專利名稱：一種多節(jié)點智能交通微云計算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉城市交通及智能控制領(lǐng)域中智能流量控制過程中應(yīng)用功能研究，借鑒流量智能控制理論和微云計算應(yīng)用，在云計算模式下的計算和處理是分布在大量的分布式的智能交通節(jié)點上進(jìn)行的，進(jìn)行海量數(shù)據(jù)的存儲、分析、處理、挖掘，可在短時間內(nèi)為智能交通管理提供科學(xué)的決策、預(yù)測分析和技術(shù)支持?？梢远鄠€智能交通節(jié)點區(qū)域分組構(gòu)成微云架構(gòu)，通過流量等車輛信息進(jìn)行信號燈的管理，來決策區(qū)域車輛的智能交通管理和疏通。云中眾多的智能交通節(jié)點也提供了強(qiáng)大的存儲能力，網(wǎng)絡(luò)中大量不同類型的存儲設(shè)備通過應(yīng)用軟件集合起來協(xié)同工作，而且能夠動態(tài)擴(kuò)展，滿足智能交通管理業(yè)務(wù)不斷增長帶來的龐大數(shù)據(jù)存儲的需要。解決了目前發(fā)達(dá)城市和交警總隊交通管理數(shù)據(jù)庫網(wǎng)絡(luò)擁塞，嚴(yán)重受制于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸能力。所需的基礎(chǔ)設(shè)施極其龐大，成本高和復(fù)雜，在管理和維護(hù)上，需要專業(yè)性人才。
背景技術(shù)：
在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，信息的高度共享和數(shù)據(jù)的安全可靠是系統(tǒng)建設(shè)中優(yōu)先考慮的問題。隨著公安信息化工作的全面推進(jìn)和信息基礎(chǔ)設(shè)施水平的整體提高，數(shù)據(jù)規(guī)模和業(yè)務(wù)量快速增長，應(yīng)用需求呈現(xiàn)多樣化，對業(yè)務(wù)功能、系統(tǒng)關(guān)聯(lián)、信息利用、數(shù)據(jù)質(zhì)量、 信患服務(wù)水平、信息化工作機(jī)制等提出了更高的要求和更深入的需求。而云計算技術(shù)的推出，將成為公安交通管理增強(qiáng)數(shù)據(jù)的安全性和加快信息共享的速度，提高服務(wù)質(zhì)量、降低成本和提高交管工作科學(xué)管理決策和路面執(zhí)法的支持的一大選擇。云計算(Cloud Comp uting)是一種新興的商業(yè)計算模型，它將計算任務(wù)分布在大量計算機(jī)構(gòu)成的資源池上，使各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計算力、存儲空間和各種軟件服務(wù)。其核心是數(shù)據(jù)中心，硬件便是這些普通的符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)器。同時，這些計算機(jī)由一個大型的數(shù)據(jù)處理中心管理，數(shù)據(jù)中心按客戶的需要分配計算資源，達(dá)到與超級計算機(jī)同樣的效果。對于企業(yè)和個人用戶而言，可以極低的成本投入獲得極高的計算能力，不用再投資購買昂貴的硬件設(shè)備，從而節(jié)省了大量的硬件及其保養(yǎng)、升級的費(fèi)用。“云"是一些可以自我維護(hù)和管理的虛擬計算資源，通常為一些大型服務(wù)器集群，包括計算服務(wù)器、存儲服務(wù)器、寬帶資源等等。云計算將所有的計算資源集中起來，并由軟件實現(xiàn)自動管理，無需人為參與。這使得應(yīng)用提供者無需為繁瑣的細(xì)節(jié)而煩惱，能夠更加專注于自己的業(yè)務(wù)，有利于創(chuàng)新和降低成本。目前發(fā)達(dá)城市和交警總隊交通管理數(shù)據(jù)庫主要采用NAS (Network Attached Morage 網(wǎng)絡(luò)附屬存儲)和SAN(Storage Area Network 存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò))兩種存儲技術(shù)。 