基于SOA的智能交通综合信息平台集成研究

1、基于soa的智能交通综合信息平台集成研究摘要：分析了当前各its子系统的状况，以及 建设智能交通综合信息平台的重要性和必要性；介绍 了 soa和webservices计算技术；提岀了基于soa的 智能交通综合信息平台的集成架构、优势、集成的重 点和难点；并对该平台的实现作了分析。关键词：面向服务架构；智能交通；综合信息平 台；数据共享与交互中图分类号：tp319文献标志码：a文章编号：1006-822&2011)12-63-030引言交通作为国家的经济大动脉，在国民生活和国民 经济中发挥着重要作用。随着二十世纪九十年代电子 信息技术的发展，智能运输系统即its也得到了迅速 发展。然而，

2、就its的整体布局和持续推进来看，its 系统的孤立和分割建设是一个突出的问题。一方面， 城市不同实体间建立的its子系统彼此独立，相互异 构，形成纵向分割；在更大的层面上看，城市之间又 各自建立各自的its系统，使得its系统之间也存在纵 向的分割，被分割的系统之间不能整合，缺乏协作能 力。另一方面，its系统所采集和使用的城市交通信息 被横向分割在各个its子系统之间，这些系统的信息 彼此不能交换、共享，不能面向一些综合性、协作性 要求较高的应用，不能对各类交通数据进行综合统计 分析、不能发挥辅助决策作用，造成现有资源难以利 用或不能充分利用的尴尬局面。国外的成功经验表明，当its发展到一

3、定阶段， 就应该扩展高层次的交通信息服务，分散的、孤立的 its系统不可能有大作为。its发展的当务之急是必须 在技术上解决好系统整合、信息交换、深加工和共享 的问题。建立交通综合信息平台是解决该问题的主要 途径，它可实现多个交通部门之间、多个its应用系 统间的有机整合，实现对来自各个不同its数据源的 数据进行采集、存储、共享和交互。智能交通综合信 息平台是智能交通系统its的信息枢纽，是各组成部 分之间信息互通的桥梁，是对整个地区交通信息系统 共用数据组织结构和传输形式的一种规范化定义，以 及一个对共用数据进行组织、存储、查询、通信等管 理服务的数据仓库。1 soa 和 web serv

4、ices1. 1面向服务的体系架构soasoa面向服务的体系架构是一种在计算环境中设 计、开发、部署和管理服务的组件模型，是粗粒度、 松散耦合的服务架构，它将应用程序的不同功能单元 通过这些单元之间定义良好的接口和契约联系起来。 接口是采用中立的方式进行定义的，它独立于实现服 务的硬件平台、操作系统和编程语言。基于这种模型 的应用程序的不同功能单元可以以一种统一和通用的 方式进行交互，不必考虑其后台具体的实现技术，运 行平台等，从而最大限度地重用了应用程序中的服务, 提高了 it适应性和效率。soa体系结构中共有三种角 色，分别是服务提供者、服务代理者、服务请求者， 对应有服务发布、服务查找、

5、服务绑定和调用等3种 操作。随着物联网技术的发展，各种原本封闭的资源 将以服务的形式开放出来，加上互联网上的原有资源 以及新出现的资源，soa的价值将更加巨大。soa为解决异构资源的统一访问提供了很好的架 构，是传统的面向对象模型的替代模型。它与web服 务和一系列的公认的面向服务的原则一起，发展成为 崭新的架构平台。soa被誉为是下一代web服务的基 础架构，目前已成为计算机信息领域的一个新的发展 方向。构建并实现系统中的服务以一种通用的方式进 行交互。12 web services是构建soa的理想平台 实现soa的技术有很多，包括web services、sessionbean>

6、jini 等，但 web services 已经成为实现soa的主要技术。web services是一个崭新的分布式计算模型，是web数据和信息集成的有效机制。它基于xml、soap、wsdl、uddi等协议，可动态地描述、 开发、发布、发现和调用跨平台、跨系统的各种分布 式应用。web服务技术是分布式计算技术通向计算时 代的一个非常重要的里程碑，被称为internet上的第3 次革命。web services,包括 soap、wsdl、uddi 以 及补充的web services等规范，是一套开放的标准， 它将促进soa被广泛采纳，并成为新一代面向服务开 发的基础，能进一步实现运算能力上的

