学文网vi设计论文篇1
一、研究内容
1.研究对象以无锡科技职业学院视觉传达专业、动漫设计与制作专业取不同专业同年级两组成员，每组5人，作为研究对象，为研究对比结果，选取视觉传达专业为实验组，动漫设计专业为对照组。
2.研究过程分配任务让两组学生都对xx包装制品有限公司进行企业VI设计；在此基础上对实验组计划每周辅导一次，实验组引入中国传统文化元素教育教学，对照组则进行常规教学。辅导四个月为一周期，再次以江门市盛强包装制品有限公司企业形象设计为研究对象，再次对研究对象进行企业VI设计并将两组设计成果进行对比。观察并记录组员的变化状况。同时让实验组写参加中国传统文化元素教学后的自我感受报告。
二、研究目标
考察实验组参加辅导训练前后企业形象设计成果对比，实验组与对照组训练前后设计成果对比，分析变化的原因，是由于学生自然成长还是辅导的结果，哪些方面有所特长。如果有显著变化，则可以大规模展开此项目在教学实践中，有助于学生成长。中国传统文化元素的归类与总结，本次研究以中国传统剪纸元素、汉字元素切入，中国传统文化元素博大精深，如何在课堂内外引入中国传统文化元素的教学，很自然的融入到企业VI设计当中去，是我们需要解决的技术难点。
三、研究方案
本课题按照由中国传统文化元素——剪纸、汉字为切入点，引入企业真实案例（xx包装制品有限公司），以真实案例得出相关结论。中国传统文化元素收集归类：利用课堂教学、小组成员分工对中国传统文化元素进行收集归类。企业真实案例：根据学生现有设计水准，引入企业真实案例——江门市盛强包装制品有限公司企业形象设计，对比实验组和对照组的差别。得出相关成果：在完成的江门市盛强包装制品有限公司企业形象设计基础上，经业主认可确定终稿，并印刷成册。以真实项目研究启动观念创新。在现代社会消费化体系中，中国传统文化作为民族精神和个性的展示，体现出更多的可持续性。通过其本身具有的深厚渊源为现代设计提供了更为独特的艺术魅力，传达出最美的时代信息。本文的观点是将中国传统文化无缝的融合在企业VI设计中去，迎合了现代教育教学改革之需要，迎合了现代企业发展之路，迎合了学生原创设计的瓶颈之说，迎合了我国文化大繁荣大发展之说。在现有的艺术类教学体系中，困惑我们的是教技术还是理念，现代社会的急功近利在教学过程中也有所体现，所以在教育教学当中我们不自觉的会引导学生注重技能学习，而忽略了学生创意思维的培养。中国传统文化元素的引入，是一门具体的科学，是当代设计的营养源泉，在企业VI设计当中的运用则是对民族文化的一种诠释，经济效益的体现。它们之间是底蕴和延伸的关系。随着对企业VI设计与传统艺术文化元素两方面的不断追求和探索，我们将深刻地体验着传统文化艺术对现代企业的影响，另对我们的教学改革，对学生设计发展之路将是一个很好的创新教育。
中国传统文化集数代人的智慧于一身，充分体现了灵秀、简约等多样的艺术手法，这些都为现代企业VI设计提供了丰富的表现形式和语言。中国传统文化元素在与企业VI设计结合的过程中得到了全新的更有生命力的延续。该项目的研究对于项目组成员所教授的计算机平面设计、展示设计课程改革都有所启示，对于设计专业的学生来说更能够提供原创设计思维的源泉，更好的将中国传统文化元素在企业形象设计中得到“民族个性”与“时代个性”相结合，真正走向“国际化”。
作者：沈晓樱卞建英单位：无锡科技职业学院
vi设计论文篇2
电子商务论文
完整VI项目设计书
一、视觉基本要素设计
二、视觉应用要素设计的准备工作
三、具体应用设计项目的展开
四、编制VI视觉识别手册
一、视觉基本要素设计
企业标志
企业标志，可分为企业自身的标志和商品标志。
企业标志特点：
其一，识别性。
其二，系统性。
其三，统一性。
其四，形象性。
其五，时代性。
企业标志设计作业流程：
调查企业经营实态、分析企业视觉设计现状，其具体包括如下现状：
其一，企业的理念精神内涵与企业的总体发展规划。
其二，企业的营运范围、商品特性、服务性质等。
其三，企业的行销现状与市场占有率。
其四，企业的知名度与美誉度。
