优先级设计（精选12篇）
优先级设计 篇1
摘要：当前, 随着经济发展水平的提高和技术的成熟, 现代化企业制度在我国的普及和深化发展, 信息化建设不断深入, 宽带接入及通讯已经成为电信领域最有潜力的市场。随着科学技术的不断进步及先进监控设备的不断涌现, 传统的以文字和图片为主的内容服务已不能满足用户需求, 为加强安全保障措施, 及时反应监管情况, 实现科学化管理、人性化管理的视频监控安全防范, 配套相应的集成监控软件管理平台是重要手段, 基于用户权限的视频监控资源优先级有效控制的重要性日益凸显。
关键词：基于用户权限,视频监控,资源,优先级设计
建立全数字化视频监控管理系统平台, 防止违法活动的发生, 减少财产损失, 在发生事件时, 做到“有据可查、有据可依”。全面实现人防、物防、技防和联防的监控安防手段, 可对现有监控设备, 进行多画面实时查看、云台控制等;使用数字证书功能授权用户可实现历史回放、视频下载、抓图等功能;实现自定义分组设置, 特定活动区域视频设备设置;实现权限管理功能, 可分级设置控制权限;对所有操作动作进行记录, 生成操作日志, 较传统监控手段节省了大量人力、物力, 从而明显提高监控防护效率, 减少运行开支。
1 基于用户权限的资源优先级设计
每一路视频用户的连接数都有一定的限制, 这时, 会涉及到用户调用视频时优先级的问题, 在用户连接数达到最大限制时, 优先级低的用户可能无法调阅视频, 同时系统会给出相应的提示, 而优先级高的用户会抢占优先级低的用户调阅视频, 同样会对优先级低的用户给予提示。在操作云台控制时, 也会出现资源抢占的问题。资源抢占优先级特点是单线程子程序, 可以并发执行, 但不能超过视频允许的用户最大连接数, 如图1 所示。
1.1 性能
功能名称性能要求:权限判断资源调用资源调用权限判断时间不会超过200 毫秒;权限判断云台控制云台控制权限判断时间不会超过200 毫秒。
1.2 输入
权限控制需要调用控制类中的资源抢占控制层方法, 方法内置参数是request请求和response响应。调用此方法需要前台界面传入的参数为:第一, 摄像机id;第二, 资源抢占类型, 实时监控还是录像回放;第三, userid当期登陆人的用户id。
1.3 输出
用户实时监控调用/ 录像回访调用。第一, 通过摄像机的id, 我们可以判断当前的设备连接数;第二, 通过用户id, 我们可以判断当前用户的优先级别;第三, 资源抢占类型, 是实时监控在抢占资源还是录像回放在抢占资源。
1.4 算法
①每一路视频被调阅都会在数据库记录, 例如, 当前视频被调用10 次, 则用户连接数记录在数据库10 次;②获取设备限制的最大连接数;③公式:最大连接数-已使用的连接数。
1.5 流程逻辑
云台权限控制逻辑图如图2 所示。
2 安全性能设计
全数字化视频监控管理系统平台数据共享与交换对安全的设计如下。
(1) 数据包的完整性、一致性需要得到保障。
(2) 交换过程中, 参与交换的各方要具有不可抵赖性, 能进行责任认定。
(3) 在交换过程中, 数据包的机密性要求得到保障。
(4) 授权策略和鉴权控制。前置机进行信息交换时, 要有相应的控制策略, 如前置机A1能否主动跟前置机A2进行信息交换;前置机A1能否主动向信息交换中心系统提交数据;前置机A1能接收其他哪些前置机发出的交换指令等, 需要进行授权策略制订, 并在交换过程中进行鉴权识别与控制。
(5) 网络信任属性的加载与卸除, 对信息交换共享系统是透明的, 属于标准扩展范围, 不影响信息交换的完整性。
(6) 网络性能要求:图像资源接入端口带宽的配置10M, 图像资源转发端口带宽的配置, 应实现主备;平台内任意两节点间的网络传输延时宜小于等于1000ms;时钟同步采用NTP协议, 通过管理平台实现对前端设备的校时功能。
3 结语
通过全数字化视频监控系统的搭建, 可以基于用户权限进行视频监控资源优先级控制, 让用户实时调阅视频监控录像, 也可以让用户选择过去某个时间段的监控画面进行回放, 为以后回顾重大事件提供真实画面重现, 支持并发执行。用户选中播放窗口, 选择某个时间段, 若此时间段存在录像, 并且带宽允许, 网络连通, 则可以正常回放, 回放的录像还可以进行速度调节, 加速播放或者减速播放;支持暂停、回放、停止播放、截图、下载功能;播放时, 有进度条显示播放进度, 拖拽播放进度上的进度按钮, 可以将视频直接拖拽到某个点播放。监控系统将本地视频图像监控、远程实时监控、云台镜头控制有机结合起来, 构成一整套视频集中监控管理系统, 最大程度上防范各种入侵。
参考文献
[1]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会.GB/T 28181-2011, 安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求[S].
[2]公安部科技信息化局.公安信息通信网边界接入平台安全规范 (试行) 视频接入安全部分[EB/OL]. (2010-04-01) [2015-12-01].http://www.wenkuxiazai.com/doc/f952349fc5da50e2524d7f80.html.
[3]中华人民共和国公安部.GB50395-2007, 视频安防监控系统工程设计规范[S].
[4]中华人民共和国公安部.GA/T 74-2000, 安全防范系统通用图形符号[S].
[5]中华人民共和国公安部.GA/T 367-2001, 视频安防监控系统技术要求[S].
优先级设计 篇2
李修江
【教学目的】
（一）知识目标
让学生了解“效率优先兼顾公平”是我国多种分配方式并存这一分配制度的内在原则，以及怎样在实践中实现这一原则。
（二）能力目标
引导学生用辩证的观点理解“效率优先兼顾公平”的原则，并且联系生活实际，探讨两者的有机统一起来的办法，能够认识两者统一的社会意义。
（三）情感价值观目标
培养学生关注社会、关心弱势人群的道德良知和责任意识。【教学过程】
一、第一环节：提出问题
设计意图：引导学生关注社会热点，揭示生活中的矛盾。通过幻灯片呈现：“效率优先”给寺庙带来的变化，给和尚生活带来的实惠和出现的新情况新问题。同时，与经济发展相伴而来的贫富差距问题即个人收入不“公平”的社会矛盾问题。因此，应该怎样追求效率？为什么要兼顾公平？公平和效率哪个更重要？效率和公平在实际经济生活中有否统一性？
二、第二环节：解决问题
设计意图：重在培养学生自主思考，主动探究，共同学习。通过幻灯片呈现：通过方丈两次解决喝水难的方案，让学生了解我国政府在制定“效率优先，兼顾公平”的分配政策的合理性和有效性，进一步认识到处理好效率与公平对构建社会主义和谐社会的重要性。认识到效率与公平是辩证统一的关系，必须正确处理两者关系，才能实现双赢。
二、第三环节：练习巩固
改变资本的优先级 篇3
“我们的优先级是向着市场的迫切需求而倾斜的。可是出于以人为本的考虑，疟疾疫苗可能是最需要的，但是这一领域的研究，却几乎没有获得任何资金。反观，包括谢顶在内的一些富贵病，却比研究疟疾这样的传染病，获得了更多的研究经费。而这仅仅是因为顺应了市场的需求。
要知道，养活全世界的10多亿人口是一个非常严峻的挑战，如果我们可以投入到类似于‘基因革命’的研究，就可以有助于我们更好地了解作物和种子来提高生产力。此外，气候变化是一个具挑战性的问题，需要开放并投入更多的技术创新，来为减少碳排放而尽一份努力。政府应该提供更多的资金，将之投入到这些基础研究中。而且我们需要快速落实这些事，已经没有时间等待了。”
Speeches at a Glance
在以往的大会上，Foursquare或Twitter能一下子跳入你的视线，然后紧紧抓住你的注意力；但在今年，没有什么应用或技术能做到这一点。这可能是因为，科技行业已经耗尽了令人振奋的新想法，这也正是硅谷人士所担心的事情，是主流期刊媒体经常都会在其文章中用到的标题：创新已死？
——科技博客网站AllThingsDigital专栏作者Kara Swisher在参加了今年的SXSW大会后在博客中如此写道。
消费者的权利增长趋势将会一直持续甚至更加强劲。我们正在目睹历史上最意义深远的权利转移之一，即权利从生产者转移到消费者手中。消费者在产品和服务设计中的影响地位逐渐增强，这将对公司生产什么和传播什么产生深远的影响。许多人还未认识到与消费者互通的重要性，要知道，消费者的要求、需要和愿望是史无前例的推动力。
——语出自新闻有限公司CEO Kim Williams在澳大利亚以色列商业会议发表的演讲。
用“清华、北大、高考、状元”四个词写一则150个字的笑话。
——出自于2013年北京大学自主招生文科卷的考题。
可以说中国的制造业正面临历史上第一次危机，工人的工作机会被其他发达国家抢去的可能性正在加大。在此前金融危机的背景下，发达国家进行税收减免，推出简化管理的制度，使得人工成本和其他地区的差距变窄都是造成回流的原因之一。
