專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于網(wǎng)格的城市公交信息管理與調(diào)度決策支持系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于智能公交與決策支持領(lǐng)域，具體涉及一種基于網(wǎng)格的城市 公交信息管理與調(diào)度決策支持系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人員、物資的流動(dòng)總量不斷增長(zhǎng)，城市不 斷發(fā)展的態(tài)勢(shì)與城市空間資源有效性之間的矛盾使得城市公共交通系統(tǒng)的 發(fā)展越來(lái)越具有重要的意義。由于缺乏先進(jìn)的技術(shù)手段，交通信息的采集 與管理始終落后于發(fā)展的需要，給城市交通的順暢和人車(chē)出行安全帶來(lái)了 很大的影響，全面制約著城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
城市優(yōu)先發(fā)展公交，加快城市公共交通系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是走可持 續(xù)發(fā)展道路的必然選擇。首先，我國(guó)大部分城市的公交系統(tǒng)普遍信息化水 平不高，管理運(yùn)行長(zhǎng)期以來(lái)是采用人工手動(dòng)的方法依靠經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行，因此
開(kāi)發(fā)信息化、智能化的城市公共交通系統(tǒng)是發(fā)展的必然要求；其次，現(xiàn)行 系統(tǒng)中各個(gè)子系統(tǒng)之間交互困難，為了動(dòng)態(tài)的獲取實(shí)時(shí)客流信息，確保車(chē) 輛準(zhǔn)點(diǎn)運(yùn)行，并使出行者能夠通過(guò)車(chē)載信息服務(wù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)共享交通出行信 息，我們必須提供一個(gè)信息交互共享更方便的系統(tǒng)；再者，傳統(tǒng)的智能交 通系統(tǒng)采用集中式處理，運(yùn)營(yíng)成本高，并且缺乏對(duì)緊急事故的應(yīng)急處理能 力，，因此為了更好的存儲(chǔ)計(jì)算海量交通信息，我們需要設(shè)計(jì)一個(gè)更適于處 理分布式資源、具有實(shí)時(shí)交通信息處理能力的系統(tǒng)。
隨著計(jì)算、通信、存儲(chǔ)技術(shù)的高速發(fā)展，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)能 實(shí)現(xiàn)大規(guī)模超級(jí)計(jì)算、海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等高難度作業(yè)，而網(wǎng)格(Grid)技術(shù)更 是這一領(lǐng)域的最新研究熱點(diǎn)，它的出現(xiàn)能完美的解決傳統(tǒng)的公共交通系統(tǒng) 與現(xiàn)實(shí)交通狀況發(fā)展的矛盾。網(wǎng)格技術(shù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將在地域上分散分布的各 類(lèi)計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)和存儲(chǔ)設(shè)備等資源連接起來(lái)，形成面向廣域范圍的、對(duì)
7用戶(hù)透明的高性能計(jì)算及服務(wù)環(huán)境。網(wǎng)格實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)上所有資源的全面 連通，把整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)整合成一臺(tái)巨大的虛擬超級(jí)計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源、 存儲(chǔ)資源、通信資源、軟件資源、信息資源和知識(shí)資源的全面共享。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于網(wǎng)格的城市公交信息管理與調(diào)度決策 支持系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有資源共享度高、協(xié)同工作性強(qiáng)、系統(tǒng)可擴(kuò)展性強(qiáng)的 特點(diǎn)。
本發(fā)明提供的基于網(wǎng)格的城市公交信息管理與調(diào)度決策支持系統(tǒng)，其 特征在于該系統(tǒng)包括主服務(wù)器和位于分布式網(wǎng)格計(jì)算系統(tǒng)內(nèi)的自治域兩
部分；
主服務(wù)器包括網(wǎng)格門(mén)戶(hù)、工作流引擎和認(rèn)證中心； 網(wǎng)格門(mén)戶(hù)負(fù)責(zé)提供用戶(hù)訪問(wèn)網(wǎng)格環(huán)境的入口；
工作流引擎負(fù)責(zé)完成從抽象網(wǎng)格工作流模型到具體網(wǎng)格工作流的工作 流實(shí)例化流程，得到具體的可執(zhí)行子作業(yè)信息，最后將子作業(yè)分配給相應(yīng) 的域作業(yè)管理器進(jìn)行實(shí)際的作業(yè)執(zhí)行；
認(rèn)證中心負(fù)責(zé)對(duì)由網(wǎng)格門(mén)戶(hù)接收的用戶(hù)身份信息進(jìn)行驗(yàn)證并授予相應(yīng) 的系統(tǒng)權(quán)限；
自治域中分別包括域信息服務(wù)模塊、域作業(yè)管理器、域管理器以及資 源節(jié)點(diǎn)集群；
資源節(jié)點(diǎn)集群完成網(wǎng)格資源的構(gòu)建和決策資源的存儲(chǔ)、封裝、注冊(cè)、 管理、監(jiān)控與執(zhí)行，是實(shí)現(xiàn)交通決策服務(wù)的場(chǎng)所；
域信息服務(wù)模塊負(fù)責(zé)管理與維護(hù)自治域內(nèi)網(wǎng)格元數(shù)據(jù)的信息，實(shí)現(xiàn)自 治域的資源視圖；域信息服務(wù)模塊通過(guò)網(wǎng)格門(mén)戶(hù)向用戶(hù)提供網(wǎng)格信息服務(wù)， 并實(shí)時(shí)更新網(wǎng)格資源信息；各域信息服務(wù)模塊收集本自治域內(nèi)的資源節(jié)點(diǎn) 集群報(bào)告的節(jié)點(diǎn)服務(wù)信息，同時(shí)周期性的通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式相互通訊交換各 自治域內(nèi)的資源信息，以建立全局的資源映射；
域作業(yè)管理器負(fù)責(zé)收集工作流引擎提供的作業(yè)請(qǐng)求信息，使用決策資源對(duì)用戶(hù)作業(yè)請(qǐng)求進(jìn)行及時(shí)的響應(yīng)，調(diào)用自治域內(nèi)相應(yīng)的資源節(jié)點(diǎn)集群內(nèi)
的資源節(jié)點(diǎn)完成作業(yè)請(qǐng)求執(zhí)行；同時(shí)，在作業(yè)執(zhí)行的過(guò)程中，域作業(yè)管理 器接收資源節(jié)點(diǎn)集群的服務(wù)實(shí)時(shí)監(jiān)控信息，通過(guò)資源調(diào)度使網(wǎng)格資源與決 策資源獲得合理的分配使用，改善整個(gè)自治域內(nèi)的動(dòng)態(tài)負(fù)載平衡；
域管理器負(fù)責(zé)管理自治域內(nèi)虛擬組織的資源，了解虛擬組織中資源的 統(tǒng)計(jì)信息和單個(gè)組織的統(tǒng)計(jì)信息，為用戶(hù)提供查詢(xún)、訪問(wèn)資源的統(tǒng)一接口， 協(xié)調(diào)資源的共享使用，并與下層的資源節(jié)點(diǎn)集群進(jìn)行資源信息的交互。