其五，企业经营者对整个形象战略及视觉识别风格的期望。
其六，企业相关竞争者和本行业特点的现状等。
1、确立明确的概念。
2、具体设计表现。
3、标志作业的缜密化：
其一，标志细部的缜密化。
其二，标志形态的数值化：
一是方格化，
二是比例尺寸标志法，
三是圆弧角度标志法。
其三，标志形态的多样化：
线条粗细的变化；
正负形的变化；
彩色与黑白的变化；
各种点、线、面的变化（如空心体、网纹、点成面、线成面等）；
对应不同媒体的形态变更；
缩小或放大形态的变化。
企业标准字
企业标准字是将企业名称、企业商标名称略称、活动主题、广告语等进行整体组合而成的字体。
企业标准字特征：
其一，识别性。
基二，可读性。
其三，设计性。
其四，系统性。
企业标准字种类：
其一，企业名称标准字。
其二，产品或商标名称标准字。
其三，标志字体。
其四，广告性活动标准字。
企业命名或更名：
企业更名方案有以下几种情况：
其一，全面变更公司名称，包括现有标准字、标准色等基本视觉要素。
其二，部分变更或简化企业名称，同时推出新的标准字、标准色。
其三，阶段性变更。
其四，统一企业名称和商标品牌名称。
其五，在企业名称的标准字和标准色不变的前提下，根据不同的使用场合，开发出适应不同场合的变化形式，以求达到形式变化的感觉。
标准字制***法：
标准字制***法常用两种方法：
其一，方格表示法。
其二，直接标志法。
企业标准色
企业标准色，是指企业通过色彩的视知觉传达，设定反映企业独特的精神理念、组织机构、营运内容、市场营销与风格面貌的状态的色彩。
标准色的开发设定：
调查分析阶段：
其一，企业现有标准色的使用情况分析。
其二，公众对企业现有色的认识形象分析。
其三，竞争企业标准色的使用情况分析。
其四，公众对竞争企业标准色的认识形象分析。
其五，企业性质与标准色的关系分析。
其六，市场对企业标准色期望分析。
其七，宗教、民族、区域习惯等忌讳色彩分析。
概念设定阶段：
积极的、健康的、温暖的等（如红色）；
和谐的、温情的、任性的等（如橙色）；
明快的、希望的、轻薄的等（如黄色）；
成长的、和平的、清新的等（如绿色）；
诚信的、理智的、消极的等（如蓝色）；
高贵的、细腻的、神秘的等（如紫色）；
厚重的、古典的、恐怖的等（如黑色）；
洁净的、神圣的、苍白的等（如白色）；
平凡的、谦和的、中性的等（如灰色）。
色彩形象阶段：
通过对企业形象概念及相对应的色彩概念和关键语的设定，进一步确立相应的色彩形象表现系统。
模拟测试阶段：
其一，色彩具体物的联想、抽象感情的联想及嗜好等心理性调查。
其二，色彩视知觉、记忆度、注目性等生理性的效果测试。
其三，色彩在实施制作中，技术、材质、经济等到物理因素的分析评估。
色彩管理阶段：
本阶段主要是对企业标准色的使用，作出数值化的规范，如表色符号、印刷色数值。
实施监督阶段：
对不同材质制作的标准色进行审定；
对印刷品打样进行色彩校正；
对商品色彩进行评估；
其他使用情况的资料收集与整理等。
辅助***形
辅助***形是企业识别系统中的辅助性视觉要素，它包括企业造型、象征***案和版面编排等三个方面的设计。
1、企业造型（又称之为商业角色或吉祥物、商业标识画）的设计与应用：
企业造型是为了强化突出企业或产品的性格特征，而设计的漫画式人物、动物、植物、风景或其他非生命物等，作为企业的具体象征。
企业造型的应用：
其一，二维媒体，如印刷品等。
其二，三维媒体，如影视媒体。
其三，户外广告和POP广告等，如路牌、车体。
其四，企业公关物品和商品包装，如赠品等到。
2、企业象征***形的设计构成：
象征***形不是纯装饰的***书馆案，是企业基本视觉要素的拓展联系。
企业象征***形的设计题材：
其一，以企业标志的造型为开发母体。
其二，以企业标志或企业理念的意义为开发母体。
3、版面编排设计：
一般的版面包括天头、版心、地脚三大部分，编排的内容要素包括视觉识别系统中的基本要素组合、正文（文字和***）、企业造型等，它们处于版面的不同位置。
版面编排常用两种方式表示其结构：
其一，直接标示法。
