航班信息查询系统的设计与实现.pdf

分类号： 密级： U D C ： 编号： 专业硕士学位论文 （工程硕士） 航班信息查询系统的设计与实现 硕士研究生 ：赵洪峰 指 导 教 师 ：郭方方 副教授 企 业 导 师 ：陈可东 高级工程师 工 程 领 域 ：计算机技术 论文主审人 ：王慧强 教授 哈尔滨工程大学 2013 年 4 月 分类号： 密级： U D C ： 编号： 专业硕士学位论文 （工程硕士） 航班信息查询系统的设计与实现 硕 士 研 究 生硕 士 研 究 生 ：赵洪峰 指 导 教 师指 导 教 师 ：郭方方 副教授 企 业 导 师企 业 导 师 ：陈可东 高级工程师 学 位 级 别学 位 级 别 ：工程硕士 工 程 领 域工 程 领 域 ：计算机技术 所 在 单 位所 在 单 位 ：哈尔滨太平国际机场 论文提交日期论文提交日期 ：2013 年 3 月 28 日 论文答辩日期论文答辩日期 ：2013 年 4 月 27 日 学位授予单位学位授予单位 ：哈尔滨工程大学 Classified Index: U.D.C: A Dissertation for the Professional Degree of Master （Master of Engineering） The Design and Implementation of Flight Information Query Systems Candidate: Zhao Hongfeng Supervisor: Associate Prof. Guo Fangfang Business Supervisor: Senior Engineer Chen Kedong Academic Degree Applied for: Master of Engineering Specialty: Computer Technology Date of Submission: March 28,2013 Date of Oral Examination: April 27, 2013 University: Harbin Engineering University 哈尔滨工程大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。 有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注 明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文 的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声 明的法律结果由本人承担。 作者（签字） ： 日期： 年 月 日 哈尔滨工程大学 学位论文授权使用声明 本人完全了解学校保护知识产权的有关规定， 即研究生在校攻读学位期间论文工作 的知识产权属于哈尔滨工程大学。 哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送 交论文的复印件。 本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进 行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的 全部内容。 同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一 署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。 本论文（在授予学位后即可 在授予学位 12 个月后 解密后）由哈尔滨工 程大学送交有关部门进行保存、汇编等。 作者（签字） ： 导师（签字） ： 日期： 年 月 日 年 月 日 航班信息查询系统的设计与实现 摘 要 随着客流和航班数量的增长， 信息化的航班信息查询系统显得越发重要， 已经成为 机场正常运营、旅客服务水平提高和安全生产的必要条件。过去人们一直使用传统的人 工方式来进行航班信息的传递和管理，效率低下、人为差错多、时效性差，同时对于航 班信息的查询、更新和维护困难。而采用信息技术对航班信息进行管理，不仅保证了航 班信息处理和传递的准确，还能够提高工作效率，减少人为差错，降低运营成本，为提 高航班正点率提供保障，实现对旅客及各驻场单位的优质服务，使得机场管理部门以及 驻场的各大航空公司等，能够及时、方便、安全地获取航班运营信息。 结合哈尔滨太平国际机场的运营业务情况， 研究分析机场的组织结构和所属部门业 务需求，以航班信息流转为主线，采用 PowBuilder 8.0 和 Sybase12.5 为开发平台，借鉴 国、内外先进的航班信息系统开发经验，设计并实现哈尔滨太平国际机场航班信息查询 系统。 本文研究分析了国、内外大型机场航班信息查询系统的现状，针对哈尔滨太平国际 机场的实际情况，引入消息中间件技术，以消息队列的形式异步传递、检索查询信息， 降低服务器负载，使得用户能够及时、准确地发送和接收信息。