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title: AODB 系统架构设计文档
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created: 2026-04-13
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updated: 2026-04-13
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type: system-design
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tags: [aodb, system-design, architecture, ddd, acdm]
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sources: [参考: aodb-core, aodb-vendors, flight-data-exchange, a-cdm]
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# AODB 系统架构设计文档
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> **项目代号**: AeroCore AODB
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> **设计依据**: 参考 SITA Operations Manager、Amadeus AODB、ADB SAFEGATE Cortex、AirportLabs SkyCore 等商用系统，结合 IATA A-CDM Toolkit 2025、IATA AIDX v22.1、SSIM 第36版标准
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> **架构风格**: DDD（领域驱动设计）+ 事件驱动 + 微服务架构（可拆分为单体或微服务部署）
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> **目标定位**: 对标商用 AODB（年旅客量 1000万~4000万级别），具备 A-CDM 全链路、SSIM/AIDX 原生支持、多源融合、AI 辅助决策能力
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## 一、设计目标与验收标准
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### 1.1 核心能力目标
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| 能力维度 | 目标 | 对标商用系统 |
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|---------|------|------------|
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| 航班数据管理 | 全生命周期覆盖（计划→执飞→历史） | Amadeus AODB |
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| A-CDM Milestone | 16项里程碑全自动触发 | SITA Operations Manager |
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| SSIM 解析 | 第36版格式全字段解析 | IATA SSIM 标准 |
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| AIDX XML 引擎 | v22.1 全消息类型支持 | IATA AIDX 标准 |
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| 多源融合 | 最多支持 8 路数据源优先判定 | ADB SAFEGATE Cortex |
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| VTT 预测 | 基于历史数据的 EXOT/EXIT ML 预测 | ADB SAFEGATE VTT |
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| What-if 仿真 | 配置变更方案评估 | ADB SAFEGATE "What-if" |
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| 高可用 | 99.99% 可用性（4个9） | Collins AirDB |
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| 响应延迟 | API P99 < 200ms，事件推送 < 2s | PDC Aviation |
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### 1.2 非功能目标
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- **水平扩展**: 无状态服务层，存储层按需扩容，支持航班量 10x 增长
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- **多租户**: 支持单机场 + 多机场集团模式，数据隔离
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- **国产化**: 适配国产芯片（鲲鹏/飞腾）、国产数据库（GaussDB/达梦）、国产操作系统（麒麟/统信）
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- **国际化**: 字符编码 UTF-8，支持 IATA Airport Code（3字母）、ICAO Code（4字母）双码制
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- **合规**: 满足等保2.0三级、民航局 MH/T 5103-2020 标准
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## 二、系统架构概览
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### 2.1 四层架构总览
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┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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│ 接入层（Access Layer） │
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│ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ │
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│ │ Web Console │ │ Mobile App │ │ 第三方API │ │ 报文网关 │ │
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│ │ (运营控制) │ │ (移动操作) │ │ (REST/GraphQL)│ │ (SSIM/AIDX) │ │
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│ └──────────────┘ └──────────────┘ └──────────────┘ └──────────────┘ │
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├──────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
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│ 网关层（Gateway Layer） │
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│ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ │
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│ │ API Gateway │ │ 消息网关 │ │ 规则引擎 │ │
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│ │ (认证/限流) │ │ (AIDX/SSIM) │ │ (业务规则) │ │
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│ └──────────────┘ └──────────────┘ └──────────────┘ │
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├──────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
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│ 核心服务层（Core Services） │
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│ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ │
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│ │ Flight Domain│ │ Resource │ │ A-CDM │ │ Billing │ │
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│ │ 航班领域服务 │ │ Domain │ │ 协同服务 │ │ Domain │ │
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│ │ │ │ 资源领域服务 │ │ │ │ 计费领域 │ │
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│ └──────────────┘ └──────────────┘ └──────────────┘ └──────────────┘ │
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│ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ │
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│ │ Messaging │ │ AI Engine │ │ Simulation │ │ Reference │ │
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│ │ 消息交换服务 │ │ AI推理引擎 │ │ What-if仿真 │ │ Data │ │
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│ │ │ │ (VTT/预测) │ │ │ │ 参考数据 │ │
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│ └──────────────┘ └──────────────┘ └──────────────┘ └──────────────┘ │
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├──────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
