新基建下运控系统建设的思考

作者：李好义 （山东航空）

在过去十几年里，中国民航进入高速发展阶段，根据《2019年民航行业发展统计公报》数据显示，2019年全年完成运输总周转量1292.7亿吨公里、旅客运输量6.6亿人次、货邮运输量752.6万吨。中国民航将由高速度发展向高质量发展转变，实现从航空运输大国向航空运输强国的跨越。为加快民航业的高质量发展，国家和民航业多次提出新型基础设施建设，加快5G、大数据、物联网、人工智能等新型基础设施建设进度，这将为航空公司运行控制系统建设带来新的契机和发展方向。

一、对新基建的理解

2020年5月22日在第十三届全国人民代表大会第三次会议上国务院总理李克强提出：加强新型基础设施建设，发展新一代信息网络，拓展5G应用，建设数据中心。新型基础设施建设，既是新型建设，又是基础设施建设。

（一）信息数字化建设是高质量发展的基础

和传统的社会赖以生存发展的公路、铁路、水利等工程的基建不同，新基建将信息网络、5G应用、大数据中心等信息数字化的建设定义为基础设施建设，这些信息数字化建设带有鲜明的科技特征和科技方向。以往只是简单地将信息数字化建设作为了一个单独的领域，认为信息数字化项目作为提高生产率的工具，在各个信息孤岛中起到信息共享的作用。新基建将信息数字化建设提升到了一个全新的高度，强调了信息数字化建设的重要作用。

高质量发展根本在于发展的活力、创新力和竞争力。航空公司在十几年的高速发展阶段中，不断优化公司机队规模、拓展航线网络结构和提高航空运行人员水平和技能，已有的动能已经被释放和充分利用。航空公司要高质量发展以达到可持续发展就要不断激发公司活力，提高创新能力和竞争力。信息数字化建设有利于航空公司发掘新的动能，使用大数据分析结果可以剖析航空公司现存问题，运用人工智能有助于提高航班运行安全水平和公司整体运行效率，信息网络建设将加强航空公司与空中管制单位、机场、民航局之间的数据共享，加强信息沟通，提高协调能力。在此次疫情中，信息数字化系统无论是在信息发布、集中管理、协调配合，还是在疫情后期的复工复产中都发挥了巨大的作用，激发了各行各业的内生动力和新动能，为疫情的防控提供了有力的支撑。

（二）新基建中运用新思想

新基建是一个系统工程，需要汇聚各方面智慧和力量共同推进。在新基建的建设过程中应该以新的思路和新的理念去建设信息数字化系统，将信息数字化系统的建设作为航空公司高质量发展的基础设施。航空公司的新基建要加强规划，不要认为信息数字化系统建设是一个单独项目，要将新基建纳入行业和航空公司的“十四五”规划和长期规划，制定专项规划，进行一次规划，分期实施分步实施，避免航空公司内多个信息数字化系统一同上马，一哄而上。在航空公司新基建中，要秉承着信息数字化建设和行业发展、航空公司发展相融合的原则，强化信息数据化，强调数据互通，选择适合企业的标准体系，并且做到标准体系与信息数字化发展路线统一。

以往的信息数字化系统建设以业务功能性为主要目的，在信息化系统建设中以解决业务单点问题为主，针对性较强，忽视了航空公司整体业务数字化。在新基建中，应以航空公司数字化转型为主要目的，强调将航空公司现有业务数字化，贯穿航空公司在安全、正点、效益、服务等各方面的信息数字化。数字化的信息短时可能并不能在航空公司现有的信息化系统中发挥数字化价值，但可以作为数据资产，进行数据管理，为航空公司后续大数据应用奠定坚实的基础。

二、航空公司信息化建设现状

在过去十几年航空公司的高速发展阶段，机队不断扩大、业务不断增多已使航空公司意识到常规的航班保障手段、基于人的管理已经不能满足安全、正点、效益、服务等多方面的需要，必须利用信息化系统管理。在此背景下，航空公司、机场针对不同的业务场景建设了大量的信息化系统，这些信息化系统具有以下几点共性。

