城市轨道交通实时历史数据库分析与设计
城市轨道交通综合监控系统可增强地铁对各种突发事件的应变能力和提高反应速度，保障旅客生命、财产安全，改进地铁服务质量和服务水平，技术难度高，是国家鼓励自主创新的重点。 城市轨道交通综合监控系统的核心技术主要体现在实时数据库、历史数据库等软件技术上，直接影响了综合监控系统的系统规模、功能、性能和可靠性。我国在该技术上的积累薄弱、发展时间短，与国外先进技术水平差距大。因此研究实时数据库、历史数据库等关键技术，形成自主知识产权的城市轨道交通综合监控系统，对于提升轨道交通公共服务能力、提高轨道交通机电系统国产化率、降低建设成本、保障国家交通安全具有重要的理论和现实意义。 本文的主要研究内容如下: 1、基于我国城市轨道交通综合监控系统的行业需求，完成了城市轨道交通综合监控软件平台的架构设计，包括实时数据库、历史数据库、数据采集服务、人机界面和工程配置5个模块。 2、完成了基于内存关系数据库为微内核的实时数据库系统的分析与设计，将内核与面向用户经常改动的业务应用进行隔离，提高实时库的可扩充性，同时内核的稳定也将极大提高实时数据库的稳定性。同时，综合运用相关技术，完成了实时数据库的完全分布式架构、基于优先级裁决的多机冗余、在线组态和进程级故障隔离等几个关键功能需求的分析和设计，这些设计极火的提高了系统的可靠性和易用性。 3、完成了可应用于轨道交通综合监控的历史数据库的设计。研究和比较了多种压缩技术，综合采用死区压缩、类旋转门的有损压缩和Snappy无损压缩技术，数据压缩率可达到36∶1，保存全线25个车站1年的历史数据只需1087.5GB，历史数据分散在每个车站保存，每个车站只需43.5GB。解决了目前轨道交通综合监控这种高频采样、海量数据的应用场景下，关系数据库在读写性能和存贮容量上的瓶颈问题。同时针对现代计算机体系架构，研究和设计了高速数据读写。通过高速缓存、数据压缩、跳表、冻结表、磁盘顺序写等技术，实现高速历史数据读写，不带有损压缩数据写入可达15万条/秒，数据读取可达10万条/秒。
城市轨道交通;综合监控系统;实时历史数据库;模块设计
中国海洋大学
硕士
计算机技术
唐功友
2014
中文
U491.2;TP277:TP202
92
2016-03-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）