本發(fā)明系統(tǒng)利用網(wǎng)格技術(shù)、地理信息(GIS)技術(shù)、通用分組無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù) (GPRS)等多種技術(shù)手段，來(lái)解決智能化公共交通信息系統(tǒng)中所涉及的多 項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)難題。就公共交通信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)而言，本發(fā)明采用網(wǎng)格來(lái)規(guī) 范構(gòu)建城市交通決策支持系統(tǒng)，將各種決策資源封裝成網(wǎng)格服務(wù)，分布在 相對(duì)獨(dú)立的各個(gè)網(wǎng)格計(jì)算節(jié)點(diǎn)上，實(shí)行多節(jié)點(diǎn)的協(xié)同調(diào)度，是基于目前國(guó) 內(nèi)公交調(diào)度系統(tǒng)開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀的調(diào)査分析所得出的解決方案。其特點(diǎn)在于
(1) 資源共享度高 本發(fā)明利用網(wǎng)格的強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)，很好的解決了海量GPS、 GIS
數(shù)據(jù)庫(kù)的無(wú)縫存儲(chǔ)問(wèn)題，為決策支持所需要的大規(guī)模數(shù)據(jù)集的計(jì)算存儲(chǔ)奠 定了基礎(chǔ)。從信息共享角度來(lái)看，本發(fā)明將資源劃分為自治域的形式進(jìn)行 管理。各公汽子公司的公交調(diào)度子系統(tǒng)作為一個(gè)網(wǎng)格自治域，每個(gè)自治域 單獨(dú)對(duì)其自有的大量原始的交通信息做初步的預(yù)處理，并根據(jù)需要將處理 過(guò)的數(shù)據(jù)封裝成各種各樣的網(wǎng)格服務(wù)，這種結(jié)構(gòu)有效打破了信息異構(gòu)性瓶 頸，給決策者提供更快速有效的高層次決策信息。從系統(tǒng)集成角度來(lái)看， 本發(fā)明打破了傳統(tǒng)公交調(diào)度子系統(tǒng)各自封閉的狀態(tài)，通過(guò)實(shí)施統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn) 實(shí)現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)間的資源共享，使各公交調(diào)度子系統(tǒng)間(即網(wǎng)格自治域)通 過(guò)松耦合的服務(wù)調(diào)用緊密地結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了智能公交信息平臺(tái)的構(gòu)想。
(2) 協(xié)同工作性強(qiáng)
本發(fā)明是跨業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)交通系統(tǒng)，能動(dòng)態(tài)且平滑地訪問(wèn)分布式 的各種業(yè)務(wù)功能服務(wù)，并按照需要利用網(wǎng)格工作流動(dòng)態(tài)整合成新的業(yè)務(wù)流 程，而不必關(guān)心具體執(zhí)行模塊的所屬部門(mén)、地理位置、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、執(zhí)行細(xì)
9節(jié)，大大的提高了系統(tǒng)的協(xié)同工作能力。
(3)系統(tǒng)可擴(kuò)展性強(qiáng)
由于發(fā)明中各功能模塊均采用網(wǎng)格服務(wù)的形式進(jìn)行開(kāi)發(fā)，并釆用網(wǎng)格 工作流模型進(jìn)行組合，大大的增加了系統(tǒng)的松耦合度。用戶(hù)可以通過(guò)對(duì)基 本模塊的重組配置完成所需的不同功能，而新加入的功能模塊通過(guò)網(wǎng)格服 務(wù)形式的封裝能夠方便的進(jìn)行調(diào)用，避免了傳統(tǒng)封閉式智能交通系統(tǒng)中存 在的重復(fù)編碼問(wèn)題。


圖1為本發(fā)明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明資源節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明服務(wù)實(shí)例化流程圖4為本發(fā)明GridFTP數(shù)據(jù)傳輸連接創(chuàng)建與傳輸創(chuàng)建過(guò)程圖； 圖5為本發(fā)明自治域作業(yè)調(diào)度流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明著重解決兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題 一是如何在己有的網(wǎng)格環(huán)境中部署交通 應(yīng)用服務(wù)，即服務(wù)網(wǎng)格化部署；二是如何對(duì)已部署的服務(wù)進(jìn)行注冊(cè)、搜索、
創(chuàng)建、執(zhí)行以支持公交決策，即網(wǎng)格服務(wù)實(shí)例化流程。
本發(fā)明服務(wù)網(wǎng)格化部署涉及五個(gè)部分資源、作業(yè)、信息服務(wù)、自治 域管理和人機(jī)交互。其中，資源是指需要在網(wǎng)格中使用的計(jì)算資源、存儲(chǔ)
資源、公交仿真軟件與公交遺留系統(tǒng)資源、公交異構(gòu)數(shù)據(jù)資源等；作業(yè)指 網(wǎng)格服務(wù)在網(wǎng)格環(huán)境中從實(shí)例化、服務(wù)分配、執(zhí)行到得到計(jì)算結(jié)果的過(guò)程； 信息服務(wù)完成網(wǎng)格環(huán)境中的資源注冊(cè)及搜索過(guò)程；自治域管理完成網(wǎng)格環(huán) 境中資源的自治域內(nèi)管理及自治域間交互；人機(jī)交互則是在服務(wù)注冊(cè)、選 擇、執(zhí)行過(guò)程中為了實(shí)現(xiàn)特定用戶(hù)作業(yè)需求所采取的用戶(hù)與網(wǎng)格環(huán)境的交 互作用，通過(guò)用戶(hù)空間及網(wǎng)格門(mén)戶(hù)1.1實(shí)現(xiàn)的。
下面通過(guò)借助實(shí)施例更加詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，但以下實(shí)施例僅是說(shuō)明 性的，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受這些實(shí)施例的限制。如圖1所示，本發(fā)明系統(tǒng)包括主服務(wù)器1和位于分布式網(wǎng)格計(jì)算系統(tǒng)
內(nèi)的自治域2.1、 2.2.....2.n兩部分，n為正整數(shù)，表示自治域的個(gè)數(shù)。
主服務(wù)器1包括網(wǎng)格門(mén)戶(hù)1.1、工作流引擎1.2和認(rèn)證中心1.3。 網(wǎng)格門(mén)戶(hù)1.1負(fù)責(zé)提供用戶(hù)訪問(wèn)網(wǎng)格環(huán)境的入口，包括用戶(hù)空間、應(yīng)用 程序入口和用戶(hù)指令入口三部分。其中，用戶(hù)空間負(fù)責(zé)管理與監(jiān)控網(wǎng)格環(huán) 境中用戶(hù)的具體授權(quán)操作(包括用戶(hù)登錄、用戶(hù)信息査詢(xún)、用戶(hù)操作記錄 等)，以使得各個(gè)不同用戶(hù)能夠根據(jù)自身需求得到個(gè)性化的定制服務(wù)；應(yīng)用 程序入口提供給用戶(hù)一個(gè)提交自編寫(xiě)應(yīng)用程序的操作接口，用戶(hù)使用此接 口將自編寫(xiě)應(yīng)用程序部署到網(wǎng)格后，可以直接利用網(wǎng)格的計(jì)算資源與存儲(chǔ) 資源進(jìn)行此程序的分布式計(jì)算，這一功能主要是針對(duì)交通科學(xué)實(shí)驗(yàn)中大量 仿真算法的驗(yàn)證；用戶(hù)指令入口則是提供了一個(gè)用戶(hù)訪問(wèn)系統(tǒng)已有交通決 策網(wǎng)格服務(wù)的接口，用戶(hù)通過(guò)輸入服務(wù)調(diào)用指令(如服務(wù)名稱(chēng)、數(shù)據(jù)源地 址等)調(diào)用系統(tǒng)已開(kāi)發(fā)的一系列交通領(lǐng)域相關(guān)的網(wǎng)格決策服務(wù)，完成自身 所需要的決策支持功能。
