專利名稱：一種開放式航班延誤預警系統(tǒng)及其處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于人工智能與民航技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種丌放式航班延誤預警系統(tǒng)及 其處理方法。
背景技術(shù)：
目前，公知技術(shù)航班大面積延誤預警方式主要有以下幾個手段通過機場跑道、航 空器、飛行機組等競爭資源進行調(diào)度優(yōu)化，計算當前運行狀態(tài)下的最小延誤時間；根據(jù) 歷史數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，計算當前運行狀態(tài)下延誤的條件概率值。前者主要考慮的是客 觀因素的影響，但往往只能給出一個理論上的最小延誤代價。實際運行中，延誤往往高 于理論最小值，容易造成漏警。后者則是建立在大量數(shù)據(jù)下的統(tǒng)計規(guī)律，力求通過統(tǒng)計 方法給出延誤的概率。然而，這種方法往往只是在大量預警中有比較好的統(tǒng)計效果，而 對于一次特定的預警往往只能給出一個模糊的結(jié)果。同時，由于這種方法完全從統(tǒng)計規(guī) 律出發(fā)，往往不能給出導致延誤的客觀原因，使得預警結(jié)果缺乏說服力，給應(yīng)用帶來相 當?shù)穆闊?

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題，而提供一種開放式航班延誤預警系統(tǒng)。 本發(fā)明的目的之一是提供自動化的航班大面積延誤預警，為機場、航空公司及旅客 提供必要的預警信息。
本發(fā)明開放式航班延誤預警系統(tǒng)的技術(shù)方案是
開放式航班延誤預警系統(tǒng)，有中心處理系統(tǒng)和分布式遠程系統(tǒng)，其特點是中心處 理系統(tǒng)有計算機服務(wù)器、預警結(jié)果顯示器和機場數(shù)據(jù)采集裝置三部分，計算機服務(wù)器通 過局域網(wǎng)與機場數(shù)據(jù)采集裝置相連，數(shù)據(jù)采集裝置將機場內(nèi)航班運行的實時數(shù)據(jù)通過局 域網(wǎng)傳輸給計算機服務(wù)器加以處理，處理后得到的預警語境結(jié)果通過預警顯示器顯示； 分布式遠程系統(tǒng)包括通訊系統(tǒng)和預警系統(tǒng)兩部分；分布式遠程系統(tǒng)通過廣域網(wǎng)與中心處 理系統(tǒng)相連，二者按照特定的通訊協(xié)議進行交互。
本發(fā)明開放式航班延誤預警系統(tǒng)還可以采用如下技術(shù)措施-
所述的開放式航班延誤預警系統(tǒng)，其特點是計算機服務(wù)器和機場數(shù)據(jù)采集裝置相
連的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)為計算機有線局域網(wǎng)絡(luò)。
所述的開放式航班延誤預警系統(tǒng)，其特點是:'分布式遠程系統(tǒng)數(shù)量為不少于1個。 本發(fā)明的目的之二是對所做出的預警信息提供必要的預警理由及各預警事件之間的
邏輯關(guān)系。
本發(fā)明開放式航班延誤預警系統(tǒng)的處理方法采取的技術(shù)方案是
開放式航班延誤預警系統(tǒng)的處理方法，中心處理系統(tǒng)和分布式遠程系統(tǒng)雙向交換數(shù) 據(jù)，其特點是中心處理系統(tǒng)采集機場實時數(shù)據(jù)并加以處理，生成預警模型樣本數(shù)據(jù)， 并將預警樣本數(shù)據(jù)傳輸給分布式遠程系統(tǒng)；分布式遠程系統(tǒng)接收預警樣本數(shù)據(jù)，預警結(jié)
果傳輸給中心處理系統(tǒng)；中心處理系統(tǒng)將接收到的預警數(shù)據(jù)結(jié)果與機場實際數(shù)據(jù)進行比 對，得到航班延誤預警信息數(shù)據(jù)，并顯示在相連的預警結(jié)果顯示器。
本發(fā)明開放式航班延誤預警系統(tǒng)的處理方法還可以釆用如下技術(shù)措施
所述的開放式航班延誤預警系統(tǒng)的處理方法，其特點是中心處理系統(tǒng)計算機服務(wù) 器通過計算機有線局域網(wǎng)絡(luò)采集機場航班信息數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)。
