автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.22, диссертация на тему:Организация производства заказа и бронирования авиабилетов на основе информационных и телекоммуникационных технологий

На правах рукописи

°°ЗОб ""зд'1

БЫКОВ Виктор Владимирович

ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЗАКАЗА И БРОНИРОВАНИЯ АВИАБИЛЕТОВ НА ОСНОВЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Специальность 05 02 22 - Организация производства (транспорт)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МОСКВА - 2006

Диссертационная работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московском государственном техническом университете гражданской авиации» на кафедре «Прикладная математика».

Научный руководитель профессор, кандидат технических наук Котиков В И.

Официальные профессор, доктор технических наук,

оппоненты. Васильев В И

доцент, кандидат технических наук ВайнейкисЛ А

Ведущая организация Государственный

научно-исследовательский институт гражданской авиации

Защита состоится « гО » в КУ часов в аудитории 11/ на

заседании диссертационного совета Д 223.011 01 при Московском государственном техническом университете гражданской авиации по адресу

ГСП-3, 125993, г Москва, А-493, Кронштадтский бульвар,20

С диссертационной работой можно ознакомиться в библиотеке МГТУ ГА Автореферат разослан » ¿Щ?0р$2007 г

7

Ученый секретарь диссертационного совета, ___„

профессор, доктор технических наук С К Камзолов

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Проведенный анализ публикаций международных авиатранспортных ассоциаций и открытых данных о существующих информационных системах по заказу и бронированию авиабилетов показал, что вопросы, связанные с поиском новых научных и технологических решений по созданию и реализации таких автоматизированных систем на основе информационных и телекоммуникационных технологий, являются приоритетной задачей не только на уровне авиапредприятий, но и государства в целом С 2008 года зарубежные авиакомпании должны перейти к такому базовому элементу системы заказа и бронирования, как электронный билет В нашей стране в последние годы ведутся научные разработки в этой области При этом основное внимание разработчиков направлено на решение внутрисистемных задач, не меняющих концептуальных основ их построения, и, как следствие, не устраняющих присущие этим системам недостатки- отсутствует автоматизированный сбор статистических данных по индивидуальным запросам авиапассажиров, сохраняются большие непроизводственные финансовые и временные затраты, как со стороны авиакомпаний, так и со стороны их клиентов В таких системах Интернет, насчитывающий сегодня в нашей стране более 23 млн пользователей, выступает в роли информационной транспортной артерии, а не является единым информационным пространством, где должны соприкасаться интересы двух заинтересованных сторон авиакомпании и ее клиента

Для повышения экономической эффективности работы авиакомпаний, их конкурентоспособности и привлекательности для авиапассажиров необходимо перейти от существующих систем заказа авиабилетов к системам, основанных на новых концептуальных принципах их построения и технологиях В таких системах должна присутствовать оперативная обратная связь между авиакомпанией и клиентом, позволяющая принимать эффективные управленческие решения и вносить соответствующие изменения в процесс заказа и бронирования авиабилетов, не нарушая целостности всей автоматизированной системы заказа и бронирования (СЗБ) авиабилетов

Научные разработки подобных систем, основанные на новых принципах и технологиях, позволят, во-первых, повысить экономическую эффективность работы каждой авиакомпании и, во-вторых, перейти к выработке стратегии своего развития с учетом запросов клиентов, работающих в такой информационной среде, как Интернет В этой связи, диссертационная работа, посвященная организации заказа и бронирования авиабилетов, является актуальной

Целью данной диссертационной работы является разработка новых базовых принципов и системообразующих элементов построения автоматизированных систем заказа и бронирования авиабилетов, направленных на повышение эффективности пассажирских авиаперевозок с использованием единой информационной среды на основе Интернет

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели в диссертационной работе необходимо было решить следующие задачи

1 Провести критический анализ существующих систем заказа и бронирования авиабилетов и выявить тенденции их развития

2 Построить сущностную модель СЗБ авиабилетов

3 Сформировать базовые принципы построения новой технологии заказа и бронирования авиабилетов с использованием среды Интернет

4 Провести построение модели данных для системы заказа и бронирования авиабилетов нового поколения

5 Разработать модели приложений для управления данными системы заказа и бронирования авиабилетов

6 Провести сравнительную оценку системы программных объектов, необходимую для представления информации о системе и самих данных системы в ЭВМ

7 Построить прототип СЗБ авиабилетов на основе предложенных моделей данных и найденных решений для реализации СЗБ авиабилетов в среде Интернет

Методы исследований. Для решения поставленных задач в работе использовались методы структурного, информационного и статистического анализа, положения теории множеств, теории автоматов, прикладные методы математической логики, теоретические основы информатики, теория баз данных Основу методологии исследований составили методологические принципы, приемы анализа и моделирования, изложенные в научных трудах отечественных ученых А Ю Пушникова, В В Корнеева, ГН Смирновой, Е. В. Костроминой, В И Васильева, В И. Котикова и др, и посвященные проблемам теории организации производства, проектирования информационных систем, моделирования систем ГА Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, содержащихся в диссертации, обусловлены их согласованием с известными данными, опубликованными в отечественной и зарубежной литературе, а также разработками ряда отечественных и зарубежных компаний Ряд результатов получен и опробован при построении прототипа СЗБ авиабилетов нового поколения Полученные данные, использованные при практической апробации предлагаемых моделей, алгоритмов и решений, показали их работоспособность и правильность заложенных в них подходов

Научная новизна полученных в данной диссертационной работе результатов заключается в следующем

1 Сформулирована новая концепция в организации производства пассажирских авиаперевозок, связанного с заказом и бронированием авиабилетов, учитывающая как интересы авиаперевозчиков, так и их клиентов, базирующаяся на критическом анализе существующих систем заказа и бронирования авиабилетов 2. Построена сущностная модель системы, включающая четыре базовых компонента авиакомпания/клиент, информационная транспортная артерия, база информационных ресурсов и программно-аппаратный комплекс, позволяющая проводить классификацию всех систем заказа и бронирования авиабилетов

3 Сформулированы базовые принципы построения новой технологии заказа и бронирования авиабилетов, которые позволяют учитывать интересы как авиаперевозчиков, так и их клиентов и тем самым вырабатывать стратегию развития авиакомпаний

4 Разработан набор функциональных требований и на их основе построена диалоговая система взаимоотношений с пользователем в среде Интернет

5 Разработана гибридная модель представления данных системы и приложений, алгоритмы ее функционирования, обеспечивающие более высокую эффективность работы всей системы при выбранной концепции

6 Создан прототип СЗБ авиабилетов, подтвердивший правильность разработанных моделей и наиденных решений

Оценка теоретической значимости результатов работы. Полученные в диссертационной работе концептуальные и математические модели являются теоретической основой для проектирования систем заказа и бронирования авиабилетов III поколения, использующих Интернет, как информационную среду

Практическая ценность работы состоит в том, что полученные результаты позволяют

• Использовать разработанную концепцию и методологию для построения автоматизированных систем заказа и бронирования билетов на других видах транспорта

• Авиакомпаниям, на основе получаемых из системы статистических данных, принимать управленческие решения, направленные на повышение эффективности их работы в режиме реального времени

• Повысить за счет внедрения электронных билетов и исключения услуг посредников эффективность работы авиакомпаний

• Формировать единую базу статистических запросов на услуги авиакомпаний

• Формировать каждой авиакомпанией собственную базу постоянных пользователей их услуг с повышением сервисного обслуживания на основе полученных статистических данных спроса на авиабилеты по различным направлениям и местам в самолете

• Прогнозировать авиакомпаниям загрузку самолетов, как в краткосрочном, так и в долгосрочном временном интервале с учетом востребованности их услуг

• Использовать разработанный программный комплекс для автоматизации дополнительных бизнес-правил авиакомпаний, связанных с реорганизацией посадочных мест в салоне самолета без изменения базовой структуры построения таких систем

На защиту выносятся следующие положения:

1 Обоснование в необходимости создания новой системы информационного обеспечения в области авиаперевозок - системы заказа и бронирования авиабилетов на основе среды Интернет.