其二，符号标志法。
企业视觉识别基本要素的组合方式
根据具体媒体的规格与排列方向，而设计的横排、竖排、大小、方向等不同形式的组合方式。基本要素组合的内容：
其一，使目标从其背景或周围要素中脱离出来，而设定的空间最小规定值。
其二，企业标志同其他要素之间的比例尺寸、间距方向、位置关系等。
标志同其他要素的组合方式，常有以下形式：
一是标志同企业中文名称或略称的组合；
二是标志同品牌名称的组合；
三是标志同企业英文名称全称或略称的组合；
四是标志同企业名称或品牌名称及企业选型的组合；
五是标志同企业名称或品牌名称及企业宣传口号、广告语等的组合；
六是标志同企业名称及地址、电话号码等资讯的组合。
禁止组合规范：
其一，在规范的组合上增加其他造型符号。
其二，规范组合中的基本要素的大小、广告、色彩、位置等发生变换。
其三，基本要素被进行规范以外的外理，如标志加框、立体化、网线化等。
其四，规范组合被进行字距、字体变形、压扁、斜向等改变。
专用字体
专用字体包括现有标准字体和指定字体。
标准字体：
多用于企业名称、商品名称、商标名称等。
指定字体：
常用于部门名称、设施名称、分支机构名称及其地址、广告内容、正式文书等。
设计选择专用字体应注意事项：
其一，调查整理专用字体的使用范围、使用目的、使用状况等。
其二，选用指定字体，应考虑同标志和标准字体等基本要素的风格相协调。
其三，所选字体的种类及文字的组合形态、方法应有一定的规律，并形成具有可读性的、再现性的、识别性的文字系统。
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二、视觉应用要素设计的准备工作
应用要素项目的现状调查
现状项目的收集分类：
对现有应用要素的项目收集的，主要集中于以下项目内容：
其一，事务用品类，如名片、各式文书等。
其二，广告促销类，如小手册、电视广告、公告资料等。
其三，标识招牌类，如旗帜、各类导引标识等。
其四，运输工具类，如运输卡车、拖车等。
其五，商品包装类，如商标、包装纸等。
其六，员工制服类，如徽章、工作服等。
其七，建筑环境类，如外观、办公室等。
其八，展示典礼等，如纪念活动、展示环境、专卖店等。
应用要素设计开发策略的确定：
对于某个企业形象中的具体应用要素设计项目而言，在开发设计之前，应对其客观的限制条件和依据作出必要的确定，避免设计项目虽然很美，但不能使用的问题：
其一，项目的功能需要。
主要是指完成设计项目成品所必需的基本条件，如形状、尺寸规格、材质、色彩、制作方式和用途等。其二，项目使用的法律性限制。
如信封的规格、招牌指示等环境要素的法规条例。
其三，行业性质的需要。
主要是指企业所在行业中，一些约定俗成的规定或需要，如事务性用品中的单据、包装类的规定等。
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三、具体应用设计项目的展开
目录：
1、事务用品类；
2、包装产品类；
3、旗帜规划类；
4、员工制服类；
5、媒体标志风格类；
6、广告招牌类；
7、室内外指示类；
8、环境风格类；
9、交通运输类；
10、展示风格类；
11、专卖店风格类；
12、其他。
事务用品类
其项目细则包括：
1、名片
2、信纸
3、信封
4、便笺
5、各型公文袋
6、资料袋
7、薪金袋
8、卷宗袋
9、合用书
10、报价单
11、各类表单和账票
12、各类证卡（如邀请卡、生日卡、圣诞卡、贺卡）
13、年历、月历、日历
14、工商日记
15、奖状、奖牌
16、茶具
17、办公设施等用具（如纸镇、笔架、圆珠笔、铅笔、雨具架、订书机、传真机等）
主要设计要素：
事务用品类的主要设计要素一般包括：
企业标志
企业名称（全称或略称）
标志字
标准字
标准色彩
企业造型
象征***形
企业署名
地址、电话、电报、电传、电子邮件信箱、邮***编码
企业标语口号
营运内容
事务用品名称（如“请柬”、“合同书”）
***形、文字、构***
肌理、制作工艺等
包装产品类
包装产品类项目细则：
