电力系统仓储网络规划研究论文

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电力系统仓储网络规划研究论文

篇1:电力系统仓储网络规划研究论文

电力系统仓储网络规划研究论文

1建立统一的物资管理规范

1。1优化管理流程

应积极优化现有的管理流程,整合传统的分散管理模式。重新规划仓库布局,集中管理现有仓库,利用配送、转仓等方式,统筹管理所有物资。在仓库管理工作中,应将工作延伸到废旧物资的回收和维护、配送、采购以及项目规划等方面。同时要加强对各方面工作的统筹管理,实现管理流程的优化。

1。2强化采购计划管理

在强化采购计划管理的过程中,应从源头抓起,对预测本身、生产计划、订单管理以及强化预测等进行加强。在全年采购预算的制定方面,应由各个部门对月度采购计划进行上报,然后由物流中心统一出库或采购。通过强化采购计划管理,妥善处理库存物资资金占用,保证库存安全。

1。3设置合理库存限额和分类管理

基于仓库集中管理,进行统筹汇总,设置安全库存最高和最低点的预警标准。应详细计划、精心管理占用资金大、品种少的设备和物资,尽量将相应的库存数量控制到最低标准。平衡调节一般性生产物资的库存量,集中批量采购占用资金小、品种多的设备和物资,合理控制库存。

2合理规划仓储空间

2。1加强区域联合

在同一区域或同一投资主体的电力系统中,整合仓储资源,实行联合仓储的模式,降低仓储网络运行和维护的成本。在这样的仓储网络中,每个项目单位可将其他项目单位的库存资源等同于自己的库存资源,实现虚拟仓储,有效降低成本和风险。

2。2供应商库存管理

在电力系统仓储网络中,为降低库存,可由上游的供应商进行库存管理。如果电力系统的物资和设备库存量低于安全标准,则由供应商主动补货。这种方式通常用于标准的物资和耗材。由于需要在信息系统、供应商以及库存用户之间进行交互,因此供应链的选择应更加科学合理。

2。3仓储区域划分

在通常情况下,可将仓储区域划分为危化品存储区、立体库区以及库外存储区等。其中,危化品存储区主要用于存储有毒有害、易燃易爆以及有腐蚀性的物资。立体库区包括货车操作站台、室内操作区、平面存储区、恒温恒湿存储区、悬臂货架区、普通立体货架区以及自动化立体货架区等。库外存储区主要是露天存放物资。

3应用先进的仓储设施

基于科学化的仓储管理规范和合理化的仓储空间规划,配备适当的'设备在立体库区。可应用一些新型的数码自动识别系统、托盘以及货架等,实现对仓储物资的包装、加工和分拣。这些设备的应用,能为电力系统带来十分可观的回报收益,提升管理效率。同时,对于仓储自动化水平的发展和物流运作效率的提高具有极大地促进作用。此外,还能避免由人为因素造成的物资丢失和损坏,提升电力系统仓储网络的管理效果。具体来说,可在普通立体货架区采用标准化的货架、料箱和托盘,用于标准包装、大储量的物资存放。将杆状物料、绝缘子等异形物料、钢管等物资存放于悬臂货架。将工具、消耗材料小型备品等物资存放于小型货架。将有特殊存放条件要求的物资存放于恒温恒湿存储区。将辊套、磨辊、型材、钢材以及线缆等要求较低的物资存放于室内平面存储区。

4引入智能化仓储管理系统

在智能化的仓储管理系统中,应建立自动化立体仓库,管理信息化仓储,并且进行机械化搬运和包装,统一编码物料,物品信息利用条形码进行携带。通过集成信息的方式,实现配送、出库、收货、采购以及规划等过程的信息一体化。利用硬件信息采集器,快速进行入库操作。利用该项技术,还可实现货位管理、智能盘点、过期提示以及智能定位等功能。可利用RFID技术管理变压器等贵重物资,掌握其基本信息,实现在途跟踪,预测送货周期等。在仓储管理中,货架摆放可利用立体仓储,合理堆放物资,使系统能自动检查物资数量。在物资存取的过程中,实现仓储数量的自动变更。应用仓储管理信息系统,智能化管理物资的入库和出库,及时、准确地提供信息服务和货物的进出仓信息,进一步提高电力系统仓储网络的运行和管理效率。

篇2:电力技术与电力系统规划研究与探讨论文

电力技术与电力系统规划研究与探讨论文

论文摘要:本文以智能电网应用技术及系统为研究对象,从电力技术的发展以及智能电网规划在电力系统规划中的意义这两个方面入手,对电力技术及电力系统规划工作进行了较为详细的分析与阐述,并据此论证了做好这一工作在促进电力技术乃至整个电力电网运行系统稳定、长效发展过程中所起到的至关重要的作用与意义。

论文关键词:电力技术 智能电网 电力系统 规划研究 意义

从理论上来说,电力系统是指将发电、变电、输电以及用电等电能在运行过程中的循环性工作环节所构成的电能生产、传输、分配以及消费工作有机结合在一起的系统统称。在全球经济一体化进程加剧与城市化建设规模不断扩大的推动作用下,不仅电网运行管理体制发生着深刻的变革,现代经济社会电网系统的可靠性需求也在不断提升,这使得相关工作人员需要认识到发展新时期的电网技术已成为电力电网系统不断向前发展的必然选择与趋势。而智能电网技术作为这种新时期电网技术的核心与重点,在电力技术与电力系统规划中发挥着极为重要的作用,需要引起相关工作人员足够的关注。

一、电力技术下智能电网技术的发展分析

在当前能源紧缺问题日益严重的被禁下,现代经济社会对电力技术的需求使得一种高效、清洁、可操作、便储存的电力新技术――智能电网成为了当前最具发展空间与潜力的新型电力技术之一。坎贝尔于研发的一种能够在建筑物集群内的各种在电网电器之间形成协调与共享机制,从而对建筑物在用电高峰时期的电网的骤升性需求有效控制在一定范围之内的控制中心――无线控制器正意味着智能电网时代的全面来临。笔者接下来从智能电网的基本概念、关键特征、智能表现以及当中应用到的先进技术四个方面对电力技术下的智能电网发展情况进行简要分析与说明。

(一)智能电网的基本概念分析。何谓智能电网呢?顾名思义它是电网系统以及相关技术智能化的体现。一般而言,智能电网是一种以集成、双向、高效的计算机通信技术为载体,以各种先进的测量、传感、控制、决策技术为依据,以逐步实现整个电网系统的安全、可靠、稳定运行为目的的新型电力技术。

(二)智能电网的关键特征分析。第一,坚强性。智能电网能够确保在整个电网系统发生突发性或是大面积扰动与故障影响时,终端用户的用电需求仍然能够得到有效满足,且在电网系统受到极端自然天气状况或是外力破坏的作用影响下还能够保持在安全稳定的运行状态,以此实现电力信息的安全保障;第二,自愈性。智能电网不仅具备了持续在线的电网系统安全评估及分析体系,还提供了强大的预防控制及防治体系作为自我输供电能力的保障;第三,兼容性。智能电网与传统意义上的.电网系统最大的不同在于它支持了各种清洁可再生能源的介入,并能够通过各种分布式电源与微电网系统的互联来实现各终端用户之间的互动需求,进而使整个电网运行系统所支持的增值服务能够最大限度的契合用户所需;第四,经济性。智能电网为电力市场相关经济活动与交易往来的开展提供诸多的技术支持,它所实现的各种电网运行资源优化配置对于合理降低电网系统运行过程中的传输线路损耗,不断提升电力资源利用效率工作而言有着极为重要的作用与意义。

