面向TD-LTE的轨道交通大数据集群调度系统的设计与实现

摘要

面向TD-LTE的轨道交通大数据集群调度系统(RTCDS)是轨道交通集群通信系统的主要系统之一，为轨道交通集群通信系统的ATS信息和时钟信息的接收和传输提供了唯一的通道，保障了任务的实时调度及整个集群通信系统间的时间统一。随着城市轨道交通的蓬勃发展，轨道交通集群产生的数据量日益庞大，如何保证在海量数据下系统的读写性能，这已经成为轨道交通系统亟需解决的一大重要问题。目前较多城市的轨道交通系统选择Oracle来实现海量数据的高效存储。然而昂贵的数据库购置成本成为影响轨道交通系统进一步发展的重要因素。本文在免费的Mysql数据库之上构建数据仓储能力，并通过数据分片中间件来实现数据的分片存储，从而在保证数据读写性能的前提下降低轨道交通集群系统的运维成本，促进轨道交通系统的进一步发展。 此外，负载均衡调度是轨道交通集群调度系统的一大核心功能，海量任务的实时、高效、均衡调度对轨道交通系统的可靠运行起着至关重要的作用。目前的负载均衡算法分为静态型和动态型，相比于静态型算法，动态型算法基于集群节点的实时负载情况，能够进行更加合理的任务调度。由于轨道交通集群调度系统的历史原因，无法获取各个子系统的实时负载情况。因此，本系统选择启发式蚁群算法，通过信息素浓度作为各个节点负载程度的依据，从而实现动态型的负载均衡调度。仿真测试结果表明，在轨道交通领域，基于蚁群算法的负载均衡调度算法比遗传算法、Min-Min算法、Max-Min算法具有更高的任务吞吐量。

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