基于SOA的机场信息系统集成研究

2 0 1 3年 3月 第4 2卷 第 3期 机械设计与制造工程 Ma c h i n e De s i g n a n d Ma n u f a c t u ri n g E n g i n e e r i n g Ma r 2 01 3 Vo I 4 2 No 3 D O I 1 0 3 9 6 9 j i s s n 2 0 9 5 5 0 9 X 2 0 1 3 0 3 0 0 7 基于 S O A的机场信 息系统集成研 究 冉祥来 李 雪 方 丁 樊重俊 刘 臣 1 上海机场 集团 有限公司信息管理部 上海2 0 0 3 3 5 2 上海理工大学管理学院 上海2 0 0 0 9 3 摘要 简要介绍 了 S O A E S B We b S e r v i c e等相关概念 通过对机场的业务流程及信 息系统进行分 析与梳理 构建 了机场 S O A架构蓝 图 探讨 了S O A在机场 中的应用和技 术实现问题 提 出了上海 机场信息系统集成解决方案 希望研究结果能为中国机场系统集成的研究与实践提供借鉴与参 考 关键词 机场 信息 系统集成 面向服务的架构 企业服 务总线 企业应用集成 中图分类号 T P 3 9 U 8 文献标识码 A 文章编号 2 0 9 5 5 0 9 X 2 0 1 3 0 3 0 0 3 0 0 5 随着机场信息化的发展 机场的业务量不断增 多 敏捷 的 不受 限制 的业务集成显得 尤为重要 对于一个大型的国际机场而言 其运 营信息系统 弱电系统多达几十种 如何实现这些系统间的信息 交换与共享 保证机场稳定 安全 高效有序地运营 显得尤为重要 然而 机场的信息系统在开发时采 用了不同的编程语言和技术 使得机场 出现了众多 异构的网络环境 异构的软硬件平 台 异构 的业务 应用系统 从而为机场信息系统的集成增加了难 度 同时为了提高自 身的市场竞争力 机场需要不 断创新业务模式 而机场现有的系统之间存在很强 的耦合性 无法满足新的需求 S O A S e r v i c e O r i e n t e d A r c h i t e c t u r e 是一种 面 向服务的架构方法 它实现 了技术与架构 的完全 分离 消除了软件服务集成的障碍 使得软件集成 不必受任何标准的限制 S O A具备3 个基本要素 松散耦 合 粗粒 度 位置 和传输 协议 透 明 运 用 S O A架构 机场既能实现其内外信息系统的集成 又能根据需求随时更新这些集成 目前 国际先进 的机场信息系统集成大多采用了 S O A架构 运用 S O A进行机场信息系统集成需要解决如 下问题 a 协议解耦 将机场各个系统提供的服务进行协议转换 从 而在集成平台内部采用同一种协议 这需要解决 异构系统集成时的构建访问方式与规则不一致 开 发语言不一致 数据表现形式不同的难题 b 路由分发 需要解决从一个系统到另一个系统中的数据 传输问题 并在此基础上通过整合业务流程来达到 多系统协同工作 的目的 c 接 口汇聚 接入到系统集成平 台的各种系统都会有接 口 连接 这就需要在集成平台端将接 口汇聚起来 集 中进行归一处理 形成总线式的可热插拔的接 口配 置方式 1 机场关键信息系统 机场业务信息系统的集成 需要重点考虑关键 信息系统之间的集成问题 通过对机场信息与弱 电系统进行分析与梳理 并将整理 出的机场关键信 息系统介绍如下 a 航班信息管理系统 F I MS 航班信息管理系统主要负责管理机场航班运 营计划 以及航班运营动态计划 机场管理人员可以 人工修改 增加和删除机场航班计划 调整航班所 使用的机场资源 b 资源管理系统 R M S 资源管理系统可 以根据航班信息和机场的设 备情况 分配机场的机桥位 登机门 值机柜台 到 收稿 日期 2 0 1 2 1 0 2 8 基金项目 上海机场 集团 有限公司科研资助项目 作者简 介 冉祥来 1 9 7 O 一 男 黑龙江哈尔滨人 上海机场 集 团 有限公 司高级 工程师 博士 主要研究方向为信息系统工程 3 0 2 0 1 3年第 3期 冉祥来 等 基于 S O A的机场信息系统集成研究 岗行李提取转盘 出口 离港行李装卸转盘等 c 离港系统 离港系统是机场为旅客办理乘机手续的关键 