城轨线网接入数据接口处理方法技术

本发明专利技术公开城轨线网接入数据接口处理方法，具体包括：针对城轨线网多个专业子系统，构建城轨线网各专业系统结构图、系统数据流图、系统时序图和系统部署图，结合细化的时序图交互过程和系统部署图功能实体，构建系统业务模型信息关系图，提取城轨线网各专业子系统对象类；比较分析既有线路数据，建立城轨线路各专业子系统对象类的数据元模型；依次以城轨线网各专业子系统特定对象类为导向，在线路各专业子系统对象类数据元模型映射表中查找对应数据元作为城轨线网数据元；建立各专业子系统对象类数据元的描述属性。本发明专利技术解决线路数据接口各自为政，线路间数据资源共享和管控困难等技术问题，能兼顾城轨线网数据接口的可用性和可扩展性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于城市轨道交通信息化或数据资源整合
，尤其涉及城轨线网接入数据接口处理方法。
技术介绍
本专利技术所涉城市轨道交通(简称“城轨”)主要指城市地下铁道，轻轨等交通工具，其具有运量大、速度快、准时可靠、舒适安全等特点。经济发达国家的城市交通近百年的发展历史表明，采纳大客运量城轨系统是从根本上改善城市公共交通状况的有效途径。发达国家的城轨交通技术已经比较成熟，包括地铁、轻轨、单轨等7个种类，纽约、伦敦等轨道交通发达城市已经形成轨道交通网络。为强化建设、管理城市轨道交通系统，各国纷纷着手建立城市轨道交通模型，包括国家模型、地区接口模型和国际性模型，如美国的《城市轨道交通工程噪声环境影响评价模型》,《轨道交通公共场所空气质量模型》等。日本轨道模型中有关车辆、机电设备方面的模型以实用、详细著称，但大部分属实验验收模型。德国非常注重模型建设，轨道模型实用齐全，得到国际上的广泛引用参考。中国城轨交通建设起步较晚，20世纪50年代初，北京首次规划地铁建设，1969年第一条地铁建成通车，之后天津、上海、广州等地陆续开始地下铁道工程建设，但建设运营主要参考苏联模型。1986年我国颁布第一个城轨交通国家模型《城市公共交通标志_地下铁道标志》(GB/T 5845.5-1986)，建立城市公共交通行业管理；1990年，城市公共交通模型部门编制第一个轨道交通模型体系，包括基础、电气、通信、信号、给排水、车辆及设施等12个专业。1999年，我国城轨交通领域共颁布《地下铁道车辆通用技术条件》(GB/T 7928-1989)等14项产品模型以及《地铁设计模型》,《大城市快速轨道交通建设模型》等7项工程建设模型。21世纪，我国城轨交通建设步入发展高潮，城轨的运营和管理任务凸显，城轨交通进入信息化与自动化时代。北京、广州、深圳等地积极研发城轨交通综合监控系统ISCS。为了统一和管理综合监控系统的开发，国家相继颁布《城市轨道交通综合监控系统工程设计模型》(GB 50636-2010),《城市轨道交通综合监控系统工程施工与质量验收规范》(GB-2011)标准作为综合监控系统工程施工、验收、监理和咨询等的重要依据以及验收工程质量的重要尺度。2012年交通运输部组建“全国城市客运标准化技术委员会”负责轨道交通、电车、公共汽车等领域国家标准制修订工作。2013年该委员会颁发实施《城市轨道交通工程工程量计算规范》(GB 50861-2013),《城市轨道交通工程安全控制技术规范》(GB/T 50881-2013)等国家规范。当前，国内外城轨数据接口技术多半关注城轨硬件工程建设、工程验收或安全保障，关于城轨线路、城轨线网信息化建设方面的数据接口模型尚不多见。随着城市化进程加快，城市人口暴涨，交通严重堵塞，城轨硬件线网已逐步形成，城轨交通地位日趋重要，城轨线网综合管理各线路、促进信息资源的利用、共享和增值已成当务之急，而面对城轨线网信息化建设，存在以下基本问题：1)各线路由不同商家承接建设，线路间很难达成或采纳统一的数据接口模型，线路数据的互联互通和统一管理非常困难。2)当前线路的数据存储、运营和监管等采用“线路管控”方式，自成体系、独力运营，线线间很难协调，缺乏线网级统筹调度指挥能力。