2 Сущностная и концептуальная модели построения автоматизированной адаптивной системы заказа и бронирования авиабилетов и ее базовых элементов

3 Гибридная модель построения хранилища данных с учетом сформированной концептуальной модели системы

4 Модели и алгоритмы приложений многоуровневой системы заказа и бронирования авиабилетов

5 Построение прототипа автоматизированной системы заказа и бронирования авиабилетов на основе разработанных моделей и алгоритмов

Апробация результатов работы. Содержание отдельных разделов диссертации были доложены и обсуждены на Международном салоне

гражданской авиации «Гражданская авиация 2002» (Москва, Домодедово, 2002 г), Международной научно-технической конференции, посвященной 80-летию гражданской авиации России «Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники и общества» (Москва, МГТУ ГА, 2003 г), Международной конференции и выставке «Авиация и космонавтика-2003» (Москва, МАИ, 2003 г), IV Международной выставке «АВИА-2004» (Москва, ВВЦ, 2004 г ) с награждением Дипломом и медалью ВВЦ, Международной конференции и выставке «Авиация и космонавтика-2004» (Москва, МАИ, 2004 г), V Всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи (Москва, ВВЦ, 2005 г) с награждением Дипломом ВВЦ, Международной конференции и выставке «Авиация и космонавтика-2005» (Москва, МАИ, 2005 г ), Международной научно-технической конференции, посвященной 35-летию со дня основания Университета «Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники и общества» (Москва, МГТУ ГА, 2006 г), VI Всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи (Москва, ВВЦ, 2006 г.) с награждением Дипломом ВВЦ

Публикации результатов работы. По материалам диссертационной работы опубликовано 4 научные статьи и 7 тезисов докладов на международных конференциях

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, приложений и списка литературы, содержащего 100 наименований Общий объем работы 164 страницы, который включает 65 рисунков, 20 таблиц и приложения

Содержание работы В первой главе диссертационной работы дан анализ состояния информационного обеспечения авиакомпаний в области услуг бронирования и заказа авиабилетов Рассмотрены базовые системы заказа и бронирования авиабилетов иностранных и отечественных разработчиков, дана их классификация и общая предметная область организации производства в подобных системах

Проведенный сравнительный анализ существующих способов и систем заказа и бронирования авиабилетов в России и за рубежом позволил выявить у них ряд существенных недостатков, снижающих эффективность работы авиакомпаний.

• дискриминация авиакомпаний владельцами систем конкурентов,

• завышение тарифов при использовании единых глобальных систем,

• отчисления агентству-посреднику в виде процентов от суммы доходов,

• большие временные разрывы между платежом за авиаперелет и появлением средств на счете авиаперевозчика за оказанную услугу,

• существующие системы не позволяют авиакомпаниям проводить автоматизированный сбор статистических данных о запросах авиапассажиров и тем самым формировать управленческие решения по совершенствованию процесса авиаперевозок в режиме реального времени

Отсутствие новых разработок приводит к отставанию нашей страны в области обслуживания авиапассажиров, а существующие системы не обеспечивают их необходимой информационной инфраструктурой, основанной на современных телекоммуникационных и компьютерных технологиях В конечном итоге это

приводит к снижению эффективности работы всей цепи авиапассажир-авиаперевозчик и, как следствие, потере финансовых средств авиакомпаниями

Проведен сравнительный анализ затрат авиакомпаний на каждый билет при различных способах его заказа, результаты которого представлены в таблице 1

Таблица 1 Затраты на одно бронирование в условных единицах (доля продаж билетов в % из общего объема) при разных способах заказа_______

Название Год

1999 2000 2001 2002 2003

Системы резервирования через Интернет авиакомпаний 23(3) 18(5) 17(8) 12(13) 8(20)

Системы резервирования через Интернет турагенства 25(4) 25(8) 23(12) 19(17) 17(25)

Заказ по телефону 21(26) 21(26) 21(25) 20(24) 18(20)

Традиционное турагенство 45(67) 43(61) 35(55) 30(46) 27(35)

Анализ этих данных показал, что использование Интернет в качестве информационной транспортной артерии в существующих системах заказа и бронирования авиабилетов привел к уменьшению средних комиссионных платежей турагентствам в отношении общих дистрибутивных издержек Несмотря на уменьшение с 2000 по 2003 год на 8,5 % пассажиропотока, оставшиеся дистрибутивные издержки, которые включают повышение сборов вОБ, накладные расходы, персонал, реклама, и сборы за использование кредитных карт, оставались по существу неизменными в этот период Установлено, что доля собственных продаж авиакомпаниями занимает мало места в общей структуре продажи перевозок (Таблица 2), хотя и представляется для авиакомпании приоритетным направлением своего финансового развития, поскольку данный канал дистрибуции является низкозатратным и высококонтрольным, что необходимо учитывать при формировании новых концепций построения автоматизированных систем заказа и бронирования

Таблица 2 Соотношение (%) между собственной (прямой) и через посредников (не прямой) продажами на 2003 г_ __

Авиакомпания Собственная Продажа через

продажа посредников

Аэрофолот 16 84

Air France 22 78

British Airways 15 85

Lufthansa 10 90

Проведен сравнительный анализ наиболее известных отечественных Интернет-ресурсов, позволяющих клиенту, воспользовавшись услугами электронных агентств, осуществить заказ авиабилетов, гостиниц и автомобилей, рассматривая их как комплексную услугу бронирования (Таблица 3)

В результате этого была определена наилучшая из существующих схем функционирования СЗБ авиабилетов вначале клиент заполняет авторизационную форму (БОР), а затем отправляет ее по факсу с копией карты и подписью Согласно такому документу, деньги переводятся на счет посредника-агентства, а затем курьер доставляет билет, который после сверки подписи отдает заказчику. В этом случае сохраняются общие недостатки, присущие системам, использующим собственные

информационные сети, несмотря на то, что в них агент имеет возможность заказать авиабилет через Интернет

Сайт Агентство Оплата онлайн Услуги где Разработчик

Avantix ru Тревел Сиги По факсовой форме (SOF) Авиабилеты, гостиницы, авто Amadeus Asiana (Чехия) Morqua

Poezdka ra Russian Business Travel Онлайн, По факсовой форме (SOF) Авиабилеты, гостиницы, авто Galileo КликПоинг

Pososhok ru Инфинити Травел По факсовой форме (SOT) Авиабилеты Galileo Grid nine

e-ticket ru РусАэро Система электронных платежей Assist Авиабилеты Gabriel РусАэро

Во второй главе диссертационной работы на основе анализа существующих схем заказа и бронирования авиабилетов, их недостатков и сформированной сущностной модели (Рис 1), отражающей четыре базовых элемента, по которым может быть проведена классификация всех систем заказа и бронирования авиабилетов, предложена новая технология бронирования авиабилетов и решаются вопросы, связанные с построением для нее хранилища данных В такой сущностной модели Интернет уже выступает не только в виде информационной транспортной артерии, а является той средой, которая увязывает интересы двух ключевых игроков на этом рынке услуг авиакомпании и клиента

В существующих технологиях (рис 2 2а) всегда имеется временной интервал задержки поступления денежных средств от клиента-заказчика в авиакомпанию за счет передачи посредникам функции реализации авиабилетов на свои рейсы Кроме того, заказчик испытывает определенные временные неудобства, Рис 1 Сущностная модель системы заказа и связанные с доставкой курьером билетов бронирования авиабилетов строгой отчетности и использованием

наличных денег при взаиморасчетах При этом не удается получить статистические данные о действительной потребности услуг, предлагаемых авиакомпанией, и тем самым невозможно сформировать достоверный прогноз на сравнительно большой интервал времени, направленный на повышение эффективности работы самой авиакомпании

Особенность новой технологии (рис. 2 26) заключается в том, что Интернет-агентства получают в свое распоряжение от авиакомпаний только информационную составляющую услуг, и любой пользователь Интернет непосредственно сам становится агентом авиакомпании В этом случае все финансовые расчеты осуществляются непосредственно с авиакомпанией в режиме реального времени и отпадает необходимость в билетах строгой отчетности Предлагаемая технология автоматически требует перехода к электронным билетам Их формирование происходит непосредственно на рабочем месте клиента с одновременным дублированием в авиакомпании и аэропорту, из которого осуществляется вылет

клиента-заказчика, что исключает время ожидания клиентом получения билета Это позволяет авиакомпании осуществлять постоянный мониторинг своих пассажирских авиаперевозок, делать более достоверным прогноз в своем развитии и приступить к целенаправленному формированию своего круга постоянных клиентов с предложением им различных льгот

а) 6)

Рис 2 Существующая технология (а) и предлагаемые (6) концепция и технология заказа и бронирования авиабилетов

На основе анализа существующих схем заказа и бронирования авиабилетов, их недостатков и сформированной сущностной модели, отражающей четыре базовых элемента, можно провести классификацию всех систем заказа и бронирования и их перспективного развития

Система 1-го поколения - это базовая система, в которой обмен ресурсами между авиакомпанией и клиентом осуществляется через посредников на основе документов строгой отчетности, а для его заказа и доставки применяются низкоскоростные транспортные артерии

Система 2-го поколения - это гибридная система, в которой обмен ресурсами между авиакомпанией и клиентом осуществляется через посредников на основе документов строгой отчетности, а для их заказа и доставки применяются как высокоскоростные, так и низкоскоростные информационные и транспортные артерии

Система 3-го поколения - это адаптивная система с обратной связью, в которой обмен ресурсами между авиакомпанией и клиентом осуществляется без посредников на основе электронного билета, а для заказа и доставки применяются высокоскоростные распределенные информационные транспортные артерии В

такой сущностной модели Интернет выполняет роль среды, которая увязывает интересы двух ключевых игроков на этом рынке услуг авиакомпании и клиента

Система 4-го поколения - это интеллектуальная система, обладающая экспертными системами по принятию решений в эффективном формировании услуг авиакомпании.