——全球第二大电子代工厂商伟创力公司CEO Mike McNamara最近在接受采访时如此说道。
优先级设计 篇4
本文针对目前核电领域主要应用的安全级仪控平台:Triconex、TXS的优先级控制模块的设计与实现方案进行了研究, 并探讨了优先级控制模块的国产化研发思路。
1 应用方案分析
1.1 TRICONEX
美国INVENSYS公司的TRICONEX平台配置了优先级控制模块PLM (Priority Logic Module) , 它基于FPGA技术实现优选功能。PLM接收1E级与非安全级设备的驱动命令, 并根据优先级高低选择输出驱动命令, 控制现场设备。该平台在福清、方家山核电项目中已得到应用。
PLM的硬件主体为一个FPGA模块, 采用24V供电, 并由以下部件组成:
●FPGA芯片。
●LED指示灯 (输入、输出、电源的) 。
输入:
●四对输入信号 (每对信号分为A、B两路输入) 。
●24V直流电压。
输出:
●一对开关量输出 (每对信号分为A、B两路输出) 。
●一对开关量测试输出 (每对信号分为A、B两路输出) 。
图1为PLM模块的接口简图, 它展示了PLM模块的输入及输出接口。PLM的输入源一共有四个 (安全级自动控制命令、安全级手动控制命令、多样化保护系统 (DAS) 和ATWT系统命令、非安全级控制命令) , 每个输入源都分为两路输入 (A组与B组) , A组信号用于关闭 (阀门) 或者停止 (电机) , B组信号用于打开 (阀门) 或者启动 (电机) 。其中DAS、ATWT系统及非安全级系统送入PLM模块的信号需要进行隔离, 确保其不会影响安全级设备的信号。PLM模块共配置5路输出, 其中OUT-A、OUT-B为驱动输出端口;TEST OUT-A、TEST OUT-B作为试验反馈信号, 送给安全级系统。
PLM优先级的高低为:1A/1B>2A/2B>3A/3B>4A/4B, 且在同一通道内, A组信号的优先级大于B组。TEST端口则用于定期试验时判断输出信号的状态。各输入输出的逻辑关系见表1。
PLM的输入还包括两个试验使能信号, 一个由就地开关控制, 一个由上游安全级DCS控制。当两个信号均置于有效位置时则进入试验模式。两个信号分别为:Test Enable2、Test Enable1。当PLM进入试验模式后, 1A/1B/2A/2B/3A/3B信号产生的输出命令被闭锁, TEST端口将试验反馈信号送回上游系统以判断试验结果。4A/4B信号则不受闭锁的影响, 可正常驱动下游设备。
德国西门子公司的TXS平台由AV42模块执行优先级控制功能。该平台已在田湾、岭澳核电项目中得到应用。
如图2所示, AV42模块由两大部分组成PLD与processor。PLD采用硬件电路, 主要完成驱动指令的优选与输出、采集现场驱动器的反馈信息、执行定期试验等功能。Processor包括微处理器、PROFIBUS网络控制器及内存等, 主要负责传输非安全级系统控制命令、PROFIBUS通讯控制、驱动器及优选模块状态反馈、自诊断等功能。
AV42模块包括面板上的开关信号, 通过硬接线连接的从安全级系统来的自动信号和手动信号, 通过总线连接的非安全级系统来的自动信号和手动信号等, 优先级从高到低分为以下几类:
1) 面板上的就地开关信号接口, 用于开、关、诊断三种功能。其中关信号优先级最高, 诊断信号优先级最低。面板上的开关信号具有最高的优先级, 即使在自动控制系统失效的情况下也可以对驱动器进行就地控制。
2) 安全级系统信号接口, 为第二优先级。该信号又划分为两个优先级别, 级别1高于级别2。
3) 控制室信号接口, 接收来自两个控制室的信号。
4) 来自非安全级系统的信号接口, 通过通讯总线连接, 优先级最低。
对于每个信号源而言, 其内部命令还具有优先级。
●面板开关命令:关闭>打开>诊断/停止;
●安全级设备命令:1#关闭>1#打开>2#关闭>2#打开;
●控制室命令:关闭>打开>停止;
●非安全级设备:打开、关闭、停止、附加按键开关控制。
AV42模块送给驱动设备的信号为三个:CMDOFF (关闭信号) 、CMDON (开信号) 、CONTROL (Check command) 阻塞信号, 即此输出为高时, OFF、ON无效;为低时, OFF、ON有效。
AV42模块还设置了控制室切换控制端口。根据输入信号的状态, 优选模块可对来自控制室的命令进行使能控制, 达到控制室切换的目的。
AV42模块提供了以下硬件自检能力:
●与PLD连接的看门狗电路, 可以检测微处理器的循环操作和PLD的基本功能。看门狗发现故障将使微处理器复位。
●低电压监测电路。当供给模块的电压低于定值时, 低压监视电路将会把驱动电路输出置为0。
●开路和短路监测, 出现开路、短路、超载时, PLD可将状态信号反馈给微处理器。
2 国产化研发思路
优先级控制模块作为安全级仪控平台的重要组成部分, 其性能直接影响核电厂的安全性。优先级控制模块主要实现驱动信号优先级判断、输出驱动信号、采集驱动设备状态信息等功能, 同时需满足高可靠性及响应时间要求。
通过上述国外供货商采用的设计方案可以看出, 两大平台都是基于FPGA或者CPLD技术, 不采用软件直接用“与、或”门搭建功能。FPGA技术既提供了高效的逻辑处理能力, 同时保持了“硬逻辑”的特质, 使其不受软件共模故障的影响。
优选模块为安全级设备, 但其接收的信号也包括非安全级部分, 应进行不同安全级信号的隔离, 以保证故障不会从低安全级系统向高安全级系统蔓延。隔离功能可考虑在优选模块内实现, 也可设置单独的隔离机柜。
安全级优选模块输入信号与整个系统所需功能密切相关, 一般包括就地控制命令、专设安全设施驱动系统的安全级自动控制命令、紧急控制盘 (ECP) 的手动控制命令、后备盘 (BUP) 的手动控制命令、DAS系统的非安全级自动控制命令、控制系统的非安全级自动控制信号等。
Tricon平台的优选模块逻辑简单, 便于实现;而TXS平台则引入了更多的输入信号, PLD根据条件判定同类信号的优先级。TXS平台的优选模块可回读驱动设备的状态信号, 并结合信号优先级控制设备输出, Tricon的优选模块只是将优选模块执行的驱动信号反馈回上级设备, 其驱动设备的状态由其他系统进行采集。
上述两种平台优选模块输入输出的处理方式虽然略有不同, 但都能完成优先级管理和驱动现场设备的功能。优选模块的国产化研发可以借鉴其成熟经验, 在保证基本功能的前提下进行优化设计, 增加设备的可用性与扩展性。
除此之外, 优选模块还应具备故障监测能力, 既要对模块内部进行自诊断, 还需对输入输出回路进行监测。模块自诊断不应妨碍系统安全功能的执行。故障信息可反馈至上游系统, 也能在模块指示灯上显示。为了配合安全级系统定期试验, 优先级控制模块需设置闭锁功能。当电厂运行时, 部分现场驱动器受工况的限制不能真实驱动。优选模块通过闭锁输出且反馈驱动信号的方式, 配合系统完成定期试验。
3 总结
优先级控制模块是安全级仪控平台的重要组成部分, 其性能直接影响电厂运行的安全。优选模块设计应确保系统简单可靠, 同时在不影响可靠性的情况下优化设计, 为运行维护提供便利。
摘要：优先级控制模块是核电厂安全级仪控平台的一个重要组成部分, 其主要功能是在对来自不同安全等级的自动或手动命令进行优先级处理后, 驱动专设安全设施及相关支持系统的泵、阀等驱动设备, 从而完成系统规定的安全功能。针对目前国际核电领域主要应用的安全级仪控平台:Tricon、TXS的优先级控制模块的设计与实现方案进行了研究, 详细分析了各平台优选模块的设计特性, 并对模块的定期试验方案、接口方案、供电方案等内容进行了深入研究, 最终提出了优先级控制模块的国产化研发思路。
关键词：安全级平台,优先级控制,定期试验
参考文献
[1]IEEE Std 338.IEEE Standard Criteria for the Periodic Surveillance Testing of Nuclear Power Generating Station Safety Systems[S].2006.
[2]IEEE 603.IEEE Standard Criteria for Safety Systems for Nuclear Power Generating Stations[S].1998.
信托优先级产品是什么 篇5
优先级风险低，收益率也低 。劣后级风险高，收益率也可能较高。
如果一个产品出现亏损，那么会先亏劣后级的资金，只有全不的劣后级资金都亏损了，然后才是优先级资金受损。
如果一个产品出现盈利，并且盈利很大，那么在分配给优先级当初协议约定的较低收益率时，剩下的所有益都归劣后级所有。
那么，什么样的客户适合投资信托产品呢?
