民航旅客服務系統交易模型及關鍵技術研究

梁海峰，黃愷，杜建國

（中國民航信息網絡股份有限公司研發中心，北京，100010）

民航旅客服務系統交易模型及關鍵技術研究

梁海峰，黃愷，杜建國

（中國民航信息網絡股份有限公司研發中心，北京，100010）

本文從民航旅客服務系統的交易技術框架入手，分別介紹了核心交易模型的三級結構、交易內容以及模型特點，對民航旅客服務系統的整體技術框架進行了詳細介紹。結合當今民航市場的業務發展和需求變化，對旅客服務系統在建設和運行過程中所遇到的關鍵技術以及解決方法進行了總結，包括核心交易模型對技術的要求、復雜事物的數據模型表達以及高并發核心交易全局處理。以航空領域的旅客服務系統模型的典型性特征和實踐探索，闡述對于整個交通行業信息技術的通用借鑒作用。

旅客服務系統；核心交易模型；交易全局管控

0 引言

民航業經歷了30多年的發展，形成了較完善的業務模型，與之對應的民航旅客服務系統（PSS,Passenger Service System）變得日益復雜，系統處理能力變得更強大，滿足了國內民航旅游業的快速發展。旅客服務系統最關鍵的功能是處理機票等航空旅游產品預訂和銷售的核心交易，本文從數據的角度闡述該核心交易模型及其涉及的關鍵技術。

1 PSS核心交易模型的框架結構

旅客服務系統是依托信息技術，以計算機系統為核心，為航空公司提供自動化管理航班、預訂銷售、機場服務以及票證結算等核心交易的綜合服務系統，是航空公司為旅客提供差異化服務，實現“以旅客為中心”服務理念的重要技術基礎。其影響范圍從航空產品的頂層設計到末端接觸點服務的全流程生命周期，可以說是整個民航領域的中樞神經。

1.1 PSS核心交易模型總體設計

旅客服務系統模型的總體框架是以旅客預訂和客票記錄為核心，通過同步或異步的連接方式展開的各項PSS核心交易，實現航空公司為旅客提供的出行服務。其框架可以圖1表示，從圖1可知，按照在核心交易過程中的參與程度，旅客服務系統模型可以劃分為三個層級。

第一層級：前端接入層，即服務渠道，是連接旅客和航空服務提供方的通道，是旅客進入航空服務體系內的主要方式。服務渠道一般分為直銷和兩種渠道。

第二層級：核心交易層，是構成旅客服務系統框架的主要層級，由參與方（內部客戶和外部客戶）結合交易基礎數據參與或輔助完成各項核心交易，實現對核心數據（旅客預訂和客票記錄）的操作。隨著業務流程的進展，核心數據會流轉至旅客服務的各個接觸點，為航空公司提供航空服務的基礎數據。

第三層級：數據服務層。通過大數據識別、調整和校對旅客在旅行過程中的真實感受和潛在需求，是今天航空公司提升服務水平的重要手段。將旅客預訂和客票記錄以大數據的形式集中存儲起來，通過工具和腳本分析總結出反映市場變化數據產品，反饋至內部客戶和外部客戶，是整個旅客服務生態環境自我凈化的方式，也是民航業通過信息技術手段不斷提升服務水平，從而構成一個整體高效的運營系統的重要原因。

以上三個層級構成了旅客服務系統的生態環境，前端接入層是核心交易的觸發渠道，在核心交易層中內部客戶完成了對旅客預訂和客票記錄的操作，建立了為旅客提供航空服務的技術條件。同時結合外部客戶提供的交易基礎數據，讓旅客的出行更加便利和順暢。隨著旅客旅程的結束，各項旅行中的過程數據同步至數據服務層，經過有效分析和過濾，總結出旅行過程中的真實狀態，為內部客戶和外部客戶形成新的決策提供依據。

1.2 PSS核心交易模型內容

旅客服務系統的核心交易是圍繞著航空服務的主營業務展開的，其主要內容包括航班管理、預訂銷售、機場服務以及票證結算四大部分。

圖1 旅客服務系統核心交易模型框架圖

（1）航班管理。航空公司根據市場需求建立航班（T-Card），并根據航班的類型設計不同的附加服務產品目錄（Catalog）。長期以來航班是航空公司主要的銷售內容。近年來出現了以航班為依托的附加服務，也逐漸成為航空公司新的利潤增長點。因此航班管理從廣義上是包括航班及附加服務在內的兩部分庫存管理。

