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        云計算虛擬化技術(shù)在高速公路多義性路徑識別系統(tǒng)建設(shè)中的應(yīng)用

        2020-03-01 15:05:21施俊靚
        西部交通科技 2020年5期
        關(guān)鍵詞:多義性系統(tǒng)建設(shè)高速公路

        施俊靚

        摘要:高速公路事業(yè)飛速發(fā)展,使得路網(wǎng)規(guī)模持續(xù)擴大,網(wǎng)絡(luò)化程度不斷提高,在全國范圍內(nèi)逐步形成了“路路相通、環(huán)環(huán)相扣”的大交通格局,但也帶來了收費站之間的多義性路徑識別問題。文章結(jié)合具體工程案例,從高速公路多義性路徑識別系統(tǒng)的構(gòu)成出發(fā),對云計算虛擬化技術(shù)的應(yīng)用進行了分析,以期推動路徑識別系統(tǒng)的完善,為高速公路多義性路徑識別提供可靠支撐,促進我國高速公路收費系統(tǒng)性能的優(yōu)化。

        關(guān)鍵詞:云計算虛擬化技術(shù);高速公路;多義性;路徑識別;系統(tǒng)建設(shè)

        0 引言

        新時期經(jīng)濟快速發(fā)展,我國的高速公路路網(wǎng)日趨完善,為人們的日常出行提供了便利,即使在一些交通欠發(fā)達地區(qū),也存在著路網(wǎng)成環(huán)的情況。基于網(wǎng)絡(luò)的高速公路收費系統(tǒng)引發(fā)的多義性路徑問題,導(dǎo)致很多情況下難以依照車輛的實際行駛路徑進行費用的收取及拆分,對業(yè)主的利益產(chǎn)生了影響。在這種情況下,引入云計算虛擬化技術(shù),構(gòu)建高速公路多義性路徑識別系統(tǒng)也就顯得非常重要。

        1 工程概況

        某省高速公路總里程于2017年年底達到4800km,收費模式也經(jīng)歷了較大的變化,從原本的最短路徑收費發(fā)展成為最小收費額收費,于環(huán)網(wǎng)斷面構(gòu)建了相應(yīng)的標(biāo)識站,借助車牌識別設(shè)備,獲取車輛行駛的路由信息,然后通過路由拆分配合動態(tài)比例模型,對車輛通信費進行合理拆分,保護不同區(qū)域業(yè)主的合法利益。在進行高速公路多義性路徑識別系統(tǒng)構(gòu)建的過程中,為了保證信息的高效精準(zhǔn)傳遞,采用了云計算虛擬化技術(shù)[1]。

        2 系統(tǒng)構(gòu)成

        高速公路多義性路徑識別系統(tǒng)屬于高速公路聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)中的一個子項目,包含了聯(lián)網(wǎng)中心、收費站、路段收費分中心、收費車道、標(biāo)識點以及CPC收費卡等(如圖1所示)。在系統(tǒng)中,從聯(lián)網(wǎng)中心逐級下發(fā)相應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù),如路徑標(biāo)識編碼等,也可以向收費車道下發(fā)路徑基礎(chǔ)費率等數(shù)據(jù),系統(tǒng)本身也可以向聯(lián)網(wǎng)中心實時傳輸標(biāo)識流水記錄以及相應(yīng)的設(shè)備狀態(tài)信息。

        系統(tǒng)構(gòu)建完成后,除去基礎(chǔ)運行數(shù)據(jù)如收費流水、黑白名單等,還會收集大量的路徑信息以及車牌標(biāo)識信息,這些信息可以從出入口車道、標(biāo)識點等位置,經(jīng)過收費站、收費分中心以及相應(yīng)的聯(lián)網(wǎng)中心,逐級傳遞,信息查詢非常方便[2]。為了能夠更好地適應(yīng)業(yè)務(wù)發(fā)展需求,收費系統(tǒng)必須能夠?qū)崿F(xiàn)對于路徑信息、收費流水等數(shù)據(jù)的高效處理,確保不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)即時交互。傳統(tǒng)系統(tǒng)構(gòu)建模式下,采用的是一個業(yè)務(wù)對應(yīng)一套IT基礎(chǔ)系統(tǒng)的做法,這樣不僅會導(dǎo)致成本的增加,還會增大管理難度,并不能適應(yīng)收費系統(tǒng)發(fā)展的現(xiàn)實需求,必須引入新的技術(shù),提升收費系統(tǒng)的整體水平。

