發(fā)布時(shí)間：2018-01-04 05:33

  本文關(guān)鍵詞：基于WebGIS的車(chē)輛監(jiān)控系統(tǒng)的性能優(yōu)化研究　出處：《南京郵電大學(xué)》2015年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： WebGIs 車(chē)輛監(jiān)控 軌跡壓縮 集群 負(fù)載均衡

【摘要】：近些年我國(guó)車(chē)輛數(shù)量的迅速增長(zhǎng)給交通帶來(lái)了嚴(yán)重的問(wèn)題,智能交通成了解決這些問(wèn)題的關(guān)鍵�；谌f(wàn)維網(wǎng)地理信息系統(tǒng)(World Wide Web Geographic Information System, WebGIS)的車(chē)輛監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)融合先進(jìn)的通信技術(shù)、電子技術(shù)、地理信息技術(shù),對(duì)傳統(tǒng)的交通運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行了改造,使得交通信息的獲取、傳輸更加智能、快速、準(zhǔn)確。然而在實(shí)際應(yīng)用中,海量的軌跡數(shù)據(jù)、多客戶(hù)端的高并發(fā)訪問(wèn)引發(fā)了許多系統(tǒng)性能問(wèn)題。為了解決這些問(wèn)題,本文從兩個(gè)方面提出了系統(tǒng)性能優(yōu)化策略。首先,針對(duì)軌跡查詢(xún)、存儲(chǔ)過(guò)程中由于軌跡數(shù)據(jù)量龐大所帶來(lái)的查詢(xún)效率低、存儲(chǔ)空間不足、用戶(hù)響應(yīng)時(shí)間慢等問(wèn)題,提出了基于綜合時(shí)空特性的混合式軌跡壓縮算法。該算法一方面采用了新的綜合時(shí)空特性的在線軌跡壓縮策略,利用GPS數(shù)據(jù)的位置信息、時(shí)間信息、方向角、速度信息進(jìn)行軌跡特征點(diǎn)的綜合判斷,以更準(zhǔn)確地選取特征點(diǎn)；另一方面,采用了在線與批處理相結(jié)合的混合式軌跡壓縮策略,定時(shí)采用道格拉斯批量壓縮算法對(duì)在線壓縮的軌跡集進(jìn)行二次壓縮,以提高軌跡的壓縮效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,較現(xiàn)有的時(shí)空特性壓縮算法,新的綜合時(shí)空特性在線軌跡壓縮策略雖然在壓縮率上略有下降,但壓縮誤差有顯著減少。進(jìn)一步采用混合式壓縮策略后,通過(guò)選取適當(dāng)?shù)呐幚頃r(shí)間周期,所提算法在壓縮率和壓縮誤差上較現(xiàn)有的時(shí)空特性算法均有所改進(jìn)。接著,針對(duì)多臺(tái)車(chē)載終端并發(fā)訪問(wèn)通信平臺(tái)時(shí)集群服務(wù)器之間負(fù)載分配不平衡的問(wèn)題,提出了一種基于動(dòng)態(tài)反饋的負(fù)載性能比調(diào)度算法。該算法在加權(quán)最小連接調(diào)度算法和動(dòng)態(tài)反饋調(diào)度算法的基礎(chǔ)上,引入負(fù)載性能比、負(fù)載容余量用于負(fù)載分配的判斷條件。測(cè)試結(jié)果表明,較加權(quán)最小連接調(diào)度算法和動(dòng)態(tài)反饋調(diào)度算法,所提的算法在平均響應(yīng)時(shí)間和吞吐率上均有所改進(jìn),負(fù)載能更均衡的分布于集群的節(jié)點(diǎn)上。最后,本文實(shí)現(xiàn)了基于WebGIS的車(chē)輛監(jiān)控原型系統(tǒng)。該系統(tǒng)由車(chē)載終端、通信平臺(tái)、應(yīng)用平臺(tái)組成,融合了全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System, GPS)、WEB、地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System, GIS)技術(shù),并實(shí)現(xiàn)了本文所提出的軌跡壓縮和負(fù)載均衡算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明通過(guò)性能優(yōu)化不僅大幅度的提高了整個(gè)系統(tǒng)的處理速度,減小了用戶(hù)請(qǐng)求響應(yīng)時(shí)間,而且提高了整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,有效的解決系統(tǒng)的性能問(wèn)題。
[Abstract]:In recent years, the rapid growth of the number of vehicles in China has brought serious problems to the traffic. Intelligent transportation has become the key to solve these problems. Based on the World wide Web Geographic Information system (. World Wide Web Geographic Information System. WebGIS-based vehicle monitoring system integrates advanced communication technology, electronic technology, geographical information technology, the transformation of the traditional transportation system, so as to obtain traffic information. Transmission is more intelligent, faster and more accurate. However, in practical applications, massive track data, multi-client high concurrent access has caused a lot of system performance problems, in order to solve these problems. In this paper, the system performance optimization strategy is proposed from two aspects. Firstly, for trajectory query, the query efficiency caused by the large amount of track data is low, and the storage space is insufficient. Based on the slow response time, a hybrid trajectory compression algorithm based on integrated space-time characteristics is proposed. On the one hand, a new on-line trajectory compression strategy is proposed. The location information, time information, direction angle and velocity information of GPS data are used to judge the locus feature points in order to select the feature points more accurately. On the other hand, the hybrid trajectory compression strategy combined with online and batch processing is adopted, and Douglass batch compression algorithm is used to compress the trajectory set twice. The experimental results show that compared with the existing space-time characteristic compression algorithm, the new on-line trajectory compression strategy with integrated space-time characteristics has a slight decrease in compression ratio. However, the compression error is significantly reduced. After adopting the hybrid compression strategy, the appropriate batch processing time period is selected. The proposed algorithm improves the compression ratio and compression error compared with the existing space-time characteristic algorithm. Secondly, the load distribution between cluster servers is unbalanced when multiple vehicle terminals access the communication platform concurrently. A load performance ratio scheduling algorithm based on dynamic feedback is proposed, which introduces load performance ratio on the basis of weighted minimum connection scheduling algorithm and dynamic feedback scheduling algorithm. The test results show that the proposed algorithm improves the average response time and throughput compared with the weighted minimum connection scheduling algorithm and the dynamic feedback scheduling algorithm. The load can be distributed more evenly on the nodes of the cluster. Finally, this paper implements the prototype system of vehicle monitoring based on WebGIS. The system is composed of vehicle terminal, communication platform and application platform. Integrated Global Positioning system (GPS) Global Positioning system, GPS / Web. Geographic Information system (GIS) technology. The proposed trajectory compression and load balancing algorithms are implemented. The experimental results show that the performance optimization not only improves the processing speed of the whole system, but also reduces the response time of the user request. Moreover, the stability of the whole system is improved and the performance problem of the system is effectively solved.
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：U495

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本文編號(hào)：1377292