（2）預訂銷售。預訂銷售主要分為售前和售后兩部分。售前部分是指在銷售航班和附加服務產品的過程中，創建旅客預訂記錄、支付及客票銷售（即創建旅客客票記錄）的過程；售后部分是指在由于某種情況導致行程變更的情況下，對旅客預訂和客票記錄變更操作的過程。變更操作從觸發場景可以劃分為自愿變更和非自愿變更；從變更內容上可以分為退票、改期、換開（改簽）等。預訂銷售過程的交付物就是確定了旅客服務系統的核心數據：旅客預訂記錄和旅客客票記錄。

（3）機場服務。航空公司在機場為旅客出行提供服務，是旅客購買航空服務的交付環節。在這個環節中，旅客服務系統為機場提供了該機場所需要的航班旅客名單（PNR-DCS）。旅客在機場進行值機、托運行李、登機并起飛。在完成飛行以后，旅客預訂和客票記錄之間將進行數據一致性同步，將最終成行的旅客置為已完成的終態（Used/Flown），將原計劃出行但并未到達機場的旅客（Noshow）置為重新開放（Open）狀態，后續可根據銷售的簽注規則進行處置。

（4）票證結算。作為旅客服務系統業務流程中的最后一環，票證結算將所有進入終態的旅客客票以結算記錄的形式返回至航空公司結算部門。結算過程不僅僅是將銷售客票和使用客票之間進行對賬，也會對客票銷售規則及簽注條款的具體內容進行核對，這其中包含了對于不同運價基礎客票的退改簽規則的核對。如果出現銷售與使用過程不匹配的情況，結算環節會出具相應的報告，反饋至業務上游的部門，以便進行問題排查。至此，形成了整個旅游分銷業務流程的閉環。

以上四個環節是旅客服務系統的核心交易，覆蓋了航空服務上下游的主要業務流程。除了內部客戶（航空公司）直接參與以外，外部客戶提供的交易基礎數據和資訊信息，也以輔助參與的方式完善了旅客預訂和客票記錄的內容，提升旅客在出行的過程中的便捷體驗。此外，作為核心數據的旅客預訂和客票記錄，不僅記錄這些業務所需要的全部數據信息，還在所有復雜業務的流程中，支持對各個相關數據項進行靈活的操作，確保在整個航空服務流程中各個接觸點所看到的旅客信息、行程和狀態是完全一致的。

1.3 PSS核心交易模型的特點

在民航業三十多年的行業發展過程中，旅客服務系統融合了各種行業內的規則，旅客服務系統不斷進行著技術升級和功能升級，其核心交易模型體現出以下幾個特點。

（1）旅客服務的主業務鏈條長。以核心交易之一的預訂銷售環節售前部分為例，在整個售前操作過程中包含以下步驟。

a.輸入旅客信息

b.申請航班座位

c.鎖定航班座位

d.申請附加服務

e.鎖定附加服務

f.校驗旅客證件（是否為失信人）

g.識別?？托畔ⅲㄊ欠駷槌Ｂ每停?/p>

h.客票票價計算

i.訂單支付

j.訂單出票

以上十個步驟構成了預訂銷售售前部分的主要操作，除了步驟a輸入旅客信息以外，其余的9個步驟都涉及與外部系統的交互。業務鏈條長會增加隱形的交易風險，對旅客服務系統確保交易一致性方面提出了很高的要求。

（2）相關的參與方數量多。內部客戶的參與方相對固定，主要以航空公司、機票代理及機場服務商為主；而外部客戶則包括航空公司聯運伙伴在內的合作方，在全球一體化的大背景下，網絡型航空公司的聯運伙伴遍布全球。全世界的旅客服務系統已經連接在了一起，技術上可以做到讓旅客在世界上任何一個地點，買到任何一條航線的機票。此外，交易基礎數據的提供商也隨著業務的發展而不斷增加。為了支撐多方共同參與交易的情況，旅客服務系統需要在保持高效網絡連接的同時，保證的數據的完整性。

