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出版日期:2004-04-05 总期号:1302 本年期号:23

本期导读
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热点技术一:通过分布式 数据库模式实现



  交警和交委是交通行业重要的两个部门,交警主要负责交通信息的采集工作,而交委实现交通信息的综合管理和信息服务。交委的大量信息需要从交警处获取,但交委和交警的信息中心却各自独立。通过对交委和交警的信息平台进行互联,可以使两部门相互共享信息,分布协同运作。

  广州市交警规划建设的“交通管理综合信息交换平台”(以下简称“交警平台”)是规划建设中的广州市智能交通指挥体系的重要组成部分。该平台跨越交警所属各子系统不同的数据库服务器、不同操作系统的应用程序的接口,实现交通控制信息的采集,以及交通管理信息处理、交通地理信息、交通信息的集成,为交通管理决策获取可靠准确的科学依据。

  广州市交委规划建设的ITS共用信息平台(以下简称“交委平台”)是广州市ITS建设的重点项目。相关信息经过信息平台处理后,为交委内部管理提供信息发布显示;向市政府、市计委提供信息共享和辅助决策;向公交公司、地铁集团、高速公路公司、公路局以及铁路、民航、客货运公司及站场提供信息服务和辅助决策;同时,通过呼叫中心、交通信息网站、交通广播电台以及寻呼、移动通信等方式向公众发布交通信息。

  在交警和交委分别实现其交通指挥控制和智能交通综合管理职能时,大量的信息是密切相关甚至完全一致的。但孤立的信息平台不能实现信息的共享。


  实现互联的信息组织模式


  广州交警平台和交委平台进行互联时,借鉴逻辑上分布的分布式数据库模式来组织数据。在每个平台从各自信息来源获取数据并处理后建立各自的局部数据库模式(Local Schema,简称LS)。在局部数据库模式中,有一部分是各平台私有数据,不与其他平台共享;可与其他平台共享的部分,构成输出模式(Export schema,简称ES)。每个信息平台拥有自己的局部模式外,还共享其他平台的有关数据。由其他平台“引进”的数据构成输入模式(Import Schema,简称IS)。每个信息平台的LS和IS构成该平台的逻辑数据模式,称为该平台的联邦模式(Federated Schema,简称FS)。各平台通过其输出模式提供数据给其他平台共享,同时又通过输入模式引入其他平台的数据,从而实现两平台的数据交换。由于两平台很可能采用不同的数据仓库结构,换言之,其局部数据库是异构的,这样从一个平台输出模式到另一个平台的输入模式要进行适当的变换。

  在这种数据组织模式中,每个平台看到的是不同的逻辑数据模式,如果有其他部门信息平台加入互联系统时,开始可能只访问本部门的局部数据,随着应用的发展,通过与其他部门平台的双边协商,建立起自己的输入模式,从而形成本平台的联邦模式;同时也建立起本平台的输出模式,供其他平台共享。


  实现互联的网络方案


  交委和交警平台进行互联必须将其分别依托的交警和交委的通信网络连接起来。广州市交警现有数据通信网络自1998年开始建设,其在速度、稳定性、可容错性、可扩容性和可管理性方面不能满足需要。广州市交警规划建设千兆以太网和快速以太网相结合的数据通信网络。

  网络设计,采用层次式设计方法,并将核心层和分布层合并。整个网络分为两层,核心层采用环形拓扑结构。交委目前建有内部的局域网,而其信息平台则依托规划建设的交通专用宽带通信网络。交通通信网络采用骨干交换机、千兆路由器与直驱光纤的方式,同时采用xDSL、无线宽带接入(WLAN)、LMDS等接入技术。网络分为核心层、分布层和接入层。对交警和交委平台进行互联,主要以其分别规划建设的通信网络为基础,解决网络连接和网络安全性两方面问题。

  1. 使用网关机连接

  根据实际需要可以采用TCP/IP作为网络协议,使用网关机将交委和交警平台的网络连接起来,形成统一网络解决其互联问题。

  2. 网络安全

  属于公安系统的交警部门具有更高的信息安全性要求。在对两平台进行互联时,除了采用防火墙、鉴权、访问控制、入侵监控等技术来保障网络安全外,可以对两平台使用专线互联避免数据在传送过程中被截获,同时采用物理隔离技术,使用物理实时隔离网关将两平台网络隔离开来。


  在互联的基础上建立交通信息系统


  两平台进行互联后,可实现信息资源的共享和综合利用。为加强综合交通信息服务,特别是实时交通信息服务,可在互联的基础上建设先进的交通信息系统(ATIS)。

  ATIS信息中心是整个ATIS的核心,主要由通信计算机,数据库服务器、Web服务器、VMS服务器、交通诱导系统服务器、设备管理工作站、图形工作站、大屏幕地图板、电视墙、网络交换机等设备组成。

  互联系统中的各个平台和ATIS各自的数据格式一般不同,所以在ATIS利用各平台信息资源时,存在着数据格式转换的问题。关于数据格式转换存在着两种解决思路:一种是在进行数据交换时,将各平台的数据都转换成ATIS内部的数据格式;另一种是各平台的数据都转换成一种标准的中间格式,ATIS再将数据从这种标准格式转换成其可以处理的格式。在广州市交警、交委两平台互联基础上建立ATIS,可以考虑采用XML(可扩展标记语言) 技术通过第二种方式来实现数据格式的转换。 (B4)


  两平台互联的信息组织图


  两平台互联的网络方案