Данная классификация позволила перейти к разработке базовых основ по проектированию и созданию СЗБ авиабилетов Ш-го поколения

Проведено обследование предметной области бронирования и заказа авиабилетов и на его основе построено отражение предметной области в терминах сущностей и связей между ними, которые используются в дальнейшем при разработке баз данных и системы ее управления Сформировано оптимальное множество функциональных элементов и их атомарные сущности билет, клиент, авиакомпания, расписание, тариф, салон самолета с распределением в нем мест

Был проведен детальный сравнительный анализ различных моделей представления данных с целью возможности их использования в проектируемых системах и установлено, что при проектировании системы заказа и бронирования авиабилетов, как информационной системы, можно использовать как реляционную, так и объектно-ориентированную модель Однако ни одна из них не является оптимальной (Таблица 4)

Для решения вопроса о выборе модели был рассмотрен универсальный запрос $е!ес1 на языке предикатов первого порядка

О =(3х\,х2 ,хк)(1хк +1, ,хи)(ЗХ)(5еО_Га6/е)л(л1, ,хп)е(Т, ,77) ^

л х1 - с1 л х2 = с2 л л лет = Си

где - х1, х2 , , хк - параметры, входящие в набор атомарных элементов в объектной модели, т.е имеющих простой тип данных и находящихся на верхнем уровне, хк+1, хп - параметры, входящие в составные типы объекта, с1 ,с2, сЫ -константы, обеспечивающие передачу условий на значения, 0„ - М-е множество кортежей или объектов ответа системы, Б - множество кортежей или объектов, О йЫе - представление таблиц, хранящих информацию об объектах или картежах О, (Г, , ТУ) - таблицы, участвующие в запросе При таком запросе А равно числу отличных от нуля атомарных элементов объекта, а В определяет число отличных от нуля атомарных элементов, входящих в составной элемент объекта

На основе анализа экспериментальных значений времен обращения (Таблица 4) к прототипам моделей с учетом ряда сделанных допущений, применительно к создаваемой системе, было установлено, что для хранения данных необходимо использовать гибридную модель хранилища данных системы заказа и бронирования авиабилетов нового поколения, в которых учитываются как интересы авиакомпании, так и запросы клиентов в архитектуре «клиент-сервер» с применением среды Интернет

Спроектирована физическая модель БД на основе концептуальной модели предметной области заказа и бронирования авиабилетов и анализа применяемых современных методов

Условия Время Р с* 10"' Время триггер с*Ю"3 Время 0.0 с*10 5 Запрос Временные соотношения

(cl ск) = 0 л Эс 6 (et 4-1 сп) * 0 А~>п-к+1 1654 нет 734 Select ^¡итоо ^'ттг

(ci + 1 гл) = 0лЗсе(с1 ск) г-0 1592 нет 1132 Select ^хитоо ^ ^ттг

Эс е (cl сп) * 0 A->n-k + ltB->\ 1490 1489 1495 нет 1234 1430 1932 Select Л > В => < '„„г Л - В => ~

/->оо (/»1000000) 721 610 240 Delete ^итоо ^¡итг

/->00 831 620 930 Update ^¡итоо 'жтг

/->00 2654 632 1109 Insert ^ ¡итоо ^ ^ ¡итг

Блок «Рейсы»

Блок «Сяовар!

В соответствии с выбранным размерностным проектированием и оптимальным множеством выбранных сущностных элементов определены объекты данных системы и построены реляционные таблицы базы данных и экземпляры объектного типа, фрагменты которой представлены на рис 3, а логические модули в таблице 5

В третьей главе диссертационной работы обсуждаются аппаратные и алгоритмические подходы и решения, необходимые при проектировании приложений многоуровневой системы заказа и бронирования авиабилетов с использованием

Рис 3 Сущностная модель системы заказа и бронирования авиабилетов

различных телекоммуни-

кационных сетей Описывается архитектура, и формируются модели администраторских приложений сервера и клиента, на основе анализа требований пользователей и администраторов системы, необходимых для управления разрабатываемыми БД авиакомпаниями, а также модель промежуточного уровня (клиентских приложений) многоуровневой системы заказа и бронирования авиабилетов с использованием сети Интернет На основе разработанной выше концепции построения СЗБ авиабилетов и ее сущностной модели (гл 2) была сформирована логическая схема построения многоуровневой СЗБ авиабилетов нового поколения, использующей гибридное хранилище данных (Рис 4)

На основе сформулированных в диссертационной работе условий, выдвигаемых пользователями и администраторами подобных систем, был создан список требований, определяющий возможности пользовательского и администраторского интерфейсов. Это позволило впервые разработать последовательность действий, которые будет выполнять типичный индивидуальный и коллективный пользователь, в роли которого мтут выступать Интернет-агентств а, лица, выполняющие административные функции, или любой пользователь сети, имеющие доступ к системе через Интернет.

Наименование Краткая характеристика

Справочники Условно-постоянные неличины. Списки однородных элементов данных. Используется для хранения нормативно-справочной информации, а чаюкс объектов метаданных системы.

Рейсы Списки объектов данных Служат для работы с рейсами.

Места Списки объектов данных. Служат для определений мест в самолете, используются только совместно с объектами данных рейсы.

Тарифы Списки объектов данных. Служат для разграничений и определений тарифов.

Пользователи Списки объектов данных. Служат для определения клиентов и авиаперевозчнков.

РЖ Электронный билет Списки объектов данных. Служат для пассажиров и забронированных для них услугах

Списки объекта данных, Служат для определения билета.

Вся предметная область, которая должна поддерживаться диалоговой системой, разбита на подмножества состояний, связанных между собой общей логикой обработки и обшими данными при формировании или модернизации следующих тем; расписание, тариф; салон; бланк; словарь данных; формирование отчетов для администраторов (г расписание, место я салоне, тариф, злеетронный билет для пользователей.

Ист^мниии

Г--■.'Ч

ИНфОрМацИК данных

Центральное хранилища

СУРБЛ

Анализ и

лредегэеление данных

[ кальзоватепь-

ские приложения

; П^цпоженме «Администратор*

- — Сайт Интернет

Предобработка данных

( СтарцфД

щ

о* ! - Ф '-»и л

^Многомерные Визуализация Стат. Экспертная Анализ

запросы данных анализ система данных

а

Рис. Логическая с\сма мкогоуровнеаой СЗН авиабилетов, использующей параллельное

хранишь данных

А

Б в <5Ь * т @

' в; & 1 ¡Л гл

1{5) р"';

'У (а) — / / / 1<аГ \

<Ь 6

-

- ё

Рис 5 Графы диаграмм состояний диалоговой системы А - процесс создания данных, Б - процесс редактирования данных, В - процесс поиска данных, Г - процесс поиска данных в адаптивном режиме Каждую из тем мы рассмотрели, как конечное множество сигнальных (С, С„) и разговорных (Р1 Рп) состояний диалога с определенным начальным (<?„) и терминальным состояниями (ql <?„) при условии отсутствия физических сбоев (Рис 5)

Зададим это представление диалоговой системы, как модель конечного детерминированного автомата, в виде отношения

= (1) где X ={л,}= {А/}} ~ множество входных сообщений, состоящих из ключевого слова В ={Ь,} и набора параметров Л, ={Л,,}, соответствующих данному ключевому слову (следует подчеркнуть, что может быть несколько взаимозаменяемых наборов Вь, состоящих из разных алфавитов к, и поэтому для упрощения решаемой задачи будем рассматривать естественный язык и алфавит букв), У = {>',} - множество выходных параметров, соответствующих объектному представлению данных в БД, 0={ <?,} ~ множество состояний диалоговой системы с начальным состоянием <?„, р X* ()->() - функции переходов, ц/ X*<2 -» У -функции выходов.