信托相关法规规定，信托产品的投资人为“委托人”，应当是符合下列条件之一，能够识别、判断和承担信托计划相应风险的合格投资者：
第一，认购信托单位的最低金额不少于100万元人民币的个人投资者或机构投资者;
第二，个人或家庭金融资产总计在其认购时超过100万元人民币，且能提供相关财产证明的个人投资者;
第三，个人收入在最近三年内每年收入超过20万元人民币或者夫妻双方合计收入在最近三年内每年收入超过30万元人民币，且能提供相关收入证明的个人投资者。
加入信托计划的合格投资者中，单笔认购资金不满300万元的个人投资者不超过50人，机构投资者和单笔认购资金300万元以上的个人投资者数量不受限制。
也就是说，信托产品仅限流动资产高于100万以上的投资人，且由于受到50个自然人限制，许多信托产品因发行规模较大而选择仅向单笔投资额300万元以上的个人客户发行，因此只有资产量较大的个人客户才能独立参与信托产品的投资。
为了让更多投资者能够参与信托产品，银行往往通过独立认购信托产品然后再包装成银行理财产品，这样既排除了相关法律障碍，又能使一些资金量较小的客户受益。不过，这就是通常所说的“银信合作业务”，但由于多了银行渠道的参与，这类银行理财产品的收益率往往会低于直接认购信托产品的收益率，这一点应引起注意。
虽然股市火爆，但信托产品的发行热度依然不减。来自普益财富的数据显示，共有43家信托公司成立了650款集合信托产品，成立数量环比增加146款，增幅28.97%，共募集资金645.24亿元(不包括未公布募集规模的产品)，环比上涨38.2%。在成立的650款产品中，公布募集规模的产品有529款，占比为81.38%，环比回落2.55个百分点，平均每款信托产品募集规模为1.22亿元，环比上涨10.91%。
在A股强势上涨的助推下，证券投资类信托产品成立数量环比依然大涨，成为信托市场的明星产品。从资金运用领域看，5月投资于证券投资领域的产品282款，环比增加88款，占比增加4.89个百分点;投资于基础设施领域的产品107款，环比增加19款，占比减小1个百分点;投资于房地产领域的产品63款，环比减少25款，占比上涨2.15个百分点;投资于金融领域的产品37款，环比减少5款，占比减少0.66个百分点;投资于工商企业领域的产品37款，环比减少4款，占比下降2.44个百分点;投资于其他领域的产品124款，环比增加13款，占比下降2.95个百分点。
成立规模方面，房地产领域产品平均成立规模为1.19亿元，环比下降3.9%;基础设施领域产品平均成立规模为0.93亿元，环比上升33.86%;证券投资领域产品平均成立规模为0.92亿元，环比上升5.7%;工商企业领域产品平均成立规模为0.91亿元，环比下降19.35%;金融领域产品平均成立规模为0.83亿元，环比下降34.28%;其他领域产品平均成立规模为2.41亿元，环比上升36.08%。
分析人士表示，证券类信托产品的发行和成立情况与股市的走势相关性极强。只要牛市延续，目前信托领域中证券类信托产品的市场“明星”地位仍会维持。但同时，由于A股经历前期快速上涨，信托资金开始谨慎观望，短期内的发行或成立情况将经历一定波动。
老款笔记本的升级优先级 篇6
内存是第一优先级
如果你的笔记本内存容量小于4GB（比如只有1GB或2GB），那就别犹豫了，先将内存升级到4GB，绝对可以获得较为明显的性能改善（图4）。如果笔记本内存等于或大于4GB，在预算有限时就不必考虑升级内存了。
如果你的笔记本芯片组为PM45（对应处理器为酷睿2双核P8600等，如ThinkPad T400）或更早，那只支持DDR2内存，而且单条容量不要超过2GB，否则会出现点不亮的问题。如果你的笔记本为HM55（对应处理器为i3-370M等，如联想Y460）或更新的芯片组，请购买DDR3内存升级。
至于升级内存的来源，大家可以优先考虑二手渠道，最好能和笔记本标配内存条对应的容量和频率一致。如果淘不到合适的二手货，则可考虑时下主流的DDR3L-1600，也就是最新的低压版DDR3内存。请放心，1.35V的DDR3L理论上是可以向下兼容1.5V的DDR3-800等老款标压内存条的，只是频率会自动降到芯片组所支持的最高频率上。
此外，我们还需考虑笔记本内存插槽所支持的最大（单条）内存容量。在这里分享一个通用的查询方法，在Windows系统中按“Win键+R”，运行“CMD”进入命令提示符界面。然后输入“wmic memphysical get maxcapacity”（不含引号），按下回车键后稍等片刻就会返给我们一组数字（图5）。用这组数字除以2个1024，所得的数值就是笔记本所支持的最大内存。比如小编电脑返回的数值为16777216，做完除法后的结果是16GB。由于笔记本有2个内存插槽，所以可知它最大支持单条8GB的内存。
硬盘是第二优先级
当内存容量达到4GB时，哪怕你升级到8GB甚至16GB，除了极少数应用环境以外，你在绝大多数的时间里是感受不到更大内存的好处的。所以，此时提升磁盘性能，就是最佳的升级方案。
在这里有一个误区，有些用户的笔记本采用的是HM55或更早的芯片组，原生仅支持SATA2.0硬盘，所以担心升级SSD没用。实际上，哪怕SSD被安装在SATA2.0接口上，哪怕它的读写速度被限制到200MB/s上下，但它依旧有着远远超越机械硬盘的随机读写速度。在开关机、打开程序和文档等操作时的速度还是可以秒掉机械硬盘的（图6）。
考虑到现在240GB SSD的价格已经跌破了400元大关，给老笔记本更换一块也没有太大的资金压力。
令人欣慰的是，很多老款笔记本都配有光驱，我们可以通过光驱位的硬盘托架（图7），再安装一块2.5英寸的硬盘升级。但是，在8系芯片组（第四代酷睿Haswell）之前，笔记本光驱的SATA接口普遍以2.0标准为主。所以，如果你选择升级SSD，一定要将SSD安装在原硬盘所用的SATA3.0接口上，而原来的机械硬盘则可装进光驱的位置上作为存储盘使用。
处理器是可选升级
如果你的笔记本搭载了四代酷睿Haswell或更早的处理器平台，而且还是后缀带M的型号，那么恭喜你，你的笔记本有机会升级到同期更高端的处理器。
这类笔记本只要拆下覆盖在处理器上的散热片，然后用硬币或一字改锥转动一下螺丝，就可以取下处理器插槽上的CPU（图10）。理论上讲，5系列芯片组支持所有的第一代酷睿处理器、6系列芯片支持所有的第二代酷睿处理器，以此类推。
但是，支持并不一定代表可以完美驾驭。一些定位中低端的笔记本散热模块用料和设计可能偏差（图11），应付酷睿i3没啥问题，如果强行升级到酷睿i7，后者更高的发热量可能会超过散热模块所能承受的上限，轻则出现频繁降频的问题，重则因CPU过热而出现自动重启或死机等问题。
笔者的建议是，大家可以参考自己的笔记本当初高配版所能配备的最高端处理器而定。比如原本搭载第二代酷睿处理器i3-2330M的ACER 4750G，它的顶配版搭载的是i7-2630QM，这意味着它的散热模块最高可以支持这个级别的CPU。因此，我们就可通过淘宝等渠道购买散装的i7-2630QM处理器替换升级。此时，如果你盲目地为ACER 4750G找主频更高的i7-2675QM升级，那就要面临过热的隐患了（图12）。
其他想想就好了
优先级设计 篇7
在目前的工业自动化控制应用中,越来越多的企业实现了生产过程的联网监控,信息化与工业化深度融合水平不断提高。网络上,设备之间数据通信基本上都是采用异步串行通信接口RS-232、RS-422、RS-485等,且通过相关通信协议将多个设备连接成底层传输与控制网络,但是网络的覆盖面积很小[1]。为使这些设备具备远程传输、扩大底层网络的覆盖面积,需要应用串口服务器(Serial Device Server,简称SDS)。串口服务器可以实现串行数据与以太网数据的相互转换,从而将串行设备控制网络与信息网络连接起来。SDS可以把分散的串行设备、主机等通过网络集中管理,可以很大程度地降低系统复杂性和提高系统的可扩展性[2]。目前市场上现有的各种SDS都是单串口对单网口的构造,如果要支持多总线,则必须使用多个单总线型SDS或者使用带有多串口、多网口的多总线型SDS。这样带来的问题是:成本增加、系统设计复杂、设备资源利用率不高,故此本文提出一种基于优先级排队算法的改进型串口服务器(Modified Serial Device Server,简称MSDS)。
1 串口服务器的改进方案
串口服务器将分散的串口设备通过局域网或互联网集中管理,增强了系统的可扩展性和降低了系统的维护难度,只需每条总线连接到对应的串口服务器,控制系统只需围绕SPS进行开发,可以有效减少工作量。