计算机信息系统 具有离港控制 航班旅客信息提 取和处理 超重行李处理 登机牌 行李牌打印等功 能 d 行李处理信息系统 行李处理信息系统主要负责出港行李和出港 超标行李的登记 分拣 收集 中转行李和中转超标 行李的接收 分拣 收集 以及到港行李的接收 e 航显系统 航显系统通过显示实时的航班动态信息 引导 旅客办理登机手续 为旅客候机 登机 接机提供信 息服务 同时也为机场工作人员提供航班信息 显 示的信息包括值机办票信息 登机信息 行李提取 信息 候机信息和其他相关信息 f 广播系统 包括航站楼广播系统 内部通话系统和停车库 广播系统 g 登机桥监控系统 登机桥监控系统负责对液压驱动旋转伸缩式 旅客登机桥进行监控 并将登机桥的状态信息传送 给 中央数据库 以便进行登机桥资源分配 h 地面服务信息系统 地面服务信息系统负责与地面服务相关的所 有资源 包 括地服人 员 特种 车辆 设备 等 的分 配 协调 监控 记录等工作 i 安保系统 安保系统主要对机场内重要 建筑如航站楼等 进行 自动化管理 实现各类设备的运行监控 进 出 控制 安保监控和消防警报等 j 综合信息管理系统 综合信息管理系统包括航空收费系统 航空业 务统计系统 办公 自动化系统 地理信息系统 财务 管理系统 资产管理系统 人力资源管理系统 仓库 管理系统和决策支持系统 2 S O A相关技术与设计原则 2 1关键技 术 2 1 1 ESB E S B E n t e r p ri s e S e r v ic e B u s 企业服务总线 是 传统中间件技术与 X M L We b服务 等技术 相互结 合的产物 E S B的出现改变了传统的软件架构 可 以提供比传统 中间件 产品更为廉价 的解 决方案 同时它还可以消除不 同应用之间的技术差异 让不 同的应用服务协调运作 实现不同服务之间的通信 与整合 E S B是 S O A的核心 它提供了合适的服务等 级和可维护性 实现对异构系统的操作和集成 此 外 E S B支持集中化管 理 同时又具有物理上分散 的能力 E S B提供了一个灵活 的连接基础架构 川 来集成应用程序和服务 当服务的请求者连接到 E S B的时候 E S B负 责把它的请求传输给服务提供者 由服务提供者来 提供所需的功能和服务 E S B方便 了请求者 一提 供者的互操作 并且解决了服务请求者与服务提供 者之间传输协议不兼容的问题 E S B也能够提供 监控和管理的功能 此外 E S B还提供了可视化和 管理特征 用来实现和扩展 S O A的核心能力 2 1 2 We b S e r v i c e We b S e rvi c e组 件 采 用 了标 准 的 传 输 协 议 S O A P 它定义了一套标准的调用过程 J 该过程如 下 a 服务器端首先用一套标准 的方法 向外界描 述它所提供的服务的内容 这属于 WS D L b 客户端需要以一种标准 的协议来调用此服 务 这属于 S O A P c 服务提供者将服务 内容放 在一个公共 的网 址 以供查询 这属于 U D D I 2 1 3规范器 在 B 2 B的集成环境 中 机场需要 与 自己的业 务合作伙伴进行大量的业务信息交换 在机场内 部业务系统进行集成时 可以考虑要求所有集成系 统针对同类数据采用同样的数据格式 但是对于从 外部获取的数据 格式会不同 必须要进行必要的 格式转换处理 为了消除消息格式差异带来 的影 响 可以通过一个专门的信息格式处理组件将各式 各样的数据 规范为统 一 的模 式 规 范器 如图 l 所示 主要是根据统一的配置文件 对指定的程序 文 件进 行规 范 化调 整 配置 文件 的形式 可 以是 一 硼消瞄式 一 翻 泽器 图 1 规 范器模 式 31 2 0 1 3年第4 2卷 机械设计与制造工程 X M L 文件 纯文本文件 数据库等各种形式 通过 规范化处理 可以将从机场各业务系统中以及从外 部系统中获取的数据 转换 为格式相同的数据 便 于之后对数据的处理 2 2 系统集成设计原则 a 开放性 应当建立开放的接 口平台 该平 台适用于各子 系统异构 的网络环境 异构的操作平 台以及异构的 数据存储等 b 可扩展性 必须支持系统容量 通讯 连接方式和处理能力 