工作流引擎1.2主要用于完成抽象網(wǎng)格工作流模型的實(shí)例化流程并管 理具體網(wǎng)格工作流的執(zhí)行。它從網(wǎng)格門(mén)戶(hù)1.1接收用戶(hù)提供的抽象網(wǎng)格工作 流模型，完成抽象網(wǎng)格工作流模型到具體網(wǎng)格工作流的工作流實(shí)例化流程 (其中抽象網(wǎng)格工作流模型屬于問(wèn)題域，具體網(wǎng)格工作流屬于解空間，工 作流實(shí)例化即把抽象網(wǎng)格工作流模型與具體網(wǎng)格工作流通過(guò)跨所屬域的匹 配方法建立映射的過(guò)程，完成問(wèn)題的解映射)，得到具體的可執(zhí)行子作業(yè)信 息(包括作業(yè)程序所在自治域、作業(yè)物理地址、作業(yè)順序等)，最后將子作 業(yè)分配給相應(yīng)的域作業(yè)管理器進(jìn)行實(shí)際的作業(yè)執(zhí)行。
當(dāng)用戶(hù)提供的不是直接的抽象網(wǎng)格工作流模型時(shí)，工作流引擎1.2還可 以幫助用戶(hù)建立抽象網(wǎng)格工作流模型。此時(shí)，它從網(wǎng)格門(mén)戶(hù)1.1接收用戶(hù)提 供的決策任務(wù)信息，提供圖形編輯界面幫助用戶(hù)建立抽象網(wǎng)格工作流模型。 認(rèn)證中心1.3負(fù)責(zé)對(duì)用戶(hù)的身份進(jìn)行驗(yàn)證并授予相應(yīng)的系統(tǒng)權(quán)限。它從 網(wǎng)格門(mén)戶(hù)1.1接收用戶(hù)提供的認(rèn)證證書(shū)信息，確認(rèn)認(rèn)證是否成功，如成功則 確定用戶(hù)登錄資格并保存證書(shū)，如失敗則返回認(rèn)證失敗信息。
自治域2.1、 2.2.....2.n中分別包括域信息服務(wù)模塊3.1、 3.2.....3.n、域作業(yè)管理器4.1、 4.2、…、4.n、域管理器5.1、 5.2、…、5.n，以及 資源節(jié)點(diǎn)集群6.1、 6.2、 ...、 6.n。
資源節(jié)點(diǎn)集群6.1、 6.2.....6.n內(nèi)包括相同或不同個(gè)數(shù)的多個(gè)資源節(jié)
點(diǎn)a，資源節(jié)點(diǎn)a可以分為計(jì)算資源節(jié)點(diǎn)和存儲(chǔ)資源節(jié)點(diǎn)二類(lèi)，其中計(jì)算資 源節(jié)點(diǎn)指能夠提供計(jì)算所需要的硬件系統(tǒng)(如CPU、內(nèi)存等)及軟件平臺(tái) 的資源節(jié)點(diǎn)，存儲(chǔ)資源節(jié)點(diǎn)指能夠提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)所需要的硬件系統(tǒng)(如存 儲(chǔ)器、緩存)及軟件平臺(tái)(如各類(lèi)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、文件管理系統(tǒng))的資 源節(jié)點(diǎn)。各類(lèi)資源節(jié)點(diǎn)a的結(jié)構(gòu)均如圖2所示，其內(nèi)均設(shè)置有節(jié)點(diǎn)服務(wù)容 器b和若干網(wǎng)格資源h和決策資源j。節(jié)點(diǎn)服務(wù)容器b內(nèi)設(shè)置有節(jié)點(diǎn)信息服 務(wù)模塊c、節(jié)點(diǎn)資源服務(wù)模塊d、節(jié)點(diǎn)資源管理服務(wù)模塊e、網(wǎng)格文件傳輸 協(xié)議(GridFTP)傳輸服務(wù)模塊f和資源監(jiān)控服務(wù)模塊g。
節(jié)點(diǎn)服務(wù)容器b負(fù)責(zé)在網(wǎng)格環(huán)境內(nèi)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)上提供一個(gè)網(wǎng)格服務(wù)安 裝、部署、運(yùn)行、監(jiān)控的環(huán)境，并為監(jiān)視網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的資源實(shí)時(shí)狀態(tài)提供支 持。任何節(jié)點(diǎn)資源服務(wù)模塊d必須配置到節(jié)點(diǎn)服務(wù)容器b中才能被搜索與 調(diào)用。
節(jié)點(diǎn)信息服務(wù)模塊c的功能與域信息服務(wù)模塊相似，它維護(hù)本地節(jié)點(diǎn) 資源或服務(wù)元數(shù)據(jù)信息，將資源注冊(cè)到自治域內(nèi)的節(jié)點(diǎn)上，使得節(jié)點(diǎn)的資 源或服務(wù)信息為網(wǎng)格所識(shí)別。對(duì)于已部署到節(jié)點(diǎn)服務(wù)容器b內(nèi)的服務(wù)，節(jié) 點(diǎn)信息服務(wù)模塊c自動(dòng)收集其信息；對(duì)于未部署到節(jié)點(diǎn)服務(wù)容器b內(nèi)的資 源則由資源提供者手工輸入資源信息。同時(shí)節(jié)點(diǎn)信息服務(wù)模塊c將周期性 的向域信息服務(wù)模塊報(bào)告注冊(cè)或收集到本地節(jié)點(diǎn)的信息。
節(jié)點(diǎn)資源服務(wù)模塊d負(fù)責(zé)對(duì)網(wǎng)格資源h和決策資源j進(jìn)行服務(wù)化封裝， 使得資源能以松耦合的服務(wù)形式供域作業(yè)管理器調(diào)用。節(jié)點(diǎn)資源服務(wù)模塊d 包括計(jì)算節(jié)點(diǎn)資源服務(wù)模塊和存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)資源服務(wù)模塊。其中計(jì)算節(jié)點(diǎn)資源 服務(wù)模塊主要負(fù)責(zé)提供網(wǎng)格服務(wù)實(shí)例化流程中的計(jì)算任務(wù)計(jì)算所需的計(jì)算 環(huán)境，存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)資源服務(wù)模塊主要負(fù)責(zé)提供網(wǎng)格服務(wù)實(shí)例化流程中的計(jì)算 任務(wù)所需數(shù)據(jù)源的存儲(chǔ)空間。
節(jié)點(diǎn)資源管理服務(wù)模塊e的功能與域管理器相似，負(fù)責(zé)管理與協(xié)調(diào)本 節(jié)點(diǎn)內(nèi)的各類(lèi)網(wǎng)格資源與決策資源，同時(shí)接收域管理器的實(shí)時(shí)資源控制信息以協(xié)助完成網(wǎng)格全局的資源管理要求。
傳輸服務(wù)模塊(f)采用GridFTP (網(wǎng)格文件傳輸協(xié)議)，它負(fù)責(zé)完成作業(yè) 過(guò)程中存儲(chǔ)資源節(jié)點(diǎn)與計(jì)算資源節(jié)點(diǎn)間所需要的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，包括傳輸 客戶(hù)端模塊和索引服務(wù)器模塊兩個(gè)部分。傳輸客戶(hù)端模塊主要負(fù)責(zé)在服務(wù) 實(shí)例化流程中存儲(chǔ)資源節(jié)點(diǎn)與計(jì)算資源節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕?、第三方?輸、出錯(cuò)重傳、銷(xiāo)毀創(chuàng)建等等；索引服務(wù)器模塊負(fù)責(zé)提供數(shù)據(jù)所在的位置 信息，包括節(jié)點(diǎn)信息目錄模塊和節(jié)點(diǎn)文件索引模塊兩個(gè)部分，其中，節(jié)點(diǎn) 信息目錄模塊負(fù)責(zé)存儲(chǔ)資源節(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)單文件功能管理，而節(jié)點(diǎn)文件索引模 塊負(fù)責(zé)存儲(chǔ)資源節(jié)點(diǎn)信息狀態(tài)的統(tǒng)計(jì)記錄，如文件訪問(wèn)信息的統(tǒng)計(jì)記錄、 文件的發(fā)布信息、文件的匯集信息等；
資源監(jiān)控服務(wù)模塊g負(fù)責(zé)在交通網(wǎng)格工作時(shí)對(duì)每個(gè)集群上資源的靜態(tài) 性能和動(dòng)態(tài)性能參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視，以了解整個(gè)網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載及運(yùn)行情況， 以備調(diào)度之用。資源監(jiān)控服務(wù)模塊g周期性的實(shí)時(shí)更新這些動(dòng)態(tài)和靜態(tài)的 信息，作為域作業(yè)管理器進(jìn)行自治域內(nèi)負(fù)載平衡的參考信息。同時(shí)，資源 監(jiān)控服務(wù)模塊g收集同一應(yīng)用實(shí)例的資源性能利用情況，如計(jì)算資源的運(yùn) 行情況、存儲(chǔ)資源和儀器資源地使用情況等，以便對(duì)運(yùn)行中的單一網(wǎng)格應(yīng) 用實(shí)例進(jìn)行性能評(píng)估，反映實(shí)例運(yùn)行過(guò)程中的資源需求和消耗情況，以指 導(dǎo)工作流引擎1.2的動(dòng)態(tài)分配和調(diào)度。
