智能航班信息显示系统设计与实现

摘要

近年来，我国的大型机场如北京首都机场、香港国际机场、上海浦东机场、广州白云机场等，客运吞吐量在逐年上升，目前己达数千万人次。在这个发展过程中，机场信息化支撑环境的重要性也日渐突出，成为机场正常运营必不可少的基础。作为机场核心的乘客们，最为关心的无疑是“航班信息”，因此机场航班信息系统的优劣，可直接反映出机场信息化水平的高低，也代表了整个机场的现代化水平。
　　 一个机场的航班信息，就是这个机场运营的所有航班的实时信息，包括值机信息、登机信息、到港信息、离港信息、行李转盘信息等等，它们为旅客登机转机、亲友接机和各类人员工作提供了必不可少的服务。航班信息显示系统(FlightInformation Display System，简称：Fids)，是指机场航站楼用于提供航班信息服务的软、硬件系统的总称，它除了包括必需的计算机软件系统和硬件设备外，还包括一些专用的显示设备，如：PDP、CRT、LCD和LED等。Fids是保障乘客正常出行的重要环节，是向各类相关人员提供航班信息的主要手段，也是机场与外界沟通交流的一架桥梁。一个优秀的Fids能够帮助机场改善其对航显信息的管理、展示、监控、应变以及扩展的能力，并促进一些大型机场面临的高并发、实效性、可靠性等一系列性能相关问题的有效解决。
　　 当前，现代化的大型机场对其Fids的智能化水平要求相当高。要求Fids不仅要能实现对系统中各类显示设备的自动控制，充分发挥它们的特点和物理性能，还要能实现系统内一定程度上的自反馈和自适应，实现对紧急问题的快速反应和自动处理。
　　 本文所讨论的“SFids”即是一种智能的航班信息显示系统(Smart FlightInformation Display System)。SFids基于RUP过程开发，采用“FURPS+”模型[1]获取系统需求，利用“功能分区+系统分层”设计[l]实现软件架构。此外，还在项目过程中大量使用了UML2.0[2]进行分析和设计建模。
　　 SFids是中创公司为北京首都机场开发的“航班信息显示系统”。根据北京机场的实际需求，系统被分为航显模板设计、航显信息管理、航显信息服务、客户端信息展示等4个子系统，它们采用的主要技术方案如下：
　　 1、航显模板设计方面，采用InforReport中间件技术实现航显模板的可视化设计，以所见即所得的方式，满足现代机场随需应变，快速响应的需求；
　　 2、航显信息管理方面，利用JavaEE分层体系架构[9]进行设计，通过航显信息管理、航显模板管理、航显设备管理、航显系统维护等功能模块，解决SFids各个部分之间的协调和自动化管理的问题，改善机场对航显信息的管理和监控能力;
　　 3、航显信息服务方面，基于线程池技术设计一个航显服务引擎，用于解析航显模板并装配航显数据信息，生成航显设备端能展现的HTML页面，同时通过缓冲技术的处理来及时地响应客户端大量并发的HTTP请求，解决大型机场面临的高并发、实效性、可靠性等一系列性能相关问题；
　　 4、客户端的展示方面，通过IE浏览器屏蔽各种客户端显示设备的差异，对于非LED航显设备，客户端需要控制并运行浏览器来展示标准的HTML页面；对于LED航显设备，仅需要航显服务器将显示信息主动推向前端显示即可，不需要部署航显客户端程序，从而解决了客户端设备维护难、兼容性差的问题。
　　 本文所研究的SFids从航显信息领域必须解决的一些重点问题入手进行深入研究，针对具体问题提出相应解决方案，从而改善机场航显信息的管理、展示、监控、应变及扩展的能力，并有效促进高并发、实效性、可靠性等一系列性能相关问题的解决。
　　 笔者作为“中创软件中间件公司”的高级工程师，自2006年5月到2007年5月参与了SFids的研发，具体负责整个系统的架构设计，公共模块(包括日志、异常、事务、安全)的设计，并参与了航显模板设计器、航显管理控制台、航显服务引擎、航显客户端等子系统的设计与开发工作。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1系统开发背景

1.2国内外研究现状

1.3解决的主要问题

1.4本文的主要工作

1.5论文的组织结构

第2章系统需求分析

2.1功能性需求

2.1.1模板设计器

2.1.2管理控制台

2.1.3服务引擎

2.1.4客户端

2.2非功能性需求

2.2.1可用性需求

2.2.2可靠性需求

2.2.3性能需求

2.2.4可支持需求

2.2.5安全需求

2.2.6日志需求

第3章系统架构设计

3.1系统逻辑架构

3.1.1模板设计器

3.1.2管理控制台

3.1.3服务引擎

3.1.4客户端

3.2系统物理架构

第4章系统详细设计

4.1模板设计器

4.2管理控制台

4.2.1系统包图

4.2.2公共功能设计

4.2.3航显信息管理

4.2.4航显模板管理

4.2.5航显设备管理

4.2.6系统维护管理

4.2.7用户登录管理

4.3服务引擎

4.3.1核心设计

4.3.2外部接口

4.4客户端

4.4.1显示航显页面

4.4.2监测工控机资源

4.5系统权限

4.5.1功能权限设计

4.5.2设备权限设计

4.6系统日志

4.6.1日志级别

4.6.2日志约定

4.6.3核心类设计

4.7系统异常

4.7.1核心类设计

4.7.2对象不存在异常

4.7.3对象已存在异常

4.7.4对象已删除异常

4.7.5数据完整性异常

4.7.6数据库访问异常

第5章系统实现与测试

5.1系统实现

5.1.1模板设计器

5.1.2管理控制台

5.1.3服务引擎

5.1.4客户端

5.2系统性能测试

5.2.1准备环境

5.2.2准备数据

5.2.3测试执行过程

5.2.3测试结果分析

第6章总结与展望

参考文献

致 谢