空中交通管理數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)研究

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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(shù)，提高我國空中交通運轉(zhuǎn)的流暢性。文章以數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)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(nèi)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(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)；空中交通管理系統(tǒng)；系統(tǒng)開發(fā)

1數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)和空中交通管理系統(tǒng)的概念

1.1數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)

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(gòu)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(gòu)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(zhuǎn)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(gòu)成，能夠提供交通管制、航情報告服務、氣相信息、警告服務等?？梢员ＷC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(shù)的空中交通管理

2.1構(gòu)成

整個數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)在空中管理中的構(gòu)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(jié)構(gòu)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(zhuǎn)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(shù)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(shù)目錄對數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)庫進行優(yōu)化、重構(gòu)。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(guān)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(zhuǎn)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(guān)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(jié)構(gòu)，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(diào)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(nèi)部關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)倉庫，各單位選取其中與自己有關(guān)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(guān)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(guān)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?qū)崿F(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(lǐng)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(diào)整。

3結(jié)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(shù)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(shù)的交通管理系統(tǒng)設計[A].2006北京地區(qū)高校研究生學術(shù)交流會———通信與信息技術(shù)會議論文集（下）[C].2006北京地區(qū)高校研究生學術(shù)交流會———通信與信息技術(shù)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