NAS是一種將分布、獨立的數(shù)據(jù)整合為大型、集中化管理的數(shù)據(jù)中心，以便于對不同主機(jī)和應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)行訪問的技術(shù)。按字面簡單說就是連接在網(wǎng)絡(luò)上，具備資料存儲功能的裝置， 因此也稱為“網(wǎng)絡(luò)存儲器”如圖1所示。它是一種專用數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器。它以數(shù)據(jù)為中心， 將存儲設(shè)備與服務(wù)器徹底分離，集中管理數(shù)據(jù)，從而釋放帶寬、提高性能、降低總擁有成本、 保護(hù)投資。其成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于使用服務(wù)器存儲，而效率卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于后者。由于NAS與應(yīng)用使用同一網(wǎng)絡(luò)，因此增加網(wǎng)絡(luò)擁塞，反過來，NAS性能也嚴(yán)重受制于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸能力。SAN專注于企業(yè)級存儲的特有問題。當(dāng)前企業(yè)存儲方案所遇到的兩個問題是數(shù)據(jù)與應(yīng)用系統(tǒng)緊密結(jié)合所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)性限制，以及目前小型計算機(jī)系統(tǒng)接口(SCSI)標(biāo)準(zhǔn)的限制。SAN中，存儲設(shè)備通過專用交換機(jī)到一群計算機(jī)上。在該網(wǎng)絡(luò)中提供了多主機(jī)連接，允許任何服務(wù)器連接到任何存儲陣列，讓多主機(jī)訪問存儲器和主機(jī)間互相訪問一樣方便，這樣不管數(shù)據(jù)置放在那里，服務(wù)器都可直接存取所需的數(shù)據(jù)。同時，隨著存儲容量的爆炸性增長，SAN也允許企業(yè)獨立地增加它們的存儲容量，如圖2所示SAN的支撐多種高級協(xié)議和支持多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如圖3所示SAN的典型系統(tǒng)架構(gòu)。對于SAN，主要缺點在于所需的基礎(chǔ)設(shè)施極其龐大，成本高和復(fù)雜；在管理和維護(hù)上，需要專業(yè)性人才，使交管部門的總擁有成本較高。傳統(tǒng)的SAN和NAS存儲架構(gòu)滿足不了 PB級數(shù)據(jù)和應(yīng)用的需求，因為這些應(yīng)用需要捕獲源源不斷的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和組織管理數(shù)據(jù)，提供低于5秒的讀取時間以及確保存儲安全。 云計算技術(shù)提供了基于上述兩種問題的解決辦法，在"云"中有大量服務(wù)器，即使某臺出現(xiàn)故障，“云"中的服務(wù)器也可以在極短時間內(nèi)快速利用克隆技術(shù)將某臺服務(wù)器中的數(shù)據(jù)完全拷貝到別的服務(wù)器上，并啟動新的服務(wù)器以提供服務(wù)。云中眾多的服務(wù)器也提供了強(qiáng)大的存儲能力，網(wǎng)絡(luò)中大量不同類型的存儲設(shè)備通過應(yīng)用軟件集合起來協(xié)同工作，而且能夠動態(tài)擴(kuò)展，滿足交通管理業(yè)務(wù)不斷增長帶來的龐大數(shù)據(jù)存儲的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于一種多節(jié)點智能交通微云計算方法，在云計算模式下的計算和處理是分布在大量的分布式的智能交通節(jié)點上進(jìn)行的，由云海中成千上萬的智能交通節(jié)點群提供強(qiáng)大的計算能力，并透過網(wǎng)絡(luò)將龐大的計算處理程序自動分拆成無數(shù)個較小的子程序，可在短時間內(nèi)對交通管理大量的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速處理，進(jìn)行海量數(shù)據(jù)的存儲、分析、 處理、挖掘，可在短時間內(nèi)為智能交通管理提供科學(xué)的決策、預(yù)測分析和技術(shù)支持，如圖4 所示多節(jié)點智能交通云計算模式。