(三)智能电网的智能表现。针对上述有关智能电网的关键特征分析,笔者认为智能电网在实际应用过程中之所以被人们称之为“智能”,电网,肯定就有着这种电网相对于传统电力技术网络系统更为优越的地方。首先是这种智能电网所表现出的可观测性,电网系统内设置的传感器与采用的有效传感测量技术能够使电网系统任意部分的任意动作及时反映到交互界面上;其次智能电网与观测对象的关系不再仅仅是观测与被观测的关系,同样还具备了控制与被控制、协调与被协调的关系。与此同时,智能电网在数据信息分析决策与环境自我适应方面的优势都使得这种新型电力技术有着比传统电网系统技术更为广阔的发展空间。

(四)智能电网当中应用到的先进技术。相关工作人员需要认识到智能电网作为新时期电网运行系统的一大分支,是建立在各种先进电力电子技术得以充分应用的基础之上的。具体而言,当前智能电网中所应用到的先进技术有以下几种。

1.高速双向通信技术。高速双向通信技术从本质上来说是智能电网系统技术自愈特性的最关键体现。它不仅能够实现智能电网自我持续的检测及校正功能,同时也能够对各种在电网系统中潜在或存在的系统运行安全事故进行有效监控与防护,在这些电网系统事故发生之后,高速双向通信技术能够对各输电线路的传输电能进行有效补偿,并及时从新分配潮流,以此杜绝安全事故的隐患进一步扩大,进而使智能电网系统及其相关技术对电力电网的控制能力与服务水平能够得到极大提升。

2.智能固态表针。智能电网应用技术及其系统最大的资源优势整合在于它将传统意义上的电网系统技术中所应用的电磁表技术与读取系统进行了改进,并以一种能够在电力企业与终端用户之间实现双向通信的智能固态表计数与读取系统来替代。这种表针除了能够持续计量电网系统辐射范围内终端用户在一天不同时段内对电能的需求,同是它还能将电力企业所指定的高峰、低谷电力价格信号与费率储存在电力系统计数装置内部,并将在何时段采取何种电费费率政策的相关信息及时反映到终端用户操作界面上,据此实现整个电网系统的智能化应用及操作。

二、电力技术下智能电网规划在电力系统规划中的意义分析

在当前技术条件支持下,我国的大部分有线电路受电力系统规划工作不到位、不细致的因素影响,短时间内极容易出现整个电网线路的超负荷运行问题,再加上某些地区输电线路发展长期滞后,电站建设受到的关注度还远远不够,不仅电网建设工程周期无法得到满足,建成后的运行电网系统安全性能也无法得到可靠保障。与此同时,我国特殊的能源分布结构使电力资源较为充分的西部、北部电力无法及时且高效的输送到对电力资源需求价高的东部、南部区域,电力能源紧张问题始终是制约我国电力行业以及电力电网系统发生的最关键问题,这也使得智能电网的规划工作在当前经济形式发展下显得格外重要。

(一)首先,对智能电网进行有效的电力系统规划能够实现智能电网高速双线通信技术下双向互动的职能数据传输,进而有利于动态、浮动电价制度的在全国范围内的顺利开展。

(二)智能电网能够在遵循各电网建设区域不同环境因素的基础上,有针对性、有侧重点的将各种新时期的清洁可再生能源接入到电网系统运行网络当中,并结合太阳能、地热能、风能等多种能源的特性,将职能电网与清洁可再生能源的并网研究技术作为电力系统规划的下一步工作中心,逐步实现智能电网当中分布式能源的管理目标。

三、结束语

伴随着现代科学技术的发展与经济社会不断进步,人民日益增长的物质与精神文化需求对新时期的电力电网系统提出了更为严格的要求。本文对新时期智能电网电力技术及其在电力系统规划中的优势条件进行了简要说明,希望对今后相关研究工作的开展提供一定的意见与建议。

参考文献:

[1]祁达才.南方电网连锁故障大扰动及应对措施.[J].南方电网技术..(05).

[2]孙士云.束洪春.董俊.谭昆玲.直流调制对南方电网交直流并联输电系统断面输送的影响.[J].云南电力技术..(02).

[3]王威.韩学山.王勇.车仁飞.配电网络电容器优化投切的作用范围法.[J].电力系统及其自动化学报..(06).

[4]陈志巧.基于模糊理论的电力负荷预测研究.[J].山东科技大学学报(自然科学版).2006.(02).

[5]张艳馥.赵树华.毛莉萍.黄琰.曾鸣.政府在实施电力需求侧管理中的职能和作用.[J].电力需求侧管理..(02).

篇3:电力系统广域信息网络研究论文

电力系统广域信息网络研究论文

摘要:本文从广域保护系统的优点和目前市场的现状着手研究,探讨和总结广域保护系统的三种结构以及性能,利用OPNET软件来对广域保护系统的运作方式和结构进行建模,使广域保护系统的结构更加直观的表现出来,从而对通信延时进行比较,在比较过程中为应对突发情况,应当使用以太网保证分析过程中的网络支持。

关键词:广域保护系统;信息;结构;OPNET

电力系统已经成为关系国民生计的重要产业,人们的生产生活早已离不开电力的支持,因此电力系统的维护工作是十分重要的[1]。

1传统电力保护系统与广域电力维护系统的比较

目前在我国的大部分地区都还是普遍采用的传统继电保护系统,该系统受到非常明显的地域性限制,也就是说每一个保护装置只能对当地的电力信息进行收集和利用,各个电力保护装置之间难以实现信息的交流和共享,彼此之间的信息交流需要耗费更大的人力物力才能实现,因此这种传统的电力保护系统的作用和功能已经难以满足现代电力发展的'需求了。当然,传统电力保护系统也有其存在的优势之处,它可以实时采集到电流信息,对电流信息进行分析和研究,这一点可以有效提高电力保护系统的速动行和选择性,但是也仅仅局限于此,由于地域性限制的影响,它只能对其所在区域内的故障进行检测和反映,对于临近地区所出现的故障和问题,这种保护系统没有办法对其进行检测和排除,更无法为其提供实时的保护。广域电力保护系统是针对传统继电保护系统的弊端进行研发出来的新型电力保护系统,广域电力保护系统可以依托全球卫星定位系统和高速宽带网络来实现不同区域间信息的交流和共享,打破了传统的地域限制。广域电力维护系统系统依靠其独特的内部结构和现代通信技术,将所采集到的电力信息进行实时的交换和共享,从而对每个区域的电力信息进行整合分析,对潜在的问题和危险进行预测和修复,保证整个电力系统的正常稳定运行。但是在实际的应用之中广域电力保护系统还具有一定的困难之处,尤其是在最重要的信息传输方面,信息传输的速度和距离方面对整个系统的运营有较大的限制,传输时间较长,难以满足电力维护的时效性。所以现阶段广域电力维护系统大多用于电力维护的后备工作之中,这些工作对时效性的要求不高,广域电力维护系统可以满足其需求。

2广域信息保护系统的通信网结构的讨论分析

广域电力维护系统的结构可以分为三个层次,主要是集中式、分布式以及网络式。

2.1集中式层次结构的特点和表现形式

在广域电力维护系统的集中式表现结构中,最重要的信息处理场所是中央处理单元,它可以对整个系统中的各种信息进行集中收集,并将所收集到的信息进行分析,从而进行正确的决策部署[2]。整个广域电力保护系统中有很多的终端设备,这些终端设备可以对区域内的信息进行协调和保护,并上传给中央信息处理单元,执行中央信息处理单元的指令和要求,整个广域电力保护系统由中央信息处理单元和每个终端设备之间的配合来完成工作。由于中央信息处理单元要对整个系统之中的各项信息进行收集和分析,并由算法来做出相应的决策,因此整个系统对中央信息处理单元的要求很高,一旦中央信息处理单元出现故障和问题,整个系统的信息处理和决策都会出现故障造成系统瘫痪。

