淺析XML在交通數據交換領域應用現狀

　    近年來，智能技術的發展和應用突飛猛進，尤其是智能監控技術，但目前公路車輛智能監控記錄系統的建設存在規劃不夠周全，單點運行的系統比較多，沒有實現區域化的管控等一些問題，導致系統的功能得不到充分發揮。尤其表現在非現場執法的證據不能在區域范圍內傳遞、各地發現的盜搶車或涉案車輛無法在區域內統一網上布控、系統不具有互操作和互換性等方面。公路車輛智能監測記錄系統在建設時缺乏統一的信息交換規范，是導致問題產生的主要原因。因此需要一種成熟的信息共享技術，來進一步利用信息技術提升公路車輛智能監測記錄系統功能，XML技術應運而生，為信息的共享與集成提供了基礎。

　　1.XML在交通數據交換領域應用現狀

　　XML在數據表示和數據交換方面具有強大的功能，已成功應用在交通領域的數據交換和系統集成中。在交通領域，國外已發布了一些基于XML的專業標記語言，如TMML(交通模型標記語言)、RWML(道路網絡信息標記語言)、TIML(交通信息標記語言)、MSML(海運安全標記語言)、CRML(交通事故記錄標記語言)、T3ML(公交時刻表標記語言)、TranXML(運輸數據交換標記語言)等專業標志語言。國內近期提出了交通信號控制標記語言(SignalXML)，商用車輛調度可擴展標記語言(VRP—XML)等。在其他領域，XML在數據交換方面也得到了廣泛的應用。

　　2公路車輛智能監測系統數據模型分析與設計

　　公路車輛智能監測系統建設是算法密集型軟件系統，系統數據信息具有分布式的特點，其與管理中心的數據交換模型可按并列式和主從式兩種方式實現。目前公路卡點車輛智能監測系統的軟／硬件環境、信息保存格式、數據庫結構等與中心數據庫有差異。雖然已有的各種數據遷移工具可滿足一般性數據和大量數據的一次性轉換需求，但若數據庫既要運行又需在線或隔離數據交換時，就難以滿足實時的需求。因此，公路車輛智能監測系統數據交換模型采用了主從式模式，采用結構化和標記化數據模型，借助文檔傳輸與共享進行數據交換，系統可根據任務需要靈活集成。

　　數據模型設計需要對數據交換過程進行形式化描述，包括定義數據實體、交換過程及其之間的邏輯關系。交換數據實體是描述公路卡點系統和上端系統數據交換需求的基本單元，包括卡點系統向中心系統訂閱消息請求、中心系統向卡點系統取消訂閱消息請求，卡點系統向中心系統上報車輛信息，中心系統向卡點系統進行車輛信息布撤控及收發布撤控反饋信息。數據實體中所涉及的內容既包括靜態信息，也包括動態信息。靜態信息如公路卡點系統編號、名稱、IP、位置等；動態信息如通過車輛的車牌號、速度、車牌顏色、車輛特寫照片近景照片等。以車輛報警信息實體為例，該數據實體包含系統類型、信息類型、信息源IP、信息宿IP、報警信息實體，報警信息實體由相關的數據元素組成。

　　上圖給出的是一種半結構化數據模型，它允許一些節點在文檔數據中不出現或重復出現多次。圖中所標注的符號借用XML的文檔類型定義(documenttypedefinition，DTD)中的使用方法：加號(+)表示可出現一次或多次，問號(?)表示可出現零次或一次，嘆號(!)表示數據元素出現為順序層次，沒有做標注的元素表示必須出現且僅出現一次。數據模型每部分是一種拓撲結構，如報警信息可按數據內容的限定模型描述：報警信息j(信息)→(報警類型)(報警編號)(卡口編號)(報警時間)(車牌號碼)y(x)表示y是的子元素，→表示包含，表示元素標簽且標簽命名是唯一的標準標志，表示邏輯和。每條公路車輛智能監測記錄子系統均按照以上數據模型與中心系統進行數據交換。