在"云"中有大量智能交通節(jié)點，即使某臺出現(xiàn)故障，“云"中的智能交通節(jié)點也可以在極短時間內(nèi)快速利用克隆技術(shù)將某臺智能交通節(jié)點中的數(shù)據(jù)完全拷貝到別的智能交通節(jié)點上，并啟動新的智能交通節(jié)點以提供服務(wù)，如圖5所示"云"中的智能交通節(jié)點接入和退出流程。云中眾多的智能交通節(jié)點也提供了強(qiáng)大的存儲能力，網(wǎng)絡(luò)中大量不同類型的存儲設(shè)備通過應(yīng)用軟件集合起來協(xié)同工作，而且能夠動態(tài)擴(kuò)展，滿足智能交通管理業(yè)務(wù)不斷增長帶來的龐大數(shù)據(jù)存儲的需要。在云計算模式下的計算和處理是分布在大量的分布式的智能交通節(jié)點上進(jìn)行的， 單個節(jié)點進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲、分析、處理、挖掘，進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)和交互，如圖6所示單個節(jié)點數(shù)據(jù)處理過程；可以多個智能交通節(jié)點組成區(qū)域分組構(gòu)成微云架構(gòu)如圖7所示，通過流量等車輛信息進(jìn)行信號燈的管理，來決策區(qū)域車輛的智能交通管理和疏通，如圖8所示區(qū)域分組節(jié)點數(shù)據(jù)處理過程。使用了云計算技術(shù)，潛在的數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)可以存儲在"云"上任何一個數(shù)據(jù)庫節(jié)點集合中，而不是分散在多個不相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫中，提高了數(shù)據(jù)的使用率和一致性。多節(jié)點智能交通微云計算方法的特點如圖9所示靈活性，使用戶能夠快速和廉價地利用技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施資源。服務(wù)的實現(xiàn)機(jī)制對用戶透明，用戶無需了解云計算的具體機(jī)制，就可以獲得需要的服務(wù)。經(jīng)濟(jì)性，成本大大降低，資本開支將其轉(zhuǎn)換為業(yè)務(wù)支出。云計算的基礎(chǔ)設(shè)施通常是所提供的第三方，這使得用戶不需要為了一次性或非經(jīng)常性的計算任務(wù)購買昂貴的設(shè)備。以計算量為計費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，也減少了客戶對IT設(shè)備知識的要求；獨立性，由于能夠使用網(wǎng)絡(luò)瀏覽器接入系統(tǒng)，于是用戶可以從任何位置，利用正在使用的設(shè)備，如個人電腦或者移動電話，通過互聯(lián)網(wǎng)訪問他們所需的信息，獲得他們所需的服務(wù)；共享性，眾多用戶分享資源，并且避免單一用戶承擔(dān)較高的費(fèi)用或者有限的資源無法被充分利用；可靠性，云計算系統(tǒng)由大量商用計算機(jī)組成機(jī)群向用戶提供數(shù)據(jù)處理服務(wù)，利用多種硬件和軟件冗余機(jī)制，這使得它適合于業(yè)務(wù)連續(xù)性和災(zāi)難恢復(fù)；可擴(kuò)展性?，F(xiàn)在大部分的軟件和硬件都對虛擬化有一定支持，各種IT資源，軟件、硬件都虛擬化放在云計算平臺中統(tǒng)一管理，通過動態(tài)的擴(kuò)展虛擬化的層次達(dá)到對以上應(yīng)用進(jìn)行擴(kuò)展的目的；安全性，云計算的安全由于中央集權(quán)的數(shù)據(jù)管理而提高，這是因為供應(yīng)商能夠把資源用于進(jìn)行安全審計和解決安全問題，而一般的客戶能力或者資金有限；可持續(xù)性，由于計算機(jī)及相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施是主要的消費(fèi)能源。供應(yīng)商出于各方面考慮，都會是通過提高資源利用率，建設(shè)更有效


