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铁路调度指挥系统中数据存储体系及索引结构的研究
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摘要
随着铁路信息化建设的不断推进,铁路调度指挥系统得到了快速的普及和应用。调度系统现在已经成为铁路运输行业的重要技术装备。系统内部存储着大量的数据,这些数据是系统稳定运行的重要保证,也是运营维护人员判断故障、制定维护方案的重要依据。但是数据被孤立地存储在系统网络的各个结点上,并且数据的存储格式没有统一性,这就大大限制了数据访问的效率。本文采取了分布式数据库技术来解决这些分散数据的存储和查询问题。
     本文首先结合日常运营维护的特点,分析总结了建设分布式数据库系统的重要性以及其优势。然后系统地研究了分布式数据库系统的相关技术、重点问题及解决方案。
     第三章的内容是数据库的逻辑设计。本章有针对性地研究了铁路调度指挥系统的逻辑结构、分散数据的内容及其传输路径,为进一步的数据库设计奠定了基础。在本章中,设计了E-R模型图,并构建了关系表结构。构建表结构的过程中,重点考虑了各种数据之间的关联性,并结合数据模型规范化理论消除了不必要的数据冗余;之后针对数据副本的复制及分配进行了探讨。
     第四章和第五章讲解了数据库的物理设计过程。在物理设计阶段,首先选定了IP-SAN存储网络作为数据库的存储模型,并在此基础上设计了基于XML的数据统一化算法,从而保证了数据模式的完整性。之后对存储网络内的数据传输协议进行了系统地介绍。合理的索引机制能够大大地提高数据库性能,本文设计出了B+-HASH tree索引结构,并给出了该索引的数学定义。B+-HASH tree索引能够满足数据的单点查询和范围查询需要。
     本文在第六章中设计了一组基于故障诊断模型的实验,对数据库的性能进行了测试。
Along with the advancement of railway informatization construction, railway dispatching system obtained fast popularization and application, now it has become the important equipment in the railway transport industry technical. In this system, a large amount of data is stored, which is the important guarantee of the stable operation. And it is the basis data, which the maintenance personnel can use to judge fault and make the maintenance plan. But the data is isolated stored in each node of the system, and their formats are not unified. All of this greatly limits the data access efficiency. This paper adopts the distributed database technology to solve these problems.
     According to the analyses of the daily operation and maintenance, this paper summarizes the importance and advantages of constructing distributed database system. Then it researches the related technology of distributed database system, such as the key problems of database and their solutions.
     The content of chapter 3 is the logical design. In this chapter the logic structure of system is studied, as also as the content of scattered data and its transmission path, which are the foundation for further database design. In this chapter, we show up the E-R model figure, and construct the relation table structure. In the process of constructing table structure, the connections between the various data are mainly considered, and we eliminate the unnecessary data redundancy on the basis of data model standardization theory. At the last of this chapter, we discuss the scheme of data copies distribution.
     Chapter 4 and chapter 5 explain physical process of the database design. In the physical design stage, IP-SAN storage network is selected as the storage model of database. And we the data unified algorithm is designed, which is based on XML. This algorithm can ensure the integrity of the data model. Then this paper introduces the data transmission agreement. Reasonable index mechanism can greatly improve the performance of database, this paper designs a B+-HASH tree index structure, and presents the mathematical definition of index. B+-HASH tree index can satisfy the single data query and range query.
     In chapter 6, this paper designs a set of experiment based on the fault diagnosis model, in order to testing the performance of database.
引文
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