本文设计的改进型串口服务器采用嵌入式单片机S3C6410和以太网卡DM9000搭建硬件平台,充分利用单片机的多个UART、嵌入式操作系统的多线程和多队列缓冲将接收到的多个串口数据排队,使用优先级排队算法进行数据处理。下面以实现RS232数据与以太网数据之间的转换为例,三串口到单网口的M S D S的工作原理如图1所示:RS232_1~RS232_3对应MSDS的三个串口,UART_1~UART_3对应嵌入式单片机的三个异步收发器,Transverter Threa_1~Transverter Threa_3对应MSDS的三个是串口数据与以太网数据的转换线程,FIFO_Receive是串口端到以太网端的接收队列,FIFO_Send是以太网端到串口端的发送队列。Ethenet表示以太网单网口。如果嵌入单片机的UART支持RS485通讯方式,用该方案同样可以实现RS485总线数据与以太网数据的转换,区别在于串口端接口和设备驱动不同。
M S D S软件结构如图2所示,运行协议转换用户程序后产生线程Transverter Thread1~Transverter Thread3,这三个线程根据数据流向通过系统调用接口分别调用对应的设备驱动,如以太网转串口驱动和串口转以太网驱动,这两个驱动编写后可以直接编译到内核或通过命令安装的方式添加到内核。Transverter Thread线程的产生的数量与MSDS设计的规模有关,由于本文改进方案使用三条串行总线,所以产生3条Transverter Thread线程。
2 基于优先级排队算法的数据处理
由于MSDS是多串口对单网口的结构,存在共享资源,需通过合理的调度,才能使MSDS正常地接收和发送数据[3]。考虑使用串口服务器组网的底层设备大多用在工业生产、安防等的重要场合,而一些对于生产安全和主要指标的参数,必须优先送达控制中心[5],从这个角度本文选择基于优先级排队算法处理底层设备到以太网之间数据的流通。
优先级排队算法(简称PQ算法)是按照优先规则为队列服务的,规定从具有最高优先级的非空队列的头部选择包[6]。为了保证关键业务运行,在拥塞发生时,优先处理关键业务。预先根据网络协议、数据流入口、源地址/目的地址等制定好控制策略,PQ算法处理数据队列的优先顺序就可以确定[7]。将队列按优先级高低分为四级,而在优先级缺省的情况下数据流入正常队列。
PQ算法的原理如图3所示,其中:1高优先级数据,在调度分类时进入了高优先级队列,依此类推,2、3、4号分组在调度时分别进入为中优先级队列、正常优先级队列以及低优先级队列。遵循先进先出(FIFO)原则,由高到低依次处理四个优先级队列的数据[8]。
3 方案的实施
为验证串口服务器改进方案的可行性,使用现成的嵌入式开发板进行二次开发的方式实现MSDS,而无须从头到尾设计硬件电路。采用的嵌入式开发板是国嵌QK6410,其处理器是三星公司32位RISC处理器S3C6410,有4个UART和1个网口,所以该开发板可二次开发为3串口对单网口的MSDS,如图4所示,只需使用QK6410核心板、DM9000以太网卡和三个串口就足以满足MSDS的硬件需要。
国嵌QK6410开发板支持ARM-Linux2.6操作系统,Linux2.6内核支持多线程和具有丰富的网络协议栈。使用国嵌提供的Linux2.6内核可直接烧写到QK6410的Flash中,而且该内核提供了串口驱动和DM9000以太网卡驱动。MSDS软件的开发流程为:
(1)配置和编译ARM_linux 2.6内核,配置和编译过程中,取消不需要的驱动;
(2)构建应用于ARM-linux的根文件系统;
(3)将启动引导程序Uboot移植到的MSDS板子上;
(4)在linux主机上开启tftp和nfs服务,利用tftp服务可将ARM-linux内核映下载到MSDS板的内存中,ARM-linux的根文件系统通过NFS服务挂载到linux主机,使开发过程得到了简化;
(5)编写以太网转RS232和RS232转以太网的设备驱动程序,以加载的方式,把它们放到ARM-linux内核中;
(6)编写协议转换应用程序,通过系统调用接口调用驱动程序。
从以上的开发流程可以看出:编写以太网转RS232和RS232转以太网驱动程序和协议转换应用程序是实现MSDS软件功能的主要步骤。因为国嵌提供的Linux2.6内核已经实现了串口驱动和DM9000以太网卡驱动,所以实现以太网转RS232和RS232转以太网驱动程序相对简单,定义设备操作时只需结合串口驱动和DM9000以太网卡驱动,如图5所示。自定义Dev结构体可作为串口数据与以太网数据转换时过渡数据,其结构如表1所示。
对于用户,直接接触到的是协议转换用户程序,在该程序中,首先初始化M S D S的运行参数,然后建立线程Transverter Thread1~Transverter Thread3,在Transverter Thread线程中主要通过调用接口转换驱动实现了串口和网口数据首发的功能,其中收发的数据根据数据传输方向分别放入Dev结构体队列FIFO_Receive和FIFO_Send中。Transverter Thread线程的工作原理如图6所示。
4 组网对比实验与分析
S3C6410有4个UART,利用其中三个配置成MSDS的三个RS232通信接口,设计成三串口对单网口的MSDS。使用三块51单片机开发板(设备A、B、C),作为下位机设备,实验组网如图7所示。通过组网对比发现,单MSDS模式的网络连接明显比多SDS模式要简洁,系统的可维护加强。单MSDS模式,开发工作只需围绕一个MSDS展开,极大地减小了设计的工作量;而多SDS模式,要同时设计多个SDS的收发过程。
每块设备以9600的波特率分别经3个SDS和1个MSDS向上位机传送1MB的数据。以轮寻的方式每次发送一个字节,每个设备都轮寻1024次,所以上位机能接收到1024*3个字节。MSDS的组网性能可通过数据传输的流量曲线进行分析,两种模式下数据传输流量的对比如图8所示。
两种模式下传输1024*3个字节的数据,所用的时间相近,而且两条曲线有非常高的拟合度,说明基于优先级排队算法在数据传输过程中发挥了作用。单MSDS模式在传输的过程中,流量总会稍微落后于多SDS模式,这是要是受限于硬件和线程处理速度,但能在节约成本的前提下能满足传输需求。
5 结束语
通过组网对比实验发现改进型串口服务器处理传输数据的速率非常接近传统的串口服务器的处理传输速率,单个的改进型串口服务器的具有多个传统的串口服务器的组网能力。在实验结果中还可以看出优先级排队算法在数据处理传送环节发挥了作用,在软件上弥补了硬件的不足。单MSDS模式设计的工作量显著减小。以嵌入式单片机S3C6410和以太网卡DM9000搭建硬件平台,充分利用单片机的多个UART、嵌入式操作系统的多线程和多队列缓冲将接收到的多个串口数据排队,利用优先级排队算法进行数据处理的串口服务器改进方案,可以有效的降低成本、简化系统设计、提高设备资源利用率。
摘要：针对目前市场上的串口服务器都是单串口对单网口的结构,提出了一种多串口对单网口的接口服务器改进方案。以嵌入式单片机S3C6410和以太网卡DM9000搭建硬件平台,充分利用单片机的多个UART、嵌入式操作系统的多线程和多队列缓冲将接收到的多个串口数据排队,最后利用优先级排队算法进行数据处理。通过使用改进型串口服务器进行组网实验,表明利用优先级排队算法的方案具有可行性,单个的改进型串口服务器具备多个传统串口服务器的组网能力。
关键词：改进型串口服务器,UART,嵌入式系统,优先级排队算法
参考文献
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公交信号优先系统的设计 篇8
关键词：公交信号优先,控制策略,控制模式,检测技术,信号融合技术,协调控制技术
公交信号优先系统的发展, 离不开完善的道路及交通信息等基础设施建设, 更需要将现代化电子信息技术、通信技术、控制技术与交通运输系统有机融合和集成, 使之能够与所在城市或区域的ITS框架和发展目标相衔接。因此研究公交信号优先系统各子系统/模块的组成及相互关系是各功能模块协同运作的前提, 而确定公交信号优先系统的框架则是系统运行的保证。
公交信号优先系统在道路、信号控制资源合理分配的情况下, 无需进行道路建设, 即可有效提高公交系统的运营效率。它不仅可以用于普通公交或快速公交, 提高公交车辆运行的准点率, 也可以应用于独立交叉口直接为某一类型的公交车辆或特殊车辆服务。
本文从公交信号优先系统的需求分析、控制技术分析、总体方案设计、涉及的关键技术及实施中需注意的问题等几个方面, 来对公交信号优先系统进行研究和分析。
1 公交信号优先需求分析
公交信号优先在公交优先技术上属于“时间优先”, 它是指在交叉口为公交车辆 (优先车辆) 提供优先通行信号。公交信号优先实施的理念是在保证不对整个交叉口或干线车辆运行产生严重影响的前提下, 减少公交车辆的延误 (使公交车辆顺利通过交叉口) , 降低公交车辆的路线行程时间, 提高公交准点率, 提高公交车辆的运行效率。