網(wǎng)格資源h和決策資源j是提供交通決策支持服務(wù)的實(shí)際資源。其中， 網(wǎng)格資源h指與交通領(lǐng)域無(wú)關(guān)的網(wǎng)格設(shè)備，如計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、網(wǎng)絡(luò) 連接設(shè)備、傳感器、攝像頭等；決策資源則指與交通決策密切相關(guān)的資源， 如交通流預(yù)測(cè)模型、交通信息數(shù)據(jù)庫(kù)、交通仿真工具等。
域信息服務(wù)模塊3.1、 3.2、 ...、 3.n是交通網(wǎng)格系統(tǒng)底層架構(gòu)中的重要 組成部分，負(fù)責(zé)管理與維護(hù)自治域內(nèi)網(wǎng)格元數(shù)據(jù)(包括網(wǎng)格環(huán)境中的各種 資源和服務(wù)元數(shù)據(jù))的信息，實(shí)現(xiàn)自治域的資源視圖，通過(guò)網(wǎng)格門(mén)戶(hù)1,1向 用戶(hù)提供網(wǎng)格信息服務(wù)，并實(shí)時(shí)更新網(wǎng)格資源信息。各域信息服務(wù)模塊收 集本自治域內(nèi)的節(jié)點(diǎn)信息服務(wù)模塊c報(bào)告的節(jié)點(diǎn)服務(wù)信息，同時(shí)周期性的 通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式相互通訊交換各自治域內(nèi)的資源信息，以建立全局的資源 映射。域作業(yè)管理器4.1、 4.2.....4.n負(fù)責(zé)收集工作流引擎1.2提供的作業(yè)
請(qǐng)求信息，使用資源對(duì)用戶(hù)作業(yè)請(qǐng)求進(jìn)行及時(shí)的響應(yīng)，調(diào)用自治域內(nèi)相應(yīng) 的節(jié)點(diǎn)資源服務(wù)模塊d完成作業(yè)請(qǐng)求執(zhí)行；同時(shí)，在作業(yè)執(zhí)行的過(guò)程中， 域作業(yè)管理器接收資源監(jiān)控服務(wù)模塊g的服務(wù)實(shí)時(shí)監(jiān)控信息，通過(guò)資源調(diào) 度使網(wǎng)格資源與決策資源獲得合理的分配使用，改善整個(gè)自治域內(nèi)的動(dòng)態(tài) 負(fù)載平衡。在本發(fā)明中，域作業(yè)管理器采用基于PBS的調(diào)度機(jī)制，由3個(gè) 模塊構(gòu)成，分別是用戶(hù)服務(wù)器、作業(yè)調(diào)度器和節(jié)點(diǎn)執(zhí)行器。其中用戶(hù)服務(wù) 器是整個(gè)域作業(yè)管理器的核心部分，負(fù)責(zé)接收各種外部請(qǐng)求、實(shí)現(xiàn)對(duì)資源 的監(jiān)測(cè)、分配和管理；作業(yè)調(diào)度器負(fù)責(zé)進(jìn)行任務(wù)的調(diào)度；節(jié)點(diǎn)執(zhí)行器主要 是進(jìn)行資源的探測(cè)，并反饋給用戶(hù)服務(wù)器。
域管理器5.1、 5.2.....5.n負(fù)責(zé)管理自治域內(nèi)虛擬組織的資源，了解
虛擬組織中資源的統(tǒng)計(jì)信息和單個(gè)組織的統(tǒng)計(jì)信息，為用戶(hù)提供査詢(xún)、訪 問(wèn)資源的統(tǒng)一簡(jiǎn)單接口，協(xié)調(diào)資源的共享使用，并與下層的節(jié)點(diǎn)資源管理 服務(wù)模塊e進(jìn)行資源信息的交互。
在服務(wù)網(wǎng)格化部署過(guò)程完成之后，本發(fā)明基于網(wǎng)格的城市公交信息管 理與調(diào)度決策支持系統(tǒng)便可以調(diào)用交通應(yīng)用服務(wù)以支持交通決策應(yīng)用。其 典型的網(wǎng)格服務(wù)實(shí)例化流程如圖3所示 (1)用戶(hù)身份驗(yàn)證
(1.1) 網(wǎng)格門(mén)戶(hù)1.1接受用戶(hù)提供的用戶(hù)證書(shū)，證書(shū)信息包括用戶(hù)編 號(hào)、姓名、登錄密碼、所屬組織等，采用X.509認(rèn)證證書(shū)格式標(biāo)準(zhǔn)書(shū)寫(xiě)， 并交由認(rèn)證中心1.3負(fù)責(zé)對(duì)用戶(hù)的身份進(jìn)行驗(yàn)證；
(1.2) 在本實(shí)例中，認(rèn)證中心1.3主要包括輕量目錄訪問(wèn)協(xié)議(LDAP) 和MyProxy在線(xiàn)證書(shū)服務(wù)器。首先，認(rèn)證中心1.3將接收到的用戶(hù)證書(shū)傳 給LDAP目錄，將此用戶(hù)證書(shū)信息與LDAP目錄中記錄的過(guò)往用戶(hù)認(rèn)證信 息進(jìn)行比對(duì)，如果比對(duì)成功，就給用戶(hù)發(fā)送一個(gè)認(rèn)證通過(guò)的斷言消息，如 果比對(duì)失敗，則給用戶(hù)發(fā)送一個(gè)認(rèn)證失敗的斷言消息。接著，LDAP目錄查 詢(xún)目錄中用戶(hù)屬性信息，根據(jù)用戶(hù)提交的證書(shū)和用戶(hù)的屬性，給用戶(hù)發(fā)送 一個(gè)屬性斷言消息，確定用戶(hù)訪問(wèn)系統(tǒng)的權(quán)限。同時(shí)，為簡(jiǎn)化用戶(hù)自己保存和管理私有密鑰和證書(shū)文件的過(guò)程，認(rèn)證中心1.3使用MyProxy在線(xiàn)證 書(shū)服務(wù)器，保存和管理用戶(hù)證書(shū)，為用戶(hù)取回、更新和創(chuàng)建臨時(shí)短期證書(shū)；
(2) 服務(wù)信息匹配
(2.1) 域信息服務(wù)模塊接收登錄用戶(hù)提交的服務(wù)請(qǐng)求(其中，服務(wù)請(qǐng) 求信息包括服務(wù)名稱(chēng)、服務(wù)編號(hào)、服務(wù)地址、服務(wù)端口、服務(wù)數(shù)據(jù)源位 置等，并以XML的形式進(jìn)行編碼)，根據(jù)服務(wù)請(qǐng)求信息對(duì)自治域內(nèi)的服務(wù) 信息進(jìn)行搜索匹配，(目前的匹配算法主要考慮通過(guò)相同的服務(wù)名稱(chēng)或服務(wù) 編號(hào)進(jìn)行匹配)，并返回滿(mǎn)足請(qǐng)求的自治域內(nèi)的交通網(wǎng)格服務(wù)的WSDL網(wǎng)格 服務(wù)描述文件；
(2.2) 域信息服務(wù)模塊通過(guò)訂閱/通知方式收集域節(jié)點(diǎn)信息服務(wù)模塊c 中的服務(wù)狀態(tài)信息，以支持域作業(yè)管理器的服務(wù)選擇、分配；同時(shí)，域信 息服務(wù)模塊以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(P2P)的形式對(duì)相鄰自治域中的域信息服務(wù)模塊進(jìn)行 數(shù)據(jù)同步復(fù)制；
(3) 工作流建模
(3.1) 工作流引擎1.2提供一個(gè)圖形化的編輯界面輔助用戶(hù)確定業(yè)務(wù) 流程中各服務(wù)之間的過(guò)程關(guān)系(根據(jù)應(yīng)用的業(yè)務(wù)邏輯和所搜索到的WSDL 網(wǎng)格服務(wù)描述文件信息中服務(wù)功能進(jìn)行匹配)，進(jìn)行個(gè)性化的抽象網(wǎng)格工作 流模型建模，完成所搜索到的服務(wù)與工作流中的活動(dòng)之間一一對(duì)應(yīng)關(guān)系的 建立，并以業(yè)務(wù)流程執(zhí)行語(yǔ)言(BPEL)的形式表示其具體網(wǎng)格工作流。
(3.2) 工作流引擎1.2根據(jù)BPEL中服務(wù)與子任務(wù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系得到具 體的可執(zhí)行子作業(yè)信息(包括作業(yè)程序所在自治域、作業(yè)物理地址、作業(yè) 順序等)，將其定義為作業(yè)描述語(yǔ)言(JDL)描述的網(wǎng)格作業(yè)，并動(dòng)態(tài)部署 進(jìn)域作業(yè)管理器。