同时，系统基于 MVC 模式（ModelViewController，模型-视图-控制器）进行开发，采用角色权限访问控 制技术进行系统权限的管理，提高性能、保持系统稳定性，能够有效地增强系统的安全 性，并最终实现系统。 经过详细的系统测试，对大量测试数据进行分析，表明系统达到用户需求，安全可 靠、操作简单、功能齐全，能够向机场工作人员以及驻场单位提供全面的查询系统各类 信息的途径。 关键词：航班信息查询；消息中间件；MVC 模式；访问控制 航班信息查询系统的设计与实现 Abstract With the growth in passenger traffic and the number of flights, the information technology of flight information inquiry system becomes more important. It has become a necessary condition for the normal operation of the airport, improving the level of travelers service and safety production. In the past, people have been used the traditional manual approaches to transmit and manage the flight information, which were Low efficiency, more human errors and poor timeliness. Meanwhile, it is difficult to update and maintenance. While the use of information technology to manage flight information, not only to ensure the accurate flight information processing and transmission, can also improve work efficiency, reduce human error, reduce operating costs, improve flight punctuality rate protection and Implementation of quality services for passengers and the units, making the airport management departments as well as in the field of major airlines, timely, convenient and safe access to the flight operations information. According to the actual business situation of The Harbin Tai-ping International Airport, the paper draw popular Management Information system design and implementation experience at home and abroad, analyzing the organizational structure of airport and the requirements of departments of the airport business, with flight information flow into the main line, using PowBuilder 8.0 and Sybase12.5 as development platform, learning from the advanced domestic and international development experience of flight information system, design and implementation of Harbin tai-ping international airport flight information query system. This paper analyzes the status of airport information inquiry system at home and abroad. For the needs of Harbin Taiping International Airport, the introduction of messaging middleware