公共交通信号优先系统在道路、信号控制资源合理分配的情况下, 无需进行道路建设, 可有效提高公交系统的运营效率。该项目的实施, 将有效解决我国大中城市交通拥堵的问题, 对于改善市民工作生活环境、节能降耗、发展节约型社会具有十分重要的意义。
2 公交信号优先系统控制技术分析
2.1 控制策略
目前国内外有关公交信号优先控制的策略主要有:实时控制、固定配时控制、运营计划控制、车辆间隔控制。这些控制策略并不是完全排斥的, 在实际使用中可以根据各个城市的交通状况, 从而进行不同方式的组合。
2.2 优先控制的方法
在信号优先的实现过程中, 通常采用的控制方法有:扩展优先、调用优先、公交权重优先、预置配时优先。其中扩展优先和调用优先是对公交实时响应的优先方法, 可靠性相对高, 优先控制程度或绿灯损失情况可进行局部调整, 较为实用, 是公交信号优先控制中采用最多的方法。
2.3 优先的控制模式
公交优先信号控制模式是指优先信号产生的机制, 目前主要的信号控制模式有:系统优化控制下的公交优先、系统非优化控制下的公交优先、系统准许下的公交优先、系统监视下的公交优先、本地控制的公交优先。
3 公交信号优先系统总体方案设计
信号优先系统总体方案设计如图1所示。
此系统由路口车辆检测系统、信号系统传输网络、信号控制中心、调度中心、公交车辆定位/检测系统、传输系统、车辆等部分组成。
在进行公交优先方案设计时, 从满足公交车辆优先、路口综合控制效果优化的角度出发, 应着重考虑的几个方面为:车辆定位精度、特殊情况下优先申请的方式、定位系统的可靠性、无线通信机制的可靠性、无线传输的正确性、无线传输的保密性。
在此方案设计中, 在公交车辆检测完成后, 需要按照模块化的处理方式将检测结果送至信号控制器。在实现过程中, 需提供与车辆检测设备、信号控制器独立的接口设备, 完成检测结果向信号控制器的传输, 三者的关系如图2所示。
4 关键技术分析
信号优先申请系统所涉及的关键技术为:车辆检测技术、公交优先信号接入技术、公交优先信号融合技术以及信号优先系统协调控制技术。
4.1 车辆检测技术
公交车辆检测系统是依托公交信号优先策略而存在的一个相对独立检测系统。因此为实现信号优先, 首先要对优先申请信号进行识别和检测。车辆检测技术负责在指定的位置范围内对公交车辆进行识别, 获取车辆的ID信息, 并将包含所采集的车辆信息及检测点编码信息的优先申请发送给信号融合装置。车辆检测技术是针对公交车辆运行状况对交叉口交通状况进行补充, 车辆检测系统检测的信息是否及时、可靠、全面直接影响到实施公交信号优先对整个交叉口或者整个优先区域的控制效果。根据信息的覆盖范围以及所采用的技术, 目前可将公交检测系统分为五大类:
◆基于感应线圈的车辆检测技术;
◆基于光学的车辆检测技术;
◆基于声波的车辆检测技术;
◆基于无线射频的车辆检测技术;
◆基于GPS的车辆检测技术。
这五类车辆检测技术各有优缺点, 采用何种车辆检测技术实现车辆检测装置, 对优先车辆准确检测是进行公交信号优先控制的基础和关键。
如基于RFID的车辆检测系统组成如图3所示。
4.2 公交优先信号接入技术
由于车辆检测手段众多, 采用的检测装置不同, 识别的信号也不同, 因此, 为了实现不同车辆检测设备的接入, 公交优先信号接入技术成为了一大关键。公交信号优先接入技术用于获取车辆检测设备发送的信息, 提供车辆检测设备与信号优先申请融合与接入设备之间统一的上下行消息传输格式, 以方便信号的传输、处理与控制, 避免不同申请信息的冲突, 并采集充分的信号优先决策依据数据, 提高公交信号优先申请的处理能力和效率, 保证公交优先申请信号的可靠、有效传输。
4.3 公交优先信号融合技术
针对各检测点公交车辆优先申请的不同情况以及社会车辆与公交车辆的优先权重问题、公交车辆之间优先权重问题等复杂情况, 通过公交优先信号融合技术, 对各种优先申请信号进行综合处理并进行信号模拟后传输给信号机。从而防止对优先申请信号的误判, 也可以使信号优先申请融合与接入设备的输出信号满足各种信号机相位控制的需求, 对不同车辆进行合理优先申请, 以适应不同路口的交通流量控制。
4.4 信号优先系统协调控制技术
公交信号优先的实施不仅受技术因素的影响, 同时受交叉口地理条件、交通状况以及公交站点位置等因素的影响, 这些因素直接影响公交信号优先实施的效益。因此, 通过信号优先系统协调控制技术对整条道路的控制参数进行优化成为关键技术。采用信号优先系统协调控制技术, 通过信号优先优化算法对信号控制参数、车辆调度参数进行优化, 综合考虑公交车辆路口无等待通过率、公交车辆路口延误和社会车辆路口延误等多个指标, 在满足公交优先车辆优先需求的同时保障了道路交叉口的正常功能并兼顾各方向的交通利益, 达到协调控制的效果。
在实际交通环境中, 除考虑影响公交信号优先实施的交叉口间距、交通流量、车道数、公交车辆到达率等因素外, 还要考虑行人过街的安全以及在路段上自行车的影响。因此, 在实际公交优先系统项目中, 每个城市都需要根据实际的交通情况进行仿真。
5 总结与展望
本文针对我国日益紧张的交通环境以及由此引发的交通供给紧张, 在“公交优先”的大背景下提出了公交信号优先总体设计方案, 从交通信号控制的角度, 对公交车辆的信号优先控制策略、信号优先检测系统、信号优先申请系统及信号机端接入系统进行了浅显的探讨, 旨在减小公交车辆在交叉口的延误, 提高公交车辆的准点率, 为提高公交服务水平, 提高公交车辆的出行率在交通信号控制上提供保障。以期缓解我国城市日益严重的交通压力, 塑造一个“以人为本”的交通信号控制方案。
实施公交信号优先的阻力依然存在, 主要的担心是公交信号优先的应用是否会严重增加交叉口的延误, 破坏干线、网络的信号协调控制, 从而导致网络交通拥挤的产生、限制了交通流的流畅运行。再者, 由于公交管理部门和交通信号控制管理部门之间缺乏协调和合作, 进一步阻碍公交信号优先的广泛应用。然而由于缺少足够的空间和资金扩建道路, 在城市和郊区实施交通信号控制成为提高车辆和行人通行的一种重要手段。公共交通已成为缓解城市交通拥挤, 提高路网交通客运能力的首选方式。公交信号优先作为提高公交运行效率的重要技术手段, 必将越来越受到交通规划师和交通工程师的重视。
参考文献
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BRT信号优先系统控制与设计 篇9
目前,我国的许多城市虽然采用了BRT,但是很多城市没有BRT信号优先控制系统, BRT车辆在信号交叉口延误很大,从而导致BRT系统快速、高效、准确的特点没有很好的体现。本文主要针对此种情况,提出BRT信号优先,充分体现BRT的优越性。
1 BRT信号系统的控制策略
公交信号优先控制策略大体分为3类:被动优先、主动优先和实时优先。
1) 被动优先:
根据交叉口历史交通流数据,预先进行公交优先信号配时。
2) 主动优先:
通过监测公交车采取延长、提前、增加或减少相位的信号调整方法来适应公交车,主动优先又可分为无条件优先和有条件优先。
3) 实时优先:
实时是最新发展起来的公交优先信号控制理念。它通过GPS等装置估计系统现状,考虑网络上所有的社会车辆和公交车流量、公交车上乘客数和公交车运行状况(是否晚点),基于实时信息的公交交叉口信号优化策略。该策略在减少公交车延误和缩短公交乘客出行时间的同时,将对其余交通方式的影响降为最低。
2 BRT信号优先的控制方案
BRT信号优先的实现主要有以下几种方法:绿灯延长、绿灯提前、相位插入及跳跃相位等。
绿灯延长(Green Extension),即延长相位绿灯时间。当公交车辆到达交叉口时,若该相位的绿灯信号即将结束,这时采用延长该相位的绿灯时间,以使公交车辆有足够的时间通过交叉口,如图1所示。公交车辆通过交叉口后,控制系统将恢复原有的信号配时。
绿灯提前(Early Green/ Red Truncation),即缩短车辆等待绿灯信号的红灯时间,当公交车辆到达交叉口时,公交车辆通行方向所在的相位处于红灯状态,这时通过缩短交叉口当前相位的绿灯执行时间,使公交车辆到达交叉口时,可以以绿灯信号顺利通过交叉口。如图2所示在这种控制策略下,在周期长度不变的情况下,可以在后续执行相位相序方案中对前一相位进行绿灯补偿。
相位插入(Phase Insertion),即在正常的相位相序中为公交车辆增加一个特定的相位。当公交车辆到达交叉口时,公交车辆通行方向为红灯信号,且交叉口当前相位的下一个执行相位仍不允许公交车辆通过,这时要为公交车辆提供信号优先,必须在当前相位和下一相位之间插入一个公交专用相位,如图3所示。
跳跃相位(Phase Skipping),即忽略某一相位的绿灯信号。当公交车辆到达交叉口时,公交车辆通行方向为红灯信号,且交叉口当前相位的执行绿灯时间即将结束,而下一个执行相位仍不是公交车辆通行方向的相位,只有等到该相位执行完毕后,才能允许公交车辆通过。由于交叉口下一个执行相位等待通行的社会车辆较少,在权衡效益的基础上,跳过该下一个执行相位,直接执行公交车辆通行方向的相位绿灯。从而使公交车辆以绿灯信号顺利通过交叉口,如图4所示。
