空中交通大数据治理方法与实践

空中交通大数据治理方法与实践

王公勉

中国民用航空华北地区空中交通管理局内蒙古分局  内蒙古自治区 呼和浩特市 010000

摘要：我国空管大数据从类型上划分，可分为空管自动化数据、甚高频通信数据、航班动态数据、航行情报数据、气象服务数据、设备管理数据、设备运行数据、岗位信息数据、特情处置数据、管制空域数据、综合管理数据、值班动态数据、人力资源数据、财务资源数据等类型。对空管系统大数据发展进行总体设计，是提高空管安全运行水平的重要工具，是提升空管效率与效益的重要手段，更是实现空管信息化和智能化的重要途径。

关键词：空中交通；大数据治理；方法

前言

目前空管系统在信息化建设过程中已整合了一部分非核心业务系统的数据接口，空管大数据在空管、机场、航空公司的协同决策、信息交互中已经充分发挥作用。未来，借助空管大数据的分析和挖掘，将实现所有管理系统、业务系统的有机整合，现场管理、运行各环节的数字化监控，形成从各类数据在线采集、融合分析与对比、达标符合性预判预警、到运行流程再造的闭环管理。实现生产运行全过程，人机环管各个环节，在空间和时间上的精确规划和精准执行。

1大数据的定义

所谓的大数据，就是涉及到的数据量十分庞大，庞大到规模已经超出目前主流软件工具无法在合理的时间内实现数据的处理和管理。从根本上来说，大数据的出现主要是各种信息的交流和变化所产生。大数据具有数据量巨大的特点，而且数据的特点较为复杂，不但包含有传统的关系数据，还有网页、视频等各种未加工或者是半加工的数据。大数据虽然数据量庞大，但是就有传输速度快的特点，而且自身的价值密度比较低，其中的有用信息并不充足，而且很多信息的应用需要依靠与后天的信息分析。大数据产生于生活，数据信息与人们的生活密切相关，而且直接关系到每个人。

2大数据在民航空管安全管理中应用

大数据目前在各个行业中都得到了广泛的应用，对行业的发展起到了极大的促进作用，同时人们也因为大数据而给生活带来了巨大的变化，其中利用大数据分析最典型的例子就是人工智能语音，这项技术核心内容就是大数据分析，由此而衍生出的智能语音机器人、智能家电等等。同时，大数据在电子政务、医疗服务、交通出行、社会治理、教育质量等许多民生行业领域的进步起到了关键的作用。对于大数据在航空空中交通管理方面也发挥着巨大的作用。民航总局“十二五”规划文件中明确提出“提高空管设备运行管理水平,加快值班和运行管理系统建设,完善空管设备运行监控系统,健全空管设备维护维修体系。”根据这一要求我国的民航公司逐渐的将大数据运用在了空管当中，建立了民航空管设备大数据信息化分析管理应用平台。

2.1平台组成

该平台主要用于空管和机场范围内，空管设备负责采集数据，内设数据网传输系统极大的提高了数据传输的速度，同时在采集端设置了分布式的数据存储系统，用来储存大量的数据；平台后台服务器设置了数据信息化管理系统用来对数据进行分析统计并输出。(1)数据采集系统使用的先进成熟的设备，实现对民航的探测通信、雷达导航、空中监视、天气气象、各种类的情报设备中收集到的数据进行采集，并且实时传输。(2)数据组网传输系统，在空管系统中建设了ATM，组成台站、地方、区域、全国四个等级空管设备集中管控网络系统。(3)大数据分布式储存，主要是利用Hadoop技术搭建的可以进行动态调整的分布式存储结构，同时平台采用NOSQL数据库对海量的数据进行储存。(4)空管数据信息管理系统，主要是对储存的大量数据进行分析，同时将分析结果输出，通过该系统可以得知设备实时状态、故障诊断、备件管理等多功能系统，实现了空管系统设备的自动化管理。

