数据转换为必要的特殊报文结构,与外部进行快速对接。

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    (4)HU

  • 随着大量航司参股入股及收购,广泛的航司内部协同及联运网络,都需要更好的将集约化的运行中心建设好,实现统一控制、命令、沟通的一体化,即C3I。
  • 同时由于Sabre AirCentre等框架采购和运控专业体系建设,则更需要在集成和对接基础上,将各类业务领域多样及来自不同航司的系统有机的结合在一起,并能够以统一的运控规则和规范进行协同调度和运行指挥。
  • 2017年之后进入体系初步搭建并见效阶段。
  • HU的C3I项目是我认为国内航司最有创意和建设思路的运控项目和规划。

    流转的不仅是航班运行信息,还有大量的调度指令,越来越多的业务职能单位造成运行规则的分散且无法提升统一决策,所以为了提升沟通,C3I出现了。

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    不再只局限于原来ODS的航班动态及航情、机组及飞行等动态信息、还将运行协同中的过程及事件接入到体系中,并统一传递和记录。例如运行治理、告警及通告、预案及反馈意见、沟通及反馈等。更关键的是,其接入运行规则及限行法规进行自动预警。

    由于更多的运控沟通、及预案和指令的接入,则涉及相关报文的拆解和打包操作,用于分发或合并转发特定运行职能节点,并进行相关沟通及流转的跟踪。C3I:CommunicationCommandControl– 沟通、指令、控制

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    达美等航司也基于此理念,将各类规则与事件驱动相互融合,建立了“Delta Nervous System”/达美神经系统,来整体驱动PSS及运控各个领域的联动。

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    Delta数字基础设施(称为Delta Neurous System,DNS)由航司的信息服务部门Delta Technology开发,它接收、存储、组织、同步和分发运营航空公司所必需的所有数据。

    DNS实时地传递每天数千个“事件”的信息,从购票或登机牌扫描到登机口或到达时间的变化。通过支持不同功能的逻辑层来实现:

    (1)最接近客户的设备服务层记录事件并更新信息。组件包括预订工作站和登机牌扫描仪。

    在下一层中,信息传送通道调整数据的格式,以适合显示数据的设备,从工作站到门侧乘客信息屏幕。

    (2)公共应用程序服务允许应用程序开发人员使用可重用的工具和流程快速、轻松地创建新软件。

    (3)数据代理层从企业数据库中检索数据位,将其组装到为使用信息的业务上下文设计的包中,并确保请求者有权看到它。

    数据存储特定于特定业务应用程序的数据。

    运行数据(如时间表、航班、乘客预订、客户数据、机票和座位清单)的中央存储库。

    Teradata负责数据仓库,其中的信息汇总用于趋势分析和预测。

    运行事务处理设施(TPF)操作系统的IBM大型机,为高速和大容量事务量身定制,管理操作和预订系统。其他非TPF大型机系统运行在OS/390操作系统上。

    DNS使用中间件,包括IBM的MQSeries产品和Tibco软件公司的会合、业务工程和业务连接,将数据从一个系统移动到另一个系统。其自主开发的集成平台可以处理各种各样的信息源,如大型机TPF事务、业务应用程序和来自业务合作伙伴的外部消息传递。

    (5)EDS

  • 以AIP、ODS/ODES等平台化能力建设为主。
  • 航空公司集成平台及运行数据体系是产品化和支撑航司运行转型的关键技术和产品化方向。
  • 并且强化行业特质的运行系统集成与行业运行数据模型及体系建设。
  • 由于运行系统较强的专业性及稳定性要求,更多的海外航司采用集成平台的理念和产品来支撑运控的大集成及延展,相同案例也用于PSS的集成。

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    避免业务及技术升级造成的现有专业系统的改造及稳定性问题。

    将航司特定标准和体系以规范化的模式落地和作为后续对接的标准。

    新采购及接入系统以插拔模式新型对接和改造定制,但必须遵循现有集成平台的标准。

    封装各类必要的运控等领域的业务组件及技术功能,提高业务与技术的松耦合。

    将运行数据体系进行完美封装和内部循环。

    集成平台是各类集成技术设计及开发的技术体系,但最关键的是将运控行业及民航特质的架构用于其中,解决运行数据及数据服务对于业务的可插拔性。

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    ODS、ODES、数据服务、消息驱动、SOA体系支撑、数据及服务安全、消息引擎及集成工具等等,都是其必要的技术组成部分。

    (6)CA, MU

  • 以建设Control Center和Hub为目标,解决之前外围系统过多,系统重叠定位等问题,充分聚焦在运控数据体系的建设上。
  • 随着枢纽机场及航网衔接的在竞争和除开中起到的重要性,以及成本和效率的压力,国内大航司开始聚焦集约化及标准化运行调度建设。
  • SOC外围系统整合、SOC及ODS、HCC全球大地服等等被强烈聚焦。
  • 国内大航司普遍结合内外部资源和专业服务,进行ODS及ODES等的数据体系建设,并强化运行体系的C3I的落地。【国航外围系统整合、东航ODS等】

