公路管理數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)及其實現(xiàn)技術.pdf

1、現(xiàn)代公路管理是一個復雜的系統(tǒng)分析、管理、控制與決策過程，它需要強有力的信息支撐系統(tǒng)溝通各個獨立的業(yè)務操作處理系統(tǒng)(OLTP)，以實現(xiàn)現(xiàn)代公路科學化管理所需要的綜合分析能力；但是，現(xiàn)有的公路管理業(yè)務操作處理系統(tǒng)是由一些分散的、獨立的、異構的計算機信息管理系統(tǒng)組成的龐大體系，這個體系中雖然積累了大量的公路管理所需要的各種各樣信息，由于沒有一套有效的管理與分析方法，這些大量的信息成為“數(shù)據(jù)的海洋”而難以支撐現(xiàn)代公路管理的分析需求。因

2、而，在信息社會的條件下，如何響應國家ITS體系結構中系統(tǒng)整合思想，集成這些分散、獨立、異構的公路管理業(yè)務操作處理系統(tǒng)，提出大容量公路管理數(shù)據(jù)的有效管理方法，利用數(shù)據(jù)資源，充分挖掘信息潛力，提高公路管理水平與效率，降低管理成本已成為當前公路管理中面臨的巨大挑戰(zhàn)問題。本質上講，這是一個探討眾多公路業(yè)務處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成、集成后數(shù)據(jù)的管理與共享、數(shù)據(jù)分析等具體需求問題的對策論，這三大問題是聯(lián)系現(xiàn)實需求與對策方案的中間杻帶，其關系如圖

3、1： 圖1 本論文的問題與技術方案之間的對策關系 本論文以此為出發(fā)點展開，主要內容有： 第一章是緒論，對本論文的研究背景、需求、國內外相關研究與進展、研究總體內容與技術路線進行說明，并說明本論文的主要創(chuàng)新點。 第二章，概述了現(xiàn)代公路管理主要內容及公路管理決策的復雜性，總結出信息社會條件下挖掘信息潛力需求與信息化現(xiàn)狀之間的矛盾，比較分析了各種技術方案，得到利用數(shù)據(jù)倉庫技術解決公路管理信息化現(xiàn)狀需求問題是最

4、佳選擇的結論，并對建設開發(fā)這一系統(tǒng)的戰(zhàn)略意義進行分析。 第三章，從宏觀層面提出公路管理數(shù)據(jù)倉庫的總體體系結構、實現(xiàn)方案，并對數(shù)據(jù)模型的整體設計進行研究，主要包括主題、粒度、元數(shù)據(jù)及通過元數(shù)據(jù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的技術方案。本章有三大內容：一是省級公路管理的體系結構，首先剖析美國VDOT數(shù)據(jù)倉庫工程的體系結構，其次分析數(shù)據(jù)倉庫體系結構的一般設計理論演變，結合公路管理體制及國家ITS體系結構，提出省級公路管理數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)的體系結構

5、；二是，分析現(xiàn)有數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型設計理論基礎上，提出數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)集市集成設計方案，特別是數(shù)據(jù)集市多維數(shù)據(jù)模型(DDM)的因果設計方法，并應用于公路管理具體事例中；三是，對元數(shù)據(jù)組織結構進行分析，借鑒地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享技術方案提出公路管理元數(shù)據(jù)結構，并提出實現(xiàn)公路管理數(shù)據(jù)共享的元數(shù)據(jù)方案：以公路管理數(shù)據(jù)為基礎，建立依主題查詢的公路管理元數(shù)據(jù)查詢與檢索系統(tǒng)，提供數(shù)據(jù)的共享應用。 第四章、第五章、第六章是本文的核心內

6、容，主要探討進行公路管理數(shù)據(jù)分析的技術與實現(xiàn)方案，并以具體的工程問題提供解決的步驟與思路。 第四章，結合公路管理領域問題，提出基于數(shù)據(jù)倉庫技術進行數(shù)據(jù)分析的總體方案，一個是公路管理多維分析實現(xiàn)技術與應用，另一個是公路管理專用數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)的總體結構框架，包括它與一般數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)的區(qū)別、實現(xiàn)步驟、戰(zhàn)略評估與應用領域等諸多問題。作為深度數(shù)據(jù)分析的有效工具，公路管理專用數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn)公路管理中潛在的模式、規(guī)則等知識。第五

7、章對這一問題進一步深入分析。 第五章，專門討論公路管理專用數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)實現(xiàn)技術，主要基于以下內容(模型) (1) 基于公路養(yǎng)護的時間序列周期模式挖掘、序列模式挖掘； (2) 基于工程管理的關聯(lián)分析、決策樹分類預測技術等； (3) 征費中報停欺詐車輛的特征分析； (4) 公路管理專用數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)中相關問題的進一步討論 第六章，主要是探討研究公路管理空間數(shù)據(jù)倉庫實現(xiàn)技術。首先以實際問題引入公路管理空

8、間數(shù)據(jù)倉庫實現(xiàn)中存在的問題，主要是如何在多維模型中同時嵌入時間維與空間維，為了解決這一問題，提出在現(xiàn)有的GIS-T基礎上嵌入時間概念建立時空數(shù)據(jù)模型。并以時空多維數(shù)據(jù)模型為基礎：探討多維分析實現(xiàn)方案，另一方面，概述了國內外利用空間數(shù)據(jù)挖掘技術解決空間分析問題的基本方案與思路，給出實施公路管理空間數(shù)據(jù)挖掘的基本步驟，對實現(xiàn)過程的相關問題進行深入分析，特別基于公路管理的空間謂詞與空間函數(shù)。最后，給出如何把空間數(shù)據(jù)挖掘技術應用到道路