分散自律调度集中系统综合维护子系统的研究

摘要

伴随着社会经济的高速发展，铁路运输在满足国家客货运输大环境和个人出行小环境方面有着得天独厚的优势，成为交通运输业发展的核心。CTC系统作为必备的行车设备，是现代化调度指挥体系中不可分割的一部分，是铁路高效化、智能化、安全可靠运行的重要技术支撑。同时 CTC又是一个大规模广域网系统，设备数量和种类多，网络结构复杂，应用软件功能覆盖面广，当 CTC系统出现故障时，仅仅依靠传统的人工巡视排查的手段已经很难满足系统维护的需求，当出现故障时，调度员将无法了解现场情况，无法下达指挥指令，直接影响行车安全和行车效率，影响运输效益。
　　正是基于调度集中系统在铁路调度指挥工作中的重要作用，如何保证调度集中系统高效稳定的运行成了当前研究领域的热点问题。本文查阅、分析、整理了国内外相关参考文献和资料，结合调度集中系统综合维护管理业务需求，以调度集中系统主机服务器设备、网络设备、操作系统、中间件、数据库管理系统、应用软件等为研究对象，采用改进型集中式贪婪算法的SNMP技术和拓扑发现优化算法等技术，提出了综合维护子系统的功能、结构和逻辑架构，并重点研究了显示核心、数据采集核心和数据存储核心的实现技术和方法，最后简要介绍了系统的人机界面，对研究成果进行了展示，并对未来的研究方向进行展望。
　　本文的工作量和主要研究内容包括：
　　（1）分析了调度集中系统日常维护的业务需求，提出了调度集中综合维护子系统应具备硬件、软件、网络在线实时监测、故障诊断、远程协同、应急处置、综合维护管理等功能，使维护人员全面掌握信号网络设备的运行状况，及时发现网络隐患，及时调整运行、安全策略，确保系统安全运行，最大限度地降低事故发生的概率，及时发现问题，解决故障，提升维护系统的质量。
　　（2）研究提出了维护子系统三层两级的总体架构，构建了由显示层、核心层和采集层构成的系统逻辑架构，针对核心层的关键模块——基于SNMP数据采集模块、WEB端模块、数据存储模块和数据仓库模块进行了详细设计和编码实现，并在实验室进行了仿真环境的测试验证。
　　（3）针对基础自陷轮询算法轮询时间固定不变，无法根据当前环境进行自适应调节的不足，采用改进型集中式贪婪算法动态确定轮询时间，降低了轮询信息占用的网络带宽，提高了传输效率；针对传统SNMP协议对拓扑结构发现上存在的路由重发现，导致同一路由器不同端口错误识别为不同路由器的问题，采用综合比较MIB信息表的方法进行优化，彻底解决了该类问题，降低了系统的误判几率。

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1. 绪 论

1.1. 研究背景与意义

1.2. 国内外研究现状

1.3. 研究目标和方法

1.4. 篇章结构安排

2. 需求分析

2.1. 总体需求分析

2.2. 电务部门维护流程分析

2.3. 本章小结

3. 总体架构设计

3.1. 综合维护子系统设计原则

3.2. 综合维护子系统的硬件实现结构

3.3. 系统功能

3.4. 逻辑架构设计

3.5. 本章小结

4. 基本理论及技术

4.1. 基于改进型集中式贪婪算法的SNMP技术

4.2. 拓扑发现算法

4.3. 数据仓库系统技术

4.4. WEB端开发技术

4.5. 本章小结

5. 系统实现

5.1. 功能模块设计

5.2. 开发环境

5.3. 实验环境

5.4. 主要人机界面

5.5. 本章小结

6. 本文总结和展望

6.1. 本文工作总结

6.2. 问题与展望

参考文献

作者简历及科研成果

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