(4) 作業(yè)的服務(wù)分配
域作業(yè)管理器接受工作流引擎1,2發(fā)送的以簡(jiǎn)單對(duì)象訪問(wèn)協(xié)議(SOAP) 為傳輸協(xié)議的網(wǎng)格作業(yè)請(qǐng)求JDL作業(yè)描述文件，根據(jù)JDL中作業(yè)地址、作 業(yè)名稱(chēng)、作業(yè)與服務(wù)綁定信息完成作業(yè)向服務(wù)的分配。
(5) 服務(wù)的實(shí)例化部署
(5.1 )如果JDL作業(yè)描述文件中定義的是用戶(hù)提交的自編寫(xiě)應(yīng)用程序，那么域作業(yè)管理器首先到用戶(hù)空間中下載此程序，采用Axis提供的資源包 裝工具對(duì)程序進(jìn)行應(yīng)用服務(wù)封裝(將以可執(zhí)行文件EXE形式編譯的自編寫(xiě) 應(yīng)用程序封裝成為Web服務(wù)形式)，并根據(jù)此Web服務(wù)中的WSDL描述注 冊(cè)、安裝，在服務(wù)實(shí)例化后再對(duì)結(jié)果代碼進(jìn)行簽署，防止篡改；
(5.2) 如果JDL作業(yè)描述文件中定義的是系統(tǒng)已開(kāi)發(fā)的交通領(lǐng)域服務(wù)， 那么域作業(yè)管理器直接定位此服務(wù)的位置并進(jìn)行實(shí)例化操作。
(5.3) 接著，域作業(yè)管理器根據(jù)作業(yè)描述中數(shù)據(jù)源的需求信息發(fā)送數(shù) 據(jù)傳輸請(qǐng)求給合適的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)資源服務(wù)模塊d;同時(shí)，把所執(zhí)行的服務(wù)分解 成若干個(gè)并行或串行的計(jì)算任務(wù)，根據(jù)服務(wù)的要求和空閑資源的具體信息
(其中服務(wù)要求信息包括服務(wù)的最小CPU頻率、最少CPU占用率、服務(wù)數(shù) 據(jù)源占用的最小存儲(chǔ)空間、中間數(shù)據(jù)最小存儲(chǔ)空間等，空閑資源信息包括 資源的CPU類(lèi)型、資源的CPU總頻數(shù)、資源的CPU當(dāng)前利用率、資源當(dāng) 前可利用存儲(chǔ)空間大小、資源當(dāng)前可利用內(nèi)存大小等)，選擇一部分滿(mǎn)足服 務(wù)最小要求的計(jì)算節(jié)點(diǎn)資源服務(wù)模塊d參與計(jì)算，并將計(jì)算任務(wù)調(diào)度給參 與計(jì)算的計(jì)算節(jié)點(diǎn)資源服務(wù)模塊d等待數(shù)據(jù)傳輸；
(6) 服務(wù)數(shù)據(jù)源的訪問(wèn) 存儲(chǔ)資源自治域內(nèi)節(jié)點(diǎn)部署了節(jié)點(diǎn)服務(wù)容器b，接受域作業(yè)管理器發(fā)送
的數(shù)據(jù)傳輸請(qǐng)求，創(chuàng)建數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)資源服務(wù)模塊d,按照請(qǐng)求包含的數(shù)據(jù)位置、 數(shù)據(jù)傳輸終點(diǎn)等信息訪問(wèn)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)中的數(shù)據(jù)與文件，并傳輸給逑作業(yè)管理 器指定的對(duì)應(yīng)計(jì)算節(jié)點(diǎn)。其中數(shù)據(jù)訪問(wèn)由開(kāi)放網(wǎng)格服務(wù)架構(gòu)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)接 口 (OGSA-DAI)實(shí)現(xiàn)，包括查詢(xún)、表示轉(zhuǎn)換以及傳輸?shù)热?lèi)活動(dòng)；
(7) 服務(wù)數(shù)據(jù)源的傳輸 傳輸服務(wù)模塊f實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)源存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)資源服務(wù)模塊d與計(jì)算節(jié)點(diǎn)資源服
務(wù)模塊d間的數(shù)據(jù)傳輸，根據(jù)用戶(hù)的傳輸需求信息(如傳輸最小速率、容 錯(cuò)率等)和存儲(chǔ)資源的實(shí)際負(fù)載、網(wǎng)絡(luò)狀況、副本管理機(jī)制等確定傳輸?shù)?br> 屬性設(shè)定，將數(shù)據(jù)傳輸給域作業(yè)管理器分配的實(shí)際計(jì)算節(jié)點(diǎn)資源服務(wù)模塊 d;
(8) 服務(wù)的執(zhí)行與監(jiān)控
(8.1)網(wǎng)格中的指定計(jì)算節(jié)點(diǎn)服務(wù)容器b從域作業(yè)管理器下載代碼執(zhí)行環(huán)境并安裝注冊(cè)，成為了網(wǎng)格中的計(jì)算節(jié)點(diǎn)資源服務(wù)模塊d，等待所需數(shù)
據(jù)的傳輸以執(zhí)行計(jì)算任務(wù)；
(8.2) 域作業(yè)管理器創(chuàng)建的移動(dòng)部署代理，用于監(jiān)控屬于同一計(jì)算程 序的計(jì)算任務(wù)的分布、執(zhí)行和最后的中止，它可以轉(zhuǎn)移到客戶(hù)指定的目的 地執(zhí)行，也可以隨時(shí)改變位置，以便在給計(jì)算任務(wù)提供數(shù)據(jù)或從計(jì)算任務(wù) 得到數(shù)據(jù)時(shí)盡量減少網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)流量；
(8.3) 各個(gè)計(jì)算資源節(jié)點(diǎn)資源服務(wù)模塊d在獲得計(jì)算數(shù)據(jù)后按照部署 的計(jì)算程序執(zhí)行計(jì)算任務(wù)，隨時(shí)向移動(dòng)部署代理反饋狀態(tài)報(bào)告并傳輸至域 作業(yè)管理器供用戶(hù)監(jiān)控及管理；
(9) 服務(wù)結(jié)果存儲(chǔ) 域作業(yè)管理器將計(jì)算結(jié)果匯集并通過(guò)傳輸服務(wù)模塊f傳輸至系統(tǒng)數(shù)據(jù)
庫(kù)中，系統(tǒng)服務(wù)表現(xiàn)層采用C弁.NET技術(shù)編寫(xiě)，使用SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)作 為最終結(jié)果的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。在收集計(jì)算結(jié)果階段，移動(dòng)部署代理可以復(fù)制 或轉(zhuǎn)移到存放結(jié)果數(shù)據(jù)的SQL SERVER所在主機(jī)，有效地控制各個(gè)資源提 供者傳送過(guò)來(lái)的結(jié)果數(shù)據(jù)流，并在存儲(chǔ)最終結(jié)果前再對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
(10) 服務(wù)結(jié)果展示
網(wǎng)格門(mén)戶(hù)1.1通過(guò).NET數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口 (ActiveX Data Objects, ADO.NET)獲取存儲(chǔ)在SQL SERVER數(shù)據(jù)庫(kù)中的計(jì)算結(jié)果，通過(guò)用戶(hù)視圖 的形式展現(xiàn)給用戶(hù)。
(11) 自治域管理
在整個(gè)服務(wù)實(shí)例化流程中，域管理器均負(fù)責(zé)對(duì)自治域內(nèi)的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)資 源和計(jì)算節(jié)點(diǎn)資源進(jìn)行管理，與下層的節(jié)點(diǎn)資源管理服務(wù)模塊e進(jìn)行資源
信息的交互，管理系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)資源的退出與加入，稱(chēng)為存儲(chǔ)資源管理和計(jì) 算資源管理。
在網(wǎng)格服務(wù)實(shí)例化流程步驟(7)中，本發(fā)明涉及到網(wǎng)格的傳輸服務(wù)模 塊f的數(shù)據(jù)傳輸，其GridFTP數(shù)據(jù)傳輸連接創(chuàng)建與傳輸創(chuàng)建過(guò)程如圖4所述