所述的開放式航班延誤預警系統(tǒng)的處理方法，其特點是中心處理系統(tǒng)通過計算機 廣域網(wǎng)絡(luò)與分布式遠程系統(tǒng)進行雙向通訊，中心處理系統(tǒng)驗證分布式遠程系統(tǒng)的惟一身 份驗證ID碼驗證，通過驗證的分布式遠程系統(tǒng)與中心處理系統(tǒng)進行雙向數(shù)據(jù)傳輸。
所述的開放式航班延誤預警系統(tǒng)的處理方法，其特點是分布式遠程系統(tǒng)與中心處 理系統(tǒng)通訊的數(shù)據(jù)信息有身份驗證請求信息、預警模型說明信息、預警數(shù)據(jù)信息；中心 處理系統(tǒng)向分布式遠程系統(tǒng)通訊的信息數(shù)據(jù)有身份驗證信息、預警數(shù)據(jù)信息、定時預警 控制信息。
所述的開放式航班延誤預警系統(tǒng)的處理方法，其特點是中心處理系統(tǒng)采集機場實 時數(shù)據(jù)有航班數(shù)據(jù)，航班日期、航班號、航班任務(wù)、機型、機號、航班類型、出發(fā)地、 目的地、計劃出發(fā)時間、計劃到達時間、預計出發(fā)時間、預計到達時間、實際出發(fā)時間、 實際到達時間、離港延誤時間、到港延誤時間、延誤編碼、登機狀態(tài)、登機門、機位、 轉(zhuǎn)盤；分布式遠程系統(tǒng)注冊數(shù)據(jù)，分布式遠程系統(tǒng)編號ID、預警模型編號、預警模型說 明；樣本信息，樣本編號、數(shù)據(jù)編號。
本發(fā)明特征 1、 中心處理系統(tǒng)。
1.1 中心處理系統(tǒng)中的機場數(shù)據(jù)采集裝置通過有線網(wǎng)絡(luò)與機場航班數(shù)據(jù)庫連接，
主要技術(shù)手段是通過機場航班服務(wù)管理信息系統(tǒng)提供的Web Service實時采集數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù) 采集裝置將接收到的航班數(shù)據(jù)進行歸一化處理，使其具有標準的航班運行信息特征。
1.2 中心處理系統(tǒng)將歸一化的機場運行數(shù)據(jù)保存至數(shù)據(jù)庫中，并根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的 機場運行數(shù)據(jù)自動按給定條件生成訓練樣本及相應(yīng)的測試樣本，計算各測試樣本的標準 預警值。
1.3 中心處理系統(tǒng)將根據(jù)設(shè)定好的條件將新生成的訓練及測試樣本傳輸給各分 布式遠程系統(tǒng)，同時收集各分布式遠程系統(tǒng)的測試結(jié)果。中心處理系統(tǒng)根據(jù)各分布式遠 程系統(tǒng)測試結(jié)果與標準預警結(jié)果的比對給出對各遠程系統(tǒng)的評估，并將評估結(jié)果記錄到 數(shù)據(jù)庫中。
1.4 中心處理系統(tǒng)檢測到有新的遠程系統(tǒng)接入時，會將以往所有的訓練及測試樣 本逐一發(fā)送給新接入的遠程系統(tǒng)，并收集新系統(tǒng)在各測試樣本上的預警結(jié)果。中心處理 系統(tǒng)根據(jù)各測試樣本的預警結(jié)果與標準預警結(jié)果的比對情況給出對新系統(tǒng)的評估，并記 錄至數(shù)據(jù)庫中。
1.5 中心處理系統(tǒng)接收到預警命令后，會將當前航班運行數(shù)據(jù)制作成測試樣本并 發(fā)送給各分布式遠程系統(tǒng)，并收集各遠程系統(tǒng)得預警結(jié)果。中心處理系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)庫中 記錄的各預警模型的評估報告給出綜合預警結(jié)果及相應(yīng)的理由及說明性信息。
1.6 中心處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計
1.6.1航班數(shù)據(jù)表。航班日期、航班號、航班任務(wù)、機型、機號、航班類型、出 發(fā)地、目的地、計劃出發(fā)時間、計劃到達時間、預計出發(fā)時間、預計到達時間、實際出 發(fā)時間、實際到達時間、離港延誤時間、到港延誤時間、延誤編碼、登機狀態(tài)、登機門、 機位、轉(zhuǎn)盤。
1.6.2遠程系統(tǒng)注冊登記表。分布式遠程系統(tǒng)編號ID、密碼。
1.6.3預警模型表。分布式遠程系統(tǒng)編號ID、預警模型編號、預警模型說明。
1.6.4訓練樣本表。訓練樣本編號、訓練數(shù)據(jù)編號。