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    梳理及汇聚运行分散的数据的同时优化林立的运行应用及系统体系。

    不仅仅局限于依照国际标准或行业厂商的经验,建立运行数据库,更关注如何拉通运行各个业务领域和运控信息,及实时交换。

    同时强化作为后续领域数据分析及决策,和大数据深度应用的基础,参考和借鉴ODES等的建设思路,定位好各个数据体系和相互之间关系。

    综合利用技术去对接和应对数据体系及智能建设中不同数据使用及消费的场景。

    事件驱动、流程管理、总线集成是重点。

    国内航司还普遍聚焦运行及地服的一体化建设,及多枢纽机场的协同运控体系建设,强调运控数据及C3I的广泛、全局及体系应用。【国航全球大地服项目】

    海外航司航企航班运行调度建设参考

    集中管控与分级:各级中心的互动;资源及中心的互动。

    线上线下互动:任务推送;任务节点更新。

    决策与执行的平衡:决策的全局性;执行的现场性;状态的透明性。

    空空与空地一体:运控与机场一体;枢纽与枢纽一体;航司与空管一体。


    IDS及运控大数据时代

    在“集成集约、通达协同”基础上,航司运行逐渐强调IDS(Informational Data Store)的建设,去提高运行数据的洞察及商业智能应用对于运行的智能化价值。

    海外航司航企航班运行调度建设参考

    一套按照时序和主题建立的运行领域的数据仓库,或EDW。

    相对局限用于运行领域的各类l离线深度分析及智能决策,例如专家系统的数据输入源头。

    基于航班动态,将全部航班的变化按照航班、登机口、签派员、坐席、机场、机组等将基本全部相关的数据进行镜像的存储。

    一般来自于运控中航班事件数据库,或ODES的数据,即以此作为数据源头。

    航司随着大数据技术的飞速发展,运控领域原有的演进路径顺势升级:从原来IDS的领域数据仓库模式,直接跳接到全面大数据,但ODS及AIP等理念依旧。

    海外航司航企航班运行调度建设参考

    IDS这种领域型的数据仓库被替代,起步较晚的数据湖也被替代和融入大数据平台及体系。

    专业航企及国际航司开始建立自己的大数据平台及高级应用;

    并逐步引入更多的非运行运控的数据;

    同时增强对于运行领域的实时应用场景的设计及开发应用。

    基于全新的大数据技术及云计算,海外航司逐步建立更全面的数据分析及智能决策的大数据应用,并不仅局限于离线应用场景,而提升其实时应用场景。

    海外航司航企航班运行调度建设参考

    大量航司开始基于实时及历史数据的进行量化的辅助决策及建议,尤其是海外航司在枢纽机场,利用数据及专家知识库等建立针对性协同决策数据应用。

    海外航司航企航班运行调度建设参考

    运控的一体化超集成

    集成化运行调度及控制不仅仅是协作模式,更需要专业的集成系统的建设,提升一线航班运行人员的综合体验和全局把控能力。【iOCC】

    海外航司航企航班运行调度建设参考

    Lufthansa通过IOCC应对不断变化的市场动态,增强适应性、集成性、速度和经济性,实现卓越的运营和财务实力,以成熟技术为后盾的新业务模型;并将运行控制中心与法兰克福航空枢纽的地面功能系统在一起。

    其是汉莎航空项目“未来运行控制”的基本组成部分,该计划优化了汉莎航空运营控制的内部流程,IT和基础设施。

    数以百万计的乘客,数千个航班,无数的流程得到无缝协同。

    从改进的跨部门优化中受益并更轻松地控制运营复杂性。提供了与航司运营相关和特定的关键性能和关键中断指标。员工将受益于其运作的全面而综合的支撑。

    集成的运行体系需要直观和协同的运行用户界面,来提供一致和与业务紧密结合的操作和使用,并能够快速与智能应用进行集成和配合。

    海外航司航企航班运行调度建设参考

    海外航司航企航班运行调度建设参考

    运控调度、地服保障等的全面集成是方向

    “泛运控”领域,即飞行运行调度控制(从航班计划及管理、到各类保障资源计划及排班、再到实时飞行及航班运行调度、安全及保障调度、航延恢复及应急处置等),需要从触点、业务、系统/应用、数据、流程、企业资源等几个层面,依次从连接、标准、架构、迭代四个视角进行综合性的航司规划及设计,形成航司企业级的转型职能战略。

    海外航司航企航班运行调度建设参考

    来源:AirlineDataPlus

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