(1) 用戶(hù)首先通過(guò)身份驗(yàn)證登錄傳輸客戶(hù)端，傳輸客戶(hù)端讀取用戶(hù)信 息建立用戶(hù)數(shù)據(jù)空間；
(2) 用戶(hù)在專(zhuān)屬的用戶(hù)數(shù)據(jù)空間中提交數(shù)據(jù)文件傳輸請(qǐng)求，傳輸客戶(hù)端通過(guò)文件邏輯名査詢(xún)節(jié)點(diǎn)文件索引，找出包含此邏輯文件的節(jié)點(diǎn)目錄， 接著通過(guò)節(jié)點(diǎn)信息目錄映射此邏輯文件在存儲(chǔ)資源節(jié)點(diǎn)中的物理地址返回
給用戶(hù)；
(3) 用戶(hù)設(shè)置數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮?shù)，包括注冊(cè)申請(qǐng)緩存空間，指定回調(diào)函 數(shù)，設(shè)定緩存大小、設(shè)定傳輸模式、設(shè)置傳輸數(shù)據(jù)類(lèi)型、設(shè)置服務(wù)器靜止/ 活動(dòng)等，建立傳輸客戶(hù)端與存儲(chǔ)資源節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)定；
(4) GridFTP啟動(dòng)自身的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)從源節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。 需要注意的是與傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)文件傳輸協(xié)議(FTP)的安全模式不同的是
GridFTP協(xié)議包含網(wǎng)格安全基礎(chǔ)架構(gòu)(GSI)的安全機(jī)制，因此在建立連接 時(shí)需要通過(guò)合法證書(shū)的驗(yàn)證來(lái)完成。在這里我們采用Java商業(yè)網(wǎng)格工具包 (Java Commodity Grid Toolkit)所提供的功能和接口，生成并獲取代理證 書(shū)，再將其打包成可以被存儲(chǔ)資源節(jié)點(diǎn)所接受的形式，提交給存儲(chǔ)資源節(jié) 點(diǎn)驗(yàn)證。
在網(wǎng)格服務(wù)實(shí)例化流程中的步驟(8)中，本發(fā)明涉及到系統(tǒng)的自治域 作業(yè)調(diào)度。其作業(yè)管理器中的自治域作業(yè)調(diào)度流程如圖5所示
(1) 在自治域調(diào)度中，作業(yè)管理器將作業(yè)提交到本地作業(yè)調(diào)度器的作 業(yè)隊(duì)列中，同時(shí)向用戶(hù)服務(wù)器發(fā)出運(yùn)行作業(yè)的請(qǐng)求；
(2) 用戶(hù)服務(wù)器與作業(yè)調(diào)度器進(jìn)行周期性通信，當(dāng)用戶(hù)服務(wù)器接收到 作業(yè)請(qǐng)求后，會(huì)根據(jù)作業(yè)的需求通知作業(yè)調(diào)度器所需要的資源數(shù)和資源類(lèi) 型；
(3) 作業(yè)調(diào)度器與節(jié)點(diǎn)執(zhí)行器進(jìn)行通信，探測(cè)每個(gè)資源的狀態(tài)；
(4) 作業(yè)調(diào)度器通知用戶(hù)服務(wù)器可用資源，同時(shí)通過(guò)調(diào)度給作業(yè)分配 所要求的資源；
(5) 用戶(hù)服務(wù)器將作業(yè)發(fā)送到各個(gè)通用運(yùn)行服務(wù)(Geneml Running Service, GRS)中，通用運(yùn)行服務(wù)啟動(dòng)和監(jiān)控作業(yè)的執(zhí)行，并將執(zhí)行結(jié)果返回 給用戶(hù)服務(wù)器。
(6) 通用運(yùn)行服務(wù)通過(guò)數(shù)據(jù)服務(wù)訪問(wèn)由GridFTP傳輸?shù)膱?zhí)行作業(yè)所需 的數(shù)據(jù)。本發(fā)明不僅局限于上述具體實(shí)施方式
，本領(lǐng)域一般技術(shù)人員根據(jù)本發(fā) 明公開(kāi)的內(nèi)容，可以采用其它多種具體實(shí)施方式
實(shí)施本發(fā)明，因此，凡是 采用本發(fā)明的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和思路，做一些簡(jiǎn)單的變化或更改的設(shè)計(jì)，都落入 本發(fā)明保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1、一種基于網(wǎng)格的城市公交信息管理與調(diào)度決策支持系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括主服務(wù)器(1)和位于分布式網(wǎng)格計(jì)算系統(tǒng)內(nèi)的自治域(2.1、2.2、...、2.n)兩部分，n為正整數(shù)，表示自治域的個(gè)數(shù)；主服務(wù)器(1)包括網(wǎng)格門(mén)戶(hù)(1.1)、工作流引擎(1.2)和認(rèn)證中心(1.3)；網(wǎng)格門(mén)戶(hù)(1.1)負(fù)責(zé)提供用戶(hù)訪問(wèn)網(wǎng)格環(huán)境的入口；工作流引擎(1.2)負(fù)責(zé)完成從抽象網(wǎng)格工作流模型到具體網(wǎng)格工作流的工作流實(shí)例化流程，得到具體的可執(zhí)行子作業(yè)信息，最后將子作業(yè)分配給相應(yīng)的域作業(yè)管理器進(jìn)行實(shí)際的作業(yè)執(zhí)行；認(rèn)證中心(1.3)負(fù)責(zé)對(duì)由網(wǎng)格門(mén)戶(hù)(1.1)接收的用戶(hù)身份信息進(jìn)行驗(yàn)證并授予相應(yīng)的系統(tǒng)權(quán)限；自治域(2.1、2.2、...、2.n)中分別包括域信息服務(wù)模塊(3.1、3.2、...、3.n)、域作業(yè)管理器(4.1、4.2、...、4.n)、域管理器(5.1、5.2、...、5.n)以及資源節(jié)點(diǎn)集群(6.1、6.2、...、6.n)；資源節(jié)點(diǎn)集群(6.1、6.2、...、6.n)完成網(wǎng)格資源的構(gòu)建和決策資源的存儲(chǔ)、封裝、注冊(cè)、管理、監(jiān)控與執(zhí)行，是實(shí)現(xiàn)交通決策服務(wù)的場(chǎng)所；域信息服務(wù)模塊(3.1、3.2、...、3.n)負(fù)責(zé)管理與維護(hù)自治域內(nèi)網(wǎng)格元數(shù)據(jù)的信息，實(shí)現(xiàn)自治域的資源視圖；域信息服務(wù)模塊(3.1、3.2、...、3.n)通過(guò)網(wǎng)格門(mén)戶(hù)(1.1)向用戶(hù)提供網(wǎng)格信息服務(wù)，并實(shí)時(shí)更新網(wǎng)格資源信息；各域信息服務(wù)模塊收集本自治域內(nèi)的資源節(jié)點(diǎn)集群報(bào)告的節(jié)點(diǎn)服務(wù)信息，同時(shí)周期性的通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式相互通訊交換各自治域內(nèi)的資源信息，以建立全局的資源映射；域作業(yè)管理器(4.1、4.2、...、4.n)負(fù)責(zé)收集工作流引擎(1.2)提供的作業(yè)請(qǐng)求信息，使用決策資源對(duì)用戶(hù)作業(yè)請(qǐng)求進(jìn)行及時(shí)的響應(yīng)，調(diào)用自治域內(nèi)相應(yīng)的資源節(jié)點(diǎn)集群內(nèi)的資源節(jié)點(diǎn)完成作業(yè)請(qǐng)求執(zhí)行；同時(shí)，在作業(yè)執(zhí)行的過(guò)程中，域作業(yè)管理器接收資源節(jié)點(diǎn)集群的服務(wù)實(shí)時(shí)監(jiān)控信息，通過(guò)資源調(diào)度使網(wǎng)格資源與決策資源獲得合理的分配使用，改善整個(gè)自治域內(nèi)的動(dòng)態(tài)負(fù)載平衡；域管理器(5.1、5.2、...、5.n)負(fù)責(zé)管理自治域內(nèi)虛擬組織的資源，了解虛擬組織中資源的統(tǒng)計(jì)信息和單個(gè)組織的統(tǒng)計(jì)信息，為用戶(hù)提供查詢(xún)、訪問(wèn)資源的統(tǒng)一接口，協(xié)調(diào)資源的共享使用，并與下層的資源節(jié)點(diǎn)集群進(jìn)行資源信息的交互。