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摘要:船舶航道信息管理系統數據量的不斷增加，使傳統航道數據檢索系統檢索效率已經不能滿足現代船舶航行的需要。對此針對現代船舶航道信息管理系統設計航道可視化數據檢索系統。對傳統檢索系統架構重新進行優化整合，采用開放式架構，改善系統重用弊端；添加文件預處理接口、分詞接口、XML接口等各類模塊接口，提高系統聯動性和協調性；最后重新規劃航道數據文檔域名，設計對應檢索結構，完成船舶航道信息管理系統的可視化數據檢索系統設計，實現航行數據高效率檢索。實驗數據表明，相較傳統檢索系統，設計的海量可視化數據檢索系統船舶數據文件加載率提高了27%，數據傳輸率提高19%，明顯提高了檢索效率。
關鍵詞:航道信息；可視化；檢索系統；分詞接口0
引言
現代電子技術和存儲技術的不斷發展導致船舶航道信息文件量不斷增長，傳統船舶信息檢索系統工作效率已經不能滿足航行要求，對此設計航道可視化數據檢索系統。首先優化傳統檢索系統整體架構，采用開放式結構，有效緩解系統模塊重用問題。添加文件預處理接口、分詞接口、XML接口等各類模塊接口，提高檢索系統聯動性和協調性。最后重新規劃航道數據文檔域名，設計對應檢索結構，完成船舶航道信息管理系統的可視化數據檢索系統設計，實現航行數據高效率檢索。實驗證明，設計的航道數據檢索系統有效提高了船舶文件數據加載率和數據傳輸率，提高了綜合檢索效率[1]。
1航道可視化數據檢索系統設計
1.1航道可視化數據檢索系統結構優化設計
傳統航道可視化數據檢索系統大多采用松耦合系統架構，這種系統架構很容易產生模塊更換效應，模塊重用率極高。對此，設計開放式架構，總體邏輯劃分為表示層、服務層、業務邏輯層以及數據存儲層。表示層主要用于提供船舶航道數據文件的傳輸和文件檢索2種操作界面。用戶可以發出操作指令，完成航道數據文件的上傳和檢測操作。此外該系統層還提供系統配置顯示及管理人員交互操作[2]。服務層主要負責具體完成表示層發出的操作指令和響應請求，包括文件上傳指令響應以及航道數據文檔響應等。服務層模塊的實際操作需要集中依賴于邏輯層，實現航道數據檢索服務操作?？梢詫⒎諏咏频目醋鍪?ldquo;過渡邏輯層”向上提供服務需要，向下則保證數據檢索請求的地層調用。業務邏輯層主要負責航道數據文檔的預處理工作，包括數據分錄、密碼裝置、文件壓縮、文件搜索以及航道數據文件XML格式文檔的創建。結構最末端是數據存儲層。該層主要由數據檢索文件、數據源文件（包括數據壓縮前和加密后的源文件）、XML文檔數據（包括壓縮加密后的文檔數據）和配置文件共同構成。業務邏輯層內的各類型船道航行持久化數據均存在于集群服務器上，使用用戶可以通過互聯網絡進行系統登錄，執行所需要的業務邏輯功能。
1.2檢索系統模塊接口設計
檢索系統每個功能層和處理模塊均可以從公共傳輸數據結構里面，獲取自身需要的部分進行實際處理。比如檢索系統的壓縮模塊和數據加密模塊僅對航道數據文件內容有獲取需求，而檢索模塊則需要文件域名信息等可以涵蓋公共數據大部分結構的數據ID資料。圖3簡單概括了航道文件數據與各功能模塊的檢索流程關系。在進行航道數據文件檢索過程中，很多處理模塊需要并行處理。例如在對檢索文件進行XML格式建立時，可以同時進行檢索模塊處理。在檢索模塊引進IO文件時，壓縮模塊會開始工作。系統中可以并行處理的地方大多集中于數據集群上，為了提高并行效率，保證檢索流程的通暢性，對各項集群模塊設計了各類文件接口。文件預處理接口：當系統進行文件檢索時，系統必須盡可能從文件中提煉更多的檢索信息。因此文件預處理接口的設計可以從上傳各類型航道文件中，盡可能提取相應文本內容。具體設計方法為首先設計一個公共文本ID：IDtheoreticalsystem再利用FILESize法獲取文件文本。分詞接口：利用文件預處理接口獲取數據文本以后，建立倒排索引，獲取文件關鍵詞作為數據檢索詞條，但是該詞條不能直接應用，需要進行分詞操作。分詞接口的功能在于可以從某段文字符串中，獲取文檔關鍵詞，將分詞操作進行升級，利用分詞接口進行多詞模塊規范。XML接口：XML接口主要用于整合使用用戶信息，讀取檢索文件內容和系統處理信息。并將上述文件統一設置為XML文件。索引接口：索引接口為整個系統最重要的接口，改接口需要提供索引和檢索功能。因此該接口共有2個：1）索引接口1-Indexinginterface；2）檢索接口2-SearchDAO。其中是索引接口1-Indexinginterface的建立方式需要利用航行公共數據結構建立數據索引，而檢索接口2-SearchDAO則需要獲取數據寫入器，將系統存儲空間中的索引信息直接導入到索引文件中。
1.3航道文件數據域名檢索結構設計
因為檢索系統內部需要處理的航道信息文件均為域名格式，除了本身的文件內容以及文件生成日期以外其他信息較少，需要后期人為添加，作為其他模塊處理的基本輸入單元。比如索引模塊在建立數據文件索引操作時，需要讀取信息文件的關鍵詞信息，而壓縮模塊則僅需要文本內容和數據量信息。具體做法是利用域名，處理重新定義文件的REQUT中間件和CIEV中間件。新的域名檢索結構與設計的域名文件完全對應，可以直接作為數據檢索系統的輸入向量，實現高速率數據檢索。
2實驗結果與分析
為了實際驗證設計的船舶航道信息可視化數據索引系統是否真實有效，設計對比實驗。令實驗組選擇設計的可視化數據檢索系統，令對比組選擇傳統檢索系統，選擇文件加載率和數據傳輸率作為檢索對比參數量進行效率對比。為了實驗的公平性，實驗組和對比組選擇完全相同的運行環境。
2.1文件加載率對比
文件加載率主要體現了船舶航道數據文件上傳和下載的加載效率。令實驗組和對比組在單位時間內同時加載相同船舶航道文件，對比加載率，其結果如圖4所示。根據圖4數據可以清晰地看出，實驗組加載率明顯高于對比組，經過實際對比分析可以確定，單位時間加載率提高了將近27%。
2.2數據傳輸率對比
數據傳輸率主要體現了檢索系統進行數據檢索時對船舶數據的讀取和信息傳輸效率。圖5為數據傳輸率對比。經過實際測量可以看出相較對比組，實驗組單位數據傳輸率提高了19%，可以證明實驗組檢索效率明顯高于對比組。
3結語
設計的船舶航道信息管理系統的可視化數據檢索系統通過重設系統架構，增設模塊接口，重組航道文件數據域名檢索結構，有效提高了航道信息數據的檢索效率。
作者:吳灝馳 單位:南昌大學管理學院