等方面的可扩充性 进而支持产品升级和功能扩展 c 安全性和可靠性 必须保证机场数据 的可靠传递和交易的完整 性 E S B必须与安全机制 的管理和监控系统整合 重要接口信息如 V I P信息等要经过加密处理 保 证系统能够正常运行 并建立灾难备份系统 d 可维护性 业务管理人员经过简单的培训可以 自行配置 管理员界面 包括业务流程管理 用户界面控制和 用户权限管理 3 S O A机场解决方案 在机场信息系统集成时 需要集成的现有信息 系统采用 的开发技术不一致 如基于微软的 N E T 技术 P B V B等 同时各应用系统供应商提供的 数据访问方式也 不太一致 如 F T P文件方式 MQ S e ri e s 消息方式 We b S e r v i c e 开发数 据库表访 问 等 通过对上海机场进行调研与分析 提出了上海 机场信息系统集成解决方案 其 中基于 S O A的上 海机场信息系统集成参考架构如图 2所示 航 班 信 息 管 理 资 源管 理 j客 户 服 i 行 李 喀合 信 息 系统F I MB 系统R M B 务系统 拣系 暗 理系统 曩 I ES B 企业服务总线 口 二 墨 二 亟口 S OA整 合甲台 重一 重 誊 垂 二 燕二 蜃一 童 疆 3 1集 成思 想 主营业务的集成 集成的系统有航班信息管理 系统 资源管理系统 离港 系统 行李处理信息系 统 航显系统 广播系统 登机桥监控系统 地面服 务信息系统 安保系统 综合信息管理系统等 门户可以提供一个平台 该平 台能够对不同接 人方式的用户提供多通道访问的支持 各种设备包 括台式机 手机 P D A等都可以接人 以实现信息 的协作与共享 在系统集成中构建企业服务总线 通过总线解 决异构系统以及异构数据源的信息整合问题 通 过信息服务总线和服务注册库提供支持新系统的 插拔式部署 在架 构设 计 上 采 用 标 准 的 J 2 E E体 系 以 X ML作为信息交换标准 同时采用 J 2 E E应用服 务器和流程引擎服务器 并提供对应用服务器简单 易用的管理工具和性能监控 当出现问题时 可以 根据应用服务器提供的指导快速解决问题 在技 3 2 术层面采用 We b S e rvi c e E J B S p ri n g B e a n等架构 技术 通过 S O A中间件软件实现协议解耦 3 2 接 口集成 机场的内部信息系统接 口有航班信息显示系 统接口 离港系统接口 行李分检系统接 口 广播系 统接口 闭路电视系统接 口 停车场管理系统接 口 G P S时钟系统接 口 飞机泊位引导系统接 口 办公 自动化系统接 口 货运管理 系统接 口 机场安全管 理系统接口 内部通讯调度系统接 口和门禁系统接 1 3 等 外部 的接 口有相关驻场单位的接 口 主要提供 与东方航空公司 上海航空公司 海关 边防检查单 位 卫生检疫单位 动植 物检疫单 位 商 品检验单 位 货运公司 油料公 司 配餐公司 免税 商店 银 行 邮局等的接口 目前 E A I E n t e r p r i s e A p p l i c a t i o n I n t e g r a t i o n 企 业应用集成 系统使用较多的接 口集成方式通常 是适配器技术 这种技术能够将具有不同的应用系 2 0 1 3年第 3期 冉祥来 等 基于 S O A的机场信息系统集成研究 统接口 如 C O R B A和 C O M等 的系统连接到信息 总线上来 在机场系统集成 中 对于已经存在适配 器的信息系统开发接口 直接使用 E A I 平台提供 的适配器接人集成 而对于不存在现有适配器 的 应用系统开发接 口 可以先封装原信息 系统接 口 再创建 We b S e r v i c e 然后接人 E S B平 台 也可 以 使用第三方的开发工具包 快速开发针对应用系统 的适配器 然后接人 E S B平台 另外 可以通过中间表的方式 利用数据库适 配器访问中间表 避免对业务数据的直接访 问 以 减轻中央数据库的运行负担 提高数据读取效率 对于机场的主机系统 可以采用增设代理服务器的 方式 对于不能提供接口的系统 如财务系统只提 供E x c e l 文件的导出 也可以采用增设代理服务器 的方式 通过建立企业服务总线 