（一）功能区块性特征较强

在建设现有信息化系统时，聚焦于某个领域或某区域业务问题。业务部门在信息化系统建设时起主导作用，信息管理部门负责开发系统功能或管理系统外部开发商开发进度与开发质量，公司内其他部门配合协同力度较弱。在讨论系统功能时，常以业务部门意见为主，以解决业务部门现存或短期可能遇到业务难点痛点为主要攻关对象。信息化系统建成后，系统使用用户主要集中在系统建设时发挥主导作用的业务部门内，系统功能相对单一，对航空公司运行所处的外部环境变化适应能力较弱，在业务中遇到新的难点或痛点时，以迭代升级辅以人工管理为主。信息化系统功能区块性的特征也造成了航空公司、机场的应用系统冗杂的现象，以国内某中型航空公司为例，现有的业务类型信息化系统多达90余个。这些系统涉及到航班运行控制、机组排班、飞机工程管理、航班计划、旅客服务、营销财务等各个领域，跨领域协作时，需要工作人员在不同的系统之间不断切换。

（二）数据孤岛化现象严重

航空公司目前的大多数信息化系统在建设之初的需求主要由业务部门提出，业务部门掌握的信息化数据以部门内的数据为主，对公司整体拥有的数据了解不足，或对部门外的数据产生逻辑和原理不熟悉，无法及时掌握数据的分布情况和数据的更新程度，无法快速找到符合信息化系统需要的数据，限制了业务部门在数据上的使用。第二个原因是使用部门外的数据需要其他部门协同配合，增加数据维护、检查的工作量，部分部门缺乏对数据应用应有的重视，没有作上游数据供应商的意愿。第三个原因是主要业务以外的部门对系统了解熟悉程度不够，对系统发挥作用和奠定基础的认识不足。以上原因容易造成信息化系统使用的数据大部分来源局限于特定业务部门，应用于固定业务领域，系统产生的数据存储在当前信息化系统。造成航空公司内部数据条块化，数据孤岛现象严重，这种数据孤岛阻碍了数据的共享，降低了数据的可用性，没有充分体现出数据的价值。

（三）航班运营数字化记录断档

一个航班的生命周期很长，从为开飞航班调研、计划申请、民航局批复、预售客票、航前准备、航班运行保障到航班飞行，跨度可达几个月甚至更长时间。在此期间涉及到航班的数据包括旅客、飞机、气象、机场、航路等不同种类、不同维度的数据和信息。航空公司的一个或多个信息化系统的区块性功能决定了其只记录，或者留存其功能范围内的数据，不获取或留存整个航班生命全周期的数据。再者，信息化系统时缺乏服务意识，没有将数据或信息转化为其他系统可以直接使用的数字化数据。这就造成航班运营数字化数据断档，航班运营过程中的数据或信息只使用了它的直接作用，不能为后续数据共享、大数据应用发挥其应有的数字化价值，降低了数据管理的功效。

（四）运行控制系统管控范围小

现阶段航空公司运行控制系统的功能主要围绕着航班计划、航班放行、航班监控三个方向建设，业务场景以控制航班安全为主。而涉及到航班运行过程中正常、服务、效益等方面信息较少、信息延迟较大或者信息非数字化，正常、服务、效益等方面的风险随着环境的变化会逐渐变化，从量变演化为质变，成为安全的风险。2015年5月9日，KN5858（深圳-北京）航班飞机延误，乘客在机上等待5个小时，因机舱内空气闷热，乘客打开应急出口门。在此次事件中，原本只是服务上的风险，但是随着时间的推移，服务风险就会转变为安全风险。另外，系统管控范围是从航班运行前一日或前几日，到航班运行结束。航班运行过程中的风险是在相关业务处理过程中显现，是以事件为驱动的航班运行控制系统，航班运行风险发现相对滞后。例如在此次疫情期间的客改货运行中，航班运行的航线多为正常客运航线以外航线，涉及特殊机场、特殊航线的运行风险。而这些风险到了航班发送次日计划或航班执行前的签派放行才被签派员识别出来，或者是通过航班执行前的传统管控方式识别出来。再者，对航班运行过程中的数据利用也只是用于航班放行、航班正常率统计、航班节油统计等简单应用方面，未进行深度分析。在数据价值方面，航班运行过程中的数据，对公司内外部的决策支持能力不足，不能为整个航空公司运营提供其应有的数据价值。