2.2分布式层次结构的特点和表现形式

分布式变现结构和集中式变现结构最大的不同之处在于分布式表现结构没有中央信息处理单元,它每一个环节之间可以实时信息沟通,每一个终端设备之间都可以信息共享,突破了地域的限制,一旦有任何环节和任何区域出现故障和问题,其终端设备就可以在第一时间跳闸,节省了故障的时间,提高了可靠性。

2.3网络式层次结构的特点和表现形式

网络式结构是由很多终端设备组合而成,没有中央信息处理单元。随着我国高速宽带网络的不断发展以及北斗卫星定位系统的投入使用,网络式结构可以充分利用这些有利条件,将复杂的电力系统信息进行简单化处理,对所有信息快速,准确作出反应。在广域电力保护系统的三个层次结构之中,网络式结构相较于其他两种结构有明显的优势。

2.4OPMNET仿真模型的建立

为了对广域电力保护系统进行更深层次的研究和分析,我们可以通过OPMNET对其建立仿真模型,使之得到更直观,更清晰的反映。

31OPMNET仿真软件简介

OPMNET是一种被广泛应用在各种电力系统建模中的软件,该软件可以对任何系统中的结构和条件进行仿真模拟,将系统以模型的方式直观地呈现在人们面前,使人们对系统的人是更加深刻,更加清晰,帮助人们对系统的问题和漏洞进行发展和及时修补。

3.1仿真模型的建立

广域电力保护系统可以通过OPMNET进行建模,建模过程中必须严格按照广域电力维护系统的要求进行,每一个步骤和环节都要和系统保持一致[3],在中央信息处理单元和终端设备之间的连接和算法应用是最关键的部分,这部分关系到整个建模系统的正常运行和反应,在建模完成后还要反复检验,确保建模的科学性和系统性,保证整个模型正常运行。

3.2仿真结构分析

通过对电力保护系统进行建模分析,我们不难发现以太网在电力维护系统中对时效性和反应速度起着重要的作用,通过对以太网的控制和调整可以实现系统反应速度和时间的快慢。另外就是通过建模可以证明,在广域电力维护系统中,网络式结构反映所需要的时间明显快于其他两个结构形式,一旦出现突发情况和故障问题,网络式结构可以在第一时间进行反应和决策,避免故障扩大化,减少损失。

4结语

通过OPMNET建模结果比较,广域电力维护系统可以有效解决传统电力维护系统的弊端,在反应的时效性,结构性等方面明显优于传统电力保护系统,并且在关于电力保护系统的三个不同结构中,网络式比其他两个结构更加适用,在应对突发情况时网络式结构能更加灵活应对。

篇4:广州市区道路网络深化规划研究论文参考

广州市区道路网络深化规划研究论文参考

摘要:面对国民 经济 持续的高速 发展 ,城市规模急速膨胀,城市发展方向和结构在不断调整, 交通 机动化程度不断提高,作为支撑城市活动的基础设施道路 网络 ,规划调整已势在必行。本文就广州市区道路网络深化规划,在目标制定、方法 内容 、技术标准、空间布局和管理控制等方面进行了探讨,为规划管理工作规范化、图则化、程序化打下基础,对国内其他城市开展此项工作提供实践 参考 。

关键词:广州市区 路网深化、空间布局、技术指标

一、引言

近十年来,广州市国民经济年均增长速度达到了13%,经济的持续高速发展,使城市规模不断扩大,各种 社会 经济活动日益频繁,交通需求总量不断增加。面对二十一世纪全球经济一体化的发展,以及我国加入WTO世贸组织,要在竞争中求得发展,需要提高社会服务效率,尤其是要提供一个高效率的交通系统,以保障社会各个环节的高速运转。

随着交通机动化程度的提高,汽车保有量迅速增加,而自行车保有量却不断下降,城市道路交通正从以往的混合交通向汽车交通演变。城市发展方向的变化和结构的调整,引起了道路网络形态的变化。外围公路网络的发展,尤其是高速公路网络成为区域公路主骨架,迫使城市出入口道路等级相应提高。城市规模与结构、交通机动化与汽车保有量、外围高速公路与区域经济一体化等主要条件发生了巨大变化,使原有的道路网络规划难以适应发展的要求,必须对道路网络规划进行深化调整。

二、道路网络现状及存在 问题

1.道路交通特征

(1)车辆保有量大幅增加

(2)外围出入口交通与国民经济同步增长

(3)路口流量大、负荷重

市区主要路口白天12小时交通量超过10万辆,道路负荷重,交通阻塞时有发生,被迫延长高峰时段来平衡供需之间的矛盾。

(4)私人机动车步入发展阶段

(5)交通走廊进一步强化

2.道路网络主要存在问题

(1)道路结构失衡

表现在道路系统结构不完善,缺乏快速路层次和环路布局,道路功能层次混乱,比例失调,道路级别的衔接不当,导致缺陷。

(2)道路容量不足

表现在主干路网标准低,断面不统一,车道宽度富裕,自行车道较宽,容量不足,导致道路通行能力下降。

(3)交通阻塞点增多

表现在断头、瓶颈、错位,路口与路段能力不匹配,缺乏渠化措施,给道路容量带来较大损失。交通问题严重,已给广州经济发展产生较大的制约。

三、道路网络深化目标与内容

1.深化的目标

(1)结合城市未来发展形态,构筑广州城市道路结构性网络,确定干道系统空间布局,以加强城市空间结构的整体性和路网结构的完整性。

(2)进一步完善城市道路系统功能分级体系,明确界定道路的等级、功能,形成由高速公路、快速路、主干道、次干道和支路组成的道路系统。

(3)结合周边地区公路网发展,合理布局城市对外出入口,协调公路与城市道路的衔接,形成以广州为中心的公路网干线体系,使城市空间向外延续,增强城市对外吸引力和辐射力。

(4)提高路网容量,减少交通瓶颈,协调路口与路段能力的匹配,合理确定道路等级比例关系,以提高路网整体交通效能。

(5)确定道路技术标准、线路走向、红线宽度和交叉口控制形式,并以图则形式加以明确,提供给规划管理使用。

(6)提出一个供道路规划管理使用 计算 机 应用 系统,以提高规划管理水平和信息资源的有效利用。

2.深化的 内容

重点在路网构架、道路功能分级、技术标准、道路衔接、线路走向、出入口分布、交叉口控制、道路等级比例、道路属性信息等方面进行了 研究 。通过对道路现场踏勘、方案论证、线位核查等工作,使城市干道 网络 在调整中得到充实和完善,使道路规划具有超前性、合理性和可操作性,达到了道路红线控制详细规划阶段深度,为规划管理工作规范化、图则化、程序化奠定基础。

路网结构--整体性、层次性、合理性;

道路等级--功能 分析 、分级体系、提高标准、增加密度;

线路走向--线路比选、现场踏勘、坐标定位、用地协调;

出入口道路--走向、分布、数量、能力、与外围公路干线的衔接;

交叉口布置--立交分布及控制形式、平面交叉口展宽处理、重要节点的特殊控制;

规划建设--已建道路、需拓宽道路、规划控制、可操作性;

道路规划管理应用系统--更新平台、加强链接、增加道路属性、图层管理、查询、动态维护;

