基于SOA的黑龍江省交通信息平臺分析與設計

巴興強，溫 文

（東北林業大學交通學院，哈爾濱 150040）

隨著社會經濟的迅猛發展，城市化水平的不斷提高，行車難問題變得日趨嚴重。公眾對交通信息的渴求，催生了交通信息服務平臺的建設與發展。交通信息服務平臺是整個交通運輸系統進行統一數據共享，規范化管理的數據庫系統。目前，大多數城市的交通信息服務平臺都是基于互聯網技術的，這種技術普遍存在著一系列問題，諸如體系結構不同，數據共享難、更新速度慢、數據不準確和服務不完整等。

本文基于面向服務架構（Service－Oriented Architecture，SOA）的思想，提出面向服務的公眾出行交通信息服務系統架構模型，旨在提高系統的共享性，達到服務重用、服務共享的目標。使不同廠商、不同平臺和不同數據結構的交通信息管理系統能夠有機地整合，實現信息的共享和交互。

基于SOA的智能交通公共信息服務平臺，可以最大化地滿足出行者對交通信息日益趨向于多樣化、個性化的不同出行需求。還可以滿足交通管理部門對交通環境的掌控，從而做出正確決策以緩解道路擁堵、降低事故發生率和提高道路通行能力。

1 SOA及相關理論

1.1 SOA概述

SOA（Service—Oriented Architecture，面向服務架構）的定義為:面向服務體系的架構，它是一個組件模型，它將應用程序的不同功能單元（稱為服務）通過這些服務之間定義良好的接口和契約聯系起來［1］。

隨著社會信息化的快速發展，企業的各種管理系統已經不能滿足日益增長的業務需求，系統之間相互獨立，無法共享數據和業務整合，形成了“信息孤島”。SOA在這樣的背景下，成為新一代網絡服務基礎設施，也成為信息領域前沿的研究發展方向。

1.2 SOA實現技術研究

SOA是一種抽象的軟件模型，而不是具體的實現技術。目前用于SOA開發的技術有很多種，Web Service是最常見的技術標準［2］。

Web Service是一種新型的分布式計算模型，它基于XML標準，由Web服務描述語言（WSDL），簡單對象訪問協議（Simple Object Access Protocol，SOAP），統一描述、發現和集成協議（Universal Description，Discovery and Integration，UDDI）組成了一個松散耦合的分布式計算環境［3］。

2 基于SOA的黑龍江省交通信息服務平臺分析

公眾在日常工作生活中對于出行信息的需求是是全方位、多方式的綜合信息服務需求。不同的公眾因為時間、所在位置、應用交通方式和心理習慣等不同，所需的服務內容和方式也有所不同。本文結合黑龍江省的特點，對不同的服務對象在不同交通信息應用階段對信息服務的需求做出全面、深入的分析，如圖1所示。在充分了解需求的基礎上，通過整合社會、交通行業的相關信息和數據，并適當拓展信息采集渠道，經過加工處理，面向適當的用戶、在適當的時間、適當的位置以適當的方式展示適當的信息。

圖1 平臺服務對象分析圖Fig.1 Analysis chart of platform service object

交通運輸出行服務可以通過多種方式提供，如網站、呼叫中心、廣播電臺、可變情報板、手機短信和移動終端應用等。它們各有各的特點，分別適用于不同受眾的個性化需求。如圖2所示。

圖2 服務方式分析圖Fig.2 Service mode analysis chart

3 基于SOA的交通信息服務平臺設計

3.1 平臺設計目標

交通信息服務平臺需整合多種信息源，旨在成為現代交通信息的核心樞紐，解決現有交通信息服務相對獨立的弊端，且平臺在各種信息資源間實現數據交換，不會取代其它應用系統的功能，以提高信息利用率，為使用者提供最大便利。

基于SOA的黑龍江省交通信息服務平臺的設計目標是，面對黑龍江省智能交通發展狀況及存在的問題，研究、開發、建設一個智能交通綜合服務平臺，將信息的交換技術、存儲技術和共享技術應用于其中，以提升政府決策能力和管理水平，確保道路交通安全與暢通;服務于公眾出行，為市民出行提供多方位、多渠道的交通狀況及路徑誘導，保障公眾出行安全快捷［4］。

3.2 基于SOA的服務平臺分層架構

依托黑龍江省交通信息通信中心的數據中心，開展交通運輸出行服務系統建設工作。根據交通運輸出行服務系統功能框架，結合系統建設目標和系統功能要求，系統體系架構如圖3所示［5］。

