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数据冗余处理技术在轨道交通AFC系统中的应用

作　者: 颜彦文
导　师: 赵建军；王长年
学　校: 上海交通大学
专　业: 软件工程
关键词: 轨道交通 自动售检票系统 冗余数据 数据处理
分类号: U285
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 38次
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内容摘要


近年来,轨道交通凭借其节能、环保等优势逐渐成为了城市交通运输的主力。而自动售检票系统(Auto Fare Collection System)(简称AFC系统)则是轨道交通的一个重要组成部分,它是轨道交通和轨道交通乘客之间交互的窗口。本文首先分析了国内轨道交通AFC系统的现状,并对现有的AFC系统进行比较和分析,得出其存在的优缺点。目前国内的轨道交通AFC系统由于轨道交通的迅猛发展而逐渐遇到了越来越大量的运营数据,同时为保证系统的健壮性和可维护性,系统也需要记录越来越大量的日志数据,由此会不可避免带来因出现过多的冗余数据而影响系统性能以及稳定性的问题。为了解决该问题,本文提出所要实现的目标,即实现具有良好的数据处理机制的轨道交通AFC系统。本文分析讨论轨道交通AFC系统的整个需求,并对本系统的整体结构及工作原理进行充分的描述,并通过软件工程的思想,对整套系统进行科学的设计和开发。本文通过分析自动售检票系统的需求对系统进行总体架构分析以及详细功能设计,将整个系统根据功能划分为三个子系统。业务处理子系统用于实现整个AFC系统的业务功能。系统处理子系统实现对整个系统的自身监控和维护功能,以提高系统的可维护性。数据处理子系统则是本文的重点,在根据系统与不同的外部系统的通信特点实现不同的通信接口的同时引入了数据冗余处理的概念,根据不同数据的特性进行冗余识别和处理。详细分析了数据冗余处理所涉及的技术,首先分析了各种数据存储方式的特点并得出最符合条件的方式,其次,讨论了哈希函数的选择以及哈希冲突的解决方法,以此得到数据冗余处理的技术基础;然后设计并实现数据冗余处理所需的各功能,并使其符合轨道交通AFC系统的需求。在完成数据冗余处理模块后,详细描述该模块如何整合入数据处理子系统对AFC系统的数据进行冗余处理。从而形成完整的一套具有数据冗余处理机制的轨道交通AFC系统。文本的最后对实现的轨道交通AFC系统进行系统测试,通过功能测试和性能测试两个方面的测试数据来验证设计所得的系统功能的完整性、实用性,以及系统性能的稳定、高效。本轨道交通AFC系统在实现目前轨道交通自动售检票的需求的基础上提高了系统的稳定性和健壮性,使得该系统更为符合轨道交通AFC系统的发展,对整个轨道交通AFC行业具有相当重要的应用意义和推广前景,为今后轨道交通AFC的更好的发展提供了有力的基础。

全文目录


摘要  3-5
ABSTRACT  5-9
1 绪论  9-12
  1.1 研究背景与意义  9
  1.2 国内外研究现状  9-10
  1.3 研究问题与目的  10-11
  1.4 论文结构  11
  1.5 本章小结  11-12
2 相关技术  12-15
  2.1 共享内存  12
  2.2 消息队列  12
  2.3 进程同步  12-13
  2.4 散列  13-14
  2.5 数据冗余处理技术  14
  2.6 本章小结  14-15
3 系统分析与设计  15-66
  3.1 需求分析  15-29
    3.1.1 功能需求  15-29
    3.1.2 性能需求  29
  3.2 AFC 系统的设计与实现  29-36
    3.2.1 系统逻辑结构  29-30
    3.2.2 系统物理架构  30-31
    3.2.3 业务处理子系统及数据处理  31-34
    3.2.4 系统处理子系统及数据处理  34-36
  3.3 数据处理子系统的设计与实现  36-51
    3.3.1 数据交换设计  36-38
    3.3.2 数据安全处理设计  38-41
    3.3.3 报表设计  41-44
    3.3.4 数据库设计  44-51
  3.4 数据冗余处理模块的设计与实现  51-61
    3.4.1 设计目的  51
    3.4.2 设计与实现  51-61
  3.5 数据冗余处理模块在AFC 系统中的应用  61-65
    3.5.1 模块接入方式  61
    3.5.2 数据处理过程  61-65
  3.6 本章小结  65-66
4 系统测试  66-78
  4.1 功能测试  66-72
    4.1.1 测试案例  66-69
    4.1.2 测试结果  69-70
    4.1.3 缺陷汇总及分析  70-72
  4.2 性能测试  72-77
    4.2.1 测试案例  72-75
    4.2.2 测试结果  75-77
    4.2.3 缺陷分析及汇总  77
  4.3 本章小结  77-78
5 总结与展望  78-80
  5.1 本文总结  78-79
  5.2 展望  79-80
参考文献  80-82
致谢  82-83
攻读学位期间发表的学术论文目录  83-86
附件  86

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中图分类: > 交通运输 > 铁路运输 > 铁路通信、信号 > 铁路通信
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