四、规划道路主要技术标准

1.道路功能分级

高速公路--承担城市间 交通 联系,连接主要对外出入口,设计速度100km/h,6~8条车道,道路红线宽度80~100米。

快速路--承担城市内机动车走廊及对外交通设施联系,连接城市三大组团和三大地块,构成路网骨架,设计速度60~80km/h,6~8条车道,道路红线宽度60~80米。

主干路--承担城市大组团内部机动车交通,连接城市主要组团和地区中心,构成路网基本形态,设计速度40~60km/h,6~8条车道,道路红线宽度40~60米。

次干路--路网干路体系的补充,连接组团内部,交通、服务并重,设计速度40km/h,4~6条车道,道路红线宽度26~40米。

2.交叉口控制

(1)立交控制标准

表1 立交控制标准

Tab. 1 Standard of the control of the interchanges

(2)平面交叉口控制

表2平交路口展宽控制

Tab. 2 Control of the expansion of the road junctions

(3)交叉口转弯半径

表3 交叉口转弯半径技术标准

Tab. 3 Technical standard of the turning radius of the junction

五、道路网络规划布局

道路网络系统可分为主要路网和次要路网,主要路网是道路系统中的骨架,由高(快)速路和交通性主干道所组成,注重结构、空间和衔接,解决“通”的功能,次要路网注重集散、服务和联系,解决“达”的功能。因此,道路网络规划布局,主要是主要路网的布局,尤其是关系到城市空间结构的高(快)速路主骨架路网的合理配置。

1.城市 发展 形态

广州城市形态较为复杂,特殊的带状、组团结构,要求快速路应成为联系的纽带,在空间上将三大地块、三大组团相互联通,把被 自然 屏障所分隔的各大地域联成一个有机的整体,“骨干”作用才能得以发挥。

从区域城市群的关系进行观察,“大广州”又是一个典型的同心圆向外发展型城市,而中心正是广州市中心组团,这种城市形态决定了广州市城市快速路网络应围绕中心组团设置环线。在东部大组团和北部大组团,分别为东西向和南北向狭长带状,交通主流指向中心大组团,具有典型的交通走廊和长距离出行特征,因此快速路网络形态应以指向中心组团的放射线为主。

受白云山的挤压,广州市北翼大组团呈“漏斗”形,在与中心区交界处形成交通瓶颈区域。因此,为加强北翼大组团与城市新中心以及东翼大组团的直接交通联系,需要东北方向半环连线,及在有限的宽度上增加走廊的通行能力。

除此之外,广州又是全省的`中心城市及 交通 网络 的中心,城市主要对外进出口道路应与外围公路网络有较好的衔接,等级匹配,成为区域联系的纽带。

2.区域公路网 发展

图1 珠江三角洲高速公路网络规划

根据珠江三角洲高速公路网规划:将以广州为中心,建设三个环、九条放射线高速公路网络。三个环线:

广州环城高速公路,珠江三角洲二环高速公路,珠江三角洲外环高速公路。

九条放射线:广清高速公路、京珠高速公路、广惠高速公路、广深高速公路、广深沿海高速公路、广珠东线高速公路、广珠西线高速公路、广佛高速公路、广肇高速公路。

3.道路主骨架路网布局

根据城市 历史 演变、未来发展形态、区域城镇布局,结合城市 自然 地理特征和全省公路网枢纽中心发展要求,城市道路主骨架路网布局分为三个地域层次:即核心地域、边缘地域和外围地域。

(1)核心地域

因此,在核心区的外围构筑一条内环路,以截流穿越城市中心的交通,把脆弱的中心区路网屏蔽起来,以此改善中心区的交通环境。对于中心大组团内外环之间的区域,通过七条快速联络线,把两环之间的双中心、及三大地块有机地联系起来。鉴于两环是偏心分布,偏向西北,短边只有2km,长边近11km,因此对于东部的天河地区和南部的海珠地区,在长边上进行路网加密,补充南北向华南路和东西向新窖南路两条快速线。

(2)边缘地域

边缘地域主要指东翼组团和北翼组团。东翼组团包括黄埔大沙地城市副中心、石化 工业 区、云埔开发区和经济技术开发区,受广深铁路和珠江的限制,呈东西向狭长带状分布。因此,快速路沿东西向布置,从中心区向外放射,分布有广深高速公路和广园东快速路。北翼组团包括新市、石井、江高、新机场和白云区主要村镇,南北长约23km,东西宽6-18km,受白云山挤压,由北向南呈现“漏斗”形态。因此,交通主车流为南北径向分布,考虑到该地区出行距离较长,及与中心组团接壤地带仅宽6km的特点,容易形成“蜂腰”堆积,故交通走廊应有较强的通行能力,规划布置广清高速、机场高速、新广从快速三条南北向放射线。

为平衡路网交通流,应布置半环线加强东、北两翼的沟通,规划有北二环和华南北路,并开辟白云山东部南北干线,以减轻“蜂腰”地区交通压力,完善路网结构。

(3)外围地域

主要是布置与外围公路干线连接的对外通道。向北有5条通道,其中广清高速和京珠高速为大区域交通干线,机场高速、广花快速和广从快速为周边地区交通干线。向东有6条通道,其中广惠高速、广深高速、广深沿海高速为大区域交通干线,广园东快速、广深公路、广汕公路为周边地区交通干线。广惠高速取代广汕公路,广园东快速路取代现有的广深公路南岗段。

向南结合城市“南拓”发展要求,有9条通道,分为3个层次。第一层次为大区域交通干线,有北二环~东二环高速、广珠东线高速和广珠西线高速公路;第二层次为大广州发展轴,有华南路~迎宾路、西南放射线~广番西部干线、广番中部干线;第三层次为周边邻近地区,有鹤洞路~广中公路、广州大道~市广路、江海大道~番禺大道。

向西有7条通道,其中广佛高速和北二环~广肇高速公路为大区域 交通 干线,广佛公路、龙溪路~海八路、广佛放射线~南海联桂路、华南北路、穗盐路为广佛地区交通干线。

4.主骨架路网构架

路网形态上,形成两个环、两个半环、八条联络线、十五条放射线的环路加放射线空间形态。路网结构上,由10条高速公路、18条快速路及18个对外出口组成的高快速路系统。路网规模为446km,道路密度为0.57km/km。

高快速路网构架,市区范围平均道路间距为4.9km,其中城市主要 发展 区道路平均间距4.7km,外环路以内的中心大组团范围,道路平均间距3.9km。

六、道路交通需求与评价

1.人口与就业岗位

2.机动车增长

表4 广州市区机动车保有量预测

Tab. 4 Forecast of the ownership of the motor vehicles in the urban area of Guangzhou

3.道路交通需求与评价

表5 市区道路交通量预测(单位:公里、万车公里/小时)

Tab .5 Forecast of the traffic volumes in the urban area of Guangzhou

七、道路网络规划

1.道路系统组成

2.道路系统布局

3.道路系统结构

表6 城市主要发展地区道路规划主要指标

Tab.6 Main index of the urban road planning in major developing areas of the city

广州市华南路以南区域为城市主要发展用地,范围为599km;

扣除白云山风景区、山地、珠江、果园保护区和花卉基地,道路规划指标统计范围为457km。

4.道路网络空间分布

表7 城市规划道路长度按空间组团分布主要指标

Tab.7 Main index of the length of the planned urban roads distributed in spatial developing groups

东翼组团 -- 东、南至市区边界,西至东环高速、大观路,北至广汕路;

新市组团 -- 东至白云山西侧、南至北环高速,西至市区边界,北至华南北路;

龙洞组团 -- 东至大观路,南至北环高速,西至白云山西侧,北至华南北路及龙凤分区;

南部边缘 -- 东、南、西至市区边界,北至环城高速;

江高组团 -- 东至新广从、京珠高速、沙太路,南至华南北路,西、北至市区边界。

篇5:贵州广电网络总体安全规划研究论文

贵州广电网络总体安全规划研究论文

贵州省广播电视信息网络股份有限公司(以下简称贵州广电网络于3月27曰正式挂牌成立,建设了覆盖省内所有市(州)、县(市、区、特区)、乡(镇)的广电光缆干线传输网;完成了全省县及以上城市的有线电视数字化整体转换,数字电视用户已逾350万户;全省各级有线电视网络传输节目总量约250套,提供数字电视基本业务、数字电视自选业务、互动电视、高清电视、多屏看业务、互联网接入、虚拟专网、城市安防和媒资业务等各类服务。

