浅析XML在交通数据交换领域应用现状

　    近年来，智能技术的发展和应用突飞猛进，尤其是智能监控技术，但目前公路车辆智能监控记录系统的建设存在规划不够周全，单点运行的系统比较多，没有实现区域化的管控等一些问题，导致系统的功能得不到充分发挥。尤其表现在非现场执法的证据不能在区域范围内传递、各地发现的盗抢车或涉案车辆无法在区域内统一网上布控、系统不具有互操作和互换性等方面。公路车辆智能监测记录系统在建设时缺乏统一的信息交换规范，是导致问题产生的主要原因。因此需要一种成熟的信息共享技术，来进一步利用信息技术提升公路车辆智能监测记录系统功能，XML技术应运而生，为信息的共享与集成提供了基础。

　　1.XML在交通数据交换领域应用现状

　　XML在数据表示和数据交换方面具有强大的功能，已成功应用在交通领域的数据交换和系统集成中。在交通领域，国外已发布了一些基于XML的专业标记语言，如TMML(交通模型标记语言)、RWML(道路网络信息标记语言)、TIML(交通信息标记语言)、MSML(海运安全标记语言)、CRML(交通事故记录标记语言)、T3ML(公交时刻表标记语言)、TranXML(运输数据交换标记语言)等专业标志语言。国内近期提出了交通信号控制标记语言(SignalXML)，商用车辆调度可扩展标记语言(VRP—XML)等。在其他领域，XML在数据交换方面也得到了广泛的应用。

　　2公路车辆智能监测系统数据模型分析与设计

　　公路车辆智能监测系统建设是算法密集型软件系统，系统数据信息具有分布式的特点，其与管理中心的数据交换模型可按并列式和主从式两种方式实现。目前公路卡点车辆智能监测系统的软／硬件环境、信息保存格式、数据库结构等与中心数据库有差异。虽然已有的各种数据迁移工具可满足一般性数据和大量数据的一次性转换需求，但若数据库既要运行又需在线或隔离数据交换时，就难以满足实时的需求。因此，公路车辆智能监测系统数据交换模型采用了主从式模式，采用结构化和标记化数据模型，借助文档传输与共享进行数据交换，系统可根据任务需要灵活集成。

　　数据模型设计需要对数据交换过程进行形式化描述，包括定义数据实体、交换过程及其之间的逻辑关系。交换数据实体是描述公路卡点系统和上端系统数据交换需求的基本单元，包括卡点系统向中心系统订阅消息请求、中心系统向卡点系统取消订阅消息请求，卡点系统向中心系统上报车辆信息，中心系统向卡点系统进行车辆信息布撤控及收发布撤控反馈信息。数据实体中所涉及的内容既包括静态信息，也包括动态信息。静态信息如公路卡点系统编号、名称、IP、位置等；动态信息如通过车辆的车牌号、速度、车牌颜色、车辆特写照片近景照片等。以车辆报警信息实体为例，该数据实体包含系统类型、信息类型、信息源IP、信息宿IP、报警信息实体，报警信息实体由相关的数据元素组成。

　　上图给出的是一种半结构化数据模型，它允许一些节点在文档数据中不出现或重复出现多次。图中所标注的符号借用XML的文档类型定义(documenttypedefinition，DTD)中的使用方法：加号(+)表示可出现一次或多次，问号(?)表示可出现零次或一次，叹号(!)表示数据元素出现为顺序层次，没有做标注的元素表示必须出现且仅出现一次。数据模型每部分是一种拓扑结构，如报警信息可按数据内容的限定模型描述：报警信息j(信息)→(报警类型)(报警编号)(卡口编号)(报警时间)(车牌号码)y(x)表示y是的子元素，→表示包含，表示元素标签且标签命名是唯一的标准标志，表示逻辑和。每条公路车辆智能监测记录子系统均按照以上数据模型与中心系统进行数据交换。

　　3公路车辆智能监测信息标记语言设计

　　（1）公路车辆智能监测信息标记语言的定义

　　公路车辆智能监测信息标记语言(VMRIML)是基于XML建立的专业标记语言，是一种统一描述、包装、存储以及传递公路车辆监测信息系统需求数据信息的格式标准，实现公路卡点系统与管理中心系统间的数据交换和信息的共享。元素内容由标签限定，标签名称采用定义的标准标志，使VMRIML文档具有最大的一致性和可读性。VMRIML也与现行国家标准公路车辆智能监测记录系统通用技术条件(GA／T497-2009)相一致，但VMRIML不包括数据文档如何解析，不描述数据如何应用。

　　（2）VMRlML的设计流程

　　VMRIML作为公路车辆智能监测记录系统所需数据流的描述语言，按照系统所需数据内容和数据共享的需求采用面向对象的方法，自顶向下建立对象数据模型，包括对象类型、对象内部属性、以及各种对象之间的关联层次关系。采用XML描述专业标记语言时，系统需求分析、数据字典制定和系统数据模型的构建是制定VMRIML的关键。目前，VMRIML标记语言还没有形成一个完整的标准体系，其中有些还处在概念化阶段，对于已开始实施的系统虽然采用了XML作为中间数据的描述格式，但还没有形成标准的标记语言和设计流程。

　　（3）VMRIML家族树建立

　　在分析公路车辆智能监测记录系统数据交换及系统集成需求的基础上，借助AltovaXMLSpy软件采用面向对象的思想，将信息组织成层次结构。作为公路车辆智能监测信息的子类，既继承了上层父类的共有特征，又有自己独有的信息。依此类推，公路车辆智能监测信息语言模型构成一棵具有层层包含、约束关系的家族树。

　　（4）VMRIMLschmea设计

　　VMRIMLschema(模式)用来定义公路车辆智能监测领域的VMRIML词汇和准则，通过元素、属性、简单和复杂数据类型、属性组等标记来定义一种VMRIML文本结构。作为定义VMRIML文档参照规则，可有效检验数据交换双双VMRIML文档数据的有效性。VMRIMLschema是公路车辆智能监测记录系统数据信息相关XML文档所遵循的一个公共的标准性协议，它可以保证VMRIML作为一种数据格式来实现数据交换功能。VMRIMLschema按照上结构编写数据信息词表，词表采用模块化设计，将不同层次元素和属性定义在不同模块，主要内容包括元素和属性命名、元素间关系及元素顺序等。位于顶层的是根元素，为VMRIML，有系统名称、版本号两个属性，这两个属性是唯一且必需的。根标记下有七个子元素，分别为订阅消息(subscriptionmessage)、取消订阅(unsubscriptionmessage)、车辆报警消息(vehiclealarmmessage)、报警反馈消息(alarmfeedbackmessage)、嫌疑车辆布控消息(suspiciousvehiclecontrolmessage)、嫌疑车辆撤控消息(suspiciousvehicleuncontrollmessage)和布撤控反馈消息(controloruncontrolfeedbackmessage)。以报警信息元素为例，其主要包括报警类型、报警编号、卡口ID、卡口名称等，这些信息按次序必须出现一次，数据的类型用type关键字表示，可以是数字、文本、日期、枚举等类型。

　　4.结束语

　　基于XML技术设计公路车辆智能监测信息标记语言符合在同一应用领域制定相应数据交换规范进行数据交换的做法，同时也提供了信息化交换规范体系。为解决公路车辆智能监测记录系统与管理中心系统问的数据无缝交换，以及远程控制提供了一种解决方案。
 

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