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│ 数据层（Data Layer） │
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│ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ │
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│ │ PostgreSQL │ │ Redis │ │ Kafka │ │ TimescaleDB │ │
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│ │ 主数据存储 │ │ 热缓存/会话 │ │ 事件总线 │ │ 时序数据 │ │
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│ └──────────────┘ └──────────────┘ └──────────────┘ └──────────────┘ │
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│ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ │
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│ │ MinIO/S3 │ │ Elasticsearch│ │ SQLite │ │
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│ │ 文件存储 │ │ 日志检索 │ │ 嵌入式测试 │ │
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│ └──────────────┘ └──────────────┘ └──────────────┘ │
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└──────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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```
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### 2.2 技术选型
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| 层级 | 组件 | 选型理由 | 备选 |
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|------|------|---------|------|
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| 主数据存储 | **PostgreSQL 16+** | ACID 强一致、JSONB 支持 GIS、时序插件、分区表 | GaussDB, 达梦 |
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| 缓存/会话 | **Redis Cluster** | 集群模式、高并发缓存、Redis Streams 事件驱动 | |
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| 消息总线 | **Apache Kafka** | 事件溯源、多消费者、 Exactly-once 语义 | RocketMQ |
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| 时序分析 | **TimescaleDB** | 基于 PG 的时序扩展，航班历史趋势分析 | InfluxDB |
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| 全文检索 | **Elasticsearch** | 日志分析、航班号/乘客名搜索 | |
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| 文件存储 | **MinIO** | S3 兼容、国产化支持 | 华为 OBS |
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| 搜索框 | **Blazor WebAssembly** | 运营控制台，技术栈统一 | React/Vue |
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| 移动端 | **Flutter** | iOS/Android 双端，Low-code 表单 | |
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| API 网关 | **Kong/Apache APISIX** | 开源、可插拔插件、mTLS | |
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| 服务网格 | **Istio**（可选） | 微服务治理、流量管理、mTLS | |
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| 容器平台 | **Kubernetes** | 可移植性、国产化（麒麟/达梦） | |
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## 三、DDD 领域划分
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### 3.1 限界上下文（Bounded Contexts）
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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│ AeroCore AODB │
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│ │
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│ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ ┌──────────┐ │
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│ │ Flight │ │ Resource │ │ Operations │ │ Billing │ │
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│ │ Context │ │ Context │ │ Context │ │ Context │ │
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│ │ │ │ │ │ │ │ │ │
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│ │ - 航班计划 │ │ - 登机口 │ │ - A-CDM │ │ - 账单 │ │
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│ │ - 航班动态 │ │ - 机位 │ │ - Milestone │ │ - 发票 │ │
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│ │ - 机型机号 │ │ - 行李转盘 │ │ - PDS │ │ - 结算 │ │
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│ │ - 旅客数据 │ │ - 设备 │ │ - VTT │ │ │ │
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│ └─────────────┘ └─────────────┘ └─────────────┘ └──────────┘ │
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│ │
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│ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ │
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│ │ Messaging │ │ Reference │ │ Integration│ │
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│ │ Context │ │ Context │ │ Context │ │
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│ │ │ │ │ │ │ │
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│ │ - SSIM解析 │ │ - 机场基础 │ │ - AIDX引擎 │ │
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│ │ - AIDX处理 │ │ - 航司数据 │ │ - 第三方API │ │
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│ │ - 报文路由 │ │ - 机型字典 │ │ - Webhook │ │
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│ └─────────────┘ └─────────────┘ └─────────────┘ │
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│ │
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│ ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
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│ │ Shared Kernel │ │
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│ │ AirportCode(IATA/ICAO) | Time(UTC) | FlightNumber | Event │ │
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│ └─────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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```
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### 3.2 各领域核心实体
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#### Flight Context（航班上下文）
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```
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Flight（航班聚合根）
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├── FlightId (UUID, 业务ID)
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├── FlightNumber (CA1234, 航司码+数字)