为了贯彻国家对信息系统安全保障工作的要求以及等级化保护坚持“积极防御、综合防范”的方针,需要全面提高信息安全防护能力。贵州广电网络信息系统建设需要进行整体安全体系规划设计,全面提高信息安全防护能力,创建安全健康的网络环境,保护国家利益,促进贵州广电网络信息化的深入发展。

1安全规划的目标和思路

贵州广电网络目前运营并管理着两张网络:办公网与业务网;其中办公网主要用于贵州广电网络各部门在线办公,重要的办公系统为OA系统、邮件系统等;业务网主要提供贵州广电网络各业务部门业务平台,其中核心业务系统为BOSS系统、互动点播系统、安全播出系统、内容集成平台以及宽带系统等。

基于对贵州广电网络信息系统的理解和国家信息安全等级保护制度的认识,我们认为,信息安全体系是贵州广电网络信息系统建设的重要组成部分,是贵州广电网络业务开展的重要安全屏障,它是一个包含贵州广电网络实体、网络、系统、应用和管理等五个层面,包括保护、检测、响应、恢复四个方面,通过技术保障和管理制度建立起来的可靠有效的安全体系。

1.1设计目标

贵州广电网络就安全域划分已经进行的初步规划,在安全域整改中初见成效,然而,安全系统建设不仅需要建立重要资源的安全边界,而且需要明确边界上的安全策略,提高对核心信息资源的保护意识。贵州广电网络相关安全管理体系的建设还略显薄弱,管理细则文件亟需补充,安全管理人员亟需培训。因此,本次规划重点在于对安全管理体系以及目前的各个业务系统进行了全面梳理,针对业务系统中安全措施进行了重点分析,综合贵州广电网络未来业务发展的方向,进行未来五年的信息安全建设规划。

1.2设计原则

1.2.1合规性原则

安全设计要符合国家有关标准、法规要求,符合广电总局对信息安全系统的等级保护技术与管理要求。良好的信息安全保障体系必然是分为不同等级的,包括对信息数据保密程度分级,对用户操作权限分级,对网络安全程度分级(安全子网和安全区域),对系统实现结构的分级(应用层、网络层、链路层等),从而针对不同级别的安全对象,提供全面、可选的安全技术和安全体制,以满足贵州广电网络业务网、办公网系统中不同层次的各种实际安全需求。

1.2.2技管结合原则

信息安全保障体系是一个复杂的系统工程,涉及人、技术、操作等要素,单靠技术或单靠管理都不可能实现。因此,必须将各种安全技术与运行管理机制、人员思想教育与技术培训、安全规章制度建设相结合。

1.2.3实用原则

安全是为了保障业务的正常运行,不能为了安全而妨碍业务,同时设计的安全措施要可以落地实现。

1.3设计依据

1.3.1“原则”符合法规要求

依据《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例K国务院147号令)、《国家信息化领导小组关于加强信息安全保障工作的意见》(中办发[20〇3]27号)、《关于信息安全等级保护工作的实施意见》(公通字[]66号)、《信息安全等级保护管理办法》(公通字[]43号)和GB/T22240-《信息安全技术信息系统安全等级保护定级指南》、GB/T22239-《信息安全技术信息系统安全等级保护基本要求》、《广播电视安全播出管理规定》(广电总局62号令)、GDJ038-CATV|有线网络。

《广播电视播出相关信息系统等级保护基本要求》,对贵州省广播电视相关信息系统安全建设进行规划。

1.3.2“策略”符合风险管理

风险管理是基于“资产-价值-漏洞-风险-保障措施”的思想进行保障的。风险评估与管理的理论与方法已经成为国际信息安全的标准。

风险管理是静态的防护策略,是在对方攻击之前的自我巩固的过程。风险分析的核心是发现信息系统的漏洞,包括技术上的、管理上的,分析面临的威胁,从而确定防护需求,设计防护的措施,具体的措施是打补丁,还是调整管理流程,或者是增加、增强某种安全措施,要根据用户对风险的可接受程度,这样就可以与安全建设的成本之间做一个平衡。

1.3.3“措施”符合P2DR模型

美国ISS公司(IntemetSecuritySystem,INC)设计开发的P2DR模型包括安全策略(Policy)、检测(Detection)、防护(Protection)和响应(Response)四个主要部分,是一个可以随着网络安全环境的变化而变化的、动态的安全防御系统。安全策略是整个P2DR模型的中枢,根据风险分析产生的安全策略描述了系统中哪些资源要得到保护,以及如何实现对它们的保护等,策略是模型的核心,所有的防护、检测和响应都是依据安全策略实施的。

检测(Detection)、防护(Protection)和响应(Response)三个部分又构成一个变化的、动态的安全防御体系。P2DR模型是在整体的安全策略的控制和指导下,在综合运用防护工具(如防火墙、身份认证、加密等)的同时,利用检测工具(如漏洞评估、入侵检测等)了解和评估系统的安全状态,通过适当的反应将系统调整至“最安全”和“风险最低”的状态,在安全策略的指导下保证信息系统的安全[3]。

1.4安全规划体系架构

在进行了规划“原则”、“策略”、“措施”探讨的基础上,我们设计贵州广电网络的安全保障体系架构为“一个中心、两种手段”。

“一个中心”,以安全管理中心为核心,构建安全计算环境、安全区域边界和安全通信网络,确保业务系统能够在安全管理中心的统一管控下运行,不会进入任何非预期状态,从而防止用户的非授权访问和越权访问,确保业务系统的安全。

“两种手段”,是安全技术与安全管理两种手段,其中安全技术手段是安全保障的基础,安全管理手段是安全技术手段真正发挥效益的关键,管理措施的正确实施同时需要有技术手段来监管和验证,两者相辅相成,缺一不可。

2安全保陳方案规划

2.1总体设计

贵州广电网络的安全体系作为信息安全的技术支撑措施,分为五个方面:

边界防护体系:安全域划分,边界访问控制策略的部署,主要是业务核心资源的边界,运维人员的访问通道。

行为审计体系:通过身份鉴别、授权管理、访问控制、行为曰志等手段,保证用户行为的合规性。

安全监控体系:监控网络中的异常,维护业务运行的安全基线,包括安全事件与设备故障,也包括系统漏洞与升级管理。

公共安全辅助:作为整个网络信息安全的基础服务系统,包括身份认证系统、补丁管理系统以及漏洞扫描系统等。

IT基础设施:提供智能化、弹性服务能力的基础设施,主要的机房的智能化、服务器的虚拟化、存储的虚拟化等。

2.2安全域划分

划分安全域的方法是首先区分网络功能区域,服务器资源区、网络连接区、用户接入区、运维管理区、对外公共服务区;其次是在每个区域中,按照不同的安全需求区分不同的业务与用户,进一步划分子区域;最后,根据每个业务应用系统,梳理其用户到服务器与数据库的网络访问路径,通过的域边界或网络边界越少越好。

Z3边界防护体系规划

边界包括网络边界、安全域边界、用户接口边界(终端与服务器)、业务流边界,边界上部署访问控制措施,是防止非授权的“外部”用户访问“里面”的资源,因此分析业务的访问流向,是访问控制策略设计的依据。

2.3.1边界措施选择

在边界上我们建议四种安全措施:

1.网络边界:与外部网络的边界是安全防护的重点,我们建议采用统一安全网关(UTM),从网络层到应用层的安全检测,采用防火墙(FW)部署访问控制策略,采用入侵防御系统(IPS)部署对hacker入侵的检测,采用病毒网关(AV)部署对病毒、木马的防范;为了方便远程运维工作,与远程办公实施,在网络边界上部署VPN网关,对远程访问用户身份鉴别后,分配内网地址,给予限制性的访问授权。Web服务的SQL注入、XSS攻击等。

