[發明專利]分布式高并發調度實現CALPUFF模型的計算方法

在審

• 申請號: 202110940045.7
• 申請日: 2021-08-16
• 公開（公告）號: CN113641744A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 周迅;閆明明;蔡超
• 申請（專利權）人: 北京三易思創科技有限公司
• 主分類號: G06F16/25
• 分類號: G06F16/25;G06F16/26;G06F30/23;G06F30/28
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 于鵬

分布式高并發調度實現CALPUFF模型的計算方法，涉及大氣環境及計算機處理技術領域，解決現有CALPUFF模型計算時間比較長，且由于污染源個數的增加導致無法進行計算的問題，基于大氣模型計算服務系統實現，大氣模型計算服務系統包括大氣模型管理系統、大氣模型計算系統、數據處理系統、任務調度系統、服務注冊系統和緩存系統；第三方系統通過所述大氣模型管理系統與整個大氣模型計算服務系統交互；本方法通過將復雜較大的CALPUFF模型拆分成單個污染源的自案例的方式，得到每個污染源的對于每個網格的濃度排放貢獻率；由于數據處理的全自動化，進行各種統計分析，對于數據處理的靈活度大大提升；讓用戶高度定制化圖片渲染的效果，使數據可視化的效果大大改良。

技術領域

本發明涉及大氣環境及計算機處理技術領域，具體涉及一種通過分布式高并發調度實現CALPUFF模型高性能計算方法。

背景技術

目前，復雜較大的CALPUFF模型計算，如果污染源的個數超過了模型的限制，則只能通過手動的方式，將一個分多個步驟完成，再通過腳本語言，把多個結果文件匯總起來。但是這種方式，需要人為或者半自動化的操作過程，將案例拆分。這種方式效率較低，并且容易引入人為操作的各種錯誤。

對于復雜較大的CALPUFF模型計算所需的時間會隨著模型的大小、污染物參數個數、以及污染源的個數的增加，成線性正比的關系變化，也就是所需的計算時間會越來越多。隨著計算案例的時間的增加，給用戶使用帶來極大的不便，也導致一些應用場景下無法使用復雜的大型CALPUFF模型。

為了突破CALPUFF模型污染源個數的限制，以及縮短模型計算的整體時間，急需尋找新的技術手段以解決上述技術問題。

發明內容

本發明為解決現有CALPUFF模型計算時間比較長，且由于污染源個數的增加導致無法進行計算的問題，提供一種分布式高并發調度實現CALPUFF模型的計算方法。

分布式高并發調度實現CALPUFF模型的計算方法，該方法基于大氣模型計算服務系統實現，所述大氣模型計算服務系統包括大氣模型管理系統、大氣模型計算系統、數據處理系統、任務調度系統、服務注冊系統和緩存系統；第三方系統通過所述大氣模型管理系統與整個大氣模型計算服務系統交互；

所述大氣模型管理系統用于面向用戶使用以及與第三方系統交互；

所述大氣模型計算系統用于整合計算流程，完成各個環節的計算任務，并將計算結果進行局部匯總后，發送到數據處理系統進行最終的匯總；

所述數據處理系統用于計算結果的處理和分析，并將結果數據渲染成圖片；

所述任務調度系統用于對其它各模塊的調度和執行；

所述服務注冊系統用于對服務注冊、服務查詢和服務管理；

該方法具體由以下步驟實現：

步驟一、所述大氣模型管理系統用于以污染源個數為單位，將一個CALPUFF模型拆分成多個CALPUFF子模型；

步驟二、所述大氣模型計算系統采用高并發與分布式計算的方式，在同一時間，并發計算多個CALPUFF子模型案例；

步驟三、通過任務調度系統，將計算的多個CALPUFF子模型案例發布到分布式并發系統中區，在各個分布式服務器計算完分配的任務后，采用大氣模型計算系統將數據匯總后，再發送到數據處理系統進行最終匯總。

本發明的有益效果：

1、本發明采用案例的自動拆分以及自動匯總的方式，可以突破污染源數量的限制，可以支持無限多個污染源的CALPUFF模型計算，而且整個過程無人為干涉，不僅效率高，而且還沒有任何操作失敗的風險。