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摘要:船舶航道信息管理系统数据量的不断增加，使传统航道数据检索系统检索效率已经不能满足现代船舶航行的需要。对此针对现代船舶航道信息管理系统设计航道可视化数据检索系统。对传统检索系统架构重新进行优化整合，采用开放式架构，改善系统重用弊端；添加文件预处理接口、分词接口、XML接口等各类模块接口，提高系统联动性和协调性；最后重新规划航道数据文档域名，设计对应检索结构，完成船舶航道信息管理系统的可视化数据检索系统设计，实现航行数据高效率检索。实验数据表明，相较传统检索系统，设计的海量可视化数据检索系统船舶数据文件加载率提高了27%，数据传输率提高19%，明显提高了检索效率。
关键词:航道信息；可视化；检索系统；分词接口0
引言
现代电子技术和存储技术的不断发展导致船舶航道信息文件量不断增长，传统船舶信息检索系统工作效率已经不能满足航行要求，对此设计航道可视化数据检索系统。首先优化传统检索系统整体架构，采用开放式结构，有效缓解系统模块重用问题。添加文件预处理接口、分词接口、XML接口等各类模块接口，提高检索系统联动性和协调性。最后重新规划航道数据文档域名，设计对应检索结构，完成船舶航道信息管理系统的可视化数据检索系统设计，实现航行数据高效率检索。实验证明，设计的航道数据检索系统有效提高了船舶文件数据加载率和数据传输率，提高了综合检索效率[1]。
1航道可视化数据检索系统设计
1.1航道可视化数据检索系统结构优化设计
传统航道可视化数据检索系统大多采用松耦合系统架构，这种系统架构很容易产生模块更换效应，模块重用率极高。对此，设计开放式架构，总体逻辑划分为表示层、服务层、业务逻辑层以及数据存储层。表示层主要用于提供船舶航道数据文件的传输和文件检索2种操作界面。用户可以发出操作指令，完成航道数据文件的上传和检测操作。此外该系统层还提供系统配置显示及管理人员交互操作[2]。服务层主要负责具体完成表示层发出的操作指令和响应请求，包括文件上传指令响应以及航道数据文档响应等。服务层模块的实际操作需要集中依赖于逻辑层，实现航道数据检索服务操作。可以将服务层近似的看做是“过渡逻辑层”向上提供服务需要，向下则保证数据检索请求的地层调用。业务逻辑层主要负责航道数据文档的预处理工作，包括数据分录、密码装置、文件压缩、文件搜索以及航道数据文件XML格式文档的创建。结构最末端是数据存储层。该层主要由数据检索文件、数据源文件（包括数据压缩前和加密后的源文件）、XML文档数据（包括压缩加密后的文档数据）和配置文件共同构成。业务逻辑层内的各类型船道航行持久化数据均存在于集群服务器上，使用用户可以通过互联网络进行系统登录，执行所需要的业务逻辑功能。
1.2检索系统模块接口设计
检索系统每个功能层和处理模块均可以从公共传输数据结构里面，获取自身需要的部分进行实际处理。比如检索系统的压缩模块和数据加密模块仅对航道数据文件内容有获取需求，而检索模块则需要文件域名信息等可以涵盖公共数据大部分结构的数据ID资料。图3简单概括了航道文件数据与各功能模块的检索流程关系。在进行航道数据文件检索过程中，很多处理模块需要并行处理。例如在对检索文件进行XML格式建立时，可以同时进行检索模块处理。在检索模块引进IO文件时，压缩模块会开始工作。系统中可以并行处理的地方大多集中于数据集群上，为了提高并行效率，保证检索流程的通畅性，对各项集群模块设计了各类文件接口。文件预处理接口：当系统进行文件检索时，系统必须尽可能从文件中提炼更多的检索信息。因此文件预处理接口的设计可以从上传各类型航道文件中，尽可能提取相应文本内容。具体设计方法为首先设计一个公共文本ID：IDtheoreticalsystem再利用FILESize法获取文件文本。分词接口：利用文件预处理接口获取数据文本以后，建立倒排索引，获取文件关键词作为数据检索词条，但是该词条不能直接应用，需要进行分词操作。分词接口的功能在于可以从某段文字符串中，获取文档关键词，将分词操作进行升级，利用分词接口进行多词模块规范。XML接口：XML接口主要用于整合使用用户信息，读取检索文件内容和系统处理信息。并将上述文件统一设置为XML文件。索引接口：索引接口为整个系统最重要的接口，改接口需要提供索引和检索功能。因此该接口共有2个：1）索引接口1-Indexinginterface；2）检索接口2-SearchDAO。其中是索引接口1-Indexinginterface的建立方式需要利用航行公共数据结构建立数据索引，而检索接口2-SearchDAO则需要获取数据写入器，将系统存储空间中的索引信息直接导入到索引文件中。
1.3航道文件数据域名检索结构设计
因为检索系统内部需要处理的航道信息文件均为域名格式，除了本身的文件内容以及文件生成日期以外其他信息较少，需要后期人为添加，作为其他模块处理的基本输入单元。比如索引模块在建立数据文件索引操作时，需要读取信息文件的关键词信息，而压缩模块则仅需要文本内容和数据量信息。具体做法是利用域名，处理重新定义文件的REQUT中间件和CIEV中间件。新的域名检索结构与设计的域名文件完全对应，可以直接作为数据检索系统的输入向量，实现高速率数据检索。
2实验结果与分析
为了实际验证设计的船舶航道信息可视化数据索引系统是否真实有效，设计对比实验。令实验组选择设计的可视化数据检索系统，令对比组选择传统检索系统，选择文件加载率和数据传输率作为检索对比参数量进行效率对比。为了实验的公平性，实验组和对比组选择完全相同的运行环境。
2.1文件加载率对比
文件加载率主要体现了船舶航道数据文件上传和下载的加载效率。令实验组和对比组在单位时间内同时加载相同船舶航道文件，对比加载率，其结果如图4所示。根据图4数据可以清晰地看出，实验组加载率明显高于对比组，经过实际对比分析可以确定，单位时间加载率提高了将近27%。
2.2数据传输率对比
数据传输率主要体现了检索系统进行数据检索时对船舶数据的读取和信息传输效率。图5为数据传输率对比。经过实际测量可以看出相较对比组，实验组单位数据传输率提高了19%，可以证明实验组检索效率明显高于对比组。
3结语
设计的船舶航道信息管理系统的可视化数据检索系统通过重设系统架构，增设模块接口，重组航道文件数据域名检索结构，有效提高了航道信息数据的检索效率。
作者:吴灏驰 单位:南昌大学管理学院