technology, in the form of asynchronous message queue query information retrieval, reduce the server load and improve accuracy. At the same time, the system was de veloped based on MVC pattern (Model-View-Controller), using the permission-based access control permissions to manage privileges, and improve the optimize performance, effectively and enhances the security of the system. According to detailed software test, and data analysis of large number of test results, it was accurately assess the system performance to the needs of users, giving the performance Safe and reliable, simple operation and full-featured. and provide a way for airport staff acquiring wide range information to command and control. 哈尔滨工程大学硕士学位论文 Keywords: Flight Information Query; Software Engineering; Message Middleware; MVC Pattern; Access Control 航班信息查询系统的设计与实现 目 录 第 1 章 绪论 1 1.1 研究目的及意义 1 1.2 国内外研究现状 2 1.3 论文研究的主要内容 4 1.4 论文的组织结构 4 第 2 章 航班信息查询系统需求分析 6 2.1 哈尔滨太平国际机场组织架构 6 2.2 太平国际机场部门业务需求 6 2.3 业务部门信息查询统计需求 8 2.4 本章小结 11 第 3 章 航班信息查询系统设计 12 3.1 系统总体设计 12 3.2 系统总体功能概述 12 3.3 系统功能设计与数据库设计 13 3.4 本章小结 18 第 4 章 航班信息查询系统的实现 19 4.1 系统开发平台研究 19 4.1.1 PowBuilder 8.0 19 4.1.2 Sybase 12.5 19 4.2 系统相关技术研究 21 4.2.1 消息中间件技术 MQ 21 4.2.2 SYBASE IQ 查询技术 22 4.3.系统关键技术的应用与实现 23 4.3.1 角色访问控制的设计与实现 23 4.3.2 消息队列中间件（MQ）的设计与实现 27 4.3.3 基于 IQ 的生产与运输历史信息查询 32 4.4 航班信息显示与查询系统的实现 32 4.4.1 航班动态信息显示与查询 32 4.4.2 航班班期计划信息查询 34 4.4.3 生产信息查询 34 4.4.4 运输信息查询 37 4.4.5 机位安排查询 39 哈尔滨工程大学硕士学位论文 4.4.6 基础信息查询 39 4.4.7 VIP 信息管理 40 4.4.8 系统管理 41 4.5 本章小结 41 第 5 章 航班信息查询系统测试 42 5.1 MQ 安装与配置 42 5.1.1 客户端调试程序 MQ 的安装方法 42 5.1.2 MQ 服务器端的安装 42 5.2 系统运行环境配置 43 5.2.1 服务器端 43 5.2.2 客户端 43 5.3 系统测试原则与标准 43 5.4 测试环境与方案设计 44 5.4.1 系统测试环境 44 5.4.2 系统测试方案 45 5.4.3 测试用例设计 46 5.5 本章小结 50 结论 51 参考文献 53 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 56 致谢 57 个人简历 58 第 1 章 绪论 1 第 1 章 绪论 1.1 研究目的及意义 哈尔滨太平国际机场，地处东北亚中心位置，是我国重要的干线和旅游机场，也是 东南亚至北美航线的最佳经停点，是中国东北地区乃至东北亚的重要空中交通枢纽之 一。自 1979 年投入营运以来，哈尔滨太平国际机场已保障各类飞行 33 万架次，以其为 航空公司提供的安全、便捷、愉悦的空港服务而广受赞誉。哈尔滨机场现有正班航线 68 条，其中国际航线 23 条，国内航线 45 条，通航城市 54 个，共有 16 家航空公司在此运 营。每周有 200 多个北美航线航班飞越哈尔滨上空。已经初步形成了以哈尔滨为中心， 辐射国内重要城市，连接俄罗斯、日本、韩国等周边国家和欧洲、美洲主要国家的空中 交通网络。