Для каждого входного сообщения и последующих состояний разработаем модель программных модулей, непосредственно реализующих действия пользователей, заданные парами {)} Для этого введем отображение / Х->а и / ()->а, где а = (а,) - набор из реализующих модулей

Система, находясь в состоянии qn под действием {п,Л А, И переходит в состояние чм=<р(В1А^,д,) При этом активируется реализующий модуль ак = 1(В, Ц,},и выдается сообщение Ур =у(й, Цу},<7,) После выполнения указанной операции система останавливается, ожидая поступления следующий инструкции для выполнения Дискретные состояния системы будут соответствовать моментам прерывания автономного функционирования системы, в случае, когда для продолжения ее работы необходимо вмешательство пользователя Выходные параметры, приведенные к определенному виду, имеют сходную структуру

построения, отличающуюся только количеством {В1У{ }} Если учесть, что модель создания данных является подмножеством модели модернизации, то можно описать ср и у/ в общем виде в случае модернизации для всех подмножеств состояний

9{B,,A4,qк) а0 (2)

9U/2-M20 <Р(В1'Л,]>Яи/2) в, =/(Д, А^Ы-^Уго =V(B,A,,qitll) (3)

Яа~*Чх <Р(в„А„,Чг0) а2 = /(/?, Л,,,Г20)->Г30=ИМ„><7 20 > (4)

Чгчг-^Яю <Р(В,'А„'Ч^п) а, = /(Я, A, ,Y,t)-> ¥ю =V'(B,A,rqu<I) (5)

Qwi~>4x <P(B,>Av><l4kn) аз = 1(В, А,г¥и) -» Ую = ¥(В, A:j,q4in) (6)

<75о Чт <P(Bi>A,j><lsо) ао = (7)

9<ю -> ffifl,.^,?«,) = ЦВ, А,,У.„) -> Г04+, =V{B, А„,Яб0) (8)

= nBlA,J,Y6a)-*ym=^(B,A,J,qm) (9)

Для каждого уравнения (2)-(9) был реализован управляющий модуль а

Входные и выходные сообщения для каждого из подмножеств состояний, в соответствии с выбранной предметной областью и спроектированной БД, представлены в таблице 6

Так как предложенная концепция системы заказа и бронирования авиабилетов рассматривает каждого пользователя Интернет, как агента системы, то необходимо обеспечить режим работы системы с клиентом, как с лицом, не прошедшим специальную агентскую подготовку в отличие от ситуации, которая имеет место в современных системах заказа и бронирования авиабилетов Поэтому необходимо обеспечить для клиентов оптимальные поисковые образы с учетом его подготовки Решение подобной задачи возможно при адаптивном режиме работы системы Для реализации такого режима была решена задача выбора состава поисковых параметров и их значений с использованием относительных приоритетов

Таблица б Входные данные по состояниям__

Подмножество состояний Х={Я„Н» Y=M

Расписание <номер, из, в, с, по, день, в вылета в Прилета, самолет, класс, услуги, питание> <Объект вида объекта БД «Рейс», SQL запрос к «Рейс», 0,1>

Тарифы <номер, условие, способ о, способ у, база, класс, тип, > <Объект вида объекта БД «Тариф», SQL запрос к «Тариф» ,0,1>

Салон <модель, тип, линия, ряд, легенда> <Объекг вида объекта БД «Салон», SQL запрос к «Салон» ,0,1 >

Бланк <номер, тип, поле> <Объект вида объекта БД «Бланк», SQL запрос к «Бланк» ,0,1>

Словарь <таблица, атрибут> <SQL запрос к таблице из блока «словарь» ,0,1 >

Отчет <номер, таблица, атрибут> <SQL запрос к таблицам публикационной БД ,0,1 >

Находясь в очередном состоянии, система будет располагать N поисковыми параметрами, а вариант состава параметров запроса в поисковой системе, сформированных на предпочтениях по ситуации запроса S1}', j = = П7 выбирается из множеств а"'' запросов с относительными приоритетами на ситуациях запроса /, пользователя

Таким образом, V^' е д"'' задается вектором =(ä"l',S%\ ,ё%,'),где S(J;> -целое положительное число, определяющее приоритет 1-го поискового параметра в 1] ситуации запроса конечного получателя

Будем искать оптимальный вариант состава поисковых параметров те вариант, являющийся решением задачи оптимизации (10) тахМЗ«>\у=Гп,А=ТГг, (10)

SJ «4 '

где у -функция, определяющая условную достоверность получаемой в результате запроса информации Это можно сделать, используя средневзвешенную оценку, которая в рассматриваемом случае будет иметь вид

|yja, _ _

-,J = l,n,i = l,N (11)

g

где а,- коэффициент важности параметра в ситуации запроса, g - число не нулевых используемых параметров

А также, переходя в очередное состояние, система располагает определенными N,, параметрами, каждому из которых соответствует набор

у, -

регламентированных К слов Pt к = \,К, с относительным приоритетом на ситуации запроса . Поэтому принимаемые значения для будем выбирать из

maxi"'' =(max(s"''), ,ma*(<C')) ■ где s"'' - целое положительное число

В этом случае важно установить уровни относительных приоритетов -Решение этой задачи непосредственно связано с накоплением статистических данных, которые должна формировать система по каждому пользователю с учетом его запросов Так как во всех существующих системах первого и второго поколений такие данные не формировались, то в качестве начальной базы условий для принятия решений по данному вопросу предлагается установить для первого уровня значения, равные нулю По мере накопления системой статистических данных о запросах пользователя относительный вес приоритетов будет получать приращение с учетом его интересов, при этом максимальный уровень относительного приоритета остается неизменным и равным единице С учетом частоты посещаемости сайтов, занимающихся продажей авиабилетов через Интернет, начальный шаг в градации приоритетов может быть выбран равным 0,2 При такой организации весовых коэффициентов относительных приоритетов, проектируемая система может выходить с адаптивными предложениями к среднестатистическому клиенту через один месяц с учетом повторения его интересов

Одной из важных характеристик для принятия управленческих решений по формированию прогноза реализации электронных билетов авиакомпаний является число посетителей системы заказа и бронирования авиабилетов через Интернет. Учитывая, что подобные характеристики являются коммерческой тайной, был проведен анализ характеристик посещаемости более 50 сайтов авиакомпаний и агентств В результате было обнаружено, что все характеристики обладают свойством сезонности, а их усредненная математическая модель может быть представлена в виде ряда Фурье При этом уравнение относительной посещаемости имеет следующий вид

у,= 0,734-0,173 сова,-0,121 эта,+0,026 соя2а, -0,033зт2а, -0,014 ссюЗа - ^^

-0,038 ятЗа,-0,032 с<к4аг -0,012 8т4а,-0,030 соя 5« -0,007 ьт5а, где а, = 2 л: /,,<, = л, / N 0,(| = 0 И), N„=12

При такой аппроксимации среднеквадратичное отклонение сг1И теоретической от экспериментальных характеристик не превышает 11% Такое расхождение между математической моделью и реальными характеристиками

, _ | ■ '' ' -___- - позволяет использовать ее для

-»* ■ -»-¡р**— ¡-Ж» и построения поведения сайта

4 Г! __ ¿_ ! разрабатываемых систем Ш-го

—- —+ - * — поколения. На рис 6 представлена Г ^ \"7 т*" | *, I относительная характеристика

-А —4 -— I—ч,---;—,-А-* —4- .----- 1

-з__| --^.„р,.. /Х-посещаемости сайтов с пороговой

.л——.............и.-;..— ^, ^, прямой, уровень которой будет

,. ■1 .; [ - . ] ; >- ] , | определяться на основе анализа ' * >' ' " пассажиропотока конкретной

Рис б Характеристика принятия решения по авиакомпании,использующей систему смене стратегии отношения авиакомпании к щ поколения (за предшествующий клиенту период) В точках пересечения

пороговой прямой с относительной характеристикой посещаемости авиакомпании должны изменять стратегию своего отношения к клиенту Это позволит авиакомпании осуществлять постоянный мониторинг своих перевозок, делать более достоверным прогноз в своем развитии и приступить к целенаправленному формированию своего круга постоянных клиентов

Работа авиакомпании окажется эффективной за выбранный промежуток времени, если будет выполняться следующее неравенство

V м к

~ > й»

■-ч-м , (13)

где а, - число клиентов авиакомпании, заказавший 1-й билет на один из ее рейсов, N - общее число клиентов (авиапассажиров), воспользовавшихся услугами авиакомпании, а, - частота обращений а, клиента за авиабилетом авиакомпании в рассматриваемый период, М ~ максимальная величина частоты обращений одного клиента, а* - количество билетов, полученных одним клиентом за одно обращение в рассматриваемый период, К - максимальное количество билетов, полученных клиентом в одном заказе, со, - цена авиабилета, оплаченного клиентом при одном обращении, <Заба - затраты, связанные с эксплуатацией системы бронирования и

заказа авиабилетов, QaK - затраты авиакомпании, выполняющей услуги по перевозке авиапассажиров за рассматриваемый период.

