香港國(guó)際空運(yùn)-智慧民航案例展示：廈門航空航班智能恢復(fù)系統(tǒng)
為了深化民航智慧化建設(shè)，民航資源網(wǎng)啟動(dòng)“2019智慧民航優(yōu)秀解決方案暨應(yīng)用案例”征集及評(píng)選活動(dòng)，尋找創(chuàng)新踐行企業(yè)分享先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。目前已經(jīng)收到了來自航空公司、機(jī)場(chǎng)、技術(shù)供應(yīng)商投遞的大量案例。今天展示的案例為廈門航空?qǐng)?bào)送的《廈門航空航班智能恢復(fù)系統(tǒng)》。
廈門航空航班智能恢復(fù)系統(tǒng)
航班恢復(fù)是困擾民航發(fā)展的世界性難題。長(zhǎng)期以來，航班智能恢復(fù)技術(shù)被少數(shù)歐美公司掌握，但國(guó)內(nèi)外運(yùn)行條件差異較大，這些國(guó)外的航班智能恢復(fù)技術(shù)在國(guó)內(nèi)遭遇“水土不服”，無法有效滿足國(guó)內(nèi)民航發(fā)展的需要。
2019年，廈門航空聯(lián)合阿里云、同濟(jì)大學(xué)共同研發(fā)的航班智能恢復(fù)系統(tǒng)正式投產(chǎn)，經(jīng)過不斷優(yōu)化完善算法，進(jìn)行工程化應(yīng)用，建成了國(guó)內(nèi)首個(gè)航班智能恢復(fù)系統(tǒng)，并于2019年1月在廈航正式上線試運(yùn)行，2019年6月正式運(yùn)行。
航班智能恢復(fù)系統(tǒng)創(chuàng)造性地運(yùn)用回旋時(shí)空網(wǎng)絡(luò)模型、列生成等人工智能技術(shù)，從航空運(yùn)行實(shí)際出發(fā)，引入旅客、機(jī)場(chǎng)、維修計(jì)劃、運(yùn)行限制等更多的復(fù)雜變量，可在30分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)2000班航班的大規(guī)模恢復(fù)問題，在實(shí)際運(yùn)行中取得了良好效果。
航班智能恢復(fù)系統(tǒng)的上線運(yùn)行標(biāo)志著國(guó)內(nèi)民航業(yè)運(yùn)用運(yùn)籌規(guī)劃和人工智能解決大面積航班調(diào)整問題從零到一的突破，打破該技術(shù)被歐美少數(shù)國(guó)家壟斷的局面，實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵核心技術(shù)的中國(guó)自主可控，為減少航班延誤、保障旅客出行貢獻(xiàn)了中國(guó)智慧，獲得了廣泛的社會(huì)好評(píng)。
一、項(xiàng)目背景
2016年9月15日，“莫蘭蒂”臺(tái)風(fēng)襲擊廈門，廈航取消了168個(gè)航班，調(diào)整406個(gè)航班，數(shù)萬名旅客行程受到影響。
航班延誤極大地浪費(fèi)航空公司的資源和旅客的時(shí)間，據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)每年有約20%的航班發(fā)生延誤，由此帶來的損失高達(dá)數(shù)十億元。
如何在航班延誤后快速的恢復(fù)航班，并盡可能減少航班變化對(duì)旅客出行的影響，是一個(gè)長(zhǎng)期困擾航空運(yùn)行的難題。恢復(fù)航班需要同時(shí)考慮飛機(jī)、航線、機(jī)組、旅客等諸多因素限制，決策難度大、效率低、耗時(shí)長(zhǎng)，如果調(diào)整決策不當(dāng)或不及時(shí)，會(huì)直接給旅客的出行帶來諸多不便，也影響到公司運(yùn)行的安全、正常、服務(wù)與效益。
長(zhǎng)期以來，恢復(fù)航班技術(shù)被少數(shù)歐美公司壟斷，由于國(guó)內(nèi)外運(yùn)行條件差異較大，這些國(guó)外的航班智能恢復(fù)技術(shù)無法直接應(yīng)用于國(guó)內(nèi)民航業(yè)，且他們?cè)趯?duì)中國(guó)進(jìn)行產(chǎn)品輸出時(shí)，一般不會(huì)開放核心技術(shù)，也較難按照中國(guó)民航運(yùn)行特點(diǎn)進(jìn)行個(gè)性化定制與持續(xù)升級(jí)，因此單純依靠引入國(guó)外產(chǎn)品解決問題的方案不可行。