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├── OperationalSuffix (A/B, 同一日重复航班)
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├── AircraftId → Aircraft (实体)
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├── AirlineId → Airline (实体)
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├── OriginAirport (IATACode, 值对象)
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├── DestinationAirport (IATACode, 值对象)
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├── ServiceType (J/C/F/P/M, 值对象)
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├── OperationalStatus (OP/NOP/DV/DX/RT/GRT/SQ, 枚举)
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│
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├── Legs: List<FlightLeg> (去程/回程, 聚合内实体)
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│ └── FlightLeg
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│ ├── LegIdentifier: UFI (唯一航班标识, 值对象)
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│ ├── LegData
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│ │ ├── ScheduledTimes (计划时间, SCT)
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│ │ ├── EstimatedTimes (预计时间, EST)
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│ │ ├── ActualTimes (实际时间, ACT)
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||
│ │ ├── PaxCount (旅客数)
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│ │ └── AircraftInfo (机型/注册号/尾号)
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│ └── Resources: List<AssignedResource>
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│
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├── Milestones: List<FlightMilestone> (16项里程碑, 值对象集合)
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│ └── FlightMilestone
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│ ├── Code (ELDT/ALDT/EOBT/AOBT/TOBT/TSAT/TTOT/ATOT/CTOT/EXOT/EIBT/EXIT/AIBT/ATIGT/TTIGT/COBT)
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│ ├── Time (时间戳)
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│ ├── Source (来源系统)
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│ ├── Provenance (数据溯源, 枚举: IATA_AIDX/SITA/ATC/_HANDLER)
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│ └── Confirmed (是否已确认)
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│
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└── Domains Events
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├── FlightCreatedEvent
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├── FlightStatusChangedEvent
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├── MilestoneUpdatedEvent
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└── FlightCancelledEvent
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```
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#### Resource Context（资源上下文）
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```
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Gate（登机口聚合根）
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├── GateId
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├── IATACode (A1, B12)
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├── TerminalId → Terminal
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├── GateType (Domestic/International/Transfer)
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├── ContactInfo (对讲机频道等)
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└── CurrentAssignment → FlightLeg? (当前绑定航班)
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Stand（机位聚合根）
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├── StandId
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├── IATACode (B12, 远机位编号)
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├── TerminalId
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├── StandType (Narrow/Wide/Heavy)
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├── MaxAircraftSize (ICAO Wake Turbulence Category)
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└── Equipment (400Hz/Pre-conditioned Air/jetway等)
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BaggageCarousel（行李转盘）
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├── CarouselId
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├── IATACode (C1, 物理转盘编号)
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├── TerminalId
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├── CarouselType (Arrival/Departure)
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└── CurrentAssignment → FlightLeg?
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```
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#### Operations Context（运营协同上下文）
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```
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ACDMCollaborativeSession（A-CDM 协同会话聚合根）
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├── SessionId
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├── AirportCode (IATA, 值对象)
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├── Date (UTC 日期)
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├── CDMPhase (PRE_DEPARTURE/INBOUND/ABNORMAL)
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├── Participants (Set<Participant>, 航司/管制/服务商)
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│
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├── PreDeparturesequencing: List<PDSEntry>
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│ └── PDSEntry
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│ ├── Position (起飞序列位置)
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│ ├── FlightLegId → FlightLeg