В четвертой главе рассматриваются результаты апробации полученных в гл. 2 и 3 научных результатов и технологических решений по созданию ноной автоматизированной системы заказа и бронирования авиабилетов, работающей с элементами адаптивного режима.

Формируются общие требования к программному обеспечению, которое необходимо для создания и функционирования приложений системы заказа и бронирования авиабилетов.

Исследуются общие принципы построения БД на основе СУБД Oracle 9i, как наиболее полно удовлетворяющая задачам, решаемым н диссертационной работе, и с помощью ее инструментов формируется и настраивается БД для прототипа системы заказа и бронирования авиабилетов. Приводится список компонентов, модулей и их функциональное назначение.

Рассматривается построение администраторских и пользовательских приложений (Рис. 7) с учетом предложен ¡¡ой концепции и на основе спроектировавк ых. а третьей клъж. моделей функционирования.

Показано, что взаимодействие приложения «Администратор» системы с базой данных обеспечивает не только создание рейсов, но и оперативно управляет ими, что позволяет авиакомпаниями в режиме реального времени принимать управленческие решения, направленные на повышение их эффективности работы с учетом клиентских запросов,

мааяшмл ^ ~ ~—- -'= - ...в; ■ ■ ._______

..-ЯГ-. S3"

■=э

Sjjjjlf ■5----

imta

Рис. 7. Фрагменты разработанных администраторских и пользовательский приложений.

При создании программного обеспечения прототипа приложений для работы пользователя с СЗБ авиабилетов через сеть Интернет реализуются разработанные в диссертационной работе технологии, позволяющие:

• значительно понизить на!рузку па центральный сервер БД;

• уменьшить время работы пользователя с системой;

• повысить комфортность и удобство получения электронного билета во время его заказа.

• формировать полные статистические данные о деятельности пользователя в системе.

Основные результаты работы и выводы В диссертационной работе были решены научно-технические задачи, связанные с созданием автоматизированной системы бронирования и заказа авиабилетов с учетом разработанной технологии нового поколения, имеющие

важное прикладное значение в области организации авиаперевозок и ее информационной составляющей, связанной с заказом и бронированием авиабилетов Результаты, полученные в диссертационной работе, позволяют заложить базис для дальнейшей теоретической и практической проработки методов и алгоритмов статистических, адаптивных и управленческих модулей предлагаемой системы

1 На основе анализа существующих структур и технологий систем заказа и бронирования авиабилетов, используемых авиакомпаниями, с учетом их недостатков, были разработаны новая концепция построения таких систем, их сущностная модель, а также технология, направленная на более тесное взаимодействие авиаперевозчика и клиента и учитывающая прежде всего интересы последнего Полученные научные результаты позволяют выработать методики и решения, связанные с повышением эффективности работы подобных систем на транспорте в целом

2 На основе анализа предметной области продажи билетов различными авиакомпаниями разработана обобщенная модель данных системы заказа и бронирования авиабилетов Предложена и обоснована модель хранилища данных системы заказа и бронирования авиабилетов, которая заключается в использовании гибридного подхода для хранения данных системы Определены оптимальные объекта, с помощью которых обеспечивается представление информации СЗБ, а также реляционные отношения и связи в СУРБД Определены элементы основных сущностей БД для системы заказа и бронирования авиабилетов рейсы, места, тарифы, профили, бронирование, словари, электронный билет

3 Разработаны алгоритмы преобразования данных между моделями БД для обеспечения целостности системы при выбранном подходе

4 Сформирована архитектура и единая модель системы заказа и бронирования авиабилетов Спроектированы модели взаимосвязей клиент-сервер и приложений системы на основе предложенной, в том числе и автором данной работы, концепции и спроектированного хранилища данных Предложено использование ряда технологий для снижения уровня нагрузки на центральный сервер хранилища данных Предложены подходы к построению адаптивного режима работы системы, для чего используются классы параметров с относительными приоритетами и их средневзвешенная оценка для предварительного эвристического группирования поисковых параметров

5 Обнаружено явление сезонности в процессе заказа и бронирования авиабилетов и построено уравнение относительной посещаемости сайтов, позволяющее принимать обоснованные управленческие решения, направленные на повышение эффективности работы авиакомпаний

6 Определено условие эффективной работы авиакомпании, использующей предлагаемую технологию заказа и бронирования авиабилетов, учитывающую интересы как авиакомпаний, так и клиентов, работающих в среде Интернет.

7 Создан прототип разрабатываемой системы заказа и бронирования авиабилетов Созданные прототипы приложений для работы пользователя с СЗБ авиабилетов через сеть Интернет за счет реализованных технологий позволяют значительно понизить нагрузку на центральный сервер БД; уменьшить время работы

пользователя с системой, повысить комфортность и удобство оплаты и получения электронного билета во время его заказа; формировать полные статистические данные о деятельности пользователя в системе

8 С использованием разработанного программного обеспечения произведены эксперименты, моделирующие эксплуатацию системы заказа и бронирования нового поколения Проведенные научные исследования, а также созданные имитационные модели показали удобство и простоту разработанных интерфейсов и могут быть использованы при построении автоматизированных информационных систем для других видов транспорта

По содержанию диссертационной работы опубликованы следующие работы:

1. В изданиях, входящих в перечень изданий, рекомендованных ВАК для опубликования основных научных результатов диссертаций:

11 В В Быков, В И Котиков, В В Крнницин Построение адаптивной системы заказа и бронирования авиабилетов в распределенных сетях Научный вестник Mi ТУ ГА Серия Информатика. Прикладная математика, №92, М 2005 г с 25-30

12 Быков В В, Котиков В И Использование web-технологии для системы заказа и бронирования авиабилетов нового поколения Научный вестник МГТУ ГА №100, М 2007г

13 Быков В В, Котиков В И Создание системы заказа и бронирования нового поколения Научный вестник МГТУ ГА. Серия Прикладная математика Информатика. №105 М 2006 г с 103-111

2. В прочих издании:

2 1 Быков В В Программно-аппаратный комплекс для построения нового класса систем заказа и бронирования авиабилетов Труды международного форума по проблемам науки, техники и образования Том 3 М 2005 г с 17-19

2 2 Быков В В Разработка структурной модели системы бронирования и заказа авиабилетов нового поколения Международная конференция и выставка Авиация и космонавтика - 2003 Тезисы докладов конференции - МАИ 2003 г

2 3 В И. Котиков В В Быков Разработка структурной модели системы бронирования н заказа авиабилетов нового поколения МНТК «Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники и общества» Тезисы докладов МНТК. - МГТУ ГА, 2003 г, с 165

2 4 Быков В В Разработка системы бронирования и заказа авиабилетов нового поколения 3-я международная конференция Авиация и космонавтика - 2004 Тезисы докладов конференции - МАИ

2 5 Быков В.В Котиков В И. Разработка автоматизированной системы бронирования и заказа авиабилетов Всероссийская выставка научно-технического творчества молодежи Сборник материалов Тезисы докладов конференции ВВЦ 2005 г ,с 151

2 6 В В Быков Разработка автоматизированной системы бронирования и заказа авиабилетов в среде Интернет 4-я международная конференция Авиация и космонавтика 2005 Тезисы докладов конференции - МАИ 2005 г, с 62

2 7 Быков В В Котиков В И Автоматизированная адаптивная система бронирования и заказа авиабилетов Всероссийская выставка научно-технического творчества молодежи Официальный каталог Тезисы докладов конференции ВВЦ 2006 г, с 54

2 8 В В Быков, В Л Котиков Использование веб-технологий для систем заказа и бронирования авиабилетов нового поколения МНТК «Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники и общества» Тезисы докладов МНТК. - МГТУ ГА, 2006 г, с 193

2004 г с 28

Подписано в печать 15 12 Uö г Формат 60x84/16,, Заказ № 27&/ Hjj

Печать офсетная 1,25 уел веч л

1,16 уч-над л Тираж 70 эю

Московский государственный технический университет ГА 125993 Москва, Кронштадтский бульвар д 20 Редагционио-издательский отдел 125493 Москва, уп Пулковская, д 6а

О Московский государственный технический университет ГА, 2006

Введение.

Глава 1. Анализ существующих систем заказа авиабилетов и автоматизированных систем бронирования.