        3 技術(shù)應(yīng)用

        3.1 原理

        虛擬化技術(shù)是云計算的核心技術(shù)之一,借助虛擬化技術(shù),能夠在同一臺計算機上,同時運行多個邏輯計算,采用不同的操作系統(tǒng),程序也能夠在獨立空間運行,不會出現(xiàn)相互影響的情況[3]。隨著技術(shù)發(fā)展,高速公路多義性路徑識別系統(tǒng)的功能會不斷拓展,系統(tǒng)復(fù)雜程度也會不斷提升,借助云計算虛擬化技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)車道通行、收費系統(tǒng)與無感支付等的有機結(jié)合,在保證收費站通行效率的同時,也能夠提高用戶的使用體驗,強化有關(guān)部門對于系統(tǒng)的管理能力,推動系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展。

        3.2 優(yōu)勢

        (1)系統(tǒng)優(yōu)勢。借助虛擬化技術(shù),能夠在同一個物理主機上,運行多個不同操作系統(tǒng)的虛擬機,每一個虛擬機都可以擁有自己的虛擬硬件[4]。虛擬機系統(tǒng)可以被封裝在文件中,實現(xiàn)保存、復(fù)制以及部署等相關(guān)操作,如果想要將虛擬機從一個物理服務(wù)器轉(zhuǎn)移到另一個物理服務(wù)器,只需要數(shù)秒的時間,這樣即便是維護也不需要停機,保證了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性。(2)安全優(yōu)勢。虛擬化技術(shù)的應(yīng)用能夠顯著提升服務(wù)器的可用性和可靠性,也可以從基礎(chǔ)架構(gòu)層獲取很多獨特的功能,在保證業(yè)務(wù)連續(xù)性的同時,能夠有效降低故障率。(3)管理優(yōu)勢。以虛擬化技術(shù)為支撐,技術(shù)人員可以完成對于多義性路徑識別系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的有效管理,對基礎(chǔ)設(shè)施進行精簡,提高管理效率,同時也能夠?qū)崿F(xiàn)注入管理、報告以及遠(yuǎn)程訪問等操作,從統(tǒng)一視圖中,開展IT環(huán)境的整體組織和監(jiān)控,促進管理水平的提高。(4)成本優(yōu)勢。虛擬化技術(shù)能夠幫助技術(shù)人員對沒有被充分利用的服務(wù)器進行整合,這樣不再需要為新的業(yè)務(wù)系統(tǒng)另外購置硬件設(shè)施,能夠有效降低采購成本,同時對新設(shè)備的使用空間進行充分挖掘,提升設(shè)備使用率[5]。通過對收費站以及服務(wù)器數(shù)量的精簡,可以切實減少供電、制冷等方面的運用成本。(5)前瞻優(yōu)勢。信息化時代,對高速公路收費系統(tǒng)的建設(shè)提出了很多新要求,可以依托現(xiàn)有的、能夠?qū)崿F(xiàn)對收費站和收費分中心進行全面覆蓋的虛擬化平臺,構(gòu)建起完整的高速公路收費云管理平臺,以虛擬化技術(shù)、云計算技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等作為支撐,實現(xiàn)收費系統(tǒng)IT資源的分析,引入全壽命周期管理。借助IT資源的使用數(shù)據(jù),可以同時就管理部門和維護機構(gòu)的工作績效進行考核分析,生成相應(yīng)的高速公路運營數(shù)據(jù),為高速公路運營體系的建設(shè)提供可靠支撐。