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│ ├── CTOT (ATFM 分配)
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│ ├── TSAT (目标启动许可时间)
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│ ├── EXOT (预计滑出时间)
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│ └── ConstraintViolation (违反约束列表)
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│
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├── VTTModel: VTTPredictor (滑行时间预测模型)
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│ ├── HistoricalAverage
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│ ├── TimeOfDayFactor
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│ ├── WeatherFactor
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│ └── TrafficFactor
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│
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└── Domain Events
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├── SequencingUpdatedEvent
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└── TTOTChangedEvent
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```
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## 四、核心模块详细设计
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### 4.1 消息交换引擎（Messaging Engine）
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#### 模块职责
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- 接收并解析 SSIM 批次文件，构建航班季节性计划
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- 接收并解析 AIDX XML 实时报文，更新航班动态
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- 多源数据优先判定：同一时间字段出现多源冲突时，执行优先级裁定
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- 事件发布：解析结果发布为领域事件，供下游服务消费
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#### AIDX 处理流水线
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```
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AIDX XML Message (HTTP/SMTP/SFTP)
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│
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▼
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┌───────────────────┐
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│ Schema Validation│ ← XSD v22.1 校验 + 自定义规则
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│ (javax.xml.bind) │
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└───────────────────┘
|
||
│
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||
▼
|
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┌───────────────────┐
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│ UFI 去重检查 │ ← 同一 UFI 30min 内去重
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│ (Redis Cache) │
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└───────────────────┘
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||
│
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||
▼
|
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┌───────────────────┐
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||
│ 多源优先判定 │ ← 配置优先表（见下表）
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||
│ (Priority Engine) │
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└───────────────────┘
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||
│
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||
▼
|
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┌───────────────────┐
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│ Flight Aggregate │ ← 更新聚合根 + 持久化
|
||
│ (JPA + Events) │
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└───────────────────┘
|
||
│
|
||
▼
|
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┌───────────────────┐
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│ 发布领域事件 │ ← Kafka Topic: flight-events
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||
│ (Domain Events) │
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└───────────────────┘
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```
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#### 多源数据优先判定表
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| 里程碑字段 | 第一优先 | 第二优先 | 第三优先 | 第四优先 |
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|-----------|---------|---------|---------|---------|
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| ALDT（实际落地） | ANSP（管制雷达） | 泊位传感器（Docking） | AODB 推算 | 航司报告 |
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| AOBT（实际推出） | 地面服务商（GHD） | 登机口操作员 | 航司 | AODB |
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| ATOT（实际起飞） | ANSP（塔台） | 跑道传感器 | AODB | 航司 |
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| TOBT（目标推出） | 航司（空班） | 地面服务商 | AODB 计算 | |
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| ELDT（预计落地） | NMOC（欧洲） | ANSP | 航司 FMS | AODB 推算 |
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| EXOT（预计滑出） | AODB VTT 模型 | 历史均值 | 固定值 |
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| EXIT（预计滑入） | AODB VTT 模型 | 历史均值 | 固定值 |
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#### SSIM 解析器
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- 支持 SSIM Chapter 6（SCR 报文）/ Chapter 7（SSR 报文）
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- 批次导入模式：文件上传 → 后台任务解析 → 逐条入库 → 批量确认
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- 冲突检测：同一航班号+日期出现多条，以 `Action Code` 判定（N=新增/C=变更/D=删除）
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- 历史归档：SSIM 数据存入 TimescaleDB，供长期趋势分析
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### 4.2 A-CDM 协同引擎
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#### Milestone 管理
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```
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航班生命周期中16项里程碑全部由系统自动触发/接收：
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ELDT ──[估算]──→ ALDT ──[实际]──┐