廈門航空一直致力于建設(shè)一套符合中國(guó)民航自身特點(diǎn)、并能夠根據(jù)國(guó)內(nèi)運(yùn)行的變化不斷升級(jí)的航班恢復(fù)系統(tǒng)，提升中國(guó)民航運(yùn)行效率，降低航班延誤造成的影響。
二、項(xiàng)目介紹
1、基本概念
航班智能恢復(fù)系統(tǒng)應(yīng)用運(yùn)籌優(yōu)化、人工智能和數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)惡劣天氣如臺(tái)風(fēng)、霧霾、大雪、飛機(jī)故障、機(jī)場(chǎng)關(guān)閉、流量控制等條件下的不正常航班快速恢復(fù)與旅客恢復(fù)。
航班智能恢復(fù)系統(tǒng)能夠突破人工方案僅考慮少數(shù)因素的局限性，在綜合考慮旅客、航班、飛機(jī)等多項(xiàng)復(fù)雜因素后做出更優(yōu)決策，大大提高航班調(diào)整決策效率，并讓旅客在最短的時(shí)間知曉未來航班動(dòng)態(tài)、調(diào)整行程計(jì)劃、減少延誤等待時(shí)間，實(shí)現(xiàn)更多旅客成行，盡可能減少航班變化對(duì)旅客出行的影響，提升旅客服務(wù)體驗(yàn)。
2、業(yè)務(wù)流程
航班恢復(fù)的主要業(yè)務(wù)流程是：設(shè)置運(yùn)行業(yè)務(wù)規(guī)則及目標(biāo)函數(shù)，輸入運(yùn)行相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，選擇航班恢復(fù)場(chǎng)景、運(yùn)行政策、決策偏好，調(diào)用算法運(yùn)算，輸出航班恢復(fù)結(jié)果。最后，再傳輸?shù)紽OC簽派調(diào)整系統(tǒng)中進(jìn)行規(guī)則檢查，并由簽派、客運(yùn)、機(jī)務(wù)進(jìn)行三方協(xié)調(diào)評(píng)估，通過后生效，后續(xù)各運(yùn)行保障部門按照此調(diào)整方案開展相關(guān)航班保障及旅客通知工作。
3、系統(tǒng)構(gòu)架
系統(tǒng)由視圖層、控制層、算法層、外部資源層組成。系統(tǒng)構(gòu)建了前端交互式組件化UI界面展示，并結(jié)合honeycomb腳手架集成應(yīng)用托管、集群管理、UI控制臺(tái)、應(yīng)用開發(fā)框架，實(shí)現(xiàn)微應(yīng)用模式開發(fā)、自動(dòng)路由規(guī)劃，達(dá)成業(yè)務(wù)功能間解耦的同時(shí)，不增加服務(wù)的運(yùn)維成本；基于redis集群的獨(dú)特?cái)?shù)據(jù)緩存設(shè)計(jì)，對(duì)100多個(gè)接口數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗融合，提升系統(tǒng)訪問速度；采用encryptor技術(shù)對(duì)核心數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，確保數(shù)據(jù)訪問安全；使用JNI、消息隊(duì)列等技術(shù)對(duì)算法任務(wù)進(jìn)行編排和跨平臺(tái)調(diào)用。
4、系統(tǒng)功能
系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)航班的動(dòng)態(tài)監(jiān)控和異常告警，滿足不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景、多種恢復(fù)目標(biāo)的設(shè)置，支持不同方案優(yōu)劣評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)比。
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