（3）安全風險等級高。機場離港是旅客出行環節，機場的每日處理量逐年增加。全世界最繁忙的50個機場中，中國大陸地區占了7個。其中北京首都機場2016年旅客吞吐量9439萬，世界排名第二。如此繁忙的機場，一方面必須依靠高效的旅客服務系統為旅客快速辦理乘機手續，另一方面也需要有可靠系統安全保障做支撐。如果一旦系統出現故障，旅客無法值機，機場會瞬間滯留大量旅客。在焦急等待的過程中，發生各類群體性事件的概率會大大增加。因此機場離港的系統安全保障的要求是最高的，必須以事故“零容忍”的目標保障機場旅客出行安全。

2 PSS核心交易模型關鍵技術研究

民航旅客服務系統隨著業務量的發展和模型的變化，對技術的要求也在不斷提升。從最初的實現航空服務操作的自動化，到后來的支持電子商務發展，旅客服務系統支撐的業務越來越復雜，其技術實現的難度越來越大。尤其是復雜事物的數據模型表達和高并發核心交易全局處理，實現PSS核心交易模型面臨的兩項技術難題。

2.1 PSS核心交易模型對技術的要求

旅客服務系統是個高并發實時交易系統，主業務交易流程長、相關參與方多的特點決定了交易的高復雜性，其對事務完整性的要求是其他行業交易無法比擬的。圖2是核心交易模型對技術的要求。

（1）規模要求。為了能夠支撐全民航核心交易的業務規模，旅客服務系統需要具備高并發的交易處理能力。以2017年5億人次的市場規模計算，其中涉及純增、刪、改操作的核心交易并發量在1000TPS以上，而查訂比通常在100：1以上。

（2）數據范圍。旅客服務系統在交易中產生的內容都需要存儲在數據庫中，其范圍包括旅客預訂和客票數據的核心數據，以及以航班時刻、運價基礎、旅客畫像等為代表的輔助數據。

（3）質量要求。出于對民航業特殊性的要求，一方面要讓旅客購買服務得到準確兌現，另一方面也要滿足飛行安全的需求，旅客服務系統對數據質量的要求是非常高的。首先需要對行業范圍內的數據進行規范化定義，讓相關參與方使用統一口徑進行對話；其次借助評估維度確定數據質量改進目標和改善計劃；最后通過一整套的數據評估、清洗、監控、預警等手段對數據進行不斷改善和質量提升，持續不斷的清除錯誤數據和垃圾數據。

（4）數據應用。除了在核心交易中起到記錄信息和串聯業務應用的作用以外，數據在經過分析和挖掘之后，反過來對頂層業務決策的影響也非常重要。通過數據的甄別、篩選和收集，建立數據倉庫，利用相關的數據分析和挖掘工具，對數據進行統計和推理，形成最終的決策數據，使得數據最終能夠在應用環境中體現出價值。

圖2 PSS核心交易模型的技術要求

（5）整合技術。核心數據會隨著業務的發展不斷壯大，到一定的階段就需要對當前的數據進行整合。把不同來源、格式、特點性質的數據在邏輯上或物理上有機地集中，從而為客戶提供全面的數據共享。

除了旅客服務系統自生產生的內容以外，針對在旅客服務過程中參與方多和對外連接多的情況，對于內部客戶和外部客戶提出了不同的技術要求。

對內部客戶的三個技術要求是：子系統之間通過建立高等級連接，確保核心交易的及時和準確；提供必要的應用軟件，確保核心交易的可控和排他性；通過對參與核心交易內容的控制，確保與核心交易不存在競爭關系。

對外部客戶的三個技術要求是：與外部客戶系統之間通過建立高等級連接，確保核心交易的及時和準確；通過建立相互之間的協作關系，確保核心交易服務的可靠；對關鍵外部內容的服務進行并購，以確保核心交易的可控。

2.2 復雜事物的數據模型表達

旅客服務業務的多樣性，決定了核心數據結構的復雜性。旅客服務系統的核心數據是旅客預訂記錄和旅客客票記錄。為了支持旅客服務環節中業務鏈條長的情況，這兩個數據分別對應了預訂銷售環節中的售前和售后兩大交易過程。將復雜的預訂銷售過程交易分解以出票為標志的前后兩部分，出票以前的航班預訂、訂單創建、旅客識別等業務操作對象是旅客預訂記錄，出票以后的退改、換開等操作以旅客客票記錄為主。