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)格的城市公交信息管理與調(diào)度決策支 持系統(tǒng)，其特征在于.各資源節(jié)點(diǎn)集群(6.1、 6.2.....6.n)內(nèi)包括相同或不同個(gè)數(shù)的多個(gè)資源節(jié)點(diǎn)(a)，資源節(jié)點(diǎn)(a)分為計(jì)算資源節(jié)點(diǎn)和存儲(chǔ)資源節(jié)點(diǎn)；各資源節(jié)點(diǎn)(a)內(nèi) 均設(shè)置有節(jié)點(diǎn)服務(wù)容器(b)和若干網(wǎng)格資源(h)和決策資源(j);網(wǎng)格資源(h) 是指通用的網(wǎng)格設(shè)備，決策資源(i)是指與交通決策相關(guān)的資源；節(jié)點(diǎn)服務(wù)容器(b)內(nèi)設(shè)置有節(jié)點(diǎn)信息服務(wù)模塊(c)、節(jié)點(diǎn)資源服務(wù)模塊 (d)、節(jié)點(diǎn)資源管理服務(wù)模塊(e)、傳輸服務(wù)模塊(f)和資源監(jiān)控服務(wù)模塊(g);節(jié)點(diǎn)服務(wù)容器(b)負(fù)責(zé)在網(wǎng)格環(huán)境內(nèi)的各個(gè)資源節(jié)點(diǎn)上提供節(jié)點(diǎn)資源服 務(wù)模塊的安裝、部署、運(yùn)行和監(jiān)控的環(huán)境，并為監(jiān)視資源節(jié)點(diǎn)的資源實(shí)時(shí) 狀態(tài)提供支持；節(jié)點(diǎn)信息服務(wù)模塊(c)用于維護(hù)本地節(jié)點(diǎn)資源或服務(wù)元數(shù)據(jù)信息，將資 源注冊(cè)到自治域內(nèi)的節(jié)點(diǎn)上，使得節(jié)點(diǎn)的資源或服務(wù)信息為網(wǎng)格所識(shí)別； 對(duì)于已部署到節(jié)點(diǎn)服務(wù)容器(b)內(nèi)的服務(wù)，節(jié)點(diǎn)信息服務(wù)模塊(c)自動(dòng)收集其 信息；對(duì)于未部署到節(jié)點(diǎn)服務(wù)容器(b)內(nèi)的資源則由資源提供者輸入資源信 息；同時(shí)節(jié)點(diǎn)信息服務(wù)模塊(c)將周期性的向域信息服務(wù)模塊報(bào)告注冊(cè)或收 集到本地節(jié)點(diǎn)的信息；節(jié)點(diǎn)資源服務(wù)模塊(d)負(fù)責(zé)對(duì)網(wǎng)格資源(h)和決策資源(j)進(jìn)行服務(wù)化封 裝，使得資源能以服務(wù)形式供域作業(yè)管理器調(diào)用；節(jié)點(diǎn)資源服務(wù)模塊(d)包 括計(jì)算節(jié)點(diǎn)資源服務(wù)模塊和存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)資源服務(wù)模塊；其中計(jì)算節(jié)點(diǎn)資源服 務(wù)模塊主要負(fù)責(zé)提供網(wǎng)格服務(wù)實(shí)例化流程中的計(jì)算任務(wù)計(jì)算所需的計(jì)算環(huán) 境，存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)資源服務(wù)模塊主要負(fù)責(zé)提供網(wǎng)格服務(wù)實(shí)例化流程中的計(jì)算任 務(wù)所需數(shù)據(jù)源的存儲(chǔ)空間；節(jié)點(diǎn)資源管理服務(wù)模塊(e)負(fù)責(zé)管理與協(xié)調(diào)本資源節(jié)點(diǎn)內(nèi)的各類(lèi)網(wǎng)格資源與決策資源，同時(shí)接收域管理器的實(shí)時(shí)資源控制信息以協(xié)助完成網(wǎng)格全局的資源管理要求；傳輸服務(wù)模塊(f)采用網(wǎng)格文件傳輸協(xié)議GridFTP，負(fù)責(zé)完成作業(yè)過(guò)程中 存儲(chǔ)資源節(jié)點(diǎn)與計(jì)算資源節(jié)點(diǎn)間所需要的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)；資源監(jiān)控服務(wù)模塊(g)負(fù)責(zé)在系統(tǒng)工作時(shí)對(duì)每個(gè)資源節(jié)點(diǎn)集群上資源的 靜態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視，了解整個(gè)網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載及運(yùn)行情況; 資源監(jiān)控服務(wù)模塊(g)周期性的實(shí)時(shí)更新這些動(dòng)態(tài)和靜態(tài)的信息，作為域作 業(yè)管理器進(jìn)行自治域內(nèi)負(fù)載平衡的參考信息；同時(shí)，資源監(jiān)控服務(wù)模塊(g) 收集同一應(yīng)用實(shí)例的資源性能利用情況，對(duì)運(yùn)行中的單一網(wǎng)格應(yīng)用實(shí)例進(jìn) 行性能評(píng)估，反映實(shí)例運(yùn)行過(guò)程中的資源需求和消耗情況，指導(dǎo)工作流引 擎(L2)的動(dòng)態(tài)分配和調(diào)度。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)格的城市公交信息管理與調(diào)度決策支 持系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)按照下述流程進(jìn)行網(wǎng)格服務(wù)實(shí)例化 第1步用戶(hù)身份驗(yàn)證第U步網(wǎng)格門(mén)戶(hù)(l.l展受用戶(hù)提供的用戶(hù)證書(shū)，證書(shū)信息包括用戶(hù) 編號(hào)、姓名、登錄密碼和所屬組織，采用X.509認(rèn)證證書(shū)格式標(biāo)準(zhǔn)書(shū)寫(xiě)， 并交由認(rèn)證中心(1.3)負(fù)責(zé)對(duì)用戶(hù)的身份進(jìn)行驗(yàn)證；第1.2步認(rèn)證中心(1.3)包括輕量目錄訪問(wèn)協(xié)議LDAP和MyProxy在線(xiàn) 證書(shū)服務(wù)器；首先，認(rèn)證中心(L3)將接收到的用戶(hù)證書(shū)傳給LDAP目錄， 將此用戶(hù)證書(shū)信息與LDAP目錄中記錄的過(guò)往用戶(hù)認(rèn)證信息進(jìn)行比對(duì)，如 果比對(duì)成功，就給用戶(hù)發(fā)送一個(gè)認(rèn)證通過(guò)的斷言消息，如果比對(duì)失敗，則 給用戶(hù)發(fā)送一個(gè)認(rèn)證失敗的斷言消息；接著，LDAP目錄查詢(xún)目錄中用戶(hù)屬 性信息，根據(jù)用戶(hù)提交的證書(shū)和用戶(hù)的屬性，給用戶(hù)發(fā)送一個(gè)屬性斷言消 息，確定用戶(hù)訪問(wèn)系統(tǒng)的權(quán)限；同時(shí)，為簡(jiǎn)化用戶(hù)自己保存和管理私有密 鑰和證書(shū)文件的過(guò)程，認(rèn)證中心(1.3)使用MyProxy在線(xiàn)證書(shū)服務(wù)器，保存 和管理用戶(hù)證書(shū)，為用戶(hù)取回、更新和創(chuàng)建臨時(shí)短期證書(shū)；第2步服務(wù)信息匹配第2.1步域信息服務(wù)模塊接收登錄用戶(hù)提交的服務(wù)請(qǐng)求，根據(jù)服務(wù)請(qǐng)求信息對(duì)自治域內(nèi)的服務(wù)信息進(jìn)行搜索匹配，并返回滿(mǎn)足請(qǐng)求的自治域內(nèi)的交通網(wǎng)格服務(wù)的WSDL網(wǎng)格服務(wù)描述文件；第2.2步域信息服務(wù)模塊通過(guò)訂閱/通知方式收集域節(jié)點(diǎn)信息服務(wù)模塊 (c)中的服務(wù)狀態(tài)信息，以支持域作業(yè)管理器的服務(wù)選擇、分配；同時(shí)，域 信息服務(wù)模塊以P2P的形式對(duì)相鄰自治域內(nèi)信息服務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)同步復(fù)制；第3步工作流建模第3.1步工作流引擎(L2)提供一個(gè)圖形化的編輯界面輔助用戶(hù)確定業(yè) 務(wù)流程中各服務(wù)之間的過(guò)程關(guān)系，進(jìn)行個(gè)性化的抽象網(wǎng)格工作流模型建模， 