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。在附圖中圖1是NAS網(wǎng)絡(luò)附屬存儲技術(shù)；圖2是SAN的支撐多種高級協(xié)議和支持多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；圖3是SAN的典型系統(tǒng)架構(gòu)；圖4是多節(jié)點智能交通云計算模式；圖5是〃云〃中的智能交通節(jié)點接入和退出流程；圖6是單個節(jié)點數(shù)據(jù)處理過程；圖7是多個智能交通節(jié)點組成區(qū)域分組架構(gòu)；圖8是區(qū)域分組節(jié)點數(shù)據(jù)處理過程；圖9是多節(jié)點智能交通微云計算方法的特點；圖10是單個節(jié)點數(shù)據(jù)處理實現(xiàn)功能；圖11是多個智能交通節(jié)點組成區(qū)域分組架構(gòu)實現(xiàn)功能；
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施方式和附圖，對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。在此，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。本實施例提供基于嵌入式處理器硬件系統(tǒng)和軟件構(gòu)架實現(xiàn)一種多節(jié)點智能交通微云計算方法，在單個節(jié)點數(shù)據(jù)處理過程，如圖10所示主要實現(xiàn)的功能有持續(xù)超速警告， 根據(jù)兩閱讀器區(qū)間的車輛通過時間，計算出該車輛行駛是否超速。如果超速，通過適當(dāng)?shù)男畔l(fā)布機(jī)制，對該車輛進(jìn)行通告或警告；實時流量統(tǒng)計，根據(jù)兩閱讀器區(qū)間的車輛通過數(shù)量，可以實時進(jìn)行某路段的車輛流量統(tǒng)計。如果流量超過某范圍，還可以進(jìn)行相應(yīng)的警告信息發(fā)布以及進(jìn)入限制；相對位置定位，可以確定車輛進(jìn)入了哪個區(qū)間。多個智能交通節(jié)點組成區(qū)域分組架構(gòu)如圖11所示主要實現(xiàn)的功能有路線導(dǎo)航， 根據(jù)事先選定的路線，在抵達(dá)某關(guān)鍵路口的前一個路口，通過適當(dāng)?shù)男畔l(fā)布機(jī)制，可以告訴車輛應(yīng)準(zhǔn)備在某條行車道行駛或某個出口駛出；智能信號燈控制，通過安裝在路口的傳感器可以探測并計算出某兩個紅綠燈區(qū)間的車輛數(shù)目，從而智能地計算紅燈或綠燈的分配時間。同時，通過對公交車輛的類別的識別，可以實現(xiàn)公交優(yōu)先的交通信號控制；城市中心區(qū)域交通流量控制，對進(jìn)入城市中心區(qū)的車輛，通過安裝的路口的RFID閱讀器，自動計算出行駛長度。從而可以對進(jìn)入中心區(qū)的車輛按行駛長度不停車地進(jìn)行收費(fèi)，以降低城市中心區(qū)的交通壓力；故障通告。如果某路段因為意外情況或者例行道路維護(hù)，需要暫時關(guān)閉， 則可以在該路段之前的路口，對經(jīng)過該路口的車輛進(jìn)行通告，告訴某路段已經(jīng)封閉，不可進(jìn)入；下班到達(dá)時間通告，可以通過裝在公交站臺的顯示設(shè)備，顯示出某路線的下班車輛的大約到達(dá)時間；擁擠程度通告，可以通過裝在公交站臺的顯示設(shè)備，通告下班即將到達(dá)的車輛中已有乘客數(shù)量或擁擠程度指標(biāo)。乘客可以結(jié)合其他車輛的位置，選擇是否繼續(xù)等待；交通狀況信息轉(zhuǎn)告，通過裝在車內(nèi)的顯示設(shè)備，可以轉(zhuǎn)告從交通基礎(chǔ)設(shè)施提供者所收到的交通狀況信息，比如，實時速度指標(biāo)，實時流量指標(biāo)，故障通告等；動態(tài)時間估算，結(jié)合從交通基礎(chǔ)設(shè)施提供者所的交通狀況信息，可以進(jìn)行余下路線行駛時間的估算，并定期通知給車上的乘客。以上所述的具體實施方式
