基于QoS的鐵路信息Web服務動態(tài)組合方法研究.pdf

1、中國鐵路企業(yè)的信息化建設經(jīng)過這么多年,已經(jīng)獲得了長遠的進步和發(fā)展。鐵路信息系統(tǒng)已經(jīng)覆蓋了運輸組織、客貨營銷和經(jīng)營管理這三大領域,并且在這三大領域取得了不小的成就。這些信息系統(tǒng)在各自的領域內(nèi)發(fā)揮著舉足輕重的作用。但是由于發(fā)展的原因造成了這些系統(tǒng)都各自以自己獨立的應用為中心,形成了“煙囪型”分布且相互信息交流不暢的“信息孤島”現(xiàn)象,造成與其他業(yè)務信息系統(tǒng)的信息共享困難。鐵路信息系統(tǒng)如果無法整合這些“煙囪型”業(yè)務信息系統(tǒng)就不能發(fā)揮其整體效益。

2、如何能改變上述的現(xiàn)狀,使得這些信息系統(tǒng)可以進一步完成信息共享是目前鐵路信息化急需要解決首要問題。建立鐵路信息共享平臺,實現(xiàn)互聯(lián)互通、信息共享、互動協(xié)調(diào)、綜合應用,已成為大家的共識,也是近年來信息化建設領域中研究的重點之一。
　　隨著面向服務的架構(gòu)體系(SOA)的發(fā)展,對于異構(gòu)信息資源共享、信息資源綜合利用提供了解決方案,為中國鐵路信息共享提供了解決和支撐方案,建立鐵路信息共享平臺。SOA允許服務使用者無縫地訪問SOA中的不用服務。

3、SOA要求把業(yè)務信息系統(tǒng)中的應用程序及組件封裝成“服務”即應用的功能單元,向外提供服務的統(tǒng)一接口。越來越多的鐵路業(yè)務信息系統(tǒng),比如行車安全綜合監(jiān)控系統(tǒng)需要與地面車輛運行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、紅外線軸溫探測系統(tǒng)、貨物列車裝載狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)(安全門)、晃車儀等一些列系統(tǒng)信息共享。列車調(diào)度指揮系統(tǒng)需要與計劃、動車組/機車車輛、供電、維修、客運調(diào)度信息系統(tǒng)交互信息,客票系統(tǒng)、旅客服務信息系統(tǒng)、自動售檢票系統(tǒng)、列車調(diào)度指揮系統(tǒng)等等,需要同與各自相關的業(yè)務信

4、息系統(tǒng)之間進行信息交互。
　　隨著越來越多的業(yè)務信息系統(tǒng)把其業(yè)務功能和組件封裝成Web服務,供內(nèi)部系統(tǒng)或外部系統(tǒng)調(diào)用。這些功能單一且相似的Web服務,如何把它們組合起來,形成增值服務。如何在大量的服務組合方案中,根據(jù)用戶的全局QoS約束,從功能相同但具有不同QoS的眾多的服務中選擇最優(yōu)服務進行服務組合是當前的研究熱點。
　　本文以鐵路信息共享的需求為背景,對Web服務組合的關鍵技術在鐵路信息共享平臺中的應用和Web服務的Qo

5、S進行研究,論文的目標是提出在動態(tài)環(huán)境下基于QoS的Web服務組合的方法。重點是設計實現(xiàn)根據(jù)小樣本獲取QoS指標的預測更新獲得服務選擇和替換的方法。
　　主要研究內(nèi)容及成果如下:
　　1、給出了QoS的模型。如何處理QoS屬性的數(shù)據(jù),將某一QoS屬性部分值視為隨機變量,并結(jié)合最大熵原理給出小樣本QoS屬性的概率密度函數(shù)模型,對其進行參數(shù)估計,求出參數(shù)后,確定隨機變量QoS指標的概率密度函數(shù),并運用數(shù)理統(tǒng)計學方法給出缺失型的Q

6、oS指標的預測方法。在一定程度上克服了之前采用假設對QoS指標進行預測的弊端,使得QoS指標預測更加準確。
　　2、運用模糊層次分析法對主觀權(quán)重進行計算,采用歐式距離給出客觀權(quán)重的計算公式,最后綜合主觀和客觀權(quán)重得到的綜合權(quán)重,在一定程度上使權(quán)重計算更加科學有效,使遺傳算法中目標函數(shù)的確定更加合理。
　　3、為基于QoS的服務組合全局最優(yōu)化選擇設計了一種采用十進制浮點數(shù)編碼的遺傳算法,采用算術交叉策略和黃金分割變異的策略改進

7、了算法的交叉和變異策略。
　　4、研究在靜態(tài)組合、動態(tài)綁定的半自動組合方式下,服務組合中QoS退化后的動態(tài)替換問題。結(jié)合局部優(yōu)化和全局優(yōu)化方法進行基于QoS的備選服務選擇和替換。
　　5、根據(jù)鐵路信息系統(tǒng)需要與路內(nèi)和路外的信息系統(tǒng)進行交互的特點,路內(nèi)與路外的信息雖然都是按照Web服務的標準發(fā)布的,但是存在數(shù)據(jù)、接口和編程語言的異構(gòu)性,設計并實現(xiàn)了鐵路信息服務代理平臺,以Web服務適配器的模式對所提出的基于QoS的Web服務組