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│
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EOBT ──[计划]──→ AOBT ──[实际]──┤──→ TOBT ──[目标]──→ TSAT ──[许可]──→ TTOT ──[目标]──┐
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||
│ │
|
||
COBT ←──[CTOT计算]── CTOT ──────┘ │
|
||
│
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||
EIBT ──[预计靠桥]────────────────────────────┐ │
|
||
EXIT │
|
||
AIBT ──[实际靠桥]────────────────────────────┘ │
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||
ATIGT │
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||
TTIGT ──[目标靠桥]──────────────────────────────┘
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触发规则：
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||
- ACT（实际）类里程碑：收到 AIDX 报文中的 Actual Time → 自动写入
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- EST（预计）类里程碑：AODB VTT 模块持续计算更新（每60秒重算）
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- SCT（计划）类里程碑：来自 SSIM 导入或航班创建时写入
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||
- TTIGT：基于 EXIT + 标准靠桥时间（按机型/机位计算）
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```
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||
#### PDS（Pre-Departure Sequencer）算法
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```
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输入：
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- CTOT（来自 ATFM/NMOC）
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- 管制离港率（Departure Rate, 架次/小时）
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- TOBT 列表（各航班目标推出时间）
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- 机位-跑道距离（Stand to Runway Matrix）
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- VTT 预测值（EXOT）
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- 约束条件（最小间隔、航司优先级、特殊航班）
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||
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||
输出：
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- TSAT（目标启动许可时间）
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- 起飞序列（PDS Entry List）
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- COBT（计算推出时间）
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算法：改进版 Shortest Processing Time（SPT）+ 约束满足
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||
1. 按 TTOT 升序排列候选航班
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||
2. 对每架航班，计算 earliest_start = max(TOBT, CTOT - EXOT - taxi_time)
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||
3. 插入序列，检查与前机尾随间隔（Wake Turbulence分离）
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||
4. 若违反约束，触发重排（re-sequencing）
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||
5. 输出最终 TSAT 和序列位置
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```
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||
#### VTT（Variable Taxi-Time）预测
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```
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模型类型：梯度提升回归（XGBoost），特征包括：
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特征维度（24维）：
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- time_of_day（小时，周期性编码）
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- day_of_week（周一～周日）
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||
- month（季节性）
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||
- runway_config（跑道运行模式：独立进/独立出/混合）
|
||
- qty_departures（当前离港队列长度）
|
||
- qty_arrivals（当前进港队列长度）
|
||
- visibility（能见度：CAT I/II/III 或 VFR/IFR）
|
||
- wind_speed / wind_dir（风速/风向）
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||
- temperature（温度）
|
||
- precipitation（降水：是/否）
|
||
- visibility_meters（能见度，米）
|
||
- historical_avg_EXIT / EXOT（同小时历史均值）
|
||
- airport_load_level（机场负载等级：低/中/高/饱和）
|
||
|
||
预测输出：
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||
- EXOT（Expected Taxi-Out Time）：预计滑出时间
|
||
- EXIT（Expected Taxi-In Time）：预计滑入时间
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||
- EIBT（Expected In-Block Time）：预计靠桥时间 = ELDT + EXIT
|
||
|
||
重算策略：
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||
- 正常情况：每 60 秒批量重算所有活跃航班
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||
- 事件触发：收到 AOBT/ALDT/天气变化 → 立即重算相关航班
|
||
- 模型更新：每日使用前30天历史数据重训练
|
||
```
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||
### 4.3 What-if 仿真模块
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||
#### 功能定位
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||
对标 ADB SAFEGATE Cortex 的 "What-if" 仿真能力，支持运营场景假设分析。
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||
#### 仿真场景
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||
| 场景 | 输入 | 模拟输出 |
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|------|------|---------|
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||
| 跑道关闭 | 关闭跑道号、开始时间、持续时长 | 各航班 CTOT/TSAT 变化、延误传播链 |
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||
| 大面积延误 | 延误航班数量、延误量级 | 受影响航班列表、恢复时间估算 |
|
||
| 临时增加航班 | 新航班时刻表 | 资源冲突告警（机位/登机口/设备）|
|
||
| 极端天气 | 天气类型、持续时间、能见度 | VTT 重算结果、对离港率影响 |
|
||
| 资源调配 | 临时调整机位分配 | 新 TSAT 序列、旅客连接影响 |
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||
|
||
#### 技术实现
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```
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What-if Scenario 创建 → 快照当前状态（Flight/Resource/A-CDM）
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→ 应用假设变更（ScenarioMutation）
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→ 在独立 Simulation Sandbox 中运行 VTT + PDS 算法
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||
→ 生成对比报告（与基线偏差）
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||
→ 可选：发布为正式变更（Commit）或丢弃（Discard）