1.6.5測試樣本表。測試樣本編號、測試數(shù)據(jù)編號
1.6.6預警評估表。預警模型編號、測試樣本編號、評估值
2、 分布式遠程系統(tǒng)
2.1分布式遠程系統(tǒng)首次與中心處理系統(tǒng)時，會發(fā)送系統(tǒng)身份驗證信息，包括分布 式遠程系統(tǒng)編號ID和密碼兩部分。2.2分布式遠程系統(tǒng)收到中心處理系統(tǒng)發(fā)送的訓練樣本后，會將訓練樣本交給系統(tǒng) 內(nèi)各預警模型進行學習。
2.3分布式遠程系統(tǒng)收到中心處理系統(tǒng)發(fā)送的測試樣本后，會將測試樣本交給系統(tǒng) 內(nèi)各預警模型進行預警，并將預警結(jié)果發(fā)送到中心處理系統(tǒng)。 本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果-
幵放式航班延誤預警系統(tǒng)及其處理方法是一種能對航班運行數(shù)據(jù)進行實時預警的技 術(shù)方案，可廣泛應(yīng)用在民航機場，主要的應(yīng)用人群是機場工作人員和航空公司工作人員。 本發(fā)明實時采集航班信息，通過對各種預警模型的長期訓練與測試，綜合評判各預警模 型的適用性及效果；當進行實際預警時可以根據(jù)各預警模型提供的預警信息及該模型的 評估報告給出綜合型的結(jié)論。彌補了現(xiàn)有方法的不足，提高了預警的準確性和可解釋性。


圖l是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意框圖2是中心處理系統(tǒng)處理分布式遠程系統(tǒng)注冊流程圖； 圖3是中心處理系統(tǒng)對分布式遠程系統(tǒng)進行評估流程圖； 圖4是分布式遠程系統(tǒng)工作流程圖； 圖5是中心處理系統(tǒng)預警流程圖。
具體實施例方式
為能進一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖 詳細說明如下
請參閱圖1、圖2、圖3、圖4和圖5。
實施例1
開放式航班延誤預警系統(tǒng)，有中心處理系統(tǒng)和分布式遠程系統(tǒng)，其特點是中心處
理系統(tǒng)有計算機服務(wù)器、預警結(jié)果顯示器和機場數(shù)據(jù)采集裝置三部分，計算機服務(wù)器通 過計算機有線局域網(wǎng)與機場數(shù)據(jù)采集裝置相連，數(shù)據(jù)采集裝置將機場內(nèi)航班運行的實時 數(shù)據(jù)通過局域網(wǎng)傳輸給計算機服務(wù)器加以處理，處理后得到的預警語境結(jié)果通過預警顯
示器顯示；分布式遠程系統(tǒng)包括通訊系統(tǒng)和預警系統(tǒng)兩部分；分布式遠程系統(tǒng)通過廣域 網(wǎng)與中心處理系統(tǒng)相連，二者按照特定的通訊協(xié)議進行交互。 實施例2
實施例1的開放式航班延誤預警系統(tǒng)的處理方法，中心處理系統(tǒng)和分布式遠程系統(tǒng)
雙向交換數(shù)據(jù)，其中心處理系統(tǒng)采集機場實時數(shù)據(jù)并加以處理，生成預警模型樣本數(shù)據(jù)， 并將預警樣本數(shù)據(jù)傳輸給分布式遠程系統(tǒng)；分布式遠程系統(tǒng)接收預警樣本數(shù)據(jù)，預警結(jié) 果傳輸給中心處理系統(tǒng)；中心處理系統(tǒng)將接收到的預警數(shù)據(jù)結(jié)果與機場實際數(shù)據(jù)進行比 對，得到航班延誤預警信息數(shù)據(jù)，并顯示在相連的預警結(jié)果顯示器。
中心處理系統(tǒng)計算機服務(wù)器通過計算機有線局域網(wǎng)絡(luò)采集機場航班信息數(shù)據(jù)庫數(shù) 據(jù)。中心處理系統(tǒng)通過計算機廣域網(wǎng)絡(luò)與分布式遠程系統(tǒng)進行雙向通訊，中心處理系統(tǒng) 驗證分布式遠程系統(tǒng)的惟一身份驗證ID碼驗證，通過驗證的分布式遠程系統(tǒng)與中心處理 系統(tǒng)進行雙向數(shù)據(jù)傳輸。分布式遠程系統(tǒng)與中心處理系統(tǒng)通訊的數(shù)據(jù)信息有身份驗證請 求信息、預警模型說明信息、預警數(shù)據(jù)信息；中心處理系統(tǒng)向分布式遠程系統(tǒng)通訊的信 息數(shù)據(jù)有身份驗證信息、預警數(shù)據(jù)信息、定時預警控制信息。.
