[发明专利]一种基于本体库的交通大数据语义应用服务方法

摘要

本发明的技术方案是提供了一种基于本体库的交通大数据语义应用服务方法，其特征在于，包括：第一步、架构基于本体库的交通大数据平台，该交通大数据平台包括交通数据本体层、交通网模型，数据ETL层、大数据集群层、数据访问服务层、应用服务逻辑层、大数据存储层、语义访问接口层模块的逻辑设计；第二步、基于语义逻辑进行数据访问。本发明所述基于交通本体的交通大数据语义应用服务架构方法，旨在解决多源异构数据在HADOOP/关系数据库集成环境下的本体化组织与智能服务，尤其是支持未来大数据开放服务环境下人们通过语音、文字调取精确数据资源及相应服务的关键技术问题。

主权项

1.一种基于本体库的交通大数据语义应用服务方法，其特征在于，包括：第一步、架构基于本体库的交通大数据平台，该交通大数据平台包括交通数据本体层、交通网模型，数据ETL层、大数据集群层、数据访问服务层、应用服务逻辑层、大数据存储层、语义访问接口层，其中：数据ETL层：数据抽取、转换和加载层，为外部平台多源异构数据提供字段拆解、过滤和重构；经由数据ETL层抽取的外源数据，将分解成集中存储的大数据文件和交通数据本体，分别落实到交通数据本体层和大数据存储层；交通数据本体层：由本体库、交通网模型共同支持交通数据本体层，接收数据ETL层重构得到的数据本体对象及关系，接入道路网络拓扑关系模型，二者经过映射文件整合，分解数据资源与数据关系加载到该层；大数据集群层：用于完成交通数据本体的存储与管理，并提供大数据文件存储及本体关联管理；数据访问服务层：用于完成对数据访问的调度与工具接口，接收来自应用服务逻辑层的任务，并根据指令发布给大数据集群层，提取本体对象及大数据文件地址，最终执行数据读取；应用服务逻辑层：根据语义访问接口层发出的自然语言指令，按照本体数据组织规则，执行分解、关联、整合、创建语言指令到本体对象的逻辑任务，向数据访问服务层发出数据调用动作，实现语言到数据的链接，驱动交通数据本体层与大数据存储层；根据大数据集群层完成的处理任务，执行分解、关联、整合、创建数据分析结果到语义指令的逻辑任务，向语义访问接口层发出语义处理动作，实现数据对象到自然语言的链接；语义访问接口层：人机交互接口，接收人发出的文字、语音指令，并把指令经过应用服务逻辑的分解生成数据访问任务；接收数据查询与分析的语义结果，并翻译成人们可接受的自然语言表达；大数据存储层：接收数据ETL层发送的数据体，经过转换后的多源异构数据，将统一加载到大数据存储层，所有带有时间过程的数据记录，都保存到大数据存储层，通过键‑值对形式，与交通数据本体层保持一对一互联，接受数据访问服务层调用；第二步、基于语义逻辑进行数据访问，其中，交通大数据搜索包括对交通大数据的存储和语义搜索结果的二次搜索；交通应用根据交通相关算法对大数据的搜索结果进行数据处理，包括以下步骤：步骤2.1、通过语义访问接口层发出应用请求，将用户选择的应用模块和查询约束条件传递给应用服务逻辑层；步骤2.2、应用服务逻辑层发出服务请求，利用内嵌的分析任务模块匹配和初始化分析或查询任务，选择对应的算法调用流程；步骤2.3、应用服务逻辑层向数据访问服务层发出调用请求，将算法流程和查询参数传给数据访问服务层中的任务调度模块；步骤2.4、数据访问服务层输出数据查询请求，根据查询任务将查询约束条件传递给大数据集群层；步骤2.5、大数据集群层输出解析模型，将输出的解析模型传递给查询计划模块，查询计划模块向交通数据本体层发出数据调用请求；步骤2.6、交通数据本体层输出查询任务，通过本体匹配与比对，交通数据本体层将计划任务的数据查询地址输出给大数据集群层；步骤2.7、大数据集群层向HBase数据库发出调用请求，从HBase数据库中调用RDF数据，即对应的数据表地址，并完成数据地址匹配和验证；步骤2.8、由大数据集群层返回调用请求给数据访问接口，输出查询指令；步骤2.9、大数据集群层返回查询数据表信息，将和查询任务有关的有效的数据表地址信息返回给任务调度模块；步骤2.10、大数据集群层返回查询数据表信息，将需要的参数传输给数据表文件和分析任务，通过数据读取引擎抽取数据；步骤2.11、由数据访问服务层返回查询数据结果，返回查询的数据本体及值数据结果；步骤2.12、数据访问服务层输出调用指令，根据算法设计流程按照顺序调用数据计算模块，并交由大数据集群完成计算；步骤2.13、大数据集群层输出结果，返回过程计算量和总的计算结果给数据访问服务层；步骤2.14、数据访问服务层返回请求结果，返回最终结果给应用服务逻辑层，完成语义化回滚；步骤2.15、应用服务逻辑层返回服务结果，将经过语义回滚的数据包返回给语义访问接口层；步骤2.16、语义访问接口层结果表达：通过为数据结果建立语义关系完成自然语言创建，并通过调用可视化接口完成数据结果在GIS地图或列表清单中的可视化。