3)多条线路产生大量运营数据和设备数据，数据资源综合利用、节能减排问题凸显。4)随着线路数据量剧增，数据库查询效率低下，很难满足实时查询需求。城轨线网信息化建设的目的在于面向特定区域内的城轨线路实现综合管理、发挥运力和节能减排，数据接口模型是城轨线网信息化建设的基础，尤其是城轨线网数据中心建设所涉数据接入、数据存储和数据挖掘等技术的重要基础，而城市轨道交通行业信息化建设缺乏相应的国际、国内接口处理技术。虽然国内外城轨建设时期参差不齐，差距达近百年，但是，关于城轨线网指挥平台以及数据中心建设，无论发达国家还是发展中国家，乃属近几年的事，国际国内尚未查见统一的城轨线网接入数据接口模型或城轨线网接入数据接口处理方法。调查国内相关行业或相关主题数据接口模型建立的情况：陈琪明编制的国标《道路、水路货物运输基础数据元》针对物流信息化与物流企业对于道路、水路货物运输的需求，阐明通过提取道路、水路货物运输业务活动过程中信息化和地理信息所涉基本数据元建立过程。魏宏等人编著写的《数据元在电子政务模型体系中的概念与研究》阐述了电子政务数据元在建立数据接口模型中的意义，并论述了由业务需求到提取数据元以及描述数据元的方法。金水高等人撰写的《公共卫生信息系统数据元的模型化研究》阐述通过需求分析收集基本数据、确定数据项，最终实现数据元提取和模型化的方法。为提高信息技术行业的数据共享水平，“中华人民共和国国家信息技术数据元的规范化”文件，对整个软件开发生命周期中数据检索、交换和一致性使用进行建模，定义了数据元、数据元分类、数据元基本属性、数据元编写方法和数据元命名方法等相关内容。本专利技术通过研究这类数据接口模型及其建立方法，结合城市轨道交通数据元不统一的特点提出城轨线网接入数据接口处理方法。已有行业的业务通常不存在层次关系，仅需从业务分析获取数据接口模型。城市轨道交通存在具有层次关系的线路和线网实体，线网数据以线路数据为基础，仅通过线网业务分析建立数据接口模型的方法与现实不符，需要充分吸纳既有线路各专业子系统对象类数据元及其属性；城轨线网和线路均包含多个专业，数据接口模型的建立需要针对各个专业子系统进行业务建模，因此需要分解专业子系统的组织结构，分析专业子系统各组成部分间的内在联系、工作机制以及信息交互关系等。鉴于城轨线网与城轨线路形成层次型管理与被管理的业务逻辑关系，本方法采纳自顶向下的业务分解方法提取城轨线网各专业子系统对象类；采纳自底向上的属性值提取至业务对象类映射方法，从既有城轨线路提取各专业子系统相应对象类数据元，通过对象类桥接从既有城轨线路数据提取城轨线网各专业子系统对象类数据元。具体框架包括业务层、技术层和数据元层。业务层：提取城轨线网各专业子系统对象类；技术层提取城轨线路各专业子系统数据元模型。数据元层：以城轨线网各专业子系统特定对象类为导向，在线路各专业子系统对象类及其数据元模型映射表中查找对应数据元作为线网数据元；建立城轨线网各专业子系统对象类数据元的描述属性和相应数据接口模型。
技术实现思路
本专利技术提供城轨线网接入数据接口处理方法，旨解决线路数据接口各自为政，线路间数据资源共享、统一管控困难等技术问题；兼顾城轨线网数据接口的可用性和可扩展性。本专利技术的另一个特点是结合自顶向下建立城轨线网业务模型和自底向上兼顾既有线路数据库表、数据点表和文档资料导出线路各专业子系统对象类数据元的双向发展中间汇合模式。数据元是通过定义、标识以及允许值等一系列属性描述的数据单元，一般由对象类、特性和表示三部分组成。其中，城轨线网的数据接口模型既城轨线网数据元模型，城轨线网的数据元指城轨线网控制中心实时监视的各专业系统的设备属性，城轨线网数据元对象类指城轨线网控制中心实时监视的各专业系统的设备和服务器状态等。城轨线网接入数据接口处理方法提出从业务层、技术层和数据元层构建城轨线网接入数据接口模型的框架和实现方法，具体步骤如下：步骤一、针对城轨线网各专业子系统，利用软件工程需求分析方法对本文档来自技高网...