據不完全統計，80%以上的訂單記錄內容修改是在出票之前。旅客訂單記錄是以PNR記錄編號為主鍵的樹狀結構存儲，有利于快速定位和獨立更新，適合于對數據項更新頻率較高的業務應用。并且PNR記錄之間相對獨立，如果出現故障影響范圍可控。

旅客客票記錄是以關系型數據的存儲方式，優勢是能夠支持多種方式查詢記錄。對于航空公司的售后機構通過不同的方式查找客票記錄提供售后服務，以及在機場服務交付環節支持第三方服務代理以多種渠道不同方式檢索記錄并進行服務，都是最有效的數據存儲方式。

隨著近幾年統一訂單概念的提出，將旅客預訂記錄和旅客客票記錄合并的想法逐漸被民航業內相關方所認知。合并以后統一訂單將以對象型網狀結構為數據模型，既可以支持高頻率的訂單更新，又可以支持不同渠道多種檢索方式的需求，真正實現互聯網訂單管理模式的數據模型，以滿足簡化流程和擴展業務的目標。

2.3 高并發核心交易全局處理

根據最新監測數據，國內旅客服務系統的核心交易并發處理量峰值達到了每秒鐘1800筆交易，平均并發處理量也在1000TPS以上，并且還在以每年20%左右的速度增長。面對高并發復雜事務處理的現狀，民航旅客服務系統根據自身技術架構的特點，采取了一些符合行業特點的全局事務管控方式，不僅很好的解決了性能和擴展性等方面的問題，還為將來的業務發展鋪平了的道路。

（1）有效隔離系統間交互對核心數據操作的影響。前面提到，無論是創建旅客預訂記錄，還是在售后服務的變更、退改等環節，都會與外系統進行交互，交互的結果會直接影響到核心數據的內容。如果按照正常設計思路，每次交互都等待對方回復結果再進行后續處理，那么一方面整體的交易處理時間會拉長，另一方面如果在某一個環節中交互失敗，整個交易向前回滾的成本會增加。旅客服務系統的處理方式是，對于預訂申請類需要同步交互的交易，采用并發交互的方式，利用聚合技術在所有回復收到后，再進行下一步處理；對于不需要同步交互的交易，采用先將假定內容寫入訂單，再通過異步的形式與外系統進行交互。如果回復成功，則保持假定內容的現狀，如果不成功則再將其刪除。也可以在假定內容寫入的過程中增加狀態信息，通過狀態的調節，反映與外系統交互的結果。

（2）通過分布式數據存儲降低并發壓力。在核心數據的并發處理量中，來自機場離港業務的并發處理量占到了整體的50%，在某些交易峰值中，甚至占到了70%。為了降低并發量過高所帶來的壓力，同時也為了實現機場離港事故“零容忍”的目標，結合機場離港業務自身的特點，民航旅客服務系統在離港子系統中以機場為單位建立了核心數據的鏡像。由預訂銷售子系統將核心數據在航班起飛前的某個時刻推送至離港子系統。這樣每個機場本地環境都會建立乘機旅客檔案，在辦理值機和其他服務的過程中，機場服務商直接操作本地的旅客記錄（PNR-DCS）。在航班起飛后，再將最終結果同步至預訂銷售子系統旅客記錄（PNR-ICS），從而實現了操作本地化、業務延續化和故障隔離化的三個目標。

3 小結

作為航空領域的旅客服務系統模型具有典型性和代表性，在整個交通行業的也具有一定的通用性，可以作為整個交通領域的通用旅客服務模型進行實踐探索。當然，其他旅游行業的交易系統，如鐵路售票系統近些年發展迅猛，其處理海量交易的能力，值得民航旅客服務系統借鑒。各行各業只有互通有無、取長補短，才能實現共同提高。

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The Transaction Model And Critical Technology Research of China Aviation Passenger Service System

Liang Haifeng，Huang Kai，Du Jianguo
（R&D Center, Travelsky Limited，Beijing，100010）

This article introduces the central transaction model architecture of aviation passenger service system, including three levels of transaction model, contents of transactions and their features. With the business and requirements of aviation market changing, the author summarizes the key technologies and solutions during the developing and running period of the passenger service system, such as the technical requirements of central transaction model, complicated data model design and global transaction control in high-concurrency environment. This article’s general exposition of the aviation passenger service system’s features and experience could be referenced by the transportation industry IT system development.

Passenger Service System; Central Transaction Model; Global Transaction Control