3.3 基于XML的交通信息交換應用分析

目前交通信息存在于異構的系統當中，不同的數據庫技術和網絡通訊技術、硬件環境等都是阻礙交通信息融合的因素。而SOA中的XML技術是良好的實現數據拓展與跨平臺技術工具，因此利用這項技術為交通信息提供統一的文檔及數據格式。XML（eXtensible Markup Language）是一種簡單的數據存儲語言，它使用一系列簡單的標記描述數據，而這些標記可以用方便的方式建立，雖然XML占用的空間比二進制數據要占用更多的空間，但XML極其簡單易于掌握和使用［6］。

圖3 黑龍江省交通信息服務平臺架構圖Fig.3 Architecture diagram of traffic information service platform

交通信息從一個子系統數據庫轉移到另一個子系統數據庫的過程中需要數據庫技術、網絡通訊技術及硬件環境等，只有采用統一的數據格式才能實現數據間的傳輸［7］。

XML與數據庫之間映射可滿足其功能要求，現以數據庫到XML的映射轉化為例，在此定義一種包含＜ClassMap＞、＜RelatedClass＞和＜PropertyMap＞元素的映射信息，對應文件如圖4所示。

圖4 關系數據庫到XML映射文檔Fig.4 Relational database to XML mapping document

映射文件采用XML格式，可以方便地利用XML解析器對它進行解析并獲得從數據庫到XML轉化過程中需要的信息［8－9］。

交通信息數據庫包含表格、數據和關鍵詞等概念，需要利用XML文檔建立一個結構映射關系，來解決異構數據的整合問題。圖5是存儲為XML文檔格式的哈爾濱和興路交通流信息。

圖5 交通流XML代碼實例Fig.5 Traffic flow XML code example

將上例中各種交通流要素存儲為表格形式，使實際數據與XML文檔之間仍然對應，則拆分后的數據見表1。

表1 XML文檔轉化為字段數據表Tab.1 XML document converted to a field data sheet

雖然在實際數據整合過程中，XML文檔的封裝和解封不會像上例這樣僅靠幾行代碼就能夠完成，但是，通過以上實例可以看出，目前多數瀏覽器支持XML格式文檔的查看，可以依托XML語言的特點及功能實現異構數據的統一［10－11］。

3.4 交通公共出行服務網站子系統

交通運輸出行服務網站群由省交通運輸廳交通運輸出行服務網站、各業務局、地市局交通運輸出行服務網站構成，以安全可靠、功能強大、資源豐富、服務專業、使用便捷和整體統一的黑龍江交通運輸出行服務門戶網站的形式，為交通行業的從業人員、企業和社會公眾提供出行信息服務、政務信息公開和在線辦事等“一站式”服務。通過努力，逐步完善，把黑龍江交通運輸出行服務門戶網站最終建設成為全省各級交通主管部門出行服務的窗口，成為整合黑龍江交通政務信息資源、提供公共服務的平臺，成為了解社情民意、提供政民互動的橋梁。如圖6所示。

圖6 網站導航圖Fig.6 Site map

網站主要服務對象是社會公眾，服務內容包括交通綜合信息查詢與出行信息服務兩大類。為出行者提供全面的路況路政信息，以及公交、自駕出行的誘導服務。此外，還可滿足政府對交通資源的利用，為緊急事件的處理提供依據。

4 結論

鑒于目前基于互聯網的交通信息服務平臺存在有不足與弊端，本文闡明了面向服務架構的交通信息服務平臺的特點及優勢，提出并首次設計了基于SOA理論的黑龍江省交通信息服務平臺5層架構體系模型，為黑龍江省全省各行業交通信息共享提供了一個全新的技術支撐與思路。本研究工作首次提出并搭建了基于SOA理論的黑龍江省交通信息服務平臺框架，確立了分層體系架構。并結合黑龍江省實際情況，提出了建設基于SOA的黑龍江省交通信息服務平臺的設計目標，設計了平臺組成部分，并明確各部分功能。此外，結合黑龍江省交通運輸管理體制，對交通信息服務平臺系統功能與特征進行了分析。通過對運用SOA核心技術XML，開展了黑龍江省交通信息服務平臺信息交換的應用分析和交換過程的研究，建立了XML文檔和交通信息數據的轉換模型，實現了它們之間的映射。作為交通信息服務平臺的最終服務形式之一，進行了黑龍江省公眾出行服務網內容及版式設計，實現了互聯網終端交通信息的查詢功能。

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