中心處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫有航班數(shù)據(jù)，航班日期、航班號、航班任務(wù)、機型、機號、 航班類型、出發(fā)地、目的地、計劃出發(fā)時間、計劃到達時間、預計出發(fā)時間、預計到達 時間、實際出發(fā)時間、實際到達時間、離港延誤時間、到港延誤時間、延誤編碼、登機 狀態(tài)、登機門、機位、轉(zhuǎn)盤；分布式遠程系統(tǒng)注冊數(shù)據(jù)，分布式遠程系統(tǒng)編號ID、預警 模型編號、預警模型說明；樣本信息，訓練樣本編號、訓練數(shù)據(jù)編號、測試樣本編號、 測試數(shù)據(jù)編號；預警模型評估信息，預警模型編號、測試樣本編號、評估值。
本發(fā)明的軟硬件系統(tǒng)構(gòu)成和實施過程
硬件組成分為計算設(shè)備和通信設(shè)備。計算設(shè)備主要有計算機服務(wù)器和計算機工作站。 通信設(shè)備主要有計算局域網(wǎng)和計算機廣域網(wǎng)。計算機服務(wù)器通過局域網(wǎng)與機場數(shù)據(jù)采集 裝置相連。計算機服務(wù)器通過廣域網(wǎng)與計算機工作站相連。 .
1、 計算機服務(wù)器將從機場數(shù)據(jù)采集裝置采集的信息進行整合、存儲、刷新現(xiàn)有航班 數(shù)據(jù)，對已經(jīng)完成的航班計算其離港延誤時間和到港延誤時間。
2、 計算機服務(wù)器接受計算機工作站的連接請求，驗證并注冊身份信息。
3、 計算機工作站的注冊在計算機服務(wù)器端完成。
4、 計算機工作站的身份信息由計算機服務(wù)器統(tǒng)一分配，并存儲在服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中， 不能隨意更改。
5、 計算機服務(wù)器通過局域網(wǎng)與機場數(shù)據(jù)采集裝置相連。計算機服務(wù)器通過廣域網(wǎng)與 計算機工作站相連。
6、 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)計算機服務(wù)器數(shù)據(jù)庫有(l)航班數(shù)據(jù)表航班日期、航班號、航班任
務(wù)、機型、機號、航班類型、出發(fā)地、目的地、計劃出發(fā)時間、計劃到達時間、預計出 發(fā)時間、預計到達時間、實際出發(fā)時間、實際到達時間、離港延誤時間、到港延誤時間、 延誤編碼、登機狀態(tài)、登機門、機位、轉(zhuǎn)盤；(2)分布式遠程系統(tǒng)注冊數(shù)據(jù)表分布式 遠程系統(tǒng)編號ID、預警模型編號、預警模型說明；(3)訓練樣本表訓練樣本編號、 訓練數(shù)據(jù)編號；(4)測試樣本表。測試樣本編號、測試數(shù)據(jù)編號；(5)預警評估表 預警模型編號、測試樣本編號、評估值。
7、處理過程(1)計算機服務(wù)器監(jiān)聽計算機工作站連接狀態(tài)；(2)計算機服務(wù)器 當發(fā)現(xiàn)有工作站接入時對其進行身份驗證；(3)計算機服務(wù)器對新接入的工作站進行訓 練；(4)計算機服務(wù)器對所有接入的工作站按事先設(shè)定好的計劃進行訓練及評估；(5) 計算機服務(wù)器將實時數(shù)據(jù)整理后發(fā)送給各工作站，并收集預警結(jié)果，結(jié)合對各預警模型 的評估報告進行不確定推理，得出綜合預警結(jié)果。
權(quán)利要求
1.一種開放式航班延誤預警系統(tǒng)，包括中心處理系統(tǒng)和分布式遠程系統(tǒng)兩組成部分，其特征是中心處理系統(tǒng)包括計算機服務(wù)器、預警結(jié)果顯示器和機場數(shù)據(jù)采集裝置三部分，計算機服務(wù)器通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與機場數(shù)據(jù)采集裝置相連，數(shù)據(jù)采集裝置將機場內(nèi)航班運行的實時數(shù)據(jù)通過局域網(wǎng)傳輸給計算機服務(wù)器加以處理，計算機服務(wù)器相連預警結(jié)果顯示器，計算機服務(wù)器處理得到的預警結(jié)果通過預警顯示器顯示；分布式遠程系統(tǒng)包括通訊系統(tǒng)和預警系統(tǒng)兩部分；分布式遠程系統(tǒng)通過計算機廣域網(wǎng)與中心處理系統(tǒng)相連，二者按照通訊協(xié)議進行交互通訊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的開放式航班延誤預警系統(tǒng)，其特征是計算機服務(wù)器和機場數(shù) 據(jù)采集裝置相連的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)為計算機有線局域網(wǎng)絡(luò)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的開放式航班延誤預警系統(tǒng)，其特征是分布式遠程系統(tǒng)數(shù)量為 不少于1個。