        3.3 應(yīng)用

        3.3.1 系統(tǒng)升級改造

        處于不同時期的高速公路收費系統(tǒng)對于多義性路徑識別系統(tǒng)的支持能力有所不同,在運用云計算虛擬化技術(shù)的情況下,建設(shè)部門可以就現(xiàn)有的收費系統(tǒng)進行評估,針對系統(tǒng)IT資源進行整合,做好必要的補充完善,盡可能以最小的投入實現(xiàn)對系統(tǒng)的升級改造,確保其能夠滿足多義性路徑識別系統(tǒng)對于基礎(chǔ)設(shè)施的現(xiàn)實需求[6]。

        3.3.2 資源優(yōu)化配置

        以虛擬化技術(shù)為支撐,高速公路管理部門能夠為收費系統(tǒng)分配相應(yīng)的虛擬資源池,依照當(dāng)前以及未來一段時間內(nèi)的業(yè)務(wù)發(fā)展需求,就組織資源進行管理分配。系統(tǒng)使用部門可以從收費業(yè)務(wù)的實際情況出發(fā),就IT基礎(chǔ)資源進行動態(tài)分配和靈活利用,將資源優(yōu)勢切實發(fā)揮出來,保證關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)運行的連續(xù)性,促進其工作效率的提高[7]。

        3.3.3 管理平臺構(gòu)建

        借助虛擬化技術(shù),可以對原本自成體系的業(yè)務(wù)模塊進行整合,在同一資源管理界面進行管理,這樣能夠有效避免繁瑣的操作和維護,技術(shù)人員可以在虛擬化的管理平臺上,對各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)的資源進行管理及使用。新的業(yè)務(wù)部署方式快捷靈活,可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程部署,顯著提升系統(tǒng)的使用效率和運行安全。

        3.3.4 完善保障機制

        虛擬化技術(shù)的應(yīng)用,能夠?qū)⒃局螛I(yè)務(wù)運行的物理服務(wù)器合并起來,形成具有共享資源池的集群。在這種情況下,即便其中一臺服務(wù)器或者虛擬機出現(xiàn)問題,物理服務(wù)器之間也能夠完成動態(tài)遷移,保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。以虛擬機實時遷移技術(shù)為支撐,硬件維護環(huán)節(jié)不需要進行停機操作,也可實現(xiàn)虛擬機的自動優(yōu)化,促進硬件利用率的顯著提高[8]。

        4 結(jié)語

        總而言之,新的發(fā)展環(huán)境下,高速公路收費系統(tǒng)需要及時優(yōu)化以拓展通行費用的結(jié)算對象。而想要保證收費效果,需要構(gòu)建起精確的高速公路多義性路徑識別系統(tǒng),技術(shù)人員可以利用云計算虛擬化技術(shù),對系統(tǒng)建設(shè)中存在的缺陷和問題進行解決,為后續(xù)的業(yè)務(wù)部署以及應(yīng)用拓展提供可靠支撐。

        參考文獻:

        [1]段 琳.高速公路多義性路徑標(biāo)識點供電方案[J].電子技術(shù)與軟件工程,2019(12):216.

        [2]吳云鵬,褚艷武.江西省高速公路路徑識別系統(tǒng)升級改造方案探析[J].中國交通信息化,2019(6):110-111.

        [3]楊貴梅,張 晉,李佳玨,等.美麗公路建設(shè)文化植入集成技術(shù)及應(yīng)用[J].中國公路,2019(11):132-134.

        [4]王 丹,張海亮.高速公路多路徑識別問題的分析與思考[J].公路,2019,64(4):243-246.

        [5]王玉敏.公路路政管理信息化的路徑[J].交通世界,2019(10):148-149.

        [6]危小建,李佩伶,趙林玉,等.湖北省高速公路收費站影響域劃分及其流量與人口關(guān)聯(lián)分析[J].東華理工大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版),2019,38(1):26-31.

        [7]彭家一,王 偉.高速公路路徑識別技術(shù)應(yīng)用探討與思考[J].中國交通信息化,2019(3):86-88.

        [8]項 煜,周 偉,馬 侖.應(yīng)對高速公路多義路徑射頻識別系統(tǒng)人為電磁屏蔽的新方法[J].公路交通科技,2018,35(12):104-109.

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