1、外包装箱（大、中、小），
2、包装盒（大、中、小），
3、包装纸（单色、双色、特别色），
4、包装袋（纸、塑料、布、皮等材料），
5、专用包装（指特定的礼品用、活动事件用、宣传用的包装），
6、容器包装（如瓶、罐、塑料、金属、树脂等材质），
7、手提袋（大、中、小），
8、封口胶带（宽、窄），
9、包装贴纸（大、中、小），
10、包装封缄（大、中、小），
11、包装用绳，
12、产品外观，
13、产品商标表示，
14、产品吊牌，
15、产品铭牌等。
主要设计要素：
包装形式：
单件设计、成套设计、组合设计、组装设计等。
构成要素：
企业署名（标志、标准字体、标准色、企业造型、象征***形等），
***形（摄影、插***等），
文字（使用说明、质量保证等），
材质（纸、塑料、金属、布、皮等），
结构，
制作工艺等。
旗帜规划类
主要项目细则：
1、公司旗帜（标志旗帜、名称旗帜、企业造型旗帜）
2、纪念旗帜
3、横式挂旗
4、奖励旗
5、促销用旗
6、庆典旗帜
7、主题式旗帜等。
8、其中各类吊挂式旗帜多用于渲染环境气氛，并与不同内容的公司旗帜，形成具有强烈形象识别的效果。
基本设计要素：
企业标志
企业名称略称
标准色
企业造型
广告语
品牌名称
商标
***形
材质（纸、布、金属等）
员工制服类
主要项目细则
1、男女主管职员制服（二季）
2、男女行***职员制服（二季）
3、男女服务职员制服（二季）
4、男女生产职员制服（二季）
5、男女店面职员制服（二季）
6、男女展示职员制服（二季）
7、男女工务职员制服(二季)
8、男女警卫职员制服(二季)
9、男女清洁职员制服(二季)
10、男女后勤职员制服(二季)
11、男女运动服(二季)
12、男女运动夹克(二季)
13、运动帽、鞋、袜、手套；
14、领带、领带夹、领巾、皮带、衣扣；
15、安全帽、工作帽、毛巾、雨具。
主要设计要素：
企业基本视觉要素的运用，如企业标志、企业名称、标准色、广告语等
制服的内外造型（外观形态、内部款式等）
质料（如朴素自然的棉麻布料，庄重挺拔的毛料，华丽高雅的丝绸缎料等）
不同岗位性质的制服色彩
专制的衣扣、领带、领带夹、拉链、皮带等服饰配件
媒体标志风格类
主要项目细则：
1、电视广告商标标志风格；
2、报纸广告商标标志风格；
3、杂志广告商标标志风格；
4、人事招告商标标志风格；
5、企业简介商标标志风格；
6、广告简介、说明书商标标志风格；
7、促销POP、DM广告商标标志风格；
8、海报商标标志风格；
9、营业用卡（回函）商标标志风格。
媒体广告类
主要项目细则：
1、导入CI各阶级对内对外广告；
2、企业简介、产品目录样本；
3、电视CF、报纸、海报、杂志广告；
4、直邮DM广告、POP促销广告；
5、通知单、征订单、明信片、优惠券等印刷物；
6、对内对外新闻稿；
7、年度报告、报表；
8、企业出版物（对内宣传杂质、宣传报）。
主要设计要素：
企业标志、名称略称、象征***形等企业署名
企业色彩系统的运用
媒体比例尺寸、篇幅、材质（如纸、霓虹灯等）
文字、***形***象、声音、镜头、光影及其结构格式
室内外标识类
项目细则：
1、招牌类：
2、室内外直式、模式、立地招牌；
3、大楼屋顶、楼层招牌；
4、骑楼下、骑楼柱面招牌；
5、悬挂式招牌；
6、柜台后招牌；
7、企业位置看板（路牌）；
8、工地大门、工务所、围篱、行道树围篱、牌坊。
指示类：
室内外指示系统；
1、符号指示系统（含表示禁止的指示、公共环境指示）；
2、机构、部门标示牌；
3、总区域看板；
4、分区域看板；
5、标识性建筑物壁画、雕塑造型。
环境风格类
项目细则：
1、主要建筑物外观风格；
2、建筑内部空间装饰风格；
3、大门入口设计风格；
4、室内形象墙面；
5、厂区外观色带；
6、玻璃门色带风格；
7、柜台后墙面设计；
8、公布栏、室内精神标语墙；
9、环境色彩标志；
10、踏垫；
11、烟灰缸、垃圾桶；
12、员工储物柜；
13、室内装饰植物风格。
交通运输工具类