，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式
而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種多節(jié)點智能交通微云計算方法，其特征在于在云計算模式下的計算和處理是分布在大量的分布式的智能交通節(jié)點上進(jìn)行的，由云海中成千上萬的智能交通節(jié)點群提供強(qiáng)大的計算能力，并透過網(wǎng)絡(luò)將龐大的計算處理程序自動分拆成無數(shù)個較小的子程序，可在短時間內(nèi)對交通管理大量的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速處理，進(jìn)行海量數(shù)據(jù)的存儲、分析、處理、挖掘，可在短時間內(nèi)為智能交通管理提供科學(xué)的決策、預(yù)測分析和技術(shù)支持。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在"云"中有大量智能交通節(jié)點，即使某臺出現(xiàn)故障，“云"中的智能交通節(jié)點也可以在極短時間內(nèi)快速利用克隆技術(shù)將某臺智能交通節(jié)點中的數(shù)據(jù)完全拷貝到別的智能交通節(jié)點上，并啟動新的智能交通節(jié)點以提供服務(wù)。云中眾多的智能交通節(jié)點也提供了強(qiáng)大的存儲能力，網(wǎng)絡(luò)中大量不同類型的存儲設(shè)備通過應(yīng)用軟件集合起來協(xié)同工作，而且能夠動態(tài)擴(kuò)展，滿足智能交通管理業(yè)務(wù)不斷增長帶來的龐大數(shù)據(jù)存儲的需要。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在云計算模式下的計算和處理是分布在大量的分布式的智能交通節(jié)點上進(jìn)行的，單個節(jié)點進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲、分析、處理、挖掘，進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)和處理；可以多個智能交通節(jié)點區(qū)域分組構(gòu)成微云架構(gòu)，通過流量等車輛信息進(jìn)行信號燈的管理，來決策區(qū)域車輛的智能交通管理和疏通。使用了云計算技術(shù)，潛在的數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)可以存儲在"云"上任何一個數(shù)據(jù)庫節(jié)點集合中，而不是分散在多個不相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫中，提高了數(shù)據(jù)的使用率和一致性。
全文摘要
本發(fā)明提供一種多節(jié)點智能交通微云計算方法，在云計算模式下的計算和處理是分布在大量的分布式的智能交通節(jié)點上進(jìn)行的，可在短時間內(nèi)為智能交通管理提供科學(xué)的決策、預(yù)測分析和技術(shù)支持。多個智能交通節(jié)點區(qū)域分組構(gòu)成微云架構(gòu)，通過流量等車輛信息進(jìn)行信號燈的管理，來決策區(qū)域車輛的智能交通管理和疏通。在“云”中有大量智能交通節(jié)點，即使某臺出現(xiàn)故障，“云”中的智能交通節(jié)點也可以在極短時間內(nèi)拷貝到別的智能交通節(jié)點上，并啟動新的智能交通節(jié)點以提供服務(wù)。云中眾多的智能交通節(jié)點也提供了強(qiáng)大的存儲能力，而且能夠動態(tài)擴(kuò)展，滿足智能交通管理業(yè)務(wù)不斷增長帶來的龐大數(shù)據(jù)存儲的需要。
文檔編號G08G1/00GK102194317SQ20111008468
公開日2011年9月21日 申請日期2011年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月6日
發(fā)明者孫磊 申請人:孫磊