7、分享。它可以 结构化地呈现信息，从而使各种网络软硬件设备通过 xml文档实现无缝的链接。透过webservices，任何应用程序可在网络上顺利地整合在一起。webservices 利用标准的网络协议来传送xml信息，是一种便利的 沟通机制，因此任何程序语言、中间层组件或平台可 以很容易地整合进来。借助于web service可以快速、低成本地集成各部门、各应用系统。web服务的各种 协议结构如图1所示。web services之前的分布式架构技术主要包括 corba、dcom、com+、rmi等，运作也非常顺利。 但这些系统的一个共同的缺陷是要求服务客户端与系 统提供的服务必须是紧耦合，这将会

8、导致一端的执行 机制发生变化另一端便会崩溃。而web services,采 用的是xml技术，彼此是松散耦合的，可用标准的 internet协议来访问，它具有以组件为基础的开发模式 和web的出色性能，通过网络协议和数据格式可以在 不关心功能如何实现的情况下重复使用，并且web服 务的用户可以使用任何语言在任何平台上完成相应的 功能。随着安全性、可靠性、事务性、元数据管理及编 制等相应的新的web服务标准的提出，web服务应用 必将扩展到更广范的领域。它可以始终如一地提供健 壮的、可重用的服务，以促成信息技术与业务需求的 配合与协调，并可以降低成本，更容易地集成信息系 统，以及实现业务流程的自

9、动化，是实soa的理想平台。2基于soa的智能交通综合信息平台集成2. 1soa下构建智能交通信息平台的优势2. 1. 1构建原则web services提供的是业务功能而非技术功能， 是一个能满足公共需求的功能；并可在不同的应用程 序中重用，即soa中的服务是无缝地提供给服务者使 用的。通过组件对象的分布和运行重用，在使用者连 接到一个soa实例后，服务使用者可以无缝地使用服 务。将智能交通的各个子系统的业务服务作为soa的 构建模型，可以实现工作流程和业务眼务面向服务的 转化。2. 1. 2技术和平台的无关性各个its子系统的平台构建技术中包含有：net、 j2ee,分布式技术ejb、co

10、rba、com+等，传输机制 包括：同步传输和异步传输，以及分布式体系架构中 的web服务实现技术等等，使用soa可以自然地抽 象和隐藏掉以上特殊平台和技术的专有属性，实现技 术环境的一致和标准化。2. 1. 3支持异构系统使用当前的web服务架构，采用消息转发的模式 进行系统问的通信，各个应用系统问可以采用不同的 系统开发技术。服务器端可以采用j2ee或iis服务器、 自身的软件服务器，也可以是公开的服务器格式协议。通过服务参数，调用模式之间的转换， 可以实现异构系统的部署。2.2智能交通系统现状及智能交通综合信息平台 集成的重点每个城市的its,涉及到公安交通管理、交通、规 划、公交、出租

11、车、货运、市政管理等多个部门的职 能，每一个部门既是its的数据源，又是its信息的需 求者，只有各相关部门协调配合、协同行动起来，在 一定的机制和技术手段上充分实现部门间的信息共享, 城市its才可能顺利建设和发展，its才能真正在提高 城市交通管理与服务水平，提高城市交通系统运行效 率，缓解交通拥堵，站在城市大交通的高度来提供科 学的决策支持等方面发挥应有的作用。各交通部门间业务联系紧密，但由于我国管理的 条块分割，分属不同部门的千差万别的its应用系统 所实现的平台不同、业务流程不同、数据格式各异、 实现技术也不同。为提高各相关部门的业务协同处理 能力和工作效率，需要对各部门的信息系统进

12、行集成， 形成智能交通综合信息平台，以便统一、透明地操作 不同交通部门its系统问的数据，使用户可以透明地 访问各个应用程序，实现数据共享，同时也让系统为 交通部门数据的综合利用和业务决策提供基础和依据。如何通过智能交通综合信息平台实现各交通部门 间交通信息系统的有效集成，使来自不同部门、不同 系统、不同设备、不同时段的性质内容各异、格式千 差万别的海量数据通过智能交通综合信息平台实现信 息交换和共享，这是智能交通综合信息平台集成的重 点和难点。2. 3智能交通综合信息平台集成架构针对智能交通综合信息平台集成的需求，我们提 出了，基于soa的智能交通综合信息平台集成架构如 图2所示，它由分布异

