网格环境下铁路信息系统体系结构建模及验证方法研究

摘要

网格环境下铁路信息系统体系结构是系统的组成、结构及其之间的关系的阐述，对系统的设计、建设、运维和演化具有重要的指导作用，是系统综合集成的关键技术。论文从网格环境下铁路信息系统体系结构、体系结构多视图模型以及体系结构合理性验证方法三方面内容展开研究。论文主要工作及创新点总结如下:
　　(1)研究建立网格环境下铁路信息系统体系结构。通过对网格环境下铁路信息服务的分析，给出网格环境下铁路信息系统的概念，指出系统的功能需求;以此为基础，建立网格环境下铁路信息系统体系结构的概念模型，采用OGSA架构以面向服务的思想构建了由支撑环境层、网格资源层、网格中间件层、网格服务层以及网格应用层组成的网格环境下铁路信息系统体系结构，同时对该体系结构的层次逻辑关系、各层的构成组件以及主要功能等进行深入地研究，对基于网格的铁路信息服务支撑环境、网格资源层的资源封装与服务构造、网格中间件层的服务实现与服务协同、网格服务层的资源管理与任务管理、网格应用层的铁路信息服务应用体系进行了详细的阐述。以此作为网格环境下铁路信息系统顶层设计的指导。
　　(2)研究构建网格环境下铁路信息系统体系结构多视图模型。通过对基于多视图体系结构描述的分析，构建基于多视图体系结构描述概念模型，提出基于多视图的体系结构描述方法;借鉴Zachman框架的设计思想，建立网格环境下铁路信息系统体系结构描述框架矩阵，运用基于多视图的体系结构描述方法，确定由任务视图、业务视图、服务视图和系统视图组成的多视图组合对网格环境下铁路信息系统体系结构进行描述，详细分析视图之间的关系、视图的作用和内容，对视图的视图模型组成进行研究，构建体系结构多视图模型体系;对视图模型进行构建，建立由四类视图十九个视图模型组成的网格环境下铁路信息系统体系结构多视图模型，清晰呈现出网格环境下铁路信息系统体系结构的全貌。
　　(3)研究提出网格环境下铁路信息系统体系结构合理性验证方法。通过对网格环境下铁路信息系统体系结构合理性验证的分析，给出体系结构合理性验证的概念，明确体系结构合理性验证的内容;借鉴软件工程的思想，提出并定义由体系结构系统耦合率、内聚率和相对复杂性构成的体系结构合理性验证度量指标，给出每个度量指标的度量方法，通过对度量指标的加权综合，建立体系结构合理性验证模型，实现对体系结构合理性的验证。

目录

声明

致谢

摘要

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 研究综述

1．2．1 国内外研究概况

1．2．2 研究现状总结与分析

1．3 研究目标与主要内容

1．3．1 研究目标

1．3．2 研究内容

1．4 论文组织结构

2 铁路信息服务及网格

2．1 铁路信息服务

2．1．1 铁路信息服务现状

2．1．2 铁路信息服务现状分析

2．1．3 铁路信息服务发展趋势

2．2 网格

2．2．1 网格的概念及演化

2．2．2 网格体系结构的演进

2．2．3 网格支撑技术

2．3 网格与铁路信息服务

2．3．1 网格对铁路信息服务的影响

2．3．2 基于网格的铁路信息服务需求

2．3．3 网格环境下铁路信息服务研究体系

2．4 本章小结

3 网格环境下铁路信息系统体系结构研究

3．1 网格环境下铁路信息系统

3．1．1 网格环境下铁路信息系统

3．1．2 网格环境下铁路信息系统功能需求

3．2 网格环境下铁路信息系统体系结构架构思想

3．2．1 体系结构的概念

3．2．2 典型的网格体系结构模式

3．2．3 OGSA架构思想

3．3 网格环境下铁路信息系统体系结构

3．3．1 体系结构概念模型

3．3．2 体系结构构建

3．3．3 体系结构层次分析

3．3．4 体系结构特征

3．4 网格环境下铁路信息系统服务模式

3．4．1 服务模式分析

3．4．2 服务模式要素关系

3．4．3 服务模式构建

3．4．4 服务模式特征

3．5 本章小结

4 网格环境下铁路信息系统体系结构多视图模型研究

4．1 基于多视图的体系结构描述方法

4．1．1 多视图体系结构描述方法的提出

4．1．2 基于多视图的体系结构描述概念模型

4．1．3 基于多视图的体系结构描述方法

4．2 网格环境下铁路信息系统体系结构多视图模型

4．2．1 体系结构描述视图组成

4．2．2 体系结构多视图模型体系

4．2．3 体系结构视图模型构建过程

4．3 网格环境下铁路信息系统体系结构视图模型构建

4．3．1 任务视图模型构建

4．3．2 业务视图模型构建

4．3．3 服务视图模型构建

4．3．4 系统视图模型构建

4．4 网格环境下铁路信息系统体系结构视图模型之间关系

4．5 本章小结

5 网格环境下铁路信息系统体系结构合理性验证方法

5．1 网格环境下铁路信息系统体系结构合理性验证模型

5．1．1 体系结构合理性验证

5．1．2 体系结构合理性验证度量指标

5．1．3 体系结构合理性验证模型

5．2 网格环境下铁路信息系统体系结构系统耦合率度量

5．2．1 相关研究

5．2．2 体系结构系统耦合率度量方法

5．2．3 理论验证

5．3 网格环境下铁路信息系统体系结构系统内聚率度量

5．3．1 相关研究

5．3．2 体系结构系统内聚率度量方法

5．3．3 理论验证

5．4 网格环境下铁路信息系统体系结构系统相对复杂性度量

5．4．1 相关研究

5．4．2 体系结构系统相对复杂性度量方法

5．4．3 复杂性性质

5．5 本章小结

6 应用研究

6．1 网格环境下铁路货物运输过程管理系统

6．1．1 铁路货物运输过程分析

6．1．2 网格环境下铁路货物运输过程管理系统

6．2 网格环境下铁路货物运输过程管理系统体系结构视图模型构建

6．2．1 业务活动模型(BV2)

6．2．2 业务节点连接描述(BV1)

6．2．3 系统接口描述(SV1)

6．2．4 系统功能描述(SV4)

6．2．5 系统数据交换矩阵(SV6)

6．3 网格环境下铁路货物运输过程管理系统体系结构合理性验证

6．3．1 体系结构系统耦合率计算

6．3．2 体系结构系统内聚率计算

6．3．3 体系结构系统相对复杂性计算

6．3．4 体系结构系统合理性验证

6．4 本章小结

7．1 研究结论

7．2 研究展望

参考文献

作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果

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