　　3公路車輛智能監測信息標記語言設計

　　（1）公路車輛智能監測信息標記語言的定義

　　公路車輛智能監測信息標記語言(VMRIML)是基于XML建立的專業標記語言，是一種統一描述、包裝、存儲以及傳遞公路車輛監測信息系統需求數據信息的格式標準，實現公路卡點系統與管理中心系統間的數據交換和信息的共享。元素內容由標簽限定，標簽名稱采用定義的標準標志，使VMRIML文檔具有最大的一致性和可讀性。VMRIML也與現行國家標準公路車輛智能監測記錄系統通用技術條件(GA／T497-2009)相一致，但VMRIML不包括數據文檔如何解析，不描述數據如何應用。

　　（2）VMRlML的設計流程

　　VMRIML作為公路車輛智能監測記錄系統所需數據流的描述語言，按照系統所需數據內容和數據共享的需求采用面向對象的方法，自頂向下建立對象數據模型，包括對象類型、對象內部屬性、以及各種對象之間的關聯層次關系。采用XML描述專業標記語言時，系統需求分析、數據字典制定和系統數據模型的構建是制定VMRIML的關鍵。目前，VMRIML標記語言還沒有形成一個完整的標準體系，其中有些還處在概念化階段，對于已開始實施的系統雖然采用了XML作為中間數據的描述格式，但還沒有形成標準的標記語言和設計流程。

　　（3）VMRIML家族樹建立

　　在分析公路車輛智能監測記錄系統數據交換及系統集成需求的基礎上，借助AltovaXMLSpy軟件采用面向對象的思想，將信息組織成層次結構。作為公路車輛智能監測信息的子類，既繼承了上層父類的共有特征，又有自己獨有的信息。依此類推，公路車輛智能監測信息語言模型構成一棵具有層層包含、約束關系的家族樹。

　　（4）VMRIMLschmea設計

　　VMRIMLschema(模式)用來定義公路車輛智能監測領域的VMRIML詞匯和準則，通過元素、屬性、簡單和復雜數據類型、屬性組等標記來定義一種VMRIML文本結構。作為定義VMRIML文檔參照規則，可有效檢驗數據交換雙雙VMRIML文檔數據的有效性。VMRIMLschema是公路車輛智能監測記錄系統數據信息相關XML文檔所遵循的一個公共的標準性協議，它可以保證VMRIML作為一種數據格式來實現數據交換功能。VMRIMLschema按照上結構編寫數據信息詞表，詞表采用模塊化設計，將不同層次元素和屬性定義在不同模塊，主要內容包括元素和屬性命名、元素間關系及元素順序等。位于頂層的是根元素，為VMRIML，有系統名稱、版本號兩個屬性，這兩個屬性是唯一且必需的。根標記下有七個子元素，分別為訂閱消息(subscriptionmessage)、取消訂閱(unsubscriptionmessage)、車輛報警消息(vehiclealarmmessage)、報警反饋消息(alarmfeedbackmessage)、嫌疑車輛布控消息(suspiciousvehiclecontrolmessage)、嫌疑車輛撤控消息(suspiciousvehicleuncontrollmessage)和布撤控反饋消息(controloruncontrolfeedbackmessage)。以報警信息元素為例，其主要包括報警類型、報警編號、卡口ID、卡口名稱等，這些信息按次序必須出現一次，數據的類型用type關鍵字表示，可以是數字、文本、日期、枚舉等類型。

　　4.結束語

　　基于XML技術設計公路車輛智能監測信息標記語言符合在同一應用領域制定相應數據交換規范進行數據交換的做法，同時也提供了信息化交換規范體系。為解決公路車輛智能監測記錄系統與管理中心系統問的數據無縫交換，以及遠程控制提供了一種解決方案。
 

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