一種基于多維度的交通異構(gòu)數(shù)據(jù)集成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及異構(gòu)數(shù)據(jù)集成領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于多維度的交通異構(gòu)數(shù)據(jù)集成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著網(wǎng)絡(luò)通訊和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，我國交通信息化建設(shè)的步伐也逐步加快，其中以智能交通系統(tǒng)(intelligent transport systems, ITS)為代表。2001年我國啟動了“ITS關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)和示范工程”項(xiàng)目，確定了北京、上海、天津等10個(gè)城市進(jìn)行ITS工程示范；2008年，北京利用舉辦奧運(yùn)會的契機(jī)，成功實(shí)施了 “北京奧運(yùn)智能交通集成系統(tǒng)”；2010年上海圍繞世博會構(gòu)建了 “上海世博智能交通技術(shù)綜合集成系統(tǒng)”，同年廣州實(shí)施了“廣州亞運(yùn)智能交通綜合信息平臺系統(tǒng)”。
[0003]雖然我國的交通信息化取得了巨大的發(fā)展，但是還存在很多的問題。一方面，在交通領(lǐng)域，各單位建設(shè)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)往往是為了滿足本單位的業(yè)務(wù)需求，所以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施時(shí)通常缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃和協(xié)調(diào)，交通信息系統(tǒng)具有深度異構(gòu)特征，導(dǎo)致難以實(shí)現(xiàn)多部門間信息共享與重用，交通信息系統(tǒng)互操作性差。另一方面是由交通領(lǐng)域的特點(diǎn)所決定，在大城市構(gòu)建各種交通管理系統(tǒng)(如視頻監(jiān)控系統(tǒng)、智能導(dǎo)航系統(tǒng)等)涉及到不同的交通數(shù)據(jù)，如GPS數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、手機(jī)數(shù)據(jù)、LBS位置服務(wù)數(shù)據(jù)等，其數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)的存儲格式也不相同。如何保證單個(gè)的交通系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)的一致性、準(zhǔn)確性、無歧義性，以及交通子系統(tǒng)之間信息的交互與共享，實(shí)現(xiàn)綜合、全面、深入的異構(gòu)數(shù)據(jù)集成是目是ITS建設(shè)的核心與關(guān)鍵所在。
[0004]國內(nèi)外學(xué)者對于交通異構(gòu)數(shù)據(jù)的集成也開展了部分研宄，大體可以分為基于中間件的異構(gòu)數(shù)據(jù)集成、基于Web服務(wù)的異構(gòu)數(shù)據(jù)集成、基于本體的異構(gòu)數(shù)據(jù)集成、基于數(shù)據(jù)倉庫的異構(gòu)數(shù)據(jù)集成等，其中基于Web服務(wù)和基于本體的方式比較典型。
[0005]Web服務(wù)是一種通過URI標(biāo)識的軟件應(yīng)用，其接口及綁定形式可以通過XML標(biāo)準(zhǔn)定義、描述和檢索。由于Web服務(wù)具有簡單性、跨平臺性、動態(tài)性、松散耦合性、自描述性以及自包含性等特點(diǎn)，特別是其屏蔽了不同技術(shù)實(shí)現(xiàn)的服務(wù)間的差異，所以Web服務(wù)成為構(gòu)建交通異構(gòu)數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的重要組成部分，但是，傳統(tǒng)的Web服務(wù)缺乏良好的語義支持，不能以計(jì)算機(jī)可理解的方式實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)關(guān)系，協(xié)議和業(yè)務(wù)規(guī)則語義表示的問題。為了解決交通異構(gòu)數(shù)據(jù)集成中的語義異構(gòu)問題，目前主要集中在引入本體的概念。如中國專利申請201110417474.2公開了一種基于本體模式的異構(gòu)數(shù)據(jù)集成方法，該方法根據(jù)不同數(shù)據(jù)源的模式信息構(gòu)建各異構(gòu)數(shù)據(jù)源的局部本體，同時(shí)按照本體模式描述文件獲取集成平臺數(shù)據(jù)庫的模式信息，構(gòu)建全局本體，將局部本體同全局本體作為輸入，按照語義關(guān)聯(lián)關(guān)系將本體中的元素建立相應(yīng)的語義關(guān)系。本體描述了事物的本質(zhì)，它是共享概念模型明確的形式化的規(guī)范說明，利用本體可以描述交通領(lǐng)域內(nèi)的共享知識和共享詞匯，從而最大程度的減少各個(gè)數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)的語義異構(gòu)問題，但是該類研宄對于異構(gòu)數(shù)據(jù)源的動態(tài)擴(kuò)展缺乏足夠的支持，同時(shí)缺乏從數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)應(yīng)用層次對異構(gòu)數(shù)據(jù)集成做出全面的、系統(tǒng)的闡述。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種基于多維度的交通異構(gòu)數(shù)據(jù)集成方法，解決了交通異構(gòu)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)異構(gòu)和語義異構(gòu)問題。
[0007]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0008]一種基于多維度的交通異構(gòu)數(shù)據(jù)集成方法，包括以下步驟:
[0009]I)建立交通異構(gòu)數(shù)據(jù)云服務(wù)平臺，該交通異構(gòu)數(shù)據(jù)云服務(wù)平臺包括云服務(wù)中心、云服務(wù)請求端和云服務(wù)提供端，實(shí)現(xiàn)服務(wù)發(fā)現(xiàn)、服務(wù)發(fā)布和服務(wù)交互；