提供集成设施 使得 基于不同平台和技术实现的信息系统能够被集成 可以实现机场内部与关键合作伙伴 供应商和客户 之间商业运作流程的自动化和端到端整合 最大限 度地提高流程自动化效率 降低人工成本 J 并能 简化基础设施 减少在系统维护上 的支 出 同时 提供机场的业务优化和监控系统 对业务提供决策 支持 3 3相关服务 通过对机场信息系统进行集成 可以为机场运 营提供便利 提高机场人员 的工作效率 同时 机 场可以为旅客提供个性化 的服务 比如根据旅客的座位喜好信息 靠窗 中间 走廊 餐食喜好信息 为旅客提供个性化服务 但是登机系统只有旅客的基本信息 而旅客的座 位 餐食等个人喜好信息是由客户服务系统存储和 管理的 要提取这些信息就必须在订票 系统将订 票信息传给登机系统之前 访 问客户服务系统 提 取需要的数据 填充到原有消息中 发送出去 机票 信息提取流程如图 3所示 图3 机 票信息提取 流程 在系统集成中 可以通过 内容扩充器从外部 的 数据源中获取数据信息 补充上源消息中缺失的内 容 利用 内容扩充器访问客户服务系统 以常旅客 代号为参照 从中提取相应的客户信息 补充到订 票系统传出的消息中 构成登机系统需要的完整订 票信息 传给登机系统 如图4所示 这样就能很 好地解除订票系统与登机系统之间的耦合 订禁 扩充器 订票 圃 L仁 I 图4扩充器模式 4 结束语 在机场中进行面向服务的系统整合 不仅涉及 到技术方面的问题 还 涉及到非技术方面的问题 是一个长期的过程 不可能一蹴而就 本文从宏观 层面探讨了上海机场信息系统集成问题 并在此基 础上提 出机场系统集成的解决方案 希望研究结果 能为我 国机场系统集成 的研究 与实践提供借鉴 与 参考 在机场的系统集成项 目具体实施时 还需要 针对各个信息系统 的开发情况做 出更为细致 的研 究 对机场信息系统的集成不能片面追求大而全 而应在保证系统高效安全运行的基础上进行适度 的集成 在进行 集成时 要尽量采 用标准 的集 成方式和技术 机场的 日常运营管理 设计 到很多 复杂 的流 程 如何对机场的各个流程进行梳理 并在此基础 上寻找集成的切入点 是一个重点 也是值得进一 步研究的问题 同时 如何制定机场的系统集成接 口规范也是今后需要重点考虑的问题 参考文献 1 单建洪 卢中延 S O A整合之道 M 北京 电子工业f i 版 社 2 0 0 8 2 梁爱虎 S O A思想 技术与系统集成应用详解 M 北京 电 子工业出版社 2 0 0 7 3 桂友武 黄烟波 用 S OA与 We b S e ic e s 进行 企业 集成的框 架设计 J 信息技术 2 0 0 7 1 0 5 6 5 8 4 樊重俊 徐海旭 张海英 等 上海虹桥机场航班信息集成 系统规划与建设 J 中 国制造 业信 息化 2 0 0 9 3 8 1 7 4 8 5 熊红林 樊重俊 刘武君 等 基于 一市两场 模式下的旅 客安全信息系统研究与设计 J 计算机系统应用 2 0 1 0 1 9 4 9 1 3 6 冉祥来 付会刚 王建伯 等 机场集团商务钾能应用架构蓝 图探讨 J 科学技术与工程 2 0 1 2 1 2 8 1 9 7 3 1 9 7 6 7 吴念祖 虹桥国际机场运营信息系统 M 上海 上海科学 技术出版社 2 0 1 O 3 3 2 0 1 3年第 4 2 卷 机械设计与制造工程 S t u d y o f t h e Ai r p o r t I n f o r ma ti o n S y s t e m I n t e g r a tio n Ba s e d o n S OA R A N X i a n g l a i L I X u e F A N G D i n g F A N C h o n g j u n L I U C h e n 1 S h a n g h a i A i r p o r t A u t h o ri t y S h a n g h a i 2 0 0 3 3 5 C h i n a 2 S h a n g h a i U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y S h a n g h a i 2 0 0 0 9 