三、新基建的切入点

5G应用、大数据中心、人工智能、新一代信息网络等新型基础设施建设的根本是数据、算法、算力的建设，一般的航空公司缺少专业的数据管理水平和经验，对计算力的要求没有大数据专业公司的要求那么高，因此比较适宜将运行风险管控系统作为新基建的突破口。

（一）建设运行风险管控系统的必要

航空公司对运行风险控制的能力代表了公司的整体管理能力，体现公司运行水平。运行风险管控系统是航空公司最重要的系统之一，目前航空公司的运行控制系统在航空公司运行中只发挥着运行控制的作用，缺少对风险的识别和管控。2018年民航局李健副局长指出，提高运行系统的风险管控能力是落实习近平总书记要求的有力举措，是民航实现持续安全的重要保证。同时要求各航空公司要深刻认识到运行控制的核心是风险控制，把“控风险，保安全”当作运控的第一要务，重点从能力、体系和机制建设三个方面，推动航空公司运控体系高质量发展。

航空公司运控体系高质量发展就需要管控住航班运行中每一个环节的风险，进行全过程风险管控，对风险从安全、正点、服务、效益各个方面管控，航空公司的运行风险管控系统就需要覆盖到公司的各个方面。航空公司的运行风险管控系统得到大力建设，在航班运行过程中发挥重要作用，保障航班的高质量运行将带动航空公司的高质量发展。

（二）运行风险管控系统是其他系统的基础

航班运行的风险存在航班保障的各个环节，要想通过运行风险管控系统管控住航班运行的风险，运行风险管控系统就必须采集航班运行过程中各个节点的数据，通过对运行数据的管控识别航班运行风险，起到对航班运行过程中风险的管控。

运行控制系统是航空公司最早建立的信息化系统，公司内部其他系统中关于航班的系统大多使用运行控制系统中的航班数据作为基础数据。运行风险管控系统通过对航班运行各个环节中的把控，可以汇总航班运行过程中各个节点的关键数据，其他系统使用运行风险管控系统的数据作为基础，便于航空公司在新基建中建立数据的标准，规范信息化系统的数据录入，保证数据的质量。

（三）运行风险管控系统中基础平台

新型基础设施建设是一个全局建设，单靠航班公司内的一个部门或者是几个部门是很难完成的，建设管控整个公司的运行风险管控系统只有运行控制部门和信息部门参与也是不切实际的。在运行风险管控系统的建设中既要调动公司各个部门参与，又要和公司目前现存系统有效协同，以保证运行风险管控系统能够发挥重要作用，避免重复建设。笔者认为，为达到这样的目的，运行风险管控系统除了要包含运行控制的主要业务之外，在功能上还应该建设三个基础业务平台：数据管理平台、限制检查平台、信息控制分发平台，通过上述三个平台有效与现有公司信息系统有效融合和对接。系统运行机制详见图1。

图1系统运行机制图

1.数据管理平台

数据管理平台的主要作用是汇总数据、管理数据、共享数据。数据管理平台首先用于存储数据，将航班运行保障过程中所涉及的数据全部按照数据模型存储在数据管理平台下的数据库中，解决以往系统中使用数据多方存储或无处存储的困境。运行风险管控系统所使用数据全部来源自此数据管理平台，改变原有系统使用接口等方式通过其他系统数据库调用运行控制系统所使用数据的方式。将此数据管理平台下数据库做为基础数据库，其他系统使用系统外数据也通过此数据库获取。此种方式一方面可以保证系统运行速度，另一方面有利于系统稳定，防止出现因其他系统故障、异常而影响运行风险管控系统正常工作。系统之间数据关系详见图2。

图2系统之间数据关系对比图

数据管理平台也发挥着数据管理的作用。通过运行风险管控系统的建设进行数据标准的制定，规范公司内部接入数据、转化数据、提供数据的工作流程。通过数据的管理明确数据的正规来源、数据特有的业务涵义和价值涵义、数据的正常标准，确定数据的用途，确定数据在系统中发挥的具体作用。在数据管理平台中实施数据解决方案，将其他类信息进行数字化数据转化，根据业务规则和数据质量标准对收集到的数据进行加工清理，以减少因数据异常造成业务功能出现虚假告警，减轻系统在使用过程中因数据错误造成的瞬时计算能力不足造成的系统宕机等情况发生。利用数据管理平台也有利于方便修改、监控、更新关联系统数据变化。