2.2该平台的实现方式

民航空管设备大数据信息化分析管理应用平台中采用比较主流的数据架构模式Hadoop架构，所使用的分布式系统为HBase，储存数据的数据库类型为NoSQL列数据库，在进行数据计算时所使用的架构为MapReduce对采集到的数据进行平行式的计算。民航空管设备大数据信息化分析管理应用平台的功能主要有以下几个方面：实时监控功能，随时对空管数据发出警报；专家平台，对采集来的数据进行深入挖掘；趋势分析，总结变化现象。民航空管设备大数据信息化分析管理应用平台可以自动接收每一个空管设备采集到的实时数据，可以通过图形或者是表格等多种形式体现出来，通过对采集来的数据进行分析之后，如果有的数据达到了报警阀值，那么系统会进行实时告警，同时系统可以查询历史数据，通过设定好的引擎和分析模型以及特定的主题对收集到的数据进行深入挖掘和分析，得出空管设备运行趋势以及与其有关的因素，还要根据得出的结果为维修部门提供专家服务。如果当空管设备出现了问题时，在网络地理信息系统中可以直观的看到报警闪烁，同时会知道出现故障的设备的具体位置，维修人员可以快速定位该位置。民航空管设备大数据信息化分析管理应用平台还提供了历史查询和回放、设备状态统计功能、连接拓扑等，为我国的空管事业提供了大量的数据支撑。

2.3专家系统

专家系统简单来说就是将系统分析的结果通过与专家知识库相结合给出的具体解决意见。复杂点说就是通过民航空管设备大数据信息化分析管理应用平台挖掘到的数据同航空领域的专家知识和经验相结合，运用专家给出的推理模型和演绎方法等，系统模仿人类专家的知识体系来解决问题和处理故障等。除了可以提供类似人类专家意见，民航空管设备大数据信息化分析管理应用平台还具备自主学习功能，也就说该系统可以对新产生的故障或者是情况进行记录和转换，转换成为文字知识进行存储。当发生故障时，民航空管设备大数据信息化分析管理应用平台可以回放故障发生前一天设备的运行状况记录，通过数据比对结合专家意见，对故障设备进行诊断并且提出维修意见等。

2.4数据质量管理体系

数据质量问题是影响数据治理成果的关键因素，直接关系到大数据分析的成败。如果数据质量得不到保证，即使数据分析工具再先进，模型再合理，算法再优良，在充满“垃圾”的数据环境中也只能得到毫无意义的垃圾信息，系统运行的结果、作出的分析就可能是错误的，甚至影响到后续决策的制定和实行。高质量的数据来源于数据收集，它是数据设计以及数据分析、评估、修正等环节的强力保证。这就需要建立一个有效的数据质量管理体系，尽可能全面发现数据存在的问题并分析原因，以推动数据质量的持续改进。数据质量管理体系关键是搭建数据质量检核体系，确定完整、全面的数据质量检核指标，包括业务检核和技术检核指标，从数据模型和数据质量两个层面进行数据质量的监测和管理，分维度逐级细化进行数据清洗。在大维度上，确定检验数据的准确性、完整性、有效性、一致性、唯一性等指标。在小维度上，利用具体的“技术标准命名规范…代码值域约束…逻辑一致性约束”等条件来实现数据筛选。

结束语

大数据技术的出现和广泛应用，使得大数据在全世界各行各业中的应用已经十分广泛。大数据技术的重要作用主要是在于对数据的深入分析和挖掘，实现多种数据的综合化分析，得出以往无法得出的各种数据结果。通过大数据与空中交通管制服务的结合应用，可以较为明显的提升预测的准确性，减少人为因素的影响，提升空中交通管制的智能化，逐步实现空中交通管制水平的提升，减少事故的发生，提升空中交通管制的合理化。航空行业空中交通管制，直接关系到我国的未来经济发展，必须要确保安全第一，逐步改善服务质量，实现飞行的合理指导，全面提升大数据在空中交通管制中的应用水平，发挥出大数据的重要引导所用。

参考文献：

[1]王轲.基于大数据的空中交通管制运行安全预警研究[J].通讯世界,2017(22):352-353.

[2]侯平源.制约民航空中交通管制工作的因素及应对措施[J].科技资讯,2019,17(3):117,119.