3.业务流边界:安全需求等级相同的业务应用采用VLAN隔离,采用路由访问限制策略;不同部门的接入域也采用VLAN隔离,防止二层广播,通知可以在发现安全事件时,开启不同子域的安全隔离。

4.终端边界:重点业务系统的终端,如运维终端,采用终端安全系统,保证终端上系统的安全,如补丁的管理、黑名单软件管理、非法外联管理、移动介质管理等等。

2.3.2策略更新管理

边界是提高入侵者的攻击“门槛”的,部署安全策略重点有两个方面:一是有针对性。允许什么,不允许什么,是明确的;二是动态性。就是策略的定期变化,如访问者的口令、允许远程访问的端口等,变化的周期越短,给入侵者留下的攻击窗口越小。

2.4行为审计体系规划

行为审计是指对网络用户行为进行详细记录,直接的好处是可以为事后安全事件取证提供直接证据,间接的好处乇两方面:对业务操作的日志记录,可以在曰后发现操作错误、确定破坏行为恢复时提供操作过程的反向操作,最大程度地减小损失;对系统操作的日志记录,可以分析攻击者的行为轨迹,从而判断安全防御系统的漏洞所在,亡羊补牢,可以弥补入侵者下次入侵的危害。

行为审计主要措施包括:一次性口令、运维审计(堡垒机)、曰志审计以及网络行为审计。

2.5安全监控体系规划

监控体系不仅是网络安全态势展示平台,也是安全事件应急处理的指挥平台。为了管理工作上的方便,在安全监控体系上做到几方面的统一:

1.运维与安全管理的统一:业务运维与安全同平台管理,提高安全事件的应急处理速度。

2.曰常安全运维与应急指挥统一:随时了解网络上的设备、系统、流量、业务等状态变化,不仅是日常运维发现异常的平台,而且作为安全事件应急指挥的调度平台,随时了解安全事件波及的范围、影响的业务,同时确定安全措施执行的效果。

3.管理与考核的统一:安全运维人员的工作考核就是网络安全管理的曰常工作与紧急事件的处理到位,在安全事件的定位、跟踪、处理过程中,就体现了安全运维人员服务的质量。因此对安全运维平台的行为记录就可以为运维人员的考核提供一线的数据。

安全监控措施主要包括安全态势监控以及安全管理平台,2.6公共安全辅助系统

作为整个网络信息安全的基础服务系统,需要建设公共安全辅助系统:

1.身份认证系统:独立于所有业务系统之外,为业务、运维提供身份认证服务。

2.补丁管理系统:对所有系统、应用的补丁进行管理,对于通过测试的补丁、重要的补丁,提供主动推送,或强制执行的技术手段,保证网络安全基线。

3.漏洞扫描系统:对于网络上设备、主机系统、数据库、业务系统等的漏洞要及时了解,对于不能打补丁的系统,要确认有其他安全策略进行防护。漏洞扫描分为两个方面,一是系统本身的漏洞,二是安全域边界部署了安全措施之后,实际用户所能访问到的漏洞(渗透性测试服务)。

2.7IT基础设施规划

IT基础设施是所有网络业务系统服务的基础,具备一个优秀的基础架构,不仅可以快速、灵活地支撑各种业务系统的有效运行,而且可以极大地提高基础IT资源的利用率,节省资金投入,达到环保的要求。

IT基础设施的优化主要体现在三个方面:智能机房、服务器虚拟化、存储虚拟化。

3安全筐理体系规划

在系统安全的各项建设内容中,安全管理体系的建设是关键和基础,建立一套科学的、可靠的、全面而有层次的安全管理体系是贵州省广播电视信息网络股份有限公司安全建设的必要条件和基本保证。

3_1安全管理标准依据

以GBAT22239-2008《信息安全技术信息系统安全等级保护基本要求》中二级、三级安全防护能力为标准,对贵州广电网络安全管理体系的建设进行设计。

3.2安全管理体系的建设目标

通过有效的进行贵州广电网络的安全管理体系建设,最终要实现的目标是:采取集中控制模式,建立起贵州广电网络完整的安全管理体系并加以实施与保持,实现动态的、系统的.、全员参与的、制度化的、以预防为主的安全管理模式,从而在管理上确保全方位、多层次、快速有效的网络安全防护。

3.3安全管理建设指导思想

各种标准体系文件为信息安全管理建设仅仅提供一些原则性的建议,要真正构建符合贵州广电网络自身状况的信息安全管理体系,在建设过程中应当以以下思想作为指导:“信CATV丨有线网络息安全技术、信息安全产品是信息安全管理的基础,信息安全管理是信息安全的关键,人员管理是信息安全管理的核心,信息安全政策是进行信息安全管理的指导原则,信息安全管理体系是实现信息安全管理最为有效的手段。”

3.4安全管理体系的建设具体内容

GB/T22239-2008《信息安全技术信息系统安全等级保护基本要求》(以下简称《基本要求》)对信息系统的安全管理体系提出了明确的指导和要求。我们应以《基本要求》为标准,结合目前贵州广电网络安全管理体系的现状,对广电系统的管理机构、管理制度、人员管理、技术手段四个方面进行建设和加强。同时,由于信息安全是一个动态的系统工程,所以,贵州广电网络还必须对信息安全管理措施不断的加以校验和调整,以使管理体系始终适应和满足实际情况的需要,使贵州广电网络的信息资产得到有效、经济、合理的保护。

贵州广电网络的安全管理体系主要包括安全管理机构、安全管理制度、安全标准规范和安全教育培训等方面。

通过组建完整的信息网络安全管理机构,设置安全管理人员,规划安全策略、确定安全管理机制、明确安全管理原则和完善安全管理措施,制定严格的安全管理制度,合理地协调法律、技术和管理三种因素,实现对系统安全管理的科学化、系统化、法制化和规范化,达到保障贵州广电网络信息系统安全的目的。

3.5曰常安全运维3.5.1安全风险评估

安全风险评估是建立主动防御安全体系的重要和关键环节,这环的工作做好了可以减少大量的安全威胁,提升整个信息系统的对网络灾难的免疫能力;风险评估是信息安全管理体系建立的基础,是组织平衡安全风险和安全投入的依据,也是信息安全管理体系测量业绩、发现改进机会的最重要途径。

3.5.2网络管理与安全管理

网络管理与安全管理的主要措施包括:出入控制、场地与设施安全管理、网络运行状态监控、安全设备监控、安全事件监控与分析、提出预防措施。

3.5.3备份与容灾管理

贵州广电网络主要关键业务系统需要双机本地热备、数据离线备份措施;其他相关业务应用系统需要数据离线备份措施。

3.5.4应急响应计划

通过建立应急相应机构,制定应急响应预案,通过建立专家资源库、厂商资源库等人力资源措施,通过对应急响应有线网络ICATV预案不低于一年两次的演练,可以在发生紧急事件时,做到规范化操作,更快的恢复应用和数据,并最大可能的减少损失

3.6安全人员管理

信息系统的运行是依靠在各级党政机构工作的人员来具体实施的,他们既是信息系统安全的主体,也是系统安全管理的对象。所以,要确保信息系统的安全,首先应加强人事安全管理。

安全人员应包括:系统安全管理员、系统管理员、办公自动化操作人员、安全设备操作员、软硬件维修人员和警卫人员。

其中系统管理员、系统安全管理员必须由不同人员担当。3.7技术安全管理

主要措施包括:软件管理、设备管理、备份管理以及技术文档管理。

4安全规划分期建设路线

信息安全保障重要的是过程,而不一定是结果,重要的是安全意识的提高,而不一定是安全措施的多少。因此,信息安全建设也应该从保障业务运营为目标,提高用户自身的安全意识为思路,根据业务应用的模式与规模逐步、分阶段建设,同时还要符合国家与广电总局关于等级保护的技术与管理要求。

