公路管理數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)技術(shù).pdf

1、現(xiàn)代公路管理是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)分析、管理、控制與決策過(guò)程，它需要強(qiáng)有力的信息支撐系統(tǒng)溝通各個(gè)獨(dú)立的業(yè)務(wù)操作處理系統(tǒng)(OLTP)，以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代公路科學(xué)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(wù)操作處理系統(tǒng)是由一些分散的、獨(dú)立的、異構(gòu)的計(jì)算機(jī)信息管理系統(tǒng)組成的龐大體系，這個(gè)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(méi)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(huì)的條件下，如何響應(yīng)國(guó)家ITS體系結(jié)構(gòu)中系統(tǒng)整合思想，集成這些分散、獨(dú)立、異構(gòu)的公路管理業(yè)務(wù)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(dāng)前公路管理中面臨的巨大挑戰(zhàn)問(wèn)題。本質(zhì)上講，這是一個(gè)探討眾多公路業(yè)務(wù)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(wèn)題的對(duì)策論，這三大問(wèn)題是聯(lián)系現(xiàn)實(shí)需求與對(duì)策方案的中間杻帶，其關(guān)系如圖

3、1： 圖1 本論文的問(wèn)題與技術(shù)方案之間的對(duì)策關(guān)系 本論文以此為出發(fā)點(diǎn)展開(kāi)，主要內(nèi)容有： 第一章是緒論，對(duì)本論文的研究背景、需求、國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究與進(jìn)展、研究總體內(nèi)容與技術(shù)路線進(jìn)行說(shuō)明，并說(shuō)明本論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)。 第二章，概述了現(xiàn)代公路管理主要內(nèi)容及公路管理決策的復(fù)雜性，總結(jié)出信息社會(huì)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(shù)方案，得到利用數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)解決公路管理信息化現(xiàn)狀需求問(wèn)題是最

4、佳選擇的結(jié)論，并對(duì)建設(shè)開(kāi)發(fā)這一系統(tǒng)的戰(zhàn)略意義進(jìn)行分析。 第三章，從宏觀層面提出公路管理數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的總體體系結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)方案，并對(duì)數(shù)據(jù)模型的整體設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，主要包括主題、粒度、元數(shù)據(jù)及通過(guò)元數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的技術(shù)方案。本章有三大內(nèi)容：一是省級(jí)公路管理的體系結(jié)構(gòu)，首先剖析美國(guó)VDOT數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)工程的體系結(jié)構(gòu)，其次分析數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)的一般設(shè)計(jì)理論演變，結(jié)合公路管理體制及國(guó)家ITS體系結(jié)構(gòu)，提出省級(jí)公路管理數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

5、；二是，分析現(xiàn)有數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)上，提出數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與數(shù)據(jù)集市集成設(shè)計(jì)方案，特別是數(shù)據(jù)集市多維數(shù)據(jù)模型(DDM)的因果設(shè)計(jì)方法，并應(yīng)用于公路管理具體事例中；三是，對(duì)元數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，借鑒地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享技術(shù)方案提出公路管理元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并提出實(shí)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(chǔ)，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(yīng)用。 第四章、第五章、第六章是本文的核心內(nèi)

6、容，主要探討進(jìn)行公路管理數(shù)據(jù)分析的技術(shù)與實(shí)現(xiàn)方案，并以具體的工程問(wèn)題提供解決的步驟與思路。 第四章，結(jié)合公路管理領(lǐng)域問(wèn)題，提出基于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的總體方案，一個(gè)是公路管理多維分析實(shí)現(xiàn)技術(shù)與應(yīng)用，另一個(gè)是公路管理專用數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框架，包括它與一般數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)的區(qū)別、實(shí)現(xiàn)步驟、戰(zhàn)略評(píng)估與應(yīng)用領(lǐng)域等諸多問(wèn)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(shí)。第五

7、章對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)一步深入分析。 第五章，專門(mén)討論公路管理專用數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)，主要基于以下內(nèi)容(模型) (1) 基于公路養(yǎng)護(hù)的時(shí)間序列周期模式挖掘、序列模式挖掘； (2) 基于工程管理的關(guān)聯(lián)分析、決策樹(shù)分類預(yù)測(cè)技術(shù)等； (3) 征費(fèi)中報(bào)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(guān)問(wèn)題的進(jìn)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(cāng)庫(kù)實(shí)現(xiàn)技術(shù)。首先以實(shí)際問(wèn)題引入公路管理空

8、間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)實(shí)現(xiàn)中存在的問(wèn)題，主要是如何在多維模型中同時(shí)嵌入時(shí)間維與空間維，為了解決這一問(wèn)題，提出在現(xiàn)有的GIS-T基礎(chǔ)上嵌入時(shí)間概念建立時(shí)空數(shù)據(jù)模型。并以時(shí)空多維數(shù)據(jù)模型為基礎(chǔ)：探討多維分析實(shí)現(xiàn)方案，另一方面，概述了國(guó)內(nèi)外利用空間數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)解決空間分析問(wèn)題的基本方案與思路，給出實(shí)施公路管理空間數(shù)據(jù)挖掘的基本步驟，對(duì)實(shí)現(xiàn)過(guò)程的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)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(shù)應(yīng)用到道路