[0010]2)建立本體庫，該本體庫中包括面向異構(gòu)數(shù)據(jù)云服務(wù)的本體模型及本體實(shí)例與服務(wù)實(shí)例的映射關(guān)系；
[0011 ] 3)建立服務(wù)語義檢索模塊；
[0012]4)建立流程驅(qū)動模塊，實(shí)現(xiàn)云服務(wù)動態(tài)組合與調(diào)用。
[0013]所述多維度包括數(shù)據(jù)維、服務(wù)維和流程維。
[0014]所述云服務(wù)提供端包括:
[0015]封裝模塊構(gòu)建單元，用于構(gòu)建交通異構(gòu)數(shù)據(jù)源的封裝模塊；
[0016]發(fā)布單元，用于利用Axis2技術(shù)進(jìn)行封裝模塊的發(fā)布，并在云服務(wù)中心進(jìn)行注冊。
[0017]所述封裝模塊包括:
[0018]查詢標(biāo)準(zhǔn)化子模塊，將來自頂層的查詢語句轉(zhuǎn)化為對應(yīng)異構(gòu)數(shù)據(jù)源的本地查詢語句；
[0019]結(jié)果處理子模塊，根據(jù)所述本地查詢語句在對應(yīng)的本地?cái)?shù)據(jù)源中進(jìn)行查詢，并將查詢結(jié)果進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。
[0020]所述步驟2)具體為:
[0021]201)基于UML進(jìn)行交通領(lǐng)域知識概念化，所述交通領(lǐng)域知識涉及的詞匯包括交通應(yīng)用服務(wù)、交通原子服務(wù)、交通數(shù)據(jù)、交通服務(wù)核及上述詞匯間的關(guān)聯(lián)關(guān)系；
[0022]202)對交通異構(gòu)數(shù)據(jù)云服務(wù)進(jìn)行全局本體構(gòu)建；
[0023]203)采用一對一的映射機(jī)制，建立本體實(shí)例與服務(wù)實(shí)例的映射關(guān)系。
[0024]所述步驟3)中建立的服務(wù)語義檢索模塊包括:
[0025]語句預(yù)處理單元，將輸入的檢索語句進(jìn)行預(yù)處理，將其轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的查詢SPARQL ；
[0026]搜索單元，根據(jù)查詢SPARQL進(jìn)行查詢，返回語義查詢結(jié)果。
[0027]步驟4)中，所述流程包括通用流程、專有流程和特定流程。
[0028]所述步驟4)中建立的流程驅(qū)動模塊包括:
[0029]流程模板庫，用于存儲流程模板；
[0030]流程管理單元，用于接收流程編制信息，對編制后的流程進(jìn)行可視化建模形成流程文件，并對該流程文件進(jìn)行封裝發(fā)布；
[0031]流程驅(qū)動引擎，用于引導(dǎo)流程，獲取當(dāng)前流程對應(yīng)的服務(wù)。
[0032]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0033](I)本發(fā)明以異構(gòu)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)的服務(wù)化為依托，以流程驅(qū)動為導(dǎo)向，進(jìn)行數(shù)據(jù)服務(wù)的組合，從而實(shí)現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)的集成，進(jìn)而滿足用戶多樣化、個(gè)性化的智能交通信息業(yè)務(wù)需求。
[0034](2)本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)維、服務(wù)維和流程維等多維度的異構(gòu)數(shù)據(jù)集成。
[0035](3)本發(fā)明為目前交通領(lǐng)域異構(gòu)數(shù)據(jù)集成問題提供解決方案，為實(shí)際交通系統(tǒng)建設(shè)提供借鑒與導(dǎo)向，具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。
【附圖說明】
[0036]圖1為本發(fā)明方法的主要流程圖；
[0037]圖2為本發(fā)明基于多維-數(shù)據(jù)維、服務(wù)維、流程維的交通異構(gòu)數(shù)據(jù)集成示意圖；
[0038]圖3為本發(fā)明的交通異構(gòu)數(shù)據(jù)云服務(wù)平臺結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖4為本發(fā)明的封裝模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖5為本發(fā)明的交通數(shù)據(jù)與交通應(yīng)用服務(wù)的組織形式示意圖；
[0041]圖6 為 FiveMinutesStepFlow 與 FiveMinutesStepTrafficFlow 本體模型不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0043]本實(shí)施例提供一種基于多維度的交通異構(gòu)數(shù)據(jù)集成方法，基于多維度的異構(gòu)數(shù)據(jù)，所述多維度包括數(shù)據(jù)維、服務(wù)維和流程維，如圖2所示，數(shù)據(jù)維描述面向交通領(lǐng)域的多源多維異構(gòu)數(shù)據(jù)；服務(wù)維描述交通系統(tǒng)的功能性以及數(shù)據(jù)服務(wù)；流程維描述面向智能交通的業(yè)務(wù)過程。面向數(shù)據(jù)維一服務(wù)維，揭示了服務(wù)與數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)以及各類服務(wù)對不同數(shù)據(jù)的調(diào)用需求和影響；面向流程維一數(shù)據(jù)維，揭示了不同層次業(yè)務(wù)流程對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的細(xì)化程度；面向服務(wù)維一流程維，揭示了交通領(lǐng)域的業(yè)務(wù)過程如何進(jìn)行交通領(lǐng)域服務(wù)或者數(shù)據(jù)服務(wù)的快速組合與協(xié)同工作。
[0044]如圖1所示，上述異構(gòu)數(shù)據(jù)集成方法包括以下步驟:
[0045]I)建立交通異構(gòu)數(shù)據(jù)云服務(wù)平臺，該交通異構(gòu)數(shù)據(jù)云服務(wù)平臺包括云服務(wù)中心、云服務(wù)請求端和云服務(wù)提供端，實(shí)現(xiàn)服務(wù)發(fā)現(xiàn)、服務(wù)發(fā)布和服務(wù)交互，如圖3所示。
[0046]交通異構(gòu)數(shù)據(jù)云服務(wù)平臺的云服