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||
```
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### 4.4 AI 决策辅助模块
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||
#### 能力矩阵
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||
|
||
| 能力 | 算法 | 输入 | 输出 |
|
||
|------|------|------|------|
|
||
| VTT 滑行时间预测 | XGBoost | 天气/流量/时间 | EXOT/EXIT 预测值 |
|
||
| 过站时间预测 | LSTM | 历史过站数据/天气/机型 | 预计过站时长 |
|
||
| 延误链传播分析 | 图神经网络 | 航班衔接关系 | 受影响航班列表 |
|
||
| 异常预警 | 孤立森林 | 全量实时数据流 | 异常事件告警 |
|
||
| 资源冲突预测 | 约束求解+RL | 资源分配状态 | 冲突概率/建议调整 |
|
||
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||
---
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|
||
## 五、API 设计
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|
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### 5.1 REST API 概览
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||
|
||
```
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||
API Version Prefix: /api/v1
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||
|
||
认证: OAuth 2.0 (JWT Bearer Token)
|
||
内容类型: application/json
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||
字符编码: UTF-8
|
||
时间格式: ISO 8601 UTC (2026-04-13T14:30:00Z)
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```
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#### 核心资源
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| 资源 | 路径 | 说明 |
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|------|------|------|
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| Flight | `/flights` | 航班 CRUD |
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| Flight Leg | `/flights/{flightId}/legs` | 航段管理 |
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| Milestone | `/flights/{flightId}/milestones` | 里程碑管理 |
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| Gate | `/gates` | 登机口管理 |
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| Stand | `/stands` | 机位管理 |
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| Carousel | `/carousels` | 行李转盘 |
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| PDS Sequence | `/pds/sequences` | 起飞排序 |
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| TOBT | `/tobt` | 目标推出时间上报 |
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| SSIM Import | `/imports/ssim` | SSIM 文件上传 |
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| AIDX Webhook | `/webhooks/aidx` | AIDX 消息接收 |
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| Simulation | `/simulations` | What-if 仿真 |
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| Reports | `/reports` | 运营报告 |
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#### 关键 API 设计示例
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**TOBT 上报（航司/地面服务商）**
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```
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POST /api/v1/tobt
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{
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"flightLeg": {
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"airline": "CA",
|
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"flightNumber": "1234",
|
||
"originDate": "2026-04-13",
|
||
"departureAirport": "PEK"
|
||
},
|
||
"tobt": "2026-04-13T14:30:00Z",
|
||
"reason": "PASSENGER_BOARDING_COMPLETE",
|
||
"submittedBy": "HANDLER_CA_PEK",
|
||
"submittedAt": "2026-04-13T14:00:00Z"
|
||
}
|
||
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||
响应 200:
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||
{
|
||
"tobt": "2026-04-13T14:30:00Z",
|
||
"tsat": "2026-04-13T14:35:00Z", // AODB 基于 TSAT=TTOT-EXOT 重算
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||
"revision": 3,
|
||
"status": "CONFIRMED"
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||
}
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```
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**航班动态查询（支持过滤条件）**
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```
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GET /api/v1/flights?date=2026-04-13&airport=PEK&status=OP,DX,DV&page=0&size=50
|
||
|
||
响应 200:
|
||
{
|
||
"content": [
|
||
{
|
||
"flightId": "f-uuid-001",
|
||
"flightNumber": "CA1234",
|
||
"operationalStatus": "OP",
|
||
"currentLeg": {
|
||
"departureAirport": "PEK",
|
||
"arrivalAirport": "PVG",
|
||
"etd": "2026-04-13T14:30:00Z",
|
||
"eta": "2026-04-13T15:45:00Z",
|
||
"stand": "B12",
|
||
"gate": "A12",
|
||
"carousel": "C5"
|
||
},
|
||
"milestones": {
|
||
"ELDT": { "time": "2026-04-13T15:40:00Z", "confirmed": true },
|
||
"TOBT": { "time": "2026-04-13T14:30:00Z", "confirmed": true },
|
||
"TSAT": { "time": "2026-04-13T14:35:00Z", "confirmed": false }
|
||
}
|
||
}
|
||
],
|
||
"totalElements": 842,
|
||
"page": 0,
|
||
"size": 50
|
||
}
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```
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### 5.2 事件订阅（Webhook / Kafka）
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```
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外部系统可通过 Webhook 订阅 AODB 事件：
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POST /api/v1/webhooks
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{
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"name": "FIDS系统订阅",
|
||
"url": "https://fids.airport.com/webhook/aodb",
|
||
"events": [
|
||
"flight.created",
|
||
"flight.status_changed",
|
||
"flight.milestone_updated",
|
||
"flight.gate_assigned",
|
||
"pds.sequencing_updated"
|
||
],
|
||
"secret": "whsec_xxxxx",
|
||
"active": true
|
||
}
|
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签名机制: HMAC-SHA256(RequestBody, secret) → X-Signature 头