1.1. Технологические процессы резервирования авиабилетов

1.2. Автоматизированные системы бронирования авиабилетов и их особенности.

1.3. Телекоммуникационные сети в работе АСБ.

1.4. Продажа услуг авиаперевозок.

1.5. Пассажирский авиабилет - как базовый элемент системы авиаперевозок.

1.6. Использование Интернет в АСБ авиабилетов.

1.7. Постановка цели и задачи диссертационной работы.

Глава 2. Построение сущностной и информационной моделей системы по бронированию авиабилетов и ее представление в СУБД.

2.1. Сущностная модель систем бронирования авиабилетов и их классификация.

2.2. Общие подходы к построению автоматизированной системы бронирования.

2.2.1. Стандарты программной инженерии.

2.2.2. Методологические основы проектирования АСБ.

2.2.3. Состав стадий и этапов проектирования АСБ.

2.3. Исследование предметной области организации билетооборота в ГА с целью построения концептуальной модели автоматизированной системы бронирования авиабилетов.

2.4. Обоснование модели представления данных с учетом степени сложности преобразования концептуальной модели для ее отображения в СУБД.

2.5. Проектирование и построение модели базы данных для хранения информации в системе бронирования авиабилетов III поколения.

2.5.1. Выбор методов логического моделирования БД.

2.5.2. Выбор СУРБД.

2.5.3 Проектирование БД для СЗБ.

2.6. Выводы.

Глава 3. Проектирование моделей приложений многоуровневой системы заказа и бронирования авиабилетов.

3.1. Общие подходы к сетевому построению системы заказа и бронирования авиабилетов.

3.2. Логическая схема многоуровневой СЗБ авиабилетов

III поколения.

3.3. Архитектурные и технологические решения при построении модели приложений СЗБ авиабилетов.

3.3.1. Формирование требований пользователей и системных администраторов при создании приложений.

3.3.2. Моделирование взаимодействия пользователя с СЗБ авиабилетов.

3.3.3. Формирование модели приложения «Администратор».

3.3.4.Формирование модели приложения «Пользователь».

3.4. Условие эффективности работы при использовании СЗБ авиабилетов III поколения.

3.5. Выводы.

Глава 4. Практическая реализация прототипа СЗБ авиабилетов.

4.1. Выбор программного обеспечения.

4.2. Практическая реализация прототипа хранилищ данных СЗБ авиабилетов.

4.3. Построение прототипа программного комплекса «Администратор».

4.4. Построение прототипа программного комплекса доступа к СЗБ через Интернет.

4.5. Имитационная модель работы с созданным прототипом СЗБ авиабилетов.

4.6. Выводы.

Проведенный анализ публикаций международных авиатранспортных ассоциаций и открытых данных о существующих информационных системах по заказу и бронированию авиабилетов в мире показал, что вопросы, связанные с поиском новых научных и технологических решений по созданию и реализации таких автоматизированных систем на основе информационных и телекоммуникационных технологий, являются приоритетной задачей не только на уровне авиапредприятий, но и государства в целом. С 2008 года зарубежные авиакомпании должны перейти к такому базовому элементу системы заказа и бронирования, как электронный билет. В нашей стране в последние годы ведутся научные разработки в этой области. При этом основное внимание разработчиков направлено на решение внутрисистемных задач, не меняющих концептуальных основ их построения, и, как следствие, не устраняющих присущие этим системам недостатки: отсутствует автоматизированный сбор статистических данных по индивидуальным запросам авиапассажиров, сохраняются большие непроизводственные финансовые и временные затраты, как со стороны авиакомпаний, так и со стороны их клиентов. В таких системах Интернет, насчитывающий сегодня в нашей стране более 23 млн. пользователей, выступает в роли информационной транспортной артерии, а не является единым информационным пространством, где соприкасаются интересы двух заинтересованных сторон: авиакомпании и ее клиента.

Организация авиаперевозок в гражданской авиации включает три взаимосвязанных компонента, без которых весь процесс авиаперевозок становится невозможным. К ним относятся (рис. В.1):

- наличие парка воздушных судов;

- транспортные артерии со всей технической и технологической инфраструктурой обеспечения;

- информационное обеспечение, включающее организацию заказа и бронирования авиабилетов.

Наличие парка воздушных судов

Техническая и

Информационное обеспечения технологическая инфраструктура обеспечения

Рис, В.1. Базовые компоненты организации воздушных перевозок

Для повышения экономической эффективности работы авиакомпаний, их конкурентоспособности и привлекательности для авиапассажиров необходимо перейти от существующих систем заказа авиабилетов к системам, основанных на новых концептуальных принципах их построения и технологиях. В таких системах должна присутствовать оперативная обратная связь между авиакомпанией и клиентом, позволяющая принимать эффективные управленческие решения и вносить соответствующие изменения в процесс заказа и бронирования авиабилетов, не нарушая целостности всей автоматизированной системы заказа и бронирования (СЗБ) авиабилетов.

Научные разработки подобных систем, основанные на новых принципах и технологиях, позволят, во-первых, повысить экономическую эффективность работы каждой авиакомпании и, во-вторых, перейти к выработке стратегии своего развития с учетом запросов клиента, работающего в такой информационной среде, как Интернет.

В нашей стране активно ведутся научные исследования и создаются новые технологии по бронированию и заказу авиабилетов, основанных на архитектуре «клиент-сервер» [15,16,19,20,22,46,61]. На рынке авиаперевозок используется ряд программных продуктов (Сирена 2.3, Сирена-Трэвел, Amadeus, Galileo, Sabre, Gabriel, WorldSpan и др.), которые решают задачи управления билетооборотом авиаперевозчика и, следовательно, основное внимание в них уделяется задачам авиакомпаний. Практически остаются нерешенными вопросы взаимодействия авиаперевозчиков и клиентов, основанных на использовании такой инфраструктуры, как Интернет.

Объект исследования: Объектом исследования являются информационные процессы и технологии в организации производства заказа и бронирования авиабилетов авиакомпаний.

Предмет исследования: Предметом исследования являются концепция, методы и технологии, необходимые для построения единой системы заказа и бронирования авиабилетов нового поколения.

Цель диссертационной работы: Целью данной диссертационной работы является разработка новых базовых принципов и системообразующих элементов построения автоматизированных систем заказа и бронирования авиабилетов, направленных на повышение эффективности пассажирских авиаперевозок с использованием единой информационной среды на основе Интернет.

В работе поставлены и решены следующие задачи:

1. Провести критический анализ существующих систем заказа и бронирования авиабилетов и выявить тенденции их развития.

2. Построить сущностную модель СЗБ авиабилетов.

3. Сформировать базовые принципы построения новой технологии заказа и бронирования авиабилетов с использованием среды Интернет.

4. Провести построение модели данных для системы заказа и бронирования авиабилетов нового поколения.

5. Разработать модели приложений для управления данными системы заказа и бронирования авиабилетов.

6. Провести сравнительную оценку системы программных объектов необходимых для представления информации о системе и самих данных системы в ЭВМ.

7. Построить прототип СЗБ авиабилетов на основе предложенных моделей данных и найденных решений для реализации СЗБ авиабилетов в среде Интернет.

Методы исследования: Для решения поставленных задач в работе использовались методы структурного, информационного и статистического анализа, положения теории множеств, теории автоматов, прикладные методы математической логики, теоретические основы информатики, теория баз данных. Основу методологии исследований составили методологические принципы, приемы анализа и моделирования, изложенные в научных трудах отечественных ученых: А. Ю. Пушникова, В. В. Корнеева, Г.Н. Смирновой, Е. В. Костроминой, В. И. Васильева, В. И. Котикова и др., и посвященные проблемам теории организации производства, проектирования информационных систем, моделирования систем ГА.

Для практической реализации использовались: ОС Microsoft Windows 2000, ОС Red Hat Linux EL 4 AS, РСУБД Oracle 9i, РСУБД MySQL, язык запросов SQL, процедурное расширение Oracle PL/SQL, система для разработки приложений Delphi, язык Java, средство для создания мультемедийных приложений Flash, язык ActionScript, язык РНР, технологии AJAX, CORBA, HTML, XML.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Сформулирована новая концепция в организации производства пассажирских авиаперевозок, связанного с заказом и бронированием авиабилетов, учитывающая как интересы авиаперевозчиков, так и их клиентов, базирующаяся на критическом анализе существующих систем заказа и бронирования авиабилетов.

2. Построена сущностная модель системы, включающая четыре базовых компонента: авиакомпания/клиент, информационная транспортная артерия, база информационных ресурсов и программно-аппаратный комплекс, позволяющая проводить классификацию всех систем заказа и бронирования авиабилетов.