3 BRT信号优先的控制方式
1) 本地优先控制方式: 路口信号机不与系统相连,在接收到公交申请信息后,根据自身的优先程序执行优先控制。决策由路口信号机执行,不具备与交管中心通信的能力。
2) 系统监视下本地优先: 路口信号机与现有系统相连,但在本地控制模式下运行。信号机接收公交申请信息,并根据自身的优先程序执行优先控制。决策由路口信号机执行,交管中心具备远程监控能力。
3) 系统优先: 路口信号机与现有系统相连,但在本地控制模式下运行。信号机接收公交申请信息,并实时请求系统准许后,根据自身的优先程序执行优先控制。决策由交管中心执行。
4 BRT信号优先控制设计
在BRT信号优先控制的路口将采用信号优先系统路口控制单元来配合优先控制,而信号优先系统路口控制单元(RSU:Rate-Sensor Unit)的功能实现包括下列4种模块:晚点车辆信息接受模块、车辆抵达时间预测模块、控制策略选择模块、控制策略执行模块,如图5所示。
4.1 晚点车辆信息接受模块
本方案的优先指标为BRT的准点状态,考虑是否决定要让BRT优先通行。
在一个实测的临近路口,BRT准点定义为BRT于特定停靠站处的实际抵达时间与应到达时间,维持在固定误差范围内的执行程度,而通过预测实际抵达停靠站时间与时刻表应到达时间比较之下,可以得知BRT是否延误与延误的时间多寡,而此延误时间的多寡于控制模式的计算式中将赋予其权重,在通过路口时经过模式运算后,决定是否给予其优先通行权。
系统通过抓拍车辆信息、号牌识别、公交车辆库比对、公交车辆排班表比对,确认晚点公交车辆信息,并将确定给予其优先通行权的信号传输给晚点车辆信息接受模块,信号优先系统路口控制单元(RSU)处于预启动状态。
4.2 车辆抵达时间预测模块
BRT信号优先控制的前提之一就是晚点公交车辆在临近路口时,其抵达预设检测区时可将预测BRT公交车抵达路口时间等数据传给信号优先系统路口控制单元(RSU:Rate-Sensor Unit),让信号机可针对预测的时间,动态调整绿灯延长或红灯缩短,使BRT在绿灯相位中顺利通过路口。
为了使信号机能准确地在BRT到达路口停止线时,判断是否执行优先控制策略,第i辆BRT必须通过车辆检测器检测出站口检测线圈提供的信息来预测由停靠站行驶至停止线的时间(t1)。站点设置位置不同,车辆抵达时间预测就不同,图6、图7是站点设置在街廓中与路口近端的情况。
4.3 控制策略选择模块
在通过BRT信号优先控制路口前,系统将针对BRT预定到达信号周期的时点,选择不同的控制策略。采取的优先控制策略如图8所示。
1) 在BRT抵达停止线前,延长干道绿灯时间(相位延长优先策略)。
2) 提供干道BRT早开的绿灯相位(切断红灯优先策略)。
在可预测BRT抵达停靠站及路口停止线的情况下,抵达周期的时点可用来决定所使用的优先策略,在执行优先信号调整的过程中,须遵守下列限制:
1) 不可因为提供BRT优先信号通行而略过相位控制中其他的相位。
2) 每一通行相位一旦启动,则必须维持其最小绿灯加上清道时间的执行。
一旦优先策略启动的时点确立,更可针对即将抵达的BRT给予其优先通行,将系统所预测BRT即将抵达的时点与优先策略启动的时点作比较,便可决定采取何种优先策略,若BRT在延长绿灯优先策略启动的时点前抵达路口,则毋需改变信号配时,BRT即可由原本的干道绿灯相位通过路口,而若BRT抵达路口的时点是在延长绿灯优先策略,则将采取延长绿灯优先策略直到BRT通过路口停止线为止;若延误的BRT抵达路口停止线时点是在切断红灯优先策略启动时点后,则采取切断红灯优先策略。
4.4 控制策略执行模块
当系统选择优先控制策略之后,在路口信号机给予BRT优先通行的服务时,同时考虑到维持路口的信号协调控制的需求,如图9所示。
RSU通过80 m外线圈检测BRT车辆,由车辆通过线圈,则强制认为该车辆为BRT车辆,开始对车辆到达路口停车线时间进行计算并且预测车辆是否晚点,晚点判断:实际到达时间—应到时间(始发时间+行程时间)大于>延迟系数(在N min内不算晚点),若为晚点车辆则发送信号至信号机,由信号机来完成公交优先功能,若为准点或早点车辆则不发送信号。RSU设备公交优先控制流程如图10所示。
5 结束语
本文给出了一种快速公交线路信号优先系统设计方案,结合现在北京BRT信号优先的项目课题,该方案在路口能够较好的实现BRT信号优先,为其它城市BRT信号优先的实施提供借鉴。
摘要：BRT信号优先是解决城市BRT车辆在交叉口延误的有效方式。探讨从BRT信号控制系统的控制策略、公交信号优先的控制方案及BRT信号优先的控制方式入手实现BRT信号优先。设计BRT信号优先模块的构架及BRT信号优先的逻辑架构,最终实现BRT信号优先。
关键词：BRT,信号优先,相位
参考文献
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用优先图辅助并发程序设计 篇10
如果将程序内部的语句(或程序段)之间设计成并发执行,则可以加快程序的运行速度,提高资源的利用率。程序并发度越高,系统的性能就越好,用户越满意。但是,程序内部的语句(或程序段)之间并不都是可以并发执行的,有些语句之间有严格的先后关系,因而在设计并发程序时,必须严格保证这些先后关系的正确性,否则程序运行时就会出错。找出程序里语句(或程序段)之间所有的先后关系,成为了并发程序设计的关键。然而,不借助于一定的辅助方法,只在程序里查找语句(或程序段)之间的先后关系,不直观、不形象,而且容易出错。
优先图PG是一种描述顶点间先后关系的有向无圈图。优先图常用于描述具有先后约束关系的工程问题[1]。实际上,优先图也可以用来辅助并发程序设计,利用优先图描述并发程序内语句之间的先后关系,将使得并发程序的设计变得更加直观、简便、不易出错。利用优先图辅助并发程序设计的一般步骤是:原程序→优先图(化简)→并发程序。即根据原程序内部语句间存在的先后制约关系,将其描绘成优先图,化简优先图,再将优先图转换为并发程序。
1语句之间的先后关系
程序里语句(或程序段)之间,常常存在着一些先后制约关系。例如:变量要先赋值、后读取,这样,针对同一变量的赋值语句与读变量语句(或程序段)之间就存在先后关系;函数、过程或子程序要先定义、后调用,那么,定义函数的程序段与调用该函数的语句(或程序段)之间也存在着先后关系;还有程序流程图中有许多其它先后关系,等等。尽管语句(或程序段)之间的先后关系有许多种,但都可以用如下方法来判定:
对于程序里的两个语句(或程序段)Si和Sj,如果存在“只有当Si执行完以后,才能执行Sj”的制约关系,则称Si和Sj之间存在着先后关系[2]。这就是判断程序里两个语句(或程序段)之间是否有先后关系的依据。
一个程序里,存在着先后关系的语句(程序段)往往不只一对,对于较复杂的大程序,可能有许多具有先后关系的语句(或程序段)。必须把这些先后关系全都找出来,才能设计出正确的并发程序。如果在查找程序中语句之间的先后关系时,不采用一个较好的方法来描述,当先后关系很多、很复杂时,就很容易遗漏一些、或者将一些先后关系弄错。
2优先图概况
优先图是由顶点集合V和有向边集合A组成的有向无圈图D=(V,A),从顶点Vi指向顶点Vj的有向边表示:只有当Vi完成后,才能执行Vj[2]。
优先图无圈 (no cycle),也一定无环(no loop)[3]。图1(a)所示的有向图含有向圈<V2,V3,V4,V2>,该有向圈表示:只有V2完成以后才能执行V3,只有V3完成以后才能执行V4,只有V4完成以后才能执行V2,这是自相矛盾的先后关系,因而不是优先图;图1(b)所示的有向图中含有自环<V3,V3>,该环表示:只有V3完成后才能执行V3,明显地自相矛盾,因而也不是优先图。图2(a)和(b)所示的有向图无圈无环,因而是优先图,其中图2(a)所示优先图表示的先后关系是:只有当V1完成以后才能执行V2,只有当V2完成以后才能执行V3,只有当V2和V3都完成以后,才能执行V4。
定义1 起点与终点。在优先图中,与有向边的尾部相连的顶点叫起点,与有向边的箭头相连的顶点叫终点。
3用优先图描述程序内先后关系
优先图非常适合描述程序内语句(或程序段)之间的先后关系:用优先图中的顶点代表程序里的语句(或程序段),用连接顶点的有向边表示语句(或程序段)之间的先后关系,图中的有向边表示只有当起点语句执行完以后,才能执行终点语句;当有多条有向边指向同一个顶点(终点)时,即表示:只有与该终点相连的所有有向边的起点语句都执行完以后,才能执行该终点语句。我们来看一个简单实例。
例1 对于图3(a)所示的一段程序,每条语句前已加上标记(V1、V2、V3和V4)。将每一条语句用一个圆形顶点表示,顶点名称即为该语句的标记名称,得到优先图的顶点集(如图3(b)所示)。