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```
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## 六、数据模型设计
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### 6.1 核心实体 ER 图（简化）
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```
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Airport (1) ──< (N) Terminal (1) ──< (N) Gate
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│
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├──< (N) Stand
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||
│
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||
└──< (N) BaggageCarousel
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||
|
||
Airline (1) ──< (N) Flight
|
||
│
|
||
└──< (N) Aircraft
|
||
|
||
Flight (1) ──< (N) FlightLeg
|
||
│
|
||
├──< (N) FlightMilestone
|
||
├──< (N) AircraftAssignment
|
||
└──< (N) Pax (旅客数据)
|
||
|
||
FlightLeg (N) ──> (1) Gate (可选)
|
||
FlightLeg (N) ──> (1) Stand (可选)
|
||
FlightLeg (N) ──> (1) BaggageCarousel (可选)
|
||
|
||
ACDM_Session (1) ──< (N) PDS_Entry
|
||
│
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||
└──< VTT_Model (滑行时间预测)
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```
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### 6.2 关键索引设计
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```sql
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-- 航班唯一查询（UFI 组合索引）
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CREATE UNIQUE INDEX idx_flight_leg_ufi
|
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ON flight_legs (airline_code, flight_number, departure_airport, origin_date);
|
||
|
||
-- 航班日计划查询（高频）
|
||
CREATE INDEX idx_flight_leg_date
|
||
ON flight_legs (origin_date, departure_airport, operational_status)
|
||
WHERE origin_date >= CURRENT_DATE;
|
||
|
||
-- 里程碑查询（按航班+时间范围）
|
||
CREATE INDEX idx_milestone_flight_code
|
||
ON flight_milestones (flight_leg_id, milestone_code, event_time);
|
||
|
||
-- 资源当前分配（实时查找）
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||
CREATE INDEX idx_stand_current
|
||
ON stand_assignments (stand_id, actual_off_blocks)
|
||
WHERE actual_on_blocks IS NULL;
|
||
|
||
-- 时序数据（TimescaleDB hypertable）
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||
CREATE MATERIALIZED VIEW v_flight_punctuality
|
||
WITH (timescaledb.continuous) AS
|
||
SELECT time_bucket('5 min', event_time) AS ts,
|
||
airport_code,
|
||
count(*) FILTER (WHERE abs(ATOT - TTOT) > 900) AS delayed_count,
|
||
avg(extract(EPOCH FROM (ATOT - TTOT))) FILTER (WHERE ATOT IS NOT NULL) AS avg_delay_seconds
|
||
FROM flight_milestones
|
||
WHERE milestone_code = 'ATOT'
|
||
GROUP BY ts, airport_code;
|
||
```
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---
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## 七、安全与运维体系
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### 7.1 零信任安全架构
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```
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安全原则：
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1. 最小权限（Least Privilege）：每个微服务仅拥有完成其任务所需的最低权限
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2. 默认拒绝（Default Deny）：未明确授权的请求一律拒绝
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3. 永不信任（Never Trust）：所有跨服务调用均需验证 JWT，即使在内部网络
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||
4. 始终加密（Always Encrypt）：传输加密（mTLS）+ 存储加密（AES-256）
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||
认证体系：
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||
- 用户认证：OAuth 2.0 + OpenID Connect（支持 SAML 2.0 企业 SSO）
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||
- 机器认证：mTLS（服务间）+ API Key（第三方系统）
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||
- 多因素认证：TOTP（运营人员）+ 证书（管制系统）
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||
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||
权限模型：RBAC + ABAC 混合
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||
- RBAC：角色（Airport Admin / Airline Ops / Ground Handler / ATC / Viewer）
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- ABAC：属性（机场代码 × 可操作资源范围 × 时间窗口）
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||
```
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### 7.2 审计日志
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||
```sql
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||
-- 审计日志表（防篡改）
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||
CREATE TABLE audit_log (
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||
id BIGSERIAL PRIMARY KEY,
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||
event_id UUID NOT NULL DEFAULT gen_random_uuid(),
|
||
timestamp TIMESTAMPTZ NOT NULL DEFAULT NOW(),
|
||
actor_id VARCHAR(64) NOT NULL, -- user_id 或 system_id
|
||
actor_type VARCHAR(16) NOT NULL, -- USER / SYSTEM / EXTERNAL
|
||
action VARCHAR(64) NOT NULL, -- flight.update / gate.assign
|
||
resource JSONB NOT NULL, -- 受影响的资源快照
|
||
changes JSONB, -- 变更前后差异（Before/After）
|
||
ip_address INET,
|
||
user_agent TEXT,
|
||
request_id UUID, -- 关联 HTTP 请求
|
||
integrity TEXT GENERATED ALWAYS AS (encode(sha256((event_id||timestamp||actor_id||action||resource)::text::bytea), 'hex')) STORED
|
||
);
|
||
|
||
-- 审计日志不可直接 DELETE/UPDATE（用 DB RULE 拦截）
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||
CREATE RULE audit_log_no_delete AS ON DELETE TO audit_log DO INSTEAD NOTHING;
|
||
CREATE RULE audit_log_no_update AS ON UPDATE TO audit_log DO INSTEAD NOTHING;
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||
```
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||
### 7.3 高可用架构
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```