3. Сформулированы базовые принципы построения новой технологии заказа и бронирования авиабилетов, которые позволяют учитывать интересы как авиаперевозчиков, так и их клиентов и тем самым вырабатывать стратегию развития авиакомпаний.

4. Разработан набор функциональных требований и на их основе построена диалоговая система взаимоотношений с пользователем в среде Интернет.

5. Разработана гибридная модель представления данных системы и приложений, алгоритмы ее функционирования, обеспечивающие более высокую эффективность работы всей системы при выбранной концепции.

6. Создан прототип СЗБ авиабилетов, подтвердивший правильность разработанных моделей и найденных решений.

Практическая ценность работы состоит в том, что ее результаты позволяет:

1. Использовать разработанную концепцию и методологию для построения автоматизированных систем заказа и бронирования билетов на других видах транспорта.

2. Авиакомпаниям, на основе получаемых из системы статистических данных, принимать управленческие решения, направленные на повышение эффективности их работы в режиме реального времени.

3. Повысить за счет внедрения электронных билетов и исключения услуг посредников эффективность работы авиакомпаний.

4. Формировать единую базу статистических запросов на услуги авиакомпаний.

5. Формировать каждой авиакомпанией собственную базу постоянных пользователей их услуг с повышением сервисного обслуживания на основе полученных статистических данных спроса на авиабилеты по различным направлениям и местам в самолете.

6. Прогнозировать авиакомпаниям загрузку самолетов, как в краткосрочном, так и в долгосрочном временном интервале с учетом востребованности их услуг.

7. Использовать разработанный программный комплекс для автоматизации дополнительных бизнес-правил авиакомпаний, связанных с реорганизацией посадочных мест в салоне самолета без изменения базовой структуры построения таких систем. Апробация работы: Содержание отдельных разделов диссертации были доложены и обсуждены на Международном салоне гражданской авиации «Гражданская авиация 2002» (Москва, Домодедово, 2002 г.), Международной научно-технической конференции, посвященной 80-летию гражданской авиации России «Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники и общества» (Москва, МГТУ ГА, 2003 г.), Международной конференции и выставке «Авиация и космонавтика-2003» (Москва, МАИ, 2003 г.), IV Международной выставке «АВИА-2004» (Москва, ВВЦ, 2004 г.) с награждением Дипломом и медалью ВВЦ, Международной конференции и выставке «Авиация и космонавтика-2004» (Москва, МАИ, 2004 г.), V Всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи (Москва, ВВЦ, 2005 г.) с награждением Дипломом ВВЦ, Международной конференции и выставке «Авиация и космонавтика-2005» (Москва, МАИ, 2005 г.), Международной научно-технической конференции, посвященной 35-летию со дня основания Университета «Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники и общества» (Москва, МГТУ ГА, 2006 г.), VI Всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи (Москва, ВВЦ, 2006 г.) с награждением Дипломом ВВЦ.

Публикации: Основное содержание диссертации опубликовано в 11 печатных работах.

Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений, содержащего 100 наименований. Общий объем работы 164 страницы, который включает 65 рисунков, 20 таблиц и приложения. На защиту выносится:

4,6. Выводы

1. Созданные прототипы администраторских и клиентских приложений для разрабатываемой СЗБ авиабилетов показали справедливость найденных технических решений, позволяющих использовать систему авиаперевозчиками и пользователями в режиме реального времени.

2. Показано, что взаимодействие приложения «Администратор» системы с базой данных обеспечивает не только создание рейсов, но и оперативно управлять ими, что позволяет в режиме реального времени принимать управленческие решения, направленные на повышение эффективности работы авиакомпании.

3. Предложенные прототипы приложений для работы пользователя с СЗБ авиабилетов через сеть Интернет за счет реализованных технологий позволяют:

• Значительно понизить нагрузку на центральный сервер БД;

• Уменьшить время работы пользователя с системой;

• Повысить комфортность и удобство получения электронного билета во время его заказа.

• Формировать полные статистические данные о деятельности пользователя в системе.

4. Созданные имитационные модели показали удобство и простоту разработанных интерфейсов и могут быть использованы при построении автоматизированных информационных систем для других видов транспорта.

Заключение

В диссертационной работе были решены научно-технические задачи, связанные с созданием автоматизированной системы бронирования и заказа авиабилетов с учетом разработанной технологии нового поколения, имеющие важное прикладное значение в области организации авиаперевозок и ее информационной составляющей, связанной с заказом и бронированием авиабилетов. Результаты, полученные в диссертационной работе, позволяют заложить базис для дальнейшей теоретической и практической проработки методов и алгоритмов статистических, адаптивных и управленческих модулей предлагаемой системы.

1. На основе анализа существующих структур и технологий систем заказа и бронирования авиабилетов, используемых авиакомпаниями, и с учетом их недостатков, были разработаны новая концепция построения таких систем, их сущностная модель, а также технология, направленная на более тесное взаимодействие авиаперевозчика и клиента и учитывающая прежде всего интересы последнего. Полученные научные результаты позволяют выработать методики и решения, связанные с повышением эффективности работы подобных систем на транспорте в целом.

2. На основе анализа предметной области продажи билетов различными авиакомпаниями разработана обобщенная модель данных системы заказа и бронирования авиабилетов. Предложена и обоснована модель хранилища данных системы заказа и бронирования авиабилетов, которая заключается в использовании гибридного подхода для хранения данных системы. Определены оптимальные объекты, с помощью которых обеспечивается представление информации СЗБ, а также реляционные отношения и связи в СУРБД. Определены элементы основных сущностей БД для системы заказа и бронирования авиабилетов:

• расписание,

• тарифы,

• профили,

• салон самолета с распределением в нем мест,

• бронирование,

• словари,

• электронный билет.

3. Разработаны алгоритмы преобразования данных между моделями БД для обеспечения целостности системы при выбранном подходе.

4. Сформирована архитектура и единая модель системы заказа и бронирования авиабилетов. Спроектированы модели взаимосвязей клиент-сервер и приложений системы на основе предложенной, в том числе и автором данной работы, концепции, и спроектированного хранилища данных. Предложено использование ряда технологий для снижения уровня нагрузки на центральный сервер хранилища данных. Предложены подходы к построению адаптивного режима работы системы, для чего используется классы параметров с относительными приоритетами и их средневзвешенная оценка

Ztf'b.

-,j = \,n,i = \,N

8 для предварительного эвристического группирования поисковых параметров.

5. Обнаружено явление сезонности в процессе заказа и бронирования авиабилетов и построено уравнение относительной посещаемости сайтов, позволяющее принимать обоснованные управленческие решения, направленные на повышение эффективности работы авиакомпаний.

6. Определено условие эффективной работы авиакомпании использующей предлагаемую технологию заказа и бронирования авиабилетов, учитывающую интересы как авиакомпаний так и клиента работающих в среде Интернет.

7. Создан прототип разрабатываемой системы заказа и бронирования авиабилетов. Созданные прототипы приложений для работы пользователя с СЗБ авиабилетов через сеть Интернет за счет реализованных технологий позволяют:

• значительно понизить нагрузку на центральный сервер БД;

• уменьшить время работы пользователя с системой;

• повысить комфортность и удобство оплаты и получения электронного билета во время его заказа;

• формировать полные статистические данные о деятельности пользователя в системе.

8. С использованием разработанного программного обеспечения произведены эксперименты, моделирующие эксплуатацию системы заказа и бронирования нового поколения. Научные исследования, выполненные в диссертационной работе, а также созданные имитационные модели показали удобство и простоту разработанных интерфейсов и могут быть использованы при построении автоматизированных информационных систем для других видов транспорта.

1. М. Эбби, М. Кори, Й. Абрамсон, Oracle 9i A Beginners's Guide (Основы базы данных Oracle 9i ). М.: Издательство «Лори» 2003

2. С. Н. Смирнов, работаем с Oracle: учебное пособие М.: «Гелиос» 1998

3. В. Дж. Пейдж, Использование Oracle 8i М.: «Вильяме» 2000

4. Мугес А. Миньяс, Лучшие практические методы администрирования СУБД Oracle9i Корпорация Oracle 2004

5. И.К. Гаршин, Практика работы с Oracle: генерация, администрирование, репликация М.: «Фирма «ПОЛТЕКС» 2000

6. Том Кайт, Oracle для профессионалов М.: "Diasoft" 2003

7. Справочник SQL PL/SQL,SQL*PLUS Deltacom 2001

8. А.Ю.Пушников, Введение в системы управления базами данных.: Ученое пособие. В 2 частях Уфа: издание Башкирского ун-та. 1999 г.

