面向数字大桥的智联平台建设与应用

本书依托国家重点研发计划项目“港珠澳大桥智能化运维技术集成应用”部分研究成果编写,是“跨海交通集群工程智能化运维系列丛书”中的一本。本书面向交通数字孪生和港珠澳大桥智能运维重大需求,系统性地阐述了港珠澳大桥运行管理智联平台的建设与实施,搭建了基于港珠澳大桥智能化运维数据标准体系的智联平台整体架构,攻克了桥岛隧多类型业务智能协调调度、多源异构海量数据处理、数字孪生交互映射与运维管控、立体信息安全防护等关键技术,相关技术支撑了港珠澳大桥的安全、高效与稳定运行,对交通基础设施运维业务和数字化技术的跨学科融合创新起到重要引领作用。本书可供从事交通基础设施信息化建设和智能运维管理人员参考使用。

第1 章　交通基础设施运维信息化的发展与挑战1.1　研究背景与意义……………………………………………………… 0021.2　国际交通基础设施运维信息化的发展概况………………………… 0031.3　我国交通基础设施运维信息化的发展概况………………………… 0061.4　交通基础设施运维信息化的新挑战………………………………… 0091.5　应对挑战:平台化、智能化、集成化………………………………… 011　1. 5. 1　平台化:构建一体化运维管理平台…………………………… 011　1. 5. 2　智能化:运用人工智能技术提升运维效能…………………… 012　1. 5. 3　集成化:实现跨系统、跨领域的深度协同……………………… 0131.6　本章小结……………………………………………………………… 013本章参考文献……………………………………………………………… 013第2 章　数字港珠澳大桥智联平台的构建2.1　智联平台需要解决的问题…………………………………………… 0162.2　智联平台的构建目标………………………………………………… 0202.3　智联平台的构建与技术路线………………………………………… 0272.4　智联平台的技术挑战与应对………………………………………… 0292.5　本章小结……………………………………………………………… 031本章参考文献……………………………………………………………… 0320　02第3 章　海量多源异构数据中枢建设3.1　海量多源异构数据管理……………………………………………… 036　3. 1. 1　智联平台数据中枢的需求与挑战……………………………… 036　3. 1. 2　智联平台数据中枢的技术路线………………………………… 0383.2　智联平台数据中枢异构数据融合技术……………………………… 041　3. 2. 1　数据中枢统一元数据模型……………………………………… 041　3. 2. 2　异构数据源适配………………………………………………… 046　3. 2. 3　通过数据接口进行数据交互的单体化数据生态……………… 0483.3　高性能数据流水线编排技术………………………………………… 051　3. 3. 1　流式数据实时计算引擎………………………………………… 053　3. 3. 2　AI 推理引擎…………………………………………………… 054　3. 3. 3　通用融合计算引擎……………………………………………… 0573.4　海量存储及计算弹性伸缩技术……………………………………… 058　3. 4. 1　资源名字系统…………………………………………………… 060　3. 4. 2　资源分片与复制………………………………………………… 062　3. 4. 3　资源路由与消费………………………………………………… 0653.5　智能化数据综合治理………………………………………………… 066　3. 5. 1　数据标准管理…………………………………………………… 067　3. 5. 2　数据资产管理…………………………………………………… 069　3. 5. 3　数据任务管理…………………………………………………… 070　3. 5. 4　数据服务管理…………………………………………………… 0713.6　基于数据标准的多业务数据集成管控……………………………… 0723.7　本章小结……………………………………………………………… 077本章参考文献……………………………………………………………… 077第4 章　多业务异构服务协同调度技术4.1　基于容器技术的统一技术架构……………………………………… 080　4. 1. 1　智联平台协同调度系统的需求与挑战………………………… 080　4. 1. 2　智联平台协同调度系统的技术路线…………………………… 0814.2　基于规则编排的复杂异构服务协同调度…………………………… 087　4. 2. 1　基于云原生的API 网关的架构………………………………… 089　4. 2. 2　基于API 网关技术的规则编排实施…………………………… 092　4. 2. 3　异构服务协同调度……………………………………………… 094　4. 2. 4　业务系统松耦合易扩展………………………………………… 0964.3　非侵入式业务系统故障感知分析与自动隔离……………………… 098　4. 3. 1　云上业务运维保障能力………………………………………… 098　4. 3. 2　eBPF 技术……………………………………………………… 099　4. 3. 3　全链路监控服务………………………………………………… 101　4. 3. 4　容器云故障自动隔离…………………………………………… 1034.4　多业务异构协同调度技术体系……………………………………… 1054.5　本章小结……………………………………………………………… 107本章参考文献……………………………………………………………… 107