2009 年旅客吞吐量已突破 650 万，2010 年预计超过 750 万人次1。 随着客流量和航班量的增长，现代化、信息化的航班信息管理越发重要。过去人们 一直使用传统人工的方式来进行航班信息的传递和管理，比如直线电话、对讲机。这种 方式存在着许多缺点：工作效率低下、人为差错多、时效性差，对于航班信息的查询、 更新和维护都很困难2。而使用计算机对航班信息进行维护和管理，保证了航班信息处 理和传递的安全、及时、准确，提高工作效率，减少人为差错，降低运营成本，为提高 航班正点率提供保障，实现对旅客及各驻场单位的优质服务，对促进黑龙江省地区经济 和哈尔滨旅游业的发展将起着十分重要的作用， 这对提高哈尔滨在国内外的知名度和形 象将起到至关重要的作用。 本系统利用 PowerBuilder8.0 开发工具设计一套航班信息查询系统，使用 Sybase12.5 作为数据库平台。通过本系统可方便直观地查询航班时刻表、航班计划表、最新的航班 动态信息和各种基础信息（包括人员表、通航机场表等） 。不同的业务部门（如值机、 机务等）可以通过各自的应用系统将自己的信息查询需求提交到中央数据库，即可获取 所需的各类信息。系统上的各类信息可提供给所有能连接上服务器数据库的工作站使 用，实现信息的充分共享。 本文开发设计主要采用数据库表关联、消息中间件 MQ、SYBASE IQ 查询技术、触 发器等数据库技术，并通过 PowerBuilder8.0 开发工具的直观的图形界面 Datawindows 和可扩展的面向对象的编程语言 PowerScript 进行设计，充分利用 PowerScript 中提供的 几百个内部函数，保证系统的高效性、及时性。 哈尔滨工程大学硕士学位论文 2 1.2 国内外研究现状 我国的民航信息化工作起步较晚，现有机场很多已经运营较长时间，受当时经济、 设备等客观条件的限制，初期发展较慢。另一方面，技术不够成熟，特别是信息技术、 软件工程， 和系统集成等， 在系统设计阶段， 几乎没有对信息集成作全面和统一的考虑， 而承担机场管理的业务部门往往也研发一些软件，但是只是为了解决本部门的一些问 题，缺乏整体意识，接口方面可扩展性不强，适应的业务范围很有限3-4，导致信息集 成和共享程度低，形成信息“孤岛” ，而且不同的应用、系统等无法进行信息的准确和 及时传递，很可能会出现不一致、脏数据、数据冗余等，仍然不能避免信息处理过程中 的人为操作，带来大量的重复工作，无法满足当今机场的发展，适应复杂的机场调度系 统，降低了工作效率和服务质量5。 当前，国内外的机场航班信息查询目前多采用航班显示系统、咨询台、新闻中心、 广播系统、电话查询以及 Web 查询方式等传统的人工查询方式，同时也存在如香港机 场采用的基于 GSM 短信方式进行航班信息查询功能。从数据存储库平台来说，主要有 MS Access、MS SQLserver、Oracle、Sybase、DB2 等，还有些机场利用 XML 文件存储 航班信息，随着近些年机场规模和吞吐量的增长 MS Access 数据库逐渐被替代。在查询 系统实现技术方面，开发平台主要有.Net、PB、Java、Asp、Html 等，.Net 和 Java 成为 主要的发展方向。系统架构逐渐从 C/S 模式向 B/S 模式演变，实施 WEB 方式信息查询 系统的机场越来越多。此外，还有一些将中国电信、中国移动和中国联通等通讯服务平 台为主，为中国电信、中国移动或中国联通的用户提供航班信息的实时查询服务。 同时，绝大多数机场仍然是采用 WebService 技术和中间件技术（如 MQ series、 MSMQ）为核心的技术，实现航班信息查询系统，而在航班信息处理方面以中间件技术 应用最为广泛，如南京禄口国际机场、上海浦东国际机场、海南的美兰机场等。 上海浦东机场的航班综合信息查询系统，可以满足地域广阔范围下不同业务部门、 不同驻场单位查询业务的需求，由航班信息处理系统客户端软件(windows 平台)、中间 系统(HP-UX 平台)、集成系统中央数据库（HP-UX 平台）构成，服务器端采用 IBM websphere MQ5.3 版本的消息中间件软件。其主要的功能包括：浦东机场航班信息动态 查询、原有的航班信息查询、机场航班的监管和统计分析，界面简单易操作。系统独立 性好，可以通过接口方式，在现有集成系统上直接进行业务扩展。系统提供了安全控制 机制，配合网络的防火墙设置，可以进一步确保系统运行的安全。另外，浦东国际机场 二期，面向机场所有的工作人员和驻场单位成员，利用航班查询系统（FQS）提供航班 信息查询6。 西安咸阳国际机场，向旅客和机场工作人员提供了基于 WEB 的航班信息查询系统， 并通过互联网实时向外部发布航班信息。该系统采用 B/S 架构，以 ASP 语言为开发工 第 1 章 绪论 3 具，利用 WEB 服务技术、Vb script 脚本语言、oracle 数据库，以及 PowerBuilder 数据 管道技术等完成系统的开发。 