1、营业用工具，如服务用的轿车、吉普车、客货两用车、展销车、移动店铺、汽船等。
2、运输用工具，如大巴、中巴、大小型货车、厢式货柜车、工具车、平板车、脚踏车、货运船、客运船、游艇、飞机等。
3、作业用工具，如起重机车、推土车、升降机、曳拉车、拖车头，公共用清扫车、垃圾车、救护车、消防车、电视转播车等。
主要设计要素：
企业标志
品牌标志
标准字体
企业造形
象征***案及其组合方式，位置比例尺寸、制作工艺等
展示风格类
项目细则：
1、展示会场设计；
2、橱窗设计；
3、展板造型；
4、商品展示架、展示架、展示台；
5、展示参观指示；
6、舞台设计；
7、照明规划；
8、色彩规划；
9、商标、商标名称表示风格；
10、椅子、桌子、沙发等风格。
主要设计要素：
企业标志
标准字体
标准色
文字
***形
企业造型
空间结构
灯光
材料
展品
影音等
专卖店识别风格
专卖店识别企划：
其一，准备阶段。
提出整个识别设计的进度表，并列出有关应知事宜，创意设计方案和简单说明，收集各项资料，制定专卖店识别所需的计划等。
其二，设计阶段。
根据上阶段所准备的资料，制定平面配置***及各部分的立面***、透明***；制定家具风格、色彩规划及材料计划表。
其三，编制规范手册。
制作详细的平面***、立体***、剖视***和局部大样***；
灯光配置规划和说明；
家具配置计划***；
施工规范***；
施工规范说明。
项目细则：
1、各空间区域的平面***和立体***、施工***；
2、各类材质规划；
3、各空间区域色彩风格；
4、功能设备规划（如水电、照明等）；
5、环境设施规划（如柜台、桌椅等家具，盆栽、垃圾桶、烟灰缸等环境风格，各类橱柜）；
6、店员服饰风格、店内外广告招牌造型；
7、店内外标识类；
8、商品展示类（如商品陈列台、促销台、价目牌、分类牌、店卡、目录架、品牌灯箱等）。
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四、编制VI视觉识别手册
设计手册结构体系
其一，概念的诠释。
如CI概念、设计概念、设计系统的构成及内容说明。
其二，基本设计项目的规定。
主要包括各设计项目的概念说明和使用规范说明等。如企业标志的意义、定位、单色或色彩的表示规定、使用说明和注意事项，标志变化的开发目的和使用范围，具体禁止使用例子等。
其三，应用设计项目的规定。
主要包括各设计项目的设计展开标准，使用规范和样式、施工要求和规范详***等。如事务用品类的用字体、色彩及制作工艺等。
设计手册编制形式
其一，将基本设计项目规定和应用设计项目规定，按一定的规律编制装订成一册，多采用活页形式，以便于增补。
其二，将基本设计项目规定和应用设计项目规定，分开编制，各自装订成册，多采用活页和目录形式。
其三，根据企业不同机构（如分公司）或媒体的不同类别，将应用设计项目分册编制，以便使用。设计手册具体内容
其一，引言部分。
如领导致词，企业理念体系说明和形象概念阐述，导入CI的目的和背景，手册的使用方法和要求。
其二，基本设计项目及其组合系统部分。
如基本要素的表示法、变体设计等。
其三，应用设计项目部分。
其四，主要设计划要素样本部分。
如标志印刷样本或干胶，标准色色票等。
vi设计论文篇3
摘要:论文在分析实时数据库系统关键技术基础上,提出针对铁路信号监控的实时数据库系统方案框架以及实时数据模型总体设计思路,并根据总体设计思路提出了实时数据库系统数据模型方案。
关键词:实时数据库;体系结构;实时数据模型
中***分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)26-7437-02
随着计算互联网技术的飞速发展,信息资源的经济价值和社会价值越来越明显,建设以数据库为中心的信息系统和应用系统,对于提高企业的效益、提高工作效率具有重要意义。在这种背景下,实时数据库成为近年来在数据库技术全新发展过程中产生并蓬勃发展起来的数据库领域的一个新分支,实时数据库的应用领域也在不断扩展,但目前在实时数据库的研究文献中还很少对数据建模问题进行专门研究,论文重点针对实时数据库系统在铁路信号监控中应用进行研究,具有一定现实意义。