3 C h i n a Ab s t r a c t I t b rie fl y p r o p o s e s s o me k e y t e c h n i q u e s s u c h a s S OA ES B a n d We b S e r v i c e B a s e d O i l t h e a n a l y s i s o f b u s i n e s s p r o c e d u r e a n d i n f o r ma t i o n s y s t e ms i n a i rpo r t i t d e s i g n s t h e a r c h i t e c t u r a l b l u e p ri n t p u t s f o r w a r d t h e a r c h i t e c t u r e i n t e g r a t i o n s o l u t i o n i n S h a n g h a i a i rpo r t T h i s r e s e a r c h c a n b e u s e f u l f o r t h e a i r p o rt s y s t e ms i n t e g r a t i o n Ke y wo r d s Ai rpo rt I n f o rm a t i o n S y s t e ms I n t e gra t i o n S e rvi c e O ri e n t e d Ar c h i t e c t u r e E n t e r p ri s e S e rvi c e B u s En t e r p ris e Ap p l i c a t i o n I n t e gra t i o n 上接第 2 9页 Re s e a r c h o n Pr i c i ng S t r a t e g y o f M u l t i l e v e l Re ma n u f a c t u r i ng Re v e r s e S u p p l y Ch a i n Ba s e d O H Du o p o l y Re c o v e r y Co mp e ti ti o n Z HOU Z han f e n g N o r t h w e s t e r n P o l y t e c h n i c a l U n i v e r s i t y S h a a n x i X i h n 7 1 0 0 7 2 C h i n a Ab s t r a c t B y u s i n g t h e g a me t h e o r y i t s t u d i e s t h e p ri c i n g p r o b l e m i n mu l t i l e v e l r e ma n u f a c t u r i n g r e v e r s e s u p p l y c o n s i s t e d o f d u o p o l y rec y c l e r s i n g l e ma n u f a c t u r e r a n d s i n g l e r e t a i l e r Co n s i d e ri n g t h e d i ff e r e n t c o mp e ti t i v e mo d e b e t we e n t h e d u o p o l y r e c y c l e rs i t e s t a b l i s h e s t h e g a me mo d e l r e s p e c t i v e l y a n d p r o p o s e s t h e c o r r e s p o n d i n g o p t i mal p ric i n g s t r a t e g y Ac c o r d i n g t o the o p t i mal p ric i n g s t r a t e g y t h e p r o fit o f r e c y c l e