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的開放式航班延誤預警系統(tǒng)的處理方法，中心處理系統(tǒng)和分布式 遠程系統(tǒng)雙向交換數(shù)據(jù)，其特征是中心處理系統(tǒng)采集機場實時數(shù)據(jù)并加以處理，生 成預警模型樣本數(shù)據(jù)，并將預警樣本數(shù)據(jù)傳輸給分布式遠程系統(tǒng)；分布式遠程系統(tǒng)接 收預警樣本數(shù)據(jù)，預警結(jié)果傳輸給中心處理系統(tǒng)；中心處理系統(tǒng)將接收到的預警數(shù)據(jù) 結(jié)果與機場實際數(shù)據(jù)進行比對，得到航班延誤預警信息數(shù)據(jù)，并顯示在相連的預警結(jié) 果顯示器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的開放式航班延誤預警系統(tǒng)的處理方法，其特征是中心處理系 統(tǒng)計算機服務(wù)器通過計算機有線局域網(wǎng)絡(luò)采集機場航班信息數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的開放式航班延誤預警系統(tǒng)的處理方法，其特征是中心處理系 統(tǒng)通過計算機廣域網(wǎng)絡(luò)與分布式遠程系統(tǒng)進行雙向通訊，中心處理系統(tǒng)驗證分布式遠 程系統(tǒng)的惟一身份驗證ID碼驗證，通過驗證的分布式遠程系統(tǒng)與中心處理系統(tǒng)進行 雙向數(shù)據(jù)傳輸。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的開放式航班延誤預警系統(tǒng)的處理方法，其特征是分布式遠程 系統(tǒng)與中心處理系統(tǒng)通訊的數(shù)據(jù)信息有身份驗證請求信息、預警模型說明信息、預警數(shù)據(jù)信息；中心處理系統(tǒng)向分布式遠程系統(tǒng)通訊的信息數(shù)據(jù)有身份驗證信息、預警數(shù)據(jù)信息、定時預警控制信息。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的開放式航班延誤預警系統(tǒng)的處理方法，其特征是中心處理系 統(tǒng)采集機場實時數(shù)據(jù)有航班數(shù)據(jù)，航班日期、航班號、航班任務(wù)、機型、機號、航 班類型、出發(fā)地、目的地、計劃出發(fā)時間、計劃到達時間、預計出發(fā)時間、預計到達 時間、實際出發(fā)時間、實際到達時間、離港延誤時間、到港延誤時間、延誤編碼、登 機狀態(tài)、登機門、機位、轉(zhuǎn)盤；分布式遠程系統(tǒng)注冊數(shù)據(jù)，分布式遠程系統(tǒng)編號ID、 預警模型編號、預警模型說明；樣本信息，樣本編號、數(shù)據(jù)編號。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種開放式航班延誤預警系統(tǒng)及其處理方法。本發(fā)明屬于人工智能與民航技術(shù)領(lǐng)域。開放式航班延誤預警系統(tǒng)，其中心處理系統(tǒng)有計算機服務(wù)器、預警結(jié)果顯示器和機場數(shù)據(jù)采集裝置三部分，計算機服務(wù)器通過局域網(wǎng)與機場數(shù)據(jù)采集裝置相連，處理后得到的預警語境結(jié)果通過預警顯示器顯示；其分布式遠程系統(tǒng)通過廣域網(wǎng)與中心處理系統(tǒng)相連。其處理方法中心處理系統(tǒng)采集機場實時數(shù)據(jù)并加以處理，生成預警模型樣本數(shù)據(jù)，并將預警樣本數(shù)據(jù)傳輸給分布式遠程系統(tǒng)；分布式遠程系統(tǒng)接收預警樣本數(shù)據(jù)，預警結(jié)果傳輸給中心處理系統(tǒng)；中心處理系統(tǒng)將延誤預警信息數(shù)據(jù)顯示在預警結(jié)果顯示器。本發(fā)明提供了自動化的航班大面積延誤預警，可廣泛應(yīng)用在民航機場。
文檔編號G08G5/00GK101359430SQ20081015189
公開日2009年2月4日 申請日期2008年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月27日
發(fā)明者丁建立, 呂宗磊, 濤 徐, 王建東, 鄭關(guān)勝 申請人:南京航空航天大學;中國民航大學