海南美兰国际机场的航班信息系统，同咸阳国际机场一样，以 Microsoft 的.net 框架 为开发平台，集成 UDDI 技术，利用 NHibernate 工具映射映 Oracle 数据库，同时结合 Web Service 技术，微软的 MSMQ 技术来完成系统的开发7。 中国香港机场的航班信息查询系统是基于 GSM 短信方式的机场综合信息系统。它 以机场指挥调度部门为中心，从航管获取航班信息，生成航班计划，并实时得到航班动 态，供下面各个部门进行旅客、航班运行服务，同时值机管理、配载管理、服务管理、 行李管理、VIP 管理、车辆管理、机务、油料、食品、货运、清洁等部门将报告服务完 成时间，并进行候机厅、登机口、值机柜台、行李转盘、贵宾厅等资源的动态调整。系 统还提供自动电话问询、通用查询等模块查询机场航班信息。除此以外，机场综合信息 系统建立了同离港、航显、广播、楼宇自控、货运、GPS 时钟等系统信息交换接口，使 之成为一个整体，共同为机场的生产营运提供信息保障。 而国内部分机场安装的由中国航信开发的查询、订座系统，能让机场提前掌握一天 当中不同时段出港的航班数量、旅客数量、以及旅客舱位的分布情况，从而根据具体情 况提前安排安检通道的通行口数量及工作人员当值人数，以达到合理配置资源、提高工 作效率和服务质量的目的。值得注意的是，机场保安部门还能通过此系统获知每日值机 旅客数量，用于对比实际通过安检口的旅客情况，通过实际监测和科学分析，对有效加 强机场安全管理可起到有力的辅助作用。 郑州新郑国际机场， 2002 年 3 月以来，引入生产运行信息系统（简称 LOIS） ， 采用.Net 和 MS SQLserver 平台，成为郑州机场生产运行的核心系统，控制着航班从降落到起飞 过程中整个地面服务的全部进程，所有航班运行的信息均在该系统数据库中，而航班 信息查询如果将该数据输出至网站服务器中， 实现两个系统的互联， 和过去通过信息显 示系统下的广播系统获得航班动态数据更为直接、便捷8-9。 2009 年，昆明巫家坝国际机场进出港航班查询系统，由昆明机场信息技术中心自主 创新研发，进出港航班查询系统的投入使用，完整地将生产运营系统数据库和客户端分 隔，实现了生产网和办公网的彻底分离，有效规避了因用户的误操作、病毒、木马的恶 意攻击给机场生产信息系统带来的安全隐患，提升了机场网络及信息安全的防护性能。 从操作程序的设计上来看，主要体现了查询便捷、数据准确两大特点，整个程序的设计 是基于机场通用生产运营系统之上，搭建 B/S 架构的航班动态查询二级服务器，机场办 公网用户只需通过浏览器访问二级服务器，便可准确、快捷地查询到与机场通用生产运 营系统中同步显示的航班动态数据；从用户操作上来看，该系统突显出数据的安全性、 信息查询的高效等优势，系统通过设置不同用户的操作权限，极大地提升机场通用生产 运营系统的安全性能10。 哈尔滨工程大学硕士学位论文 4 深圳宝安机场也在 2008 年启用民航深圳空中交通管理站自行开发的“深圳机场航班 动态查询系统，通过电话、手机等就可以免费查询到深圳机场所有进出港航班的实时航 班信息。由于采用了特殊的技术处理，对于航班动态信息，综合查询系统将主动“推向” 客户，任何航班的动态将在 10 秒中内主动传递到客户终端。当系统用户增加时，采用 轮询机制的系统将无法实现此技术指标的。用户可以设置自己所关心的航班范围，定制 自己使用的航班查询显示界面。 国外也有一些比较成熟的航班信息查询系统， 如英国BLACKBURN公司的CHOCS 系统(Computerised Handling and Operations Control System)、法国 COTEP 公司的 AGORA系统、 德国AEG 公司的 （Integrated Airport Information and Management System） 、 SIEMENS 公司的 UFIS 系统（Universal Flight Information System） 、美国 UNISYS 公司 的（Airport Automation 系统） 、美国 IBM 公司的 Airport Automation 方案。 1.3 论文研究的主要内容 本文结合哈尔滨太平国际机场日常管理和业务情况， 研究先进的数据库技查询技术、 MQ 中间件技术和系统权限控制技术，以 PB8.0、Sybase12.5 为开发平台，基于 MVC 模 式开发系统，实现系统的航班动态信息、航班信息、生产信息、运输信息、机位安排、 基础信息、人员信息等功能。 航班信息查询系统主要解决几个方面的问题：太平机场各类数据的手工操作方式、 集成度低、缺乏统一规划和信息共享；实时数据的发送和接收以及校验策略；大规模生 产与运输业务历史数据的快速查询；数据保密与机场部门信息查询权限管理。 本文主要研究以下内容： （1）介绍本文的航班信息查询系统的设计和开发背景，分析国内、外机场航班信息 查询系统的建设情况，引入先进 IQ（列式数