铁路调度指挥系统中日志数据库的设计与优化

论文摘要

良好的维护方案是铁路调度指挥系统安全稳定运行的重要保障。日志信息是系统维护过程中的重要数据来源。铁路调度指挥系统中的日志信息是以文本文件方式存储的。这种非结构化的存储方式极大地限制了查询日志信息的效率,并且日志信息之间的冗余度很高,浪费了磁盘存储空间。将日志信息纳入关系数据库中进行管理可以大大的提高查询效率,并且节省存储空间,从而有效管理系统产生的日志信息。本文首先对铁路调度指挥系统的结构及日常维护的特点进行了深入分析,得到了日志数据库设计的需求基础,并在此基础上设计出了系统E-R模型图。然后在E-R图的基础上设计出了日志数据库的表结构。设计表结构的过程中重点考虑了数据冗余度和信息关联性等方面的内容,从而保证了日志信息的存储结构是一个有机整体。日志数据库中记录的是系统状态和动作的详实历史信息,系统会在很短的时间内向数据库中写入大量的数据。这就需要建立一个高效的索引机制,帮助数据库快速而准确的定位磁盘空间。针对这种需求特点,本文设计了T*-H二维索引,能从时间标签和设备ID两个方面来查找磁盘物理地址,为日志数据库的高速访问操作奠定了基础。文章最后针对日志信息的特点,设计了几种具有针对性的数据压缩方案。这对于节省磁盘空间和提升数据库性能具有重要意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外的研究现状
• 1.3 研究意义
• 1.4 论文结构及主要研究内容
• 第2章 数据库设计的相关理论及标准
• 2.1 关系数据库概述、概念、模式
• 2.2 数据库系统的三级模式结构
• 2.3 数据库设计的相关原理
• 2.3.1 数据库设计的总体流程
• 2.3.2 关系数据库的规范化
• 2.3.3 数据完整性约束
• 2.3.4 索引的概念
• 2.3.5 视图的意义及概念
• 2.4 本章小结
• 第3章 数据库的设计
• 3.1 需求分析
• 3.1.1 系统分析
• 3.1.2 应用需求
• 3.1.3 数据流及系统结构分析
• 3.2 逻辑设计
• 3.2.1 命名规定
• 3.2.2 系统结构
• 3.2.3 状态信息的表结构设计
• 3.2.4 动作信息的表结构设计
• 3.3 本章小结
• 第4章 索引选型及设计
• 4.1 索引技术分析
• 4.1.1 线性索引
• 4.1.2 B 树
• 4.1.3 B+树
• 4.1.4 T 树
• 4.1.5 T*树
• 4.1.6 HASH 索引
• 4.2 T*-H 索引设计
• 4.3 T*树的旋转
• 4.4 本章小结
• 第5章 数据无损压缩方法的分析
• 5.1 具体数据的初步压缩方案
• 5.1.1 时间标签的压缩
• 5.1.2 开关量的压缩
• 5.1.3 基于数据字典的数据处理
• 5.1.4 基于Huffman 编码的数据处理.
• 5.2 改进的 LZW 压缩算法
• 5.2.1 LZW 数据字典的优化
• 5.2.2 LZW 数据长度的压缩
• 5.3 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 详细摘要