对于每两条语句间是否存在优先关系,只看它们之间是否存在“只有当Si执行完以后,才能执行Sj”的关系即可。不难看出:只有当赋值语句“a=1;”(对应于图3(b)中的V1顶点)和“b=2;”(对应于图3(b)中的V2顶点)都执行完以后,才能执行运算语句“c=a+b;”(对应于图3(b)中的V3顶点),因而顶点V1与V3有先后关系、顶点V2与V3也有先后关系。在图3(b)中,应该以顶点V1和V2为起点,分别画一条有向边到达终点V3。同理,只有当顶点V1、V2和V3相应的语句都执行完以后,才能执行顶点V4对应的语句(write(c);),应该以V1、V2和V3为起点,分别画一条有向边到达终点V4。从而得到如图3(c)所示的优先图。
上述实例推而广之,得到将程序描绘成优先图的方法如下:
Step1 将程序中每个语句(或程序段)加上标记,并给所有的标记命不同的名字(如V1、V2、V3……),转step2;
Step2 将每一条语句(或程序段)在优先图中用一个圆形顶点表示,顶点名称为该语句(或程序段)的标记名称,得到优先图的顶点集,转step3;
Step3 观察优先图中的两个顶点,分析它们对应的两个语句(或程序段)之间是否存在“只有当Si执行完以后,才能执行Sj”的先后关系,转step4;
Step4 若存在先后关系,则从先执行语句相应的顶点(起点),画一条有向边到达后执行语句相应的顶点(终点),然后转step5;若无先后关系,则直接转step5;
Step5 如果优先图中任何两个顶点之间的关系都已分析完毕,即所有的先后关系都已找出,并在优先图中画出了相应的有向边,则优先图完成。否则,转step3。
使用该方法,可以将图3(a) 所示的程序段转换为如图3(c)所示的优先图。该方法既可以将一个完整的程序转换为优先图,也可以将一段程序转换为优先图。
从上例可以看出,采用优先图来描述程序里语句之间的先后关系,很形象、很直观,而且结构完整、清晰,便于分析、不易出错、不易遗漏。
4优先图转换为并发程序
设计并发程序,就是尽可能多地让程序里的语句(或程序段)并发执行。并发程序设计的基本方法就是:首先将程序内所有语句(或程序段)全部设置成可并发执行,然后采用信号量和P、V操作原语把语句(或程序段)间所有的先后关系都控制好[2]。
将原始程序描绘成优先图以后,顶点之间的所有先后关系就非常明确地表现出来了,接下来就要把优先图转换为并发程序。
将优先图转换为并发程序,只要按照如下五步操作即可:
Step1 为优先图中的每一条有向边定义一个信号量,并给所有的信号量赋初始值0,转Step2;
Step2 预设所有顶点对应的语句(或程序段)都可以并发执行,将这些语句(或程序段)并列书写在同一并发语句(如parbegin……parend)内,转Step3;
Step3 考虑优先图中的一条有向边,在与之相连接的起点语句的后面,加一个V操作,起唤醒作用;在与之相连接的终点语句前面,加一个对应的P操作,起等待作用;然后,转Step4;
Step4 重复step3的操作,直至将所有的有向边全部转换成P、V操作对。然后,转Step5;
Step5 将每一个顶点语句,以及附加在它前面的所有P操作、附加在它后面的所有V操作,用一个复合词(如begin……end)前后组合,形成一个复合语句。
转换完毕。
采用该算法转换成的并发程序,除了有先后关系的语句(或程序段)不可并发外,其余语句都是可以并发执行的。
按照该算法,将图3(c)所示的优先图可以转换成如下并发程序:
var g,h,i,j,k: semaphores;
(initial value of all semaphores is 0)
begin
parbegin
begin a=1; V(g);V(h); end;
begin b=2; V(i);V(j); end;
begin P(g);P(i); c=a+b; V(k); end;
begin P(h);P(j);P(k); write(c); end;
parend;
end;
在该并发程序中语句“a=1;”与“b=2;”是并发执行的。
5优先图的化简与并发程序的简化
有些优先图是可以化简的,例如图4(a)所示的优先图就可以化简为图4(b)。
证明:图4(a)中有三条有向边<V1,V4>、<V3,V4>和<V2,V4>指向同一个顶点V4,说明只有当V1、V3和V2都完成以后,才能执行V4。然而,从图示先后关系中可以看出:当V3完成时,V1和V2早已完成。因此,指向V4的2条有向边<V1,V4>和<V2,V4>是多余的,可以省略掉。于是,图4(a)所示优先图可以化简为图4(b)所示。证毕。
同理,图4(c)所示优先图中的有向边<V2,V4>也可以化简掉,化简为图4(d)所示优先图。
将图3(c)(即图4(a))所示的优先图化简为图4(b)以后,对应的并发程序变为:
var g,h,i: semaphores;
(initial value of all semaphores is 0)
begin
parbegin
begin a=1; V(g); end;
begin b=2; V(h); end;
begin P(g);P(h); c=a+b; V(i); end;
begin P(i); write(c); end;
parend;
end;
通过前后两个并发程序对比,可看出:优先图化简后,并发程序的复杂性降低了。信号量由化简前的5个(g,h,i,j,k)减少为化简后的3个(g,k,i),P、V操作也由原来的5对减少为3对。可见,通过化简优先图,可以降低相应并发程序的并发控制复杂性。需要注意的是,化简优先图以后,并没有改变程序的并发性质。图3(c)对应的并发程序中,只有“a+1;”与“b+2;”可并发执行;化简为图4(b)以后,依然只有“a+1;”与“b+2;”是可并发执行的。
6结束语
并发程序设计的关键在于找出程序里语句(或程序段)之间所有的先后制约关系,使用优先图辅助并发程序设计,能够简明地显示这些先后关系,便于快速、准确地找出程序里全部的先后关系,为并发程序的设计带来极大的方便。本文论述了优先图辅助并发程序设计的过程:原程序→优先图(化简)→并发程序,阐述了将程序描绘成优先图的方法和将优先图转换为并发程序的步骤。同时,发现有些优先图可以化简,化简以后,相应的并发程序的并发控制复杂度降低了。关于优先图的化简算法,将在下一步工作中研究。
参考文献
[1]刘翔,姜双斌.基于PG图的空间信息服务链建模方法[J].重庆:后勤工程学院学报,2005,2.
[2]邹鹏,罗宇,王广芳等.操作系统原理[M].第二版.长沙:国防科技大学出版社,1995.
优先数及优先数系的意义和作用 篇11
【关键词】标准化；优先数；优先数系
现代化工业生产的特点是生产规模大，协作单位多。所以一定会涉及到一个互换性的问题。
“互换性”，是我们在日常生活中随时都能遇到的现象。例如，灯泡坏了，可以买个新的换上；自行车、冰箱、电视机零部件坏了，也可以拿个相同规格的新的零部件，直接安装上去即能满足使用要求。
这种由不同的工厂，不同的车间，不同的工人生产加工的零部件，可以不经选择、修配和调整，在一批合格的零件中随意拿一个即能装配成机器，并能满足预定使用要求的性能，就称为零件的互换性。
为了实现互换性生产，必须有一定的措施，使分散的、局部的生产部门和各个生产环节之间保持必要的技术统一，以形成一个有机的整体，从而实现互换性生产。标准和标准化正是建立这种关系的主要途径和手段，是实现互换性生产的基础。
实现标准化，对于发展贸易，推动国民经济高速度发展，提高产品和工程建设质量，增加产品在国际市场的竞争能力，提高劳动生产率，搞好环境保护和安全文明生产，有着不可忽视的重要作用。
然而，在对产品进行标准化设计时，一定会涉及到许多有关参数，这些技术参数在各生产环节中相互关联。当选定某个数值作为产品的参数指标后，这个数值就会按照一定的规律向相关联的制品及材料中的有关参数扩散。例如，螺栓的直径被确定后，立刻会传播到螺母的直径上，同时会传播到加工这些螺纹的丝锥和板牙上，甚至会传播到螺孔的尺寸和加工螺孔的钻头尺寸以及检测用的螺纹塞规尺寸上。由于参数的相互关联，相互传播，甚至会牵涉到许多部门和领域。因此，国民经济各部门之间的相互协调和紧密配合，对于产品的互换性就非常重要。所以，技术参数的数值不能随便确定，而必须在一个理想的、统一的数系中选择。
用统一的数系来协调各有关部门的生产，已成为现代化大工业生产的需要。经过不断探索、分析和综合归纳，形成了一整套国际通用的科学、统一和合理的数值分级制度，即优先数和优先数系。我国国家标准GB/T321—2005《优先数和优先数系》规定，各生产部门尽量选用标准中的数值作为工业产品的技术参数。