1 实时数据库系统关键技术
实时数据库系统是在数据库技术和实时技术基础上产生的研究领域,与传统的数据库系统有着本质差别,实时数据库系统主要是利用数据库技术来解决实时系统中的数据管理问题,并不是在概念、结构和方法上的简单集成,设计实时数据库系统主要涉及如下关键技术:
1.1 实时数据模型
实时数据库领域首先要研究解决的主要问题,具体包括:开发实时数据模型,设计允许用户说明实时数据模型中所含的语义知识的和使用户能以各种方式使用的实时数据定义和查询语言、说明“复杂事务”的结构及相互作用的实时事务执行说明语言。通常的层次、网状和关系模型都不能描述有关时间的信息,当前有两种修改关系模型以进行实时查询处理的方法:①使用“近似关系”集。为了查询的及时评价,需要为各种关系定义其近似关系,再反复地修改近似关系以获得更接近的结果和更好的查询响应。②使用关系的“片段网格”以改善查询处理。
1.2 实时事务模型
在实时数据库系统中由于实时事务结构更加复杂、事务之间有多种交互,实时事务模型主要为满足更加复杂的实时事务处理而设计,主要包括嵌套、***/合并、合作、通信等事务模型。在实时查询/事务的接纳管理方面,查询/事务的性能依赖于可以使用的内存量。当有足够的内存时,绝大多数查询/事务就可简单地一次性读取它们操作的数据,且直接产生所需结果。若给定较少的内存,只要给定的量超过查询/事务的最小内存需求,大多数事务可以通过一定的数据I/O仍然可以运行。为了帮助事务获得期望的性能级别与定时限制的满足,实时数据库系统需要通过接纳比其最少的内存容纳事务数更多的事务来提高并发度。
1.3 实时事务处理
主要是针对实时数据库系统中事务的定时限制,按照事务截止期控制实时数据库系统中事务的执行顺序,确定实时事务的优先级,并按照优先级实现实时事务调度。在实时数据库系统中,实时事务处理降低了传统可串行化并发控制的严格程度,更加关注数据的实时性,因此,实时事务处理在并发控制方面“放松的可串行化”或“暂缓的可串行化”。
2 面向铁路信号监控的实时数据库系统总体方案
本论文结合实际应用需求提出面向铁路信号监控的实时数据库系统方案框架,它是适应高技术条件下管理要求,设计实现集成、开放、模块化的人机界面,与其它商用实时数据库系统相比,系统在设计过程中忽略了一些不常用的次要功能,注重各功能的模块化、标准化和开放性,突出了数据采集的实时性、显示的直观性、增强了数据分析能力和事务的处理能力,主要包括系统实现方案框架和实时数据模型总体设计思路。
2.1 实时数据库系统方案框架
面向铁路信号监控的实时数据库系统的方案框架主要包括如下三部分,具体如下:
1) 实时数据管理系统:运行于实时数据库服务器,主要功能是系统进程管理、数据存储和数据服务。这是整个系统的核心,要求它运行稳定、功能强大、可处理不同类型的数据点,并能对历史数据进行压缩进而长久保存。
2) 设备数据接口:用于实时数据库系统和指挥中心等数据源之间的数据交换。这个设备数据接口要求是多功能、多层次、多服务对象的标准设备数据接口。它不但能和实时数据库进行数据交换,还要能给关系数据库提供数据。
3) 实时数据上层应用工具包用于实时数据及历史数据查询和分析应用程序。
2.2 实时数据模型总体设计框架
本论文的实时数据模型方案设计主要以刘云生等提出的实时数据模型方案为基础,结合本系统结构及其功能需求,在传统数据模型的基础之上,把时间概念扩展进去,以满足实时应用的定时限制的要求。本系统实时数据模型总体设计思路如下。
3 实时数据库系统数据模型方案
针对实时数据库系统的数据采集、存贮、管理、查询、分析、处理等关键功能,系统对“实时性”和“准确性”的要求非常严格,为此实时数据模型的操作应该包括时间关系代数操作、数据的时间一致性限制、事件及事务的时间限制等关键因素。实时数据模型主要包括如下三个部分:一组对象及其结构、一组操作和一组(关于对象与操作的)约束,其中的约束与传统数据模型相比更突出地包括时间限制,即:(1)定义实时数据对象及其结构集合(RTDO);(2)定义施加于RTDO的一般数据操作和时间关系代数操作(RTOP);(3)定义对于RTDO和RTOP的完整性与一致性限制及实时限制(RTC)。