共享可以发挥数据使用中的最大价值。使用数据管理平台实现各个关联系统与运行风险管控系统数据存储库数据同步，数据管理平台对数据进行控制，在各个系统之间使用一致的共享数据。数据管理平台提供来自权威数据源的、协调一致的高质量数据，有利于降低数据使用的成本和复杂度，从而支撑跨部门、跨系统数据融合应用。数据的共享一方面可以解决以往运行过程中数据不对称、信息不一致造成的冲突和矛盾。另一方面，通过数据的共享实现航班运行信息的共享，信息共享使参与到航班保障过程中的各个部门、席位在工作中方向统一、步调一致，减少工作中的沟通与协调，极大地提高航班运行保障过程中的效率。

2.限制检查平台

限制检查平台是指在系统中设置统一的、共用的限制条件或检查条件，运行风险管控系统和其他系统在需要做限制或检查时向平台发出指令，由平台利用设置好的限制、检查使用运行风险管控系统数据库中规范数据进行计算，反馈结果给发出指令系统。限制检查平台的设置避免了各个系统对于同一限制或检查在不同业务阶段中重复开发，使用不同的数据造成计算结果不一致的现象出现，将同一风险把控在一个系统之中。例如航空公司的飞机在执行国际航班时，需要检查飞机是否在境外国家进行运行备案，此检查在航班计划阶段安排执行飞机时需要检查，在航班运行过程中遇到不正常情况航班调整时也需要检查，在航班签派放行过程中同样需要检查，多次检查过程中规则一致、使用数据相同。检查业务发生在航班运行过程中的不同阶段，分别由不同的部门负责，分布在不同的系统中。在限制检查平台中进行可以减少不同的系统之间为相同的工作建立不同的数据接口，使检查工作更加快捷有效。

航班运行中会遇到政策变化、运行环境变化、公司要求变化等多种因素，每个因素都有可能决定航班运行过程中的限制、检查规则发生变化。以往的航班生产过程中，遇到这种限制、检查规则发生变化时，需要更改每一个涉及到的系统，耗时耗力。使用统一的限制检查平台后，只需要在限制检查平台中更改此规则就可以使公司各个业务部门、席位在工作中得到统一的结果，方便快捷。

在限制检查平台中，各种规则的设置应有序、灵活、适应性强。不同的系统中根据本身业务类型和参与航班保障的阶段只需调取部分规则，同时不同的限制检查规则根据不同的安全、正点、服务、效益方面的应用由不同部门设定逻辑更加合适，规则有序在后期的管理上更加容易。环境是不断变化的，航空公司高质量发展的活力就表现在能够适应不断变化的运营环境。不同的运营环境有着不同的风险需要管控，这就需要航班运营过程中有不断变化的限制、检查规则与之匹配。因此在限制检查平台中的规则就必须可以灵活调整。限制检查平台中的各种规则最终要替代分布在其他系统中的限制规则和检查规则，被不同的系统调用。而不同的系统会是由不同的开发商或工程师开发，为保证限制检查平台中的规则被其他系统适用，限制检查平台中的规则逻辑使用起来一定要适应性强。相比较而言，简单的逻辑适应性更强。

3.信息控制分发平台

航班的运行控制如果比作人的大脑在指挥，那么航班的运行保障就应该看做是人的四肢在操作，在此过程当中，信息的传递途径就像身体的神经一样重要。为确保运行风险管控系统的结果能在现场保障环节发挥最终的作用，必须建立一个快速准确的信息控制分发平台。信息控制分发平台中建立与各个系统中消息数据接口，用于接收和传递运行风险管控系统或其他系统中产生的关于航班运行、航班保障过程中的信息。

信息控制分发平台的两个作用是管理信息的发布和在不同系统之间架起信息的桥梁。航班运行和保障过程中风险的消除是与相应的处理动作对应的，不同的风险需要由不同的部门、席位执行处理。正确的席位快速地接收到正确的消息可以确保航班运行保障快速顺畅，有效控制航班运行保障阶段的风险，在安全、正点、服务和效益各个方面提升航班运行质量。信息控制分发平台要按照不同的信息类型和航班运行不同的保障阶段设置席位接收到的信息，做到信息传达精准。很多信息是在不同的系统中产生，需要公司内部多个部门、席位接收，而系统的使用只局限在有限的部门和席位之间，信息控制分发平台通过接收汇总各个系统的信息，按照对信息的分发管理对外发布就起到得了信息桥梁的作用，有效地打破了信息传递过程中系统不同的障碍。