4.1主要的工作内容

根据安全保障方案规划的设计,贵州广电网络的信息安全建设分为如下几个方面的内容:

1.网络优化改造:主要是安全域的划分,网络结构的改造。

2.安全措施部署:边界隔离措施部署,行为审计系统部署、安全监控体系部署。

3.基础设施改造:主要是数据大集中、服务器虚拟化、存储虚拟化。

4.安全运维管理:信息安全管理规范、日常安全运维考核、安全检查与审计流程、安全应急演练、曰常安全服务等。

4.2分期建设规划

4_2.1达标阶段(-)

1.等保建设

2.信任体系:网络审计、运维审计、日志审计

3.身份鉴别(一次口令)

4.监控平台:入侵检测、流量监测、木马监测

5.安全管理平台建设

6.等保测评通过(2级3级系统)

7.安全服务:建立定期模式

8.渗透性测试服务(外部+内部)

9.安全加固服务,建立服务器安全底线

10.信息安全管理

11.落实安全管理细则文件制定

12.落实安全运维与应急处理流程

13.完善IT服务流程,建设安全运维管理平台

14.定期安全演练与培训

4.2.2持续改进阶段(?)

1.等保建设

2.完善信息安全防护体系

3.提升整体防护能力

4.深度安全服务

5.有针对性安全演练,协调改进管理与技术措施

6.源代码安全审计服务(新上线业务)

7.信息安全管理

8.持续改进运维与应急流程与制度,提高应急反应能力

9.提高运维效率,开拓运维增值模式

5结東语

本文对贵州广电网络信息系统建设进行了整体安全体系规划研究,通过技术保障和管理制度两方面建立起可靠有效的安全体系,对广播电视系统的信息安全建设具有重要的参考意义。

篇6:基于约束网络的航天器通用任务规划框架研究论文

基于约束网络的航天器通用任务规划框架研究论文

航天器管理和控制(管控)是。高分辨率对地观测系统。、。中国第二代卫星导航系统。和。载人航天与探月工程。等国家重大专项中的共性关键技术。随着上述三大专项的实施,航天器管控技术需要满足新的要求:对不同类型航天器的通用性要求;对航天器多种管控模式的适应性要求;对航天器新能力的扩展性要求。任务规划作为航天器管控的。神经中枢。,是指根据用户任务需求,合理规划航天器活动,分配航天资源和时间,以充分发挥航天器的能力,这也是航天器管控中的主要科学问题。航天器通用任务规划问题的解决逐步成为未来管控能力提升的瓶颈,而通用任务规划的研究尚处于初级阶段,缺乏深入的系统研究,特别是对基础框架的研究。因此对航天器任务规划框架开展研究对未来不同航天器的新能力、新需求和新管控模式具有重要的理论价值和现实意义。

论文以解决工程实际中的关键问题为目的,立足于拓展新的理论和方法,系统地研究了航天器任务规划问题的通用化描述、通用约束模型以及相应的求解框架。

首先,论文提出了航天器领域任务规划的通用化描述。分析了三类典型航天器的'任务规划问题,通过抽取不同问题中的共性概念,给出了航天器通用任务规划问题的基本假设和描述,阐述了任务规划问题中各种资源与约束的相互交织关系。

其次,论文集成各种约束网络方法,构建通用模型。当前约束网络模型描述在规划和调度两个领域均得到广泛应用,对于通用任务规划问题,同时具有规划和调度理论特性,需要扩展约束网络模型。为优化安排用户需求,需要加入目标函数,扩展为约束优化模型;动作的规划要求约束优化模型扩展支持逻辑约束对变量和约束的动态调整,即动态约束优化模型。近年来,多种约束网络模型被提出。受控制理论的启发,有学者将系统看作由属性随时间变化的时间线(实体或子系统)组成。时间线的固有属性受输入状态和动作的影响而随时间演化。本质上,时间线是一种特殊的约束网络,描述属性之间的逻辑关系。时间约束网络和资源时间网络相继被提出,为时间和资源约束的推理奠定了基础。借鉴国外将多种约束网络结合的思想,以我国新型卫星任务规划为背景,通过抽取规划与调度中的共性问题和约束,定义任务、资源和约束等基本概念,论文将采用时间线、时间约束网络、资源时间网络等约束网络方法分别描述动作的规划、时间的分配和资源的调度,构建通用的动态约束优化模型。

然后,论文分解并重组决策过程,构建融合迭代优化与约束推理的求解框架。通用任务规划过程中包含了多个优化决策层次,求解时解空间规模大、各层次决策耦合关系复杂,采用一种算法进行整体求解效率较低,且扩展性不强。新型卫星任务规划问题中除组合优化决策外,还包括连续变量决策(开始时间的选择)、逻辑决策(动作的规划过程)等,单纯采用组合优化方法是不够的,需要借助约束推理方法强大的连续值域和逻辑处理能力。因此,论文分析决策过程,集成了约束推理与迭代(局部)优化两类优化方法。约束推理和迭代优化各具特点:约束推理方法可以适应各种约束,快速找到可行解,但优化能力较弱;迭代优化方法可以快速求得满意解,但依赖于具体的数据结构和参数设置。融合约束推理和迭代优化方法是一种权衡,也是一种优势互补。

最后,论文开展了集成求解框架的应用研究。开发了空间规划与调度引擎,通过引擎在三类典型航天器六个不同场景中的应用部署,验证了论文提出的任务规划模型对不同航天器的通用性,及求解框架对不同管控模式的适应性。

论文提出的集成求解方法,将人工智能技术和运筹学技术有机融合,进行了航天器领域的任务规划方法的通用化尝试,具有一定的理论意义;论文方法的应用实现充分考虑了实际工程约束和要求,解决了实际工程应用的难点问题,提高了部署效率,降低了开发成本,在我国重大专项工程和其他空间应用工程中具有较高的实际应用价值,在火星探测、深海探测、空间站管理等其他复杂系统的任务规划问题也有广阔的应用前景。

篇7:干线网络规划设计系统研究论文

干线网络规划设计系统研究论文

1引言

随着数据量及业务量的大幅增加,这种传统设计方法已经力不从心。借助以资源数据库系统为基础的规划设计新工具解决干线网络规划设计困境,已经成为运营商面临的一项迫切需求。本文设计实现了一种以资源数据库为基础,以路由安排、资源分配、局站设计、资源呈现为核心功能的干线网络规划设计系统。首先,该系统打破传统数据管理模式,建立省际骨干网设计资源数据库,解决数据零散、不规范、难关联、取用困难、移植难、审校难的问题。其次,该系统设计实现了路由安排、资源分配、局站设备连接、资源统计呈现等网络规划设计核心功能,可有效提升干线网络规划设计效率。

2系统总体设计

2.1功能结构

该系统依据中国移动省际骨干传送网规划设计需求研制开发,系统功能结构如图1所示。该系统由四大体系、八大核心功能构成。四大体系包括:数据管理体系、工程设计体系、资源呈现体系和系统管理体系。数据管理体系主要完成数据库的常规操作,如资源数据导入导出、查询统计和数据维护等,系统通过POI技术实现Excel的读入和写出,以达到批量处理数据的目的。工程设计体系基于资源数据,实现路由安排、资源分配和局站设计。其中,路由安排功能可基于规划期、设计期、维护期等不同设计阶段的需求,采用不同约束策略及算法,为电路批量安排最优路径;资源分配功能可为已排好路由的电路分配合理的波道资源,同时为复用段配置冗余保护波道;局站设计功能可在网络设计结束后,自动计算设备连接方式,例如交叉、跨机架交叉、支路、预交叉等;实现支路端口自动分配和物料线缆统计,并最终生成系统连接表,指导采购与施工。拓扑操作体系可实现设计资源分层拓扑展示与操作,并输出设备组架图。系统管理体系实现项目管理、用户权限审批等辅助功能。