【技术保护点】
城轨线网接入数据接口处理方法，其特征在于，所述方法提出从业务层、技术层和数据元层构建城轨线网接入数据接口模型的框架和实现方法，具体步骤如下：步骤一、针对城轨线网各专业子系统，利用软件工程需求分析方法对城轨线网进行业务建模，获得城轨线网各专业子系统的对象类；步骤二、比较分析既有线路的数据库表、数据点表和文档资料，建立城轨线路各专业子系统对象类的数据元模型；步骤三、依次以城轨线网各专业子系统的特定对象类为导向，在城轨线路各专业子系统对象类数据元模型映射表中查找对应的数据元作为线网数据元；步骤四、建立城轨线网各专业子系统对象类数据元的描述属性。

【技术特征摘要】
1.城轨线网接入数据接口处理方法，其特征在于，所述方法提出从业务层、技术层和数据元层构建城轨线网接入数据接口模型的框架和实现方法，具体步骤如下：步骤一、针对城轨线网各专业子系统，利用软件工程需求分析方法对城轨线网进行业务建模，获得城轨线网各专业子系统的对象类；步骤二、比较分析既有线路的数据库表、数据点表和文档资料，建立城轨线路各专业子系统对象类的数据元模型；步骤三、依次以城轨线网各专业子系统的特定对象类为导向，在城轨线路各专业子系统对象类数据元模型映射表中查找对应的数据元作为线网数据元；步骤四、建立城轨线网各专业子系统对象类数据元的描述属性。2.根据权利要求1所述城轨线网接入数据接口处理方法，其特征在于，步骤一所述利用软件工程需求分析方法对城轨线网进行业务建模，得到城轨线网对象类，具体包括：针对城轨线网各专业子系统，构建系统结构图表明城轨线网各专业子系统的层结构关系；进一步地还进行如下步骤：构建系统数据流图反应各专业子系统的业务数据逻辑；构建各专业子系统的细化时序图表达业务过程，构建系统部署图表达各专业子系统的层功能实体分布；从细化时序图描述的业务过程提取专业子系统的业务对象类雏形；以专业子系统的业务对象类元素为引导在系统部署图中查找对应的层功能实体，提取对应的层功能实体状态作为当前对象类的属性描述，获得当前专业子系统业务对象类；针对城轨线网各专业子系统，依此类推，获得各专业对象类。3.根据权利要求1所述城轨线网接入数据接口处理方法，其特征在于，步骤二所述比较分析既有线路的数据库表、数据点表和文档资料，建立城轨线路各专业子系统对象类数据元模型，包括：针对各线路各专业子系统，分析并抽取既有线路数据库表存储的数据元属性取值作为数据点表对应数据元各属性的约束信息，将当前数据元归属分析文档资料获得的对应对象类；进一步地还包括如下步骤：依次对同一对象类同一数据元的属性描述进行并集，建立当前数据元的属性表达；对同一对象类数据元进行并集，建立当前对象类的数据元表达；对不同线路同一专业子系统对象类进行并集，建立既有线路当前专业子系统的对象类表达；获得既有线路各专业子系统的对象类及数据元模型映射表；所述线路数据库表存储的数据元属性取值包括：针对既有线路各专业子系统的业务对象、对象属性种类、对象属性取值、车站信息、系统信息等取值；业务对象信息包括对象编号、对象类型、对象所属车站、对象所在系统；对象属性种类信息包括属性的数据类型、属性取值范围；对象属性取值信息包括属性种类编号、属性种类名称；车站信息包括车站编号、车站名称；系统信息包括系统编号、系统名称等，数据元长度、数据点报警等级、数据点报警值；各线路各专业子系统对象类的数据点表，其以Excel表文件形式记录当前专业子系统的业务数据信息，包括对象编号、对象类型、对象所属车站、对象所在系统；属性的数据类型、属性取值范围；属性种类编号、属性种类名称；车站编号、车站名称；系统编号、系统名称、数据元长度、数据点报警等级、数据点报警值；进一步分析既有线路文档资料详细记录的各线路各专业子系统架构、系统功能、系统工作原理、系统部署信息，抽取业务流程及对象类。4.根据权利要求1所述城轨线网接入数据接口处理方法，其特征在于，步骤三所述依次以城轨线网的特定对象类为导向，在城轨线路各专业对象类数据元模型映射表中查找对应的数据元作为线网数据元，包括：采取自顶向下的业务分析分解方法提取城轨线网对象类；从既有系统提取城轨线路各专业子系统对象类的数据元，依次从城轨线网对象类中选择特定对象类，在既有线路各专业子系统对象类数据元映射表中提取相应对象类数据元作为城轨线网数据元。5.根据权利要求1所述城轨线网接入数据接口处理方法，其特征在于，步骤四所述建立城轨线网数据元的描述属性，包括从数据元定义、注册机构、注册状态、版本、数据元标识、数据元值的数据类型、数据元值域、数据元备注、数据元默认值、数据元报警值、...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘琼，陈军，周泽栩，李美玲，廖家赵，黄梓荣，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44