信息控制分发平台对信息的汇总和分发过程中要建立详细的日志，这有利于后续分析对风险管控的效果和调整正常工作程序。风险被识别出并不等于风险被把控住，如果在信息控制分发平台中航班保障不同阶段有多个信息都关联同一个风险，那么说明风险虽然被识别出来，但是原有的风险管理工作并没有起到效果，风险把控力度依然不足或者风险把控方法并不合理，致使风险在航班运行保障过程中反复出现，这就需要重新对风险进行管控。理想的航班运行保障过程应当是平稳顺畅的，如果在信息控制分发平台的日志中发现信息在某一个航班运行保障环节相对集中，或者信息接收部门或席位过于集中就有可能现有航班运行保障流程不够合理。过多的风险、动作集中在一个航班运行保障环节或一个部门、席位处理，容易造成风险累积，形成衍生风险，此时针对原有风险或动作重新审视各个部门、席位工作流程就尤为必要。

四、系统在航班运行过程中的功效

（一）实现在功能上全程管控

通过数据管理、限制检查、信息控制分发，系统将航班运行中各个环节的风险管控衔接在一起，在航班运营过程中实现风险的管控。在航班计划阶段，发起航班运行的准备后，通过运行风险管控系统就可以触发航班运行风险的分析。各个部门、席位将运行带来的风险分析结果体现在系统之中，结合现有限制、检查进行新增和修改，最终的限制、检查结果后续可以在航班运行过程的每一个环节中得以利用。在日常航班运行中，经常可以遇到航班计划到达目的地机场时刻接近机场关闭时刻，航班延误有不能在目的地机场正常着陆的风险。触发此风险后，在航班计划阶段，就可以在将此航班前序航班调整为不易延误的航班，或者加大在起飞机场的过站时间以减少因为前序航班延误带来此航班顺延的风险。在航班放行阶段，签派员可以提前与机组确定航班延误预案，确定如果在某个航班运行节点不能按时完成航班保障工作，后续采取何种预案减小延误确保航班顺利到达目的地机场。在起飞机场的保障环节，地面保障部门可以按照此风险制定重点保障措施，避免临时重点保障在人、机、物等要素上不能满足。

从风险在单独的系统中区块化管理到运行过程中的风险全程管控，不仅仅是使航班的运行更加顺畅平稳，更重要的是一种风险管控理念的转变。风险的管控从区块转换到整个航班运营过程，会促进运行人员的责任感加强，从认为某个风险是由其他部门、席位管控，到这个风险“我”可以管控，在工作中的参与程度会不同，对待风险的态度也会不同。

（二）实现数据驱动

在系统中航班运行过程中的数据不断丰富统一，更有利于系统中的业务处理、航班运行过程中的保障动作更容易从事件驱动向数据驱动转变，相比较而言由数据驱动具有准确、主动的特点。在经过了严格的数据管理之后，系统中在特定节点可以设置关键数据缺失、不满足标准提醒，收到航班运行使用数据后，系统就可以展开航班的风险计算。根据航班的风险计算结果或系统中数据缺失、不满足标准提醒，相关业务人员可以提前进行处理，以保证航班在运行时是正常的，不带着问题运行。而传统的事件驱动模式下，相关业务人员需要到了业务处理阶段才能发现数据存在问题或者发现航班存在较高风险，在业务处理阶段临时处理的处理质量势必没有提前处理高。

五、结语

运行风险管控系统的建设对航班运行中的安全、正点、服务、效益起着关键作用，也对航空公司的高质量发展有重要意义。在信息化建设中，新的技术手段在不断革新，新的系统管理方式也在不断涌现，为运行风险管控系统的建设提供了良好的基础。围绕着航班运行风险的管控和未来发展需求，并结合国家和民航行业对新型基础设施建设的要求部署，有待重点开展运行风险管控系统与大数据应用、人工智能、工业互联网等新技术的融合研究，加速推动航班运行控制领域的信息化建设，促进中国民航的高质量发展。（本文刊登于《中国民用航空》杂志2021年第1期）

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