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||
部署模式：主动-待机双活（Active-Active 或 Active-Standby 可配置）
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┌──────────────────┐ ┌──────────────────┐
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||
│ AZ-1（主） │ │ AZ-2（备） │
|
||
│ ┌────────────┐ │ │ ┌────────────┐ │
|
||
│ │ K8s Node 1 │◄┼─────┼─►│ K8s Node 3 │ │
|
||
│ └────────────┘ │ │ └────────────┘ │
|
||
│ ┌────────────┐ │ │ ┌────────────┐ │
|
||
│ │ K8s Node 2 │◄┼─────┼─►│ K8s Node 4 │ │
|
||
│ └────────────┘ │ │ └────────────┘ │
|
||
│ ┌────────────┐ │ │ ┌────────────┐ │
|
||
│ │ PG Primary │ │ ←───│──│ PG Standby │ │
|
||
│ └────────────┘ │ 同步 │ └────────────┘ │
|
||
└──────────────────┘ └──────────────────┘
|
||
│ │
|
||
└─────────┬───────────────┘
|
||
▼
|
||
┌────────────────┐
|
||
│ MinIO S3 │ (跨 AZ 复制)
|
||
└────────────────┘
|
||
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||
RTO（恢复时间目标）: < 30 秒（自动故障转移）
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||
RPO（恢复点目标）: < 1 分钟（同步复制）
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```
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---
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||
## 八、部署与运维
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### 8.1 Kubernetes 部署结构
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```
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namespace: aerocore-aodb
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├── ConfigMap: aodb-config（环境配置）
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├── Secret: aodb-secrets（数据库密码/证书）
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||
├── Ingress: aodb-ingress（域名 + TLS）
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│
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||
├── Deployment: aodb-api（无状态服务，3+ 副本）
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||
├── Deployment: aodb-message-engine（AIDX/SSIM 处理，2 副本）
|
||
├── Deployment: aodb-acdm-engine（A-CDM/PDS，2 副本）
|
||
├── Deployment: aodb-vtt-predictor（AI 推理服务，GPU 节点）
|
||
├── Deployment: aodb-simulation（What-if 仿真，按需扩缩）
|
||
├── Deployment: aodb-scheduler（Cron 任务，SSIM 导入等）
|
||
│
|
||
├── StatefulSet: postgresql（主从，1 副本）
|
||
├── StatefulSet: redis（集群模式，3 副本）
|
||
├── StatefulSet: kafka（3 副本）
|
||
└── DaemonSet: log-collector（Fluent Bit → Elasticsearch）
|
||
```
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### 8.2 国产化适配清单
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| 组件层 | 商业版 | 国产化替代 |
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|-------|-------|-----------|
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| 操作系统 | RHEL/Ubuntu | 麒麟 Kylin OS、统信 UOS |
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| 数据库 | PostgreSQL | 华为 GaussDB、达梦 DM8 |
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| 缓存 | Redis | 华为云 DCS（Redis 兼容）|
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| 消息队列 | Apache Kafka | 华为云 DMS、Apache RocketMQ |
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| 对象存储 | MinIO/S3 | 华为云 OBS、阿里云 OSS |
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| 容器平台 | Kubernetes | 麒麟容器云、阿里云 ACK |
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| 网关 | Kong | Apache APISIX（国产分支）|
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## 九、模块开发优先级
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### Phase 1（MVP，3个月）
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| 模块 | 产出 |
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|------|------|
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| Flight Context（核心） | 航班 CRUD、实体、REST API |
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| Messaging Engine（简化版）| AIDX XML 解析 + SSIM 解析 |
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| Reference Data | 机场/航司/机型基础数据 |
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| 基础安全 | JWT 认证、RBAC |
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### Phase 2（6个月）
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| 模块 | 产出 |
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|------|------|
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| A-CDM Engine | 16项 Milestone 追踪、PDS 算法 |
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| Resource Context | Gate/Stand/Carousel 分配 |
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| VTT 预测 | XGBoost EXOT/EXIT 预测 |
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| 多租户 | 多机场数据隔离 |
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### Phase 3（9个月）
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| 模块 | 产出 |
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|------|------|
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| What-if 仿真 | 场景编辑器 + 沙箱引擎 |
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| AI 决策辅助 | 延误传播图分析、异常预警 |
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| 完整审计日志 | 防篡改审计链 |
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| 高可用部署 | K8s 容器化、双活架构 |
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## 十、已知局限与待验证项
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1. **VTT 模型精度**：需要至少 6 个月历史数据才能达到商用精度（< 5min MAE）
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2. **AIDX 全消息类型**：当前优先实现 `FlightLegNotifRQ/RS`，其他类型（AIDX-PAX、AIDX-BAG）后续迭代
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3. **PDS 算法**：当前为规则驱动，Phase 3 考虑引入 RL 优化序列
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4. **国产数据库兼容性**：GaussDB/达梦的 PG 兼容模式需实测验证
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5. **多机场模式**：共享基础设施的多机场部署方案 Phase 2 再详细设计
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