9. Андрей Прохоров, Определение оптимальной структуры базы данных: Informix Magazine Russian Edition 1998 г.

10. В.В. Кириллов, Основы проектирования реляционных баз данных: Учебное пособие Спб.: СпбГИТМО (ГУ) 1999 г.

11. Г.Н. Калянов, Консалтинг при автоматизации предприятий: подходы, методы, средства М.: «Книга» 2001 г.

12. Oracle 9i: настройка производительности баз данных: Руководство, т. 1. Oracle 2002

13. Oracle 9i: настройка производительности баз данных: Руководство, т. 2. Oracle 2002

14. С.Д. Кузнецов, Основы современных баз данных: Информационно-аналитические материалы Центра Информационных Технологий. (http://www.citmgu.ru/)

15. В. Афанасьев, основы внешнеэкономической и коммерческой деятельности в системе воздушного транспорта М.: Воздушный транспорт 2002 г.

16. Е. В. Костромина, Авиатранспортный маркетинг.- М.: АвиаБизнес 2003

17. Г. С. Вороницина. Коммерческая деятельность авиакомпаний: Пособие М.: МГТУ ГА 2005.

18. Расписание: 29.10.2002 30.03.2003 - М: Аэрофлот 2003 г.

19. Правила бронирования пассажирских перевозок на рейсы авиакомпании «Эйр Астана»: Руководство / «Эйр Астана»: Астана 2002 211стр.

20. Инструкция по оформлению ордера разных сборов МСО авиакомпании «Эйр Астана» »: Руководство / «Эйр Астана»: Астана 2002

21. Jump in: Учебное пособие / Amadeus. М. С. Петербург 2002 г.

22. Руководство по бронированию: Инструкции для агентов АРС СИРИН версия 10.3: в 6 т. -М.: «ТАИС» 2004 г.

23. К. Дейт. Введение в системы баз данных. М.: Диалектика, 1998.

24. Д. А. Иванов. Разработка системы проектирования и создания информационной базы данных промышленного предприятия: Диссертация в РГБ 61:04 5.1672- Кострома: КГТУ 2003 г.

25. Кузнецов С.К. Объектно-ориентированные базы данных основные концепции, организация и управление, www.citforum.ru

26. Catriel Beeri. A Formal Approach to Object-Oriented Databases. Data and Knowledge. Eng.- 5.- 1990 r.

27. Инструкция по оформлению авиабилетов международного образца: Руководство / «Эйр Астана»: Астана 2002

28. В. В. Корнеев, А.Ф. Гареев, С. В. Васютин, В. В. Райх, Базы данных. Интеллектуальная обработка информации. 2-е издание М: Нолидж 2001 г. 496 с.

29. Елена Гореткина. СУБД: массовый продукт на развивающемся рынке CRN ит-бизнес: №17(214), 2004 http://www.crn.ru/?ID=457515

30. Наталия Елманова, СУБД ведущих производителей: КомпьютерПресс 10'2002 http://www.compress.ru/Article.asp7icK3800

31. Е.Д.Вязилов. ВЫБОР СУБД М.: 2003 г.

32. Аносов А. А. Выбор СУБД для построения информационных систем. М.: МФТИ 2001 г.

33. Инструкция кассира: Руководство / бронирование и продажа пассажирских авиаперевозок с использованием ГРС «Сирена Трэвл» М.: «Сирена-Трэвл» 2001г.

34. И. Ю. Тудер Коллективное моделирование предметной области большой размерности: Диссертация М.: НИЦЭВТ 2002 г.

35. ГОСТ 34.003-90 Информационная технология. Комплекс стандартов и руководящих документов на автоматизированные системы. Термины и определения.

36. ГОСТ 34.601-90 Информационная технология. Комплекс стандартов и руководящих документов на автоматизированные системы. Стадии создания АС.

37. ГОСТ 34.602-89 Информационная технология. Комплекс стандартов и руководящих документов на автоматизированные системы. ТЗ на создание АС.

38. ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-99 ISO 12207 Процессы жизненного цикла программных средств

39. Г. Н. Смирнова, А.А. Сорокин, Ю.Ф. Тельнов, Проектирование экономических информационных систем: Учебник М. Финансы и статистика 2001 г. 512 с.

40. Руководство по бронированию и продаже воздушных перевозок для агентств. М.: ТКП 2005 г.

41. Э.К. Шагиахметова. Основы Грузовых перевозок. Учебное пособие М.: Авиабизнес 2005.

42. Сергей Аврин. Системы комплексного обслуживания: аспект бизнес-процессов (на примере зарубежных систем бронирования авиаперевозок) «Директор ИС №8» 2001 г.

43. Сергей Аврин. Российские системы комплексного обслуживания: архитектуры, технические решения, бизнес-процессы, проблемы (на примере систем бронирования авиаперевозок) Открытые системы. «Директор ИС №11-12» 2001 г.

44. Журнал CNews (http://www.cnews.ru/) http://www.cnews.ni/news/top/index.shtml72005/05/l 3/178013, http://www.cnews.ru/news/top/index.shtml72004/02/20/155462 и др.

45. Исследовательская компания «Jupiter Research» (http://www.jupiterresearch.com)

46. Report to Congressional Requesters «Impact of Changes In the Airline Ticket Distribution Industry» July 2003 AIRLINE TICKETING

47. Транспортно-сервисное агентство «Аэропорт сервис» (http://www.ytsa.ru)50. «Транспортные автоматизированные информационные системы» (http://www.tais.ru)51 .The IATA Board of Governors (https://www.iataonline.com)

48. Будущее за электронными билетами: Интервью с президентом ТКП С. В. Ильичевым: «Гражданская авиация» № 9 М.: ТКП (www.tch.ru) 2004 г.

49. А. Б. Гредескул, Перевозка начинается с агентства: «Гражданская авиация» № 6 М.: ТКП (www.tch.ru) 2004 г

50. Travel.ru (http://www.travel.ru)

51. British Airways (http://www.britishairways.com)

52. Студенческое туристическое агентство "СТАР Травел" (http://www.startravel.ru)5 7. «Транспортные автоматизированные информационные системы» (http://www.tais.ru)

53. Агентство региональных новостей (http://www.regions.ru)

54. Galileo International (http://www.galileo-cis.com/)60. http://www.amadeus.ru, http://www.galileo-cis.com/.61. http://www.sirena3.ru, http://www.sirena2000.ru.62.http://www.acts.ru, http://www.startravel.ru/, http://www.biletplus.ru.

55. Котиков В.И. Электронная библиотека информотека: структура построения, анализ и синтез ее основных элементов //Доклад на Международной конференции «EVA-2003 Москва». - М.: ГТГ, 2003

56. LArgerich, Cho W. Professional PHP4. M: wrox-Символ 2003 г.

57. Coggeshall J. PHP5: Полное руководство Москва-Киев: Вильяме 2006

58. Gehtland J., Galbaraith В., Almaer D. Pragmatic Ajax. USA: "The Pragmatic Bookshelf' 2005

59. B. Шитов «В ногу с мировой практикой» журнал «Гражданская авиация» №2 М.: ТКП (www.tch.ru) 2006 г.

60. Дрозд Е. Г. Международные стандарты по информационным системам и предоставлению данных для решения проблем авиационной безопасности -Информационный бюллетень «Авиационный рынок: информация, новости, комментарии» №2 М: http://rusaero.ru, 2005 г.

61. Проект «Интернет в России/Россия в Интернет» Опросы, выпуск 14 М: Фонд «Общественное мнение» 2006

62. Jump in. Учебное пособие для слушателей курсов и самостоятельных занятий. Часть 2. Amadeus. Москва С. Петербург 2001 г

63. Авиабилеты будут электронными.М.:Воздушный флот, №11/43, 2004 г.

64. Е. Дрозд, В. Могилин Электронный билет: Работа началась М.: Гражданская авиация №8,2005 г.

65. Структура современной сети передачи данных, http://www.sirena.ru/struct.htm; Информационные услуги и системы для гражданской авиации, http://www.sirena2000.ru/sirena/about.html

66. Авиатранспортное обозрение №27 март 2000 Рената Ямбаева «Системы бронирования открывают широкие возможности, но только для тех, кому это действительно нужно»

67. Источник: данные GAO's Intellectual Property Team на 1999 2003гг. www.gao.gov/fraudnet/fraudnet.htm

68. Илья Разумов «Счастье Интернет бронирования не торопится в Россию» 2005 источник: лента авиационных новостей "АвиаПорт.Новости"