2.2系统架构

考虑到该系统的用户相对固定,且工程设计人员有户外工作、离线使用的需求,该系统设计为C/S架构(即客户机/服务器模式)。在户外无网络情景下工作时,用户可通过离线登录操作使用。系统架构如图2所示,客户端基于JavaSwing开发用户界面;使用RMI远程方法调用,在客户端与服务器之间利用远程对象互相调用,实现双方通信;使用Spring框架分层管理JavaBean、逻辑Service层以及数据交互DAO层,使用了Spring内置JDBC与数据库进行通信,实现数据资源交互。

3核心功能设计

3.1数据管理

干线网络规划设计系统数据模型分为3个层级结构:局站设备层、网络连接层、光通路层,库内各表相互关联且有层级关系,如图3所示。我们通过ID字段在数据库中建立主、外键关联,修改上级的'数据使得下级的关联数据同时得到修改。局站设备层从上而下包含省份表、城市表、局站表、机架表、机框表、机槽表和端口表,其中每一个对象都向上关联;网络连接层从上而下包含省份段、城市段、局站段、复用段、波道和时隙6张表,其中每一个对象都向上关联,并与局站设备层进行双端关联;光通路层从上到下包含电路表、主备路由表和路由通路表。移动省际干线传送网前期工程积累了大量不规范的设计资源数据。为完成资源数据标准化入库,定义了14张网络层、局站层输入输出Excel表格模版,系统使用Drools规则引擎对上传Excel表格进行校验,校验内容包括模版匹配、数据取值、数据冲突等,如有错误数据,系统给予提示,并提供错误数据模版下载;与此同时,系统可根据资源类型与传统习惯,在数据入库时为全部网络层及设备层资源定义唯一的、规范的、具有全局性及可读性的物理标识,为后续设计、施工、资源管理提供便利。此外,为了实现数据快捷、标准化入库,系统开发了数据字典功能,自动将不规范数据转化为标准数据。截至目前,系统已完成移动省际骨干网100Gbit/sOTN网络网络层及设备层数据规范入库工作。

3.2路由安排

在干线网络规划设计工作中,基于已有资源数据集,依据不同建设策略及约束条件,安排一条合理的电路通路是一项重要且繁琐的工作。在一期工程建设中,需要安排的路由数量通常多达数千条,而且业务需求频繁变换,人工安排电路工作量巨大。本文针对移动省际骨干传送网实际情况,面向规划、设计、维护等不同设计阶段,综合考虑路径长度、路由跳数、资源均衡、速率选择、保护规则等多种约束条件,基于Dijkstra算法、KSP算法,提出一种多因素约束分层路由算法,为不同设计阶段的大批量排路需求提供最优路由设计,提升排路效率及设计方案合理性。算法流程如图4所示,主要过程如下:(1)导入排路需求表或系统自动保存的临时数据。排路需求表中包含预排电路的基本信息、全网约束条件、单电路约束条件;系统也可读取系统自动保留的前期路由安排中间过程数据,继续上次工作。(2)校验排路需求表数据合理性,如通过校验则继续下一步,否则返回错误数据模版。(3)根据全网约束条件从数据库中读取符合要求的资源数据,如站点、复用段、波道等。(4)根据规划、设计、维护不同阶段约束策略筛选数据,规划阶段不做资源筛选,设计阶段筛选空闲及冗余资源,维护极端筛选冗余资源;同时,提供规则设置交互界面,给出不同阶段的不同约束因素的默认权值分配,用户也可自行修改,目前考虑的约束因素包括:路径长度、路由跳次、波道使用率、建设期、转接方式等。(5)为批量电路逐一设计路由。首先判断该电路是否存在符合要求的历史路由,如存在则基于历史路由分配复用段,还原筛选数据,本条路由计算完成;如不存在历史路由,且用户明确了参考路由,则基于参考路由完成路由设计;否则,根据综合代价值,采用分层D算法,首先计算最优城市段,然后计算最优局站段,最后根据速率需求选择复用段,完成路由设计。(6)对于1+1电路,可能存在主路由选择最优路径后,备路由无法排通的情况,此时采用KSP算法,重新为主备路由排路。(7)完成全部电路路由设计后,自动给出排路结果统计与评估,并显示排路结果,系统可提供路由拓扑图。(8)提供人工审核与调整界面,自动记录手动修改情况,并基于手动修改重新计算剩余路由。(9)导出路由表,完成自动路由安排工作。

3.3资源分配

路由安排功能为批量电路配置了最优路由并生成路由表,路由表中描述了每条电路所用复用段及其连接。资源分配功能主要任务是自动为电路路由分配可用的波道资源。资源分配主要流程如下所述:第一步,导入路由安排功能生成的“路由表”,如用户需要为某段路由预置时隙,可在路由表中直接增添;第二步,系统校验读取路由表信息,从数据库获取初始化资源,并组织数据封装对象;第三步,如路由表中填写了预置时隙,直接分配给相应路由段;第四步,整理波道资源,按电路速率及需求数对可用波道资源进行整理及拆分;第五步,根据电路速率及波道分配规则,为路由的每一跳分配具体的波道资源,并完成冗余保护波道配置。第六步,生成单端波道表及双端波道表并估算波道连接方式。

3.4局站层设计

干线网络规划设计系统局站设计模块主要任务是基于网络层设计结果,设计相关局站内设备端口连接,最终生成并导出系统连接表,用于指导施工。基于上述目标,本系统设计并实现了连接关系计算、全网设备编码、支路端口分配、ODF端子分配、线缆数量统计、系统连接表生成等功能。局站设计主要流程如下所述。(1)根据网络设计结果,自动估算统计本期工程所需支路端口量,为设备采购提供参考。(2)采购合同签署后,将设备表、子架表、组架表等资源数据入库,在局站各级资源之间、局站资源与网络资源之间建立关联;自动生成全部设备资源统一编码,包括机架编码、机框编码、机槽编码、端口编码等,为所有资源建立唯一的、具有全局性及可读性的物理标识。(3)根据业务和链路关系,遵循均衡原则,自动分配支路端口。(4)生成设备勘察需求表、支路端口ODF表,辅助设计人员勘察、反馈。(5)导入勘察反馈表更新资源数据。(6)生成布线计划表,统计各类线缆数量,并自动生成系统连接表及设备组架图,用于指导施工。现阶段移动干线传送网局站设计工作主要基于Execl表格计算,需要耗费大量人工,且设计质量优劣取决于设计人员经验。局站设计功能总结工程设计经验、工具化设计流程,可有效提升设计质量及设计生产效率。

4系统应用情况

目前,干线设备网络工程设计系统已完成中国移动省际骨干传送网100Gbit/sOTN网络资源数据的入库和标准化工作;V1.0版本已形成了干线设备网络工程设计能力,并在中国移动省际骨干十二期设计工作中投入应用,共完成规划阶段、设计阶段7个批次12887条电路路由安排工作,有效提升了网络规划设计效率。TPADS投入生产应用,将设计人员从频繁重复的路由安排、资源统计工作中彻底解放,并有效缓解了集团省际骨干大规模网路建设引发的资源数据管理难题和设计效率提升压力。

5总结展望

干线设备网络工程设计子系统(TPADS)突破了传统设计方式在数据管理模式和设计效率上的瓶颈,是大数据时代对传统CAD和Excel设计工具的重大变革,是应对网络资源全生命周期管理的必然选择。未来,TPADS工具软件的应用将对移动省际骨干传送网的设计组织形式、设计服务内容、设计的内涵和外延产生深远的影响,进而引领省际骨干传送网设计、施工和资源管理一体化的变革。

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