基于QoS的鐵路信息Web服務(wù)動(dòng)態(tài)組合方法研究.pdf

1、中國(guó)鐵路企業(yè)的信息化建設(shè)經(jīng)過(guò)這么多年,已經(jīng)獲得了長(zhǎng)遠(yuǎn)的進(jìn)步和發(fā)展。鐵路信息系統(tǒng)已經(jīng)覆蓋了運(yùn)輸組織、客貨營(yíng)銷(xiāo)和經(jīng)營(yíng)管理這三大領(lǐng)域,并且在這三大領(lǐng)域取得了不小的成就。這些信息系統(tǒng)在各自的領(lǐng)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(dú)立的應(yīng)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(wù)信息系統(tǒng)的信息共享困難。鐵路信息系統(tǒng)如果無(wú)法整合這些“煙囪型”業(yè)務(wù)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(jìn)一步完成信息共享是目前鐵路信息化急需要解決首要問(wèn)題。建立鐵路信息共享平臺(tái),實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通、信息共享、互動(dòng)協(xié)調(diào)、綜合應(yīng)用,已成為大家的共識(shí),也是近年來(lái)信息化建設(shè)領(lǐng)域中研究的重點(diǎn)之一。
　　隨著面向服務(wù)的架構(gòu)體系(SOA)的發(fā)展,對(duì)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(guó)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(tái)。SOA允許服務(wù)使用者無(wú)縫地訪問(wèn)SOA中的不用服務(wù)。

3、SOA要求把業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)中的應(yīng)用程序及組件封裝成“服務(wù)”即應(yīng)用的功能單元,向外提供服務(wù)的統(tǒng)一接口。越來(lái)越多的鐵路業(yè)務(wù)信息系統(tǒng),比如行車(chē)安全綜合監(jiān)控系統(tǒng)需要與地面車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、紅外線軸溫探測(cè)系統(tǒng)、貨物列車(chē)裝載狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(安全門(mén))、晃車(chē)儀等一些列系統(tǒng)信息共享。列車(chē)調(diào)度指揮系統(tǒng)需要與計(jì)劃、動(dòng)車(chē)組/機(jī)車(chē)車(chē)輛、供電、維修、客運(yùn)調(diào)度信息系統(tǒng)交互信息,客票系統(tǒng)、旅客服務(wù)信息系統(tǒng)、自動(dòng)售檢票系統(tǒng)、列車(chē)調(diào)度指揮系統(tǒng)等等,需要同與各自相關(guān)的業(yè)務(wù)信

4、息系統(tǒng)之間進(jìn)行信息交互。
　　隨著越來(lái)越多的業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)把其業(yè)務(wù)功能和組件封裝成Web服務(wù),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(wù),如何把它們組合起來(lái),形成增值服務(wù)。如何在大量的服務(wù)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(wù)中選擇最優(yōu)服務(wù)進(jìn)行服務(wù)組合是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。
　　本文以鐵路信息共享的需求為背景,對(duì)Web服務(wù)組合的關(guān)鍵技術(shù)在鐵路信息共享平臺(tái)中的應(yīng)用和Web服務(wù)的Qo

5、S進(jìn)行研究,論文的目標(biāo)是提出在動(dòng)態(tài)環(huán)境下基于QoS的Web服務(wù)組合的方法。重點(diǎn)是設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)根據(jù)小樣本獲取QoS指標(biāo)的預(yù)測(cè)更新獲得服務(wù)選擇和替換的方法。
　　主要研究?jī)?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(jī)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(duì)其進(jìn)行參數(shù)估計(jì),求出參數(shù)后,確定隨機(jī)變量QoS指標(biāo)的概率密度函數(shù),并運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)方法給出缺失型的Q

6、oS指標(biāo)的預(yù)測(cè)方法。在一定程度上克服了之前采用假設(shè)對(duì)QoS指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測(cè)的弊端,使得QoS指標(biāo)預(yù)測(cè)更加準(zhǔn)確。
　　2、運(yùn)用模糊層次分析法對(duì)主觀權(quán)重進(jìn)行計(jì)算,采用歐式距離給出客觀權(quán)重的計(jì)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(jì)算更加科學(xué)有效,使遺傳算法中目標(biāo)函數(shù)的確定更加合理。
　　3、為基于QoS的服務(wù)組合全局最優(yōu)化選擇設(shè)計(jì)了一種采用十進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)編碼的遺傳算法,采用算術(shù)交叉策略和黃金分割變異的策略改進(jìn)

7、了算法的交叉和變異策略。
　　4、研究在靜態(tài)組合、動(dòng)態(tài)綁定的半自動(dòng)組合方式下,服務(wù)組合中QoS退化后的動(dòng)態(tài)替換問(wèn)題。結(jié)合局部?jī)?yōu)化和全局優(yōu)化方法進(jìn)行基于QoS的備選服務(wù)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(jìn)行交互的特點(diǎn),路內(nèi)與路外的信息雖然都是按照Web服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布的,但是存在數(shù)據(jù)、接口和編程語(yǔ)言的異構(gòu)性,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了鐵路信息服務(wù)代理平臺(tái),以Web服務(wù)適配器的模式對(duì)所提出的基于QoS的Web服務(wù)組