3.1 RTDO实时数据对象
实时数据对象包含如下三种类型:映像对象(IMO)、导出对象(DEO)和常量对象(COO)。映像对象是被实时写入实时数据库的RWO(现实世界中的对象)值的数据对象,即一个IMO就是一个RWO在特定时刻的映像。导出对象(DEO)是经过事务的执行,通过一组IMO和/或其他数据对象计算得到。常量对象(COO)可以看作实时数据库的对象,也可以不是实时数据库对象。如果是实时数据库对象,COO可当作实时数据的特例,不随时间而改变,时标为系统初建时刻(设为t0),有效期的上限为“当前”(tc)。
基于以上分析,从实时数据对象的角度设计实时数据库Trss:设CYO(VO,ti)表示在时刻ti对现实世界中可变对象集合VO的采样操作;F(CO)表示对现实世界中常量对象CO的一次性取值,VO和CO都是RWO的子集。DO表示一个数据对象的集合,它是实时数据库Trss的子集;JSC(DO)表示对DO的计算操作;IMOn表示当前映像对象集,IMO1,IM02……IMOn-1表示数据库的存储映像对象集。
Trss={IMO, DEO, COO};
IMO={IMO1, IMO2,...IMOn};
IMOi=CYO(VO,ti), VO?哿RWO,(I=1,2,...n);
COO=F(CO),CO?哿RWO;
DEO=JSC(DO),DO?哿Trss
其中COO表示对时间不变的对象的集合,IMO表示映像对象的集合,DEO表示导出对象的集合。
3.2 RTOP时间关系代数操作
关系代数是关系数据操纵语言的一种传统表达方式,它是由关系的运算来表达查询的。基于Trss系统的需求设定了选取、投影、差、并四种时间关系代数操作。
时间选取:为选取针对属性和/或有效期指定的满足条件F的数据对象。F可以是关于属性值的传统表达式,也可以是关于有效期VI的时间条件表达式,或两者都包括。被选取的数据对象的值和有效期均不变。
时间投影:为选取由A指定的属性值和/或有效期VI,构成一个新的关系。若A中未指定VI则其结果对象均为常量对象,否则结果对象中具有相同值的对象可进行时间归并。对有效期VI的投影等价于返回各对象O的有效期的函数VI(0)。
时间差:具有相同值但有效期不一定相同的对象。设R,S为两个数据对象集,其时间差P=R-S定义为:对于R中的任一Xi,仅当S中有Xj使得xi=xj,且VI(xi)属于VI(xj)时,xj不属于P;否则xj属于P,此时VI(xi)=VI(xi)-VI(xj)。
时间并:两个具有相同值和不同有效期的数据对,还需要维护有不同有效期而有同样值的IMO对象的完整性,在实际应用过程中,主要通过引入“时间归并”操作来实现。
3.3 RTC时间限制
数据的时间一致性:实时数据库Trss是相应现实世界的直接映像,Trss实时反映现实世界状态的任何变化,并实现对现实世界的实时表示。数据对象的时标足够接近真实时间,使数据库的状态能反应现实世界的“当前”状态。如果数据对象的时间在当前时间的某个指定阈值范围内,实时数据库Trss中该对象与外部一致。
事件的时间限制:对于Trss系统中的各种实时应用活动总是由一事件来触发和标志,即每一活动有一与之相联的事件,因此,施加于活动(事务)的某些实时限制来自于事件的限制。实时事务由事件驱动,事务的定时限制有的则表现为相联事件的限制。
4 结束语
论文提出了铁路信号监控的实时数据库的体系结构,基于实时数据库的功能需求提出了实时数据模型的设计思想,根据设计思想,对实时数据模型进行设计,体现出了实时数据模型不同于传统数据模型的突出特点,在模型上加上了时间概念,包括数据的时标、事件的时间限制。
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