完成所搜索到的服務(wù)與工作流中的活動(dòng)之間一一對(duì)應(yīng)關(guān)系的建立，并以業(yè) 務(wù)流程執(zhí)行語(yǔ)言的形式表示其具體網(wǎng)格工作流；第3.2步工作流引擎(1.2)根據(jù)BPEL中服務(wù)與子任務(wù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系得到 具體的可執(zhí)行子作業(yè)信息，將其定義為作業(yè)描述語(yǔ)言JDL描述的網(wǎng)格作業(yè)， 并動(dòng)態(tài)部署進(jìn)域作業(yè)管理器；第4步作業(yè)的服務(wù)分配域作業(yè)管理器接受工作流引擎(1.2)發(fā)送的以簡(jiǎn)單對(duì)象訪問(wèn)協(xié)議SOAP 為傳輸協(xié)議的網(wǎng)格作業(yè)請(qǐng)求JDL作業(yè)描述文件，根據(jù)JDL中作業(yè)地址、作 業(yè)名稱(chēng)、作業(yè)與服務(wù)綁定信息完成作業(yè)向服務(wù)的分配；第5步服務(wù)的實(shí)例化部署第5.1步如果JDL作業(yè)描述文件中定義的是用戶(hù)提交的自編寫(xiě)應(yīng)用程 序，那么域作業(yè)管理器首先到用戶(hù)空間中下載此程序，采用Axis提供的資 源包裝工具對(duì)程序進(jìn)行應(yīng)用服務(wù)封裝，并根據(jù)此Web服務(wù)中的WSDL描述 注冊(cè)、安裝，在服務(wù)實(shí)例化后再對(duì)結(jié)果代碼進(jìn)行簽署，防止篡改；如果JDL 作業(yè)描述文件中定義的是系統(tǒng)已開(kāi)發(fā)的交通領(lǐng)域服務(wù)，那么域作業(yè)管理器 直接定位此服務(wù)的位置并進(jìn)行實(shí)例化操作；第5.2步域作業(yè)管理器根據(jù)作業(yè)描述中數(shù)據(jù)源的需求信息發(fā)送數(shù)據(jù)傳 輸請(qǐng)求給合適的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)資源服務(wù)模塊(d);同時(shí)，把所執(zhí)行的服務(wù)分解成 若干個(gè)并行或串行的計(jì)算任務(wù)，根據(jù)服務(wù)的要求和空閑資源的具體信息， 選擇滿(mǎn)足服務(wù)最小要求的計(jì)算節(jié)點(diǎn)資源服務(wù)模塊(d)參與計(jì)算，并將計(jì)算任 務(wù)調(diào)度給參與計(jì)算的計(jì)算節(jié)點(diǎn)資源服務(wù)模塊(d)等待數(shù)據(jù)傳輸；5第6步服務(wù)數(shù)據(jù)源的訪問(wèn)節(jié)點(diǎn)服務(wù)容器(b)接受域作業(yè)管理器發(fā)送的數(shù)據(jù)傳輸請(qǐng)求，創(chuàng)建數(shù)據(jù)節(jié) 點(diǎn)資源服務(wù)模塊(d)，按照請(qǐng)求訪問(wèn)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)中的數(shù)據(jù)與文件，并傳輸給域 作業(yè)管理器指定的對(duì)應(yīng)計(jì)算資源節(jié)點(diǎn)；其中數(shù)據(jù)訪問(wèn)由開(kāi)放網(wǎng)格服務(wù)架構(gòu) 的數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口 OGSA-DAI實(shí)現(xiàn)，包括査詢(xún)、表示轉(zhuǎn)換以及傳輸三類(lèi)活動(dòng)；第7步服務(wù)數(shù)據(jù)源的傳輸傳輸服務(wù)模塊(f)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)源存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)資源服務(wù)模塊(d)與計(jì)算節(jié)點(diǎn)資源 服務(wù)模塊(d)間的數(shù)據(jù)傳輸，根據(jù)用戶(hù)的傳輸需求信息和存儲(chǔ)資源的實(shí)際負(fù) 載、網(wǎng)絡(luò)狀況、副本管理機(jī)制確定傳輸?shù)膶傩栽O(shè)定，將數(shù)據(jù)傳輸給域作業(yè) 管理器分配的實(shí)際計(jì)算節(jié)點(diǎn)資源服務(wù)模塊(d);第8步服務(wù)的執(zhí)行與監(jiān)控第8.1步網(wǎng)格中的指定計(jì)算節(jié)點(diǎn)服務(wù)容器(b)從域作業(yè)管理器下載代碼 執(zhí)行環(huán)境并安裝注冊(cè)，作為網(wǎng)格中的計(jì)算節(jié)點(diǎn)資源服務(wù)模塊(d)，等待所需 數(shù)據(jù)的傳輸以執(zhí)行計(jì)算任務(wù)；第8.2步域作業(yè)管理器創(chuàng)建的移動(dòng)部署代理，用于監(jiān)控屬于同一計(jì)算 程序的計(jì)算任務(wù)的分布、執(zhí)行和最后的中止；第8.3步各個(gè)計(jì)算資源節(jié)點(diǎn)資源服務(wù)模塊(d)在獲得計(jì)算數(shù)據(jù)后按照部署的計(jì)算程序執(zhí)行計(jì)算任務(wù)，隨時(shí)向移動(dòng)部署代理反饋狀態(tài)報(bào)告并傳輸至 域作業(yè)管理器供用戶(hù)監(jiān)控及管理； 第9步服務(wù)結(jié)果存儲(chǔ)域作業(yè)管理器將計(jì)算結(jié)果匯集并通過(guò)傳輸服務(wù)模塊(f)傳輸至系統(tǒng)數(shù)據(jù) 庫(kù)中；第10步服務(wù)結(jié)果展示網(wǎng)格門(mén)戶(hù)(l.l)獲取存儲(chǔ)在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的計(jì)算結(jié)果，通過(guò)用戶(hù)視圖的 形式展現(xiàn)給用戶(hù)；在系統(tǒng)進(jìn)行服務(wù)實(shí)例化的整個(gè)流程中，各域管理器負(fù)責(zé)對(duì)自治域內(nèi)的 存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)資源和計(jì)算節(jié)點(diǎn)資源進(jìn)行管理，與下層的節(jié)點(diǎn)資源管理服務(wù)模塊(e) 進(jìn)行資源信息的交互，管理系統(tǒng)中資源節(jié)點(diǎn)中的資源的退出與加入。全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于網(wǎng)格的城市公交信息管理與調(diào)度決策支持系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括主服務(wù)器和位于分布式網(wǎng)格計(jì)算系統(tǒng)內(nèi)的自治域兩部分；主服務(wù)器包括網(wǎng)格門(mén)戶(hù)、工作流引擎和認(rèn)證中心；自治域中分別包括域信息服務(wù)模塊、域作業(yè)管理器、域管理器以及資源節(jié)點(diǎn)集群；本發(fā)明著重解決兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題一是如何在已有的網(wǎng)格環(huán)境中部署交通應(yīng)用服務(wù)，即服務(wù)網(wǎng)格化部署；二是如何利用已有服務(wù)進(jìn)行公交決策支持，即網(wǎng)格服務(wù)實(shí)例化流程。通過(guò)采用網(wǎng)格來(lái)規(guī)范構(gòu)建城市交通決策支持系統(tǒng)，將各種決策資源封裝成網(wǎng)格服務(wù)，分布在相對(duì)獨(dú)立的各個(gè)網(wǎng)格計(jì)算節(jié)點(diǎn)上，實(shí)行多節(jié)點(diǎn)的協(xié)同調(diào)度，本系統(tǒng)具有高資源共享、高吞吐率計(jì)算和高協(xié)同工作的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04L29/06GK101587639SQ20091006279
公開(kāi)日2009年11月25日 申請(qǐng)日期2009年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月23日
發(fā)明者鑫 姚, 尚 楊, 柳晶晶, 流 洪, 煜 王, 郝語(yǔ)嘉, 琛 陳, 陳學(xué)廣, 輝 黃, 龔靜雯 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)