13、构数据源层、业务逻辑层、应 用层等3层组成，可解决各部门its子系统间信息通 信和数据共享的问题。多个交通数据源系统如公安、运输、建委、交通 等的its子系统都采用了不同的开发技术、不同的开 发平台和不同的数据库平台，本集成可以解决不同系 统不兼容的技术问题，协调不同系统的数据差别和数 据交互模式。2. 4智能交通信息集成平台的soa总线架构技 术在soa的体系结构中，所有的功能都是用服务的 形式注册使用和发布的。面向服务的体系结构中共有 服务提供者、服务调用者和服务注册者。其中服务提 供者负责服务功能的具体实现，并通过服务操作将所 提供的服务发布到服务注册者上，当接收到服务调用 者的调用请求

14、时，执行所请求的服务。服务调用者是 服务的发起者，它首先在服务注册处查找符合条件的 服务，以获得需要的功能。服务注册者负责为服务提 供者注册服务，提供对服务的分类和查找功能，以便 眼务调用者发现服务。3基于soa的智能交通信息平台集成实现3. 1系统架构的实现形式在集成框架中，各智能交通子系统的交通数据源 对应着集成体系结构中的异构数据源层。各子系统为 使自己能够加入到信息集成平台中，使一些共享的信 息能够让欲集成的业务模块了解和利用，就要首先从 资源系统中提取共享数据，生成相应的xml文档，并 放在服务器上。web服务对xml文档进行监听，将监 听到的xml数据外置到互联网；并且通过监听的方

15、法 监听数据的变化，及时反映到其他系统，以保证数据 的一致性。这种将共享系统与共享数据分离，又使他 们有机联系的方法，减少了资源系统暴露在互联网下 的风险。业务逻辑层则对所有信息实现总的控制，提 供web service服务，并负责不同系统的共享的服务资源的注册、存储、管理、查询以及发布，将相应的数 据存储在综合数据库或数据仓库中，以实现全局的信 息共享和数据交换。使得统一合作的子系统成为一个 整体，不让非合作组织的成员共享。集成平台同时提 供web服务，将所有共享的信息通过web服务的形 式对外发布，实现了应用层的功能，也保证了各系统 的安全。3. 2智能交通信息综合平台集成实现的关键点.

16、智能交通信息综合平台集成实现的关键点体现在 用webservices实现信息集成和交互以及web服务器 的架构两点上。面向服务的集成提供了一个抽象的接 口，系统通过该接口与其他系统交互，而不是使用底 层的协议和自定义的接口来规定系统与其他系统的交 互。系统只需要以服务的形式出现，选择与其交互的 系统，能够简单地发现那些服务，在运行时与其绑定。 web系统间通过互联网互访时，数据都是基于xml 形式的，当获得xml文档后，只需要通过强类型转化 即可将xml文档映射成数据库中数据表一样的结构, 以供web应用程序以及其他子系统使用。在web service中添加一个web方法即可处置xml文档。在

17、 web服务器架构方面，采用web服务来实现。web 服务体系使用wsdl描述服务，使用uddi发布和查找 服务，我们采用soap协议执行服务调用，模块之间 完全是低耦合的，只有在请求者需要服务时才动态地 绑定服务提供者。另外，web服务是可组合和可重用 的，并且采用soap执行服务调用及xml作为消息格 式，具有跨平台特性。本文采用iis服务器构建soa 平台，实现采用.net平台 web serviceso对于图2所示的集成架构，无论原有的数据源系 统是基于何种平台采用何种技术实现的，在对外接口 上都用统一的对象模型web services进行封装。新的 功能可以直接设计为一个web se

18、rvices,已有的功能 可以进行接口转换和封装。在未来的业务需求变更后, 不必对整个系统进行修改，只需要变更相应的模块， 并将其封装成服务后发布。这样减少了系统维护的工 作量，更便于与其他系统的集成。通过定义web services的接口描述wsdl文档，并把wdsl文档描述 的内容映射到uddi数据结构中去注册。当服务请求 者请求获取数据服务时，首先需要到uddi注册库访 问该服务的注册信息，然后访问该服务的wsdl文档, 并生成本地对象。各业务就通过此对象与web services 进行交互。如果web services的内部结构和实现发生 了改变，只要wsdl描述保持不变，整个系统就不需 要做任何变化。4结束语本文提出并实现的智能交通综合信息平台可以有 效解决各智能交通系统的数据共享和交换问题，可扩 展和集成现有的和未来的各交通管理系统的功能，提 高交通系统的智能化水平，实现各系统的数据