按照国家标准GB/T321—2005《优先数和优先数系》规定，数值分级按十进制等比数列为优先数系，并确定了优先数系的5个系列，即按5个公比形成的数系。其中4个为基本系列，即R5、R10、R20、R40；还有一个R80为补充系列。5个基本系列通称为Rr系列。等比数列的公比为qr= 。其意义是在同一个等比数列中，每隔r项的后项比前项增至10倍
5个优先数系中，前一项数系包含在后一项数系之中。例如：在区间【1，10】中，R5系列有1.6、2.5、4.0、6.3、10.0等5个优先数；如果在其中插入1.25、2.00、3.15、5.00、8.00这5个优先数，或在R5系列中插入比例中项1.25，就得出R10系列。即R5系列包含在R10系列中。同理，在R10系列中插入比例中项1.12，就得出R20系列。在R20系列中插入比例中项1.06，就得出R40系列。在R40系列中插入比例中项1.03，就得出R80系列。
《优先数及优先数系》国家标准是一项重要的基础标准，采用的优先数系与国际标准相同。一般机械产品的主要参数通常选用R5系列和R10系列；专用工具的主要参数通常选用R10系列；通用型材、通用零件的尺寸及铸件的壁厚等通常选用R20系列。优先数基本系列如下表所示：
优先数基本系列表
在优先数系中，任意相邻两项优先数项值排列疏密适中，运算方便，而且简单易记。非常具有实用性，在一切标准化领域中采用优先数和优先数系，以下几点好处：
第一、设计新产品时，按优先数选用产品的主要参数或主要尺寸，可以减轻设计计算工作，便于分析参数之间的各种内在关系，使有限的产品规格系列能最大限度的满足客户的多样化要求。
第二、优先数系在技术改造、老产品整顿、零部件设计等方面都应加以推广。现有的旧标准旧产品等，应结合标准进行修订或整顿，逐步向优先数系靠拢。在积木式组合设计中，更应使用优先数系；有些优先数系（如R5系列）还可用于简单的优选法。
第三、区别对待不同参数采用优先数系的要求。对于基本参数、重要参数和涉及面很广的参数，尽可能采用优先数。当各个尺寸参数有矛盾，不可能都选为优先数时，则优先使互换性尺寸或连接尺寸为优先数；当尺寸参数和性能参数有矛盾，则优先使尺寸参数为优先数。
第四、优先数系选择的优先顺序是：R5、R10、R20、R40、R80。如果基本系列不能满足要求，可采用公比不同、由几段组成的复合系列。如果基本系列中没有合适的公比，也可用派生系列，但应尽可能选用包含有项值为1的派生系列。这样做有利于配套维修，可使材料、半成品及工具等简化统一。
论生态优先的城市规划和设计 篇12
关键词：城市发展,生态优先,生态需求,城市规划
提出生态优先的城市规划和设计这一课题是不容忽视的。城市规划和设计的前提条件是不能破坏生态系统。目前人类频繁建设已经对自然界造成负担, 对生态环境影响巨大。我们不能拥有的同时, 即将又要失去。因此生态优先这一理念必须高度重视。了解生态优先的设计原则和生态优先的设计方法, 然后需要在具体实践中寻找实施手法, 否则只是纸上谈兵, 这是城市规划者不懈追求和不断创新的优秀的规划理念。
1 生态优先概念阐述
1.1 城市生态要素
(1) 土壤保护:土壤是所有动植物的生存空间, 土壤承担着物质间的新陈代谢, 平衡水系, 生产粮食、农作物等作用。土壤的主要功能有:是人类以及动植物的生命基础和生存空间;分解和转化物质, 包括分解有害物质;存储和过滤水资源;人类进行生产活动、居住、交通和休闲的场所;农业生产和林业生产, 花园及原材料获得的基地等, 自然状态下的土壤功能。
(2) 水体保护:淡水是人类生存所必需的。地球上淡水的存在有两种方式:地下水和地表水。地下水系是水体主要的存在方式, 它补充地表水源, 是所有植物生长的基础。地下水位的稳定与否直接关系着这一地区的生态系统的稳定状态。
(3) 气候保护:地球大气层保护地球, 起着空气调节与更新的作用, 并平衡太阳辐射, 使地球保持相对平稳的气温。
(4) 空气净化:在城市中空气污染日益严重, 急需要进行整治。提高空气质量, 改善环境, 这样有益于身心健康。城市离不开工业, 石油, 汽车等产业的发展, 而这些对空气已造成严重污染, 如煤烟型污染, 光化学烟雾污染和室内污染等。许多国家限制气体排放, 出台相应法规, 一些科学家正在研制新兴能源代替污染型能源, 这样空气污染会大大减少, 空气净化指标大大提升。
(5) 保护自然景观:自然景观是土壤、水体、气候的集合体, 是植物、动物和人类的生存空间, 是美好生活的组成部分。从历史的角度看, 以前并没有保护自然景观的概念, 只有今天自然界受到了严重的破坏, 许多物种消亡, 才使人们意识到问题的严重性。
(6) 动植物保护:动植物是生态系统的重要组成, 维持生态系统的平衡, 植物是动物和人类食物来源基础, 并且能够净化空气, 美化人类的生活环境等作用。动物是人类和其他动物的食物来源之一。一些非法分子, 为了牟取暴利, 导致多种动植物在生物权重消失。保护濒危动植物是我们义不容辞的责任和义务, 有关部门应该加大执法力度, 禁止或限制商业性开发和利用。
1.2 生态优先的设计原则
从对城市生态要素的阐述可知, 所有自然界的载体 (土壤、水体、空气和气候) 及自然界中的生物 (动物、植物和人类) 承担着各自不同的功能。由人类的建设活动引起的对自然界的干扰, 会改变和破坏生态体系。目前, 人类的过度建设对自然界生态环境影响最大。
在每一块土地上进行建设时必然要改变或者失去它原有的生态方面的功能。生态优先的设计原则要求充分考虑规划设计所涉及到的区域, 充分考虑到各城市生态要素, 对规划和设计中可能引起的对自然界的影响进行检查, 全面衡量并避免对自然环境的不必要的破坏。
2 生态优先设计方法
2.1 自然环境承受力检测
生态优先设计方法, 首先应当进行自然环境承受力检测。自然环境承受力检测是指检测人类的规划、措施和行为对每个自然界的元素及其网络体系带来的影响。必须明确这种影响是否很显著, 如果影响不是很大, 则该规划是“可以承受”的, 如果造成的影响很显著, 则必须研究如何通过其他方法和措施来减少这种影响。
第一步是检查建设计划有没有对自然界和景观造成明显的破坏, 对环境有明显破坏的方面被详细地记录到“自然环境承受力检查报告”中, 该报告包括调查、描写和评价规划和设计所触及的所有对象。第二步, 要检测以什么样的方式可以避免对自然环境的破坏, 或者使之最小化。不得已而存在的破坏, 要通过一定的方式进行补偿。
2.2 在规划中尽量避免对自然界的破坏
在进行新的规划和设计时, 为了避免对自然环境造成巨大的影响, 应首先进行环境影响研究, 并把研究的结果作为规划设计的条件。科研人员通过对植被调查、地面打孔及对周边环境的调查研究 (气候/空气、表面水、动物世界) , 得出生态方面的重要数据, 并提出设计前提条件。
2.3 发展城市周边自然景观
在快速推进城市化进程中, 在核心城市外围建造众多新居住区, 使大量绿地景观空间被侵蚀。城市周边原有的自然生态系统被破坏, 出现了社区之间的“真空地带”, 或者由于原有工厂搬迁所形成的弃置地, 使地块生态系统生产力降低、生物多样性减少或丧失、土壤养分维持能力和物质循环效率降低.改善这些区域的生态环境能够增加城市内动植物物种的丰富性、改变区域小气候和城市景观, 对城市空间和市民生活起越来越重要的作用。生态优先是进行城市周边自然景观规划设计的原则。
2.4 减少能源需求
现代社会的发展依赖于能源的消费。预测到2050年对能源的消费需求量将比现在翻两到三倍.基于生态优先的设计, 要求更有效的使用能源, 并且充分利用可再生性能源。我国快速城市化进程带来大量的建设, 建筑的节能和可再生性的开发应当受到应有的重视。在规划和设计中, 要优先考虑减少能源的需求, 并与整体性生态规划相结合。
2.5 加强雨水利用
雨水是城市生态中的重要元素, 一方面在许多地区淡水供应紧张, 需要长距离输水道来保证城市供水;另一方面在多雨季节洪水泛滥成灾, 给人们生活和财产带来严重的威胁和损失。从城市规划的角度来看, 随着城市面积的不断扩展, 土地表层不断硬质化, 导致天然降水不能迅速下渗和蒸发, 而是通过人工排水管排入河道系统, 在多雨的季节大量排入河道的雨水远远超过了河道系统本身的泄洪能力, 导致洪水泛滥。
3 结论
通过上文所述, 加强城市规划和设计是以确保城市生态环境保护为前提的。城市规划和设计工作中生态建设越来越重要, 只要城市规划中对生态优先这一原则越重视, 那么城市生态环境就会朝着人们理想的方向发展, 我们所生活的环境就会得到改善。人类活动现今已对生态系统造成严重威胁, 这绝对不是危言耸听, 我们对生态系统的不利影响, 它在日渐反馈给人类。所以我们要基于生态优先为城市规划和设计的原则, 才能使人类与大自然和谐相处, 从而实现社会的可持续发展。
参考文献
[1]中国科学院可持续发展战略研究组.2004中国可持续发展战略报告[M].北京:科学出版社, 2004.[1]中国科学院可持续发展战略研究组.2004中国可持续发展战略报告[M].北京:科学出版社, 2004.