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龙图腾网获悉中铁第四勘察设计院集团有限公司申请的专利面向智慧城轨的云计算平台资源管理系统及动态分配方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115858153B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211496527.9，技术领域涉及：G06F9/50；该发明授权面向智慧城轨的云计算平台资源管理系统及动态分配方法是由王皓;杨承东;石先明;凌力;张伟;王玉;胡祖翰;杨安玉;曹进;刘为俊;刘涛;全良臣;刘魁设计研发完成，并于2022-11-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本面向智慧城轨的云计算平台资源管理系统及动态分配方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种面向智慧城轨的云计算平台资源管理系统，包括云平台目标系统和模型预测控制器；云平台目标系统为城轨业务提供计算、存储和网络资源，还将各个城轨业务划分成众多任务块，并给每个任务块分配虚拟机来执行该任务，云平台目标系统实时采集全局资源状态信息并将其输出到模型预测控制器，还接收并执行下一时刻的虚拟机资源分配策略，调整为各个任务块分配的虚拟机数量，虚拟机继续执行被分配到的任务；模型预测控制器用于实时接收全局资源状态信息并实时计算预测云上虚拟机任务的资源需求，得到下一时刻的虚拟机资源分配策略并将其输出至云平台目标系统。本发明基于模型预测控制框架能实现城轨云业务资源按需分配、实时动态调整。

本发明授权面向智慧城轨的云计算平台资源管理系统及动态分配方法在权利要求书中公布了：1.一种面向智慧城轨的云计算平台资源动态分配方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、云平台目标系统接收云服务请求； S2、云平台目标系统依据云服务请求调度分配资源，创建虚拟机资源池，云平台目标系统将云服务请求中的各个城轨业务划分成多个任务块，并给每个任务块分配虚拟机来执行该任务； S3、云平台目标系统实时采集全局资源状态信息并将其输出到模型预测控制器；其中，所述全局资源状态信息包括云平台中所有承载城轨业务虚拟机的当前资源状态和任务请求响应时间，将云平台上所有虚拟机的CPU利用率表示为CPUit，状态变量CPUit反映了云平台中所有承载城轨业务虚拟机的当前资源状态，将各个虚拟机的任务请求响应时间表示为RESit，状态变量RESit反映了虚拟机的服务质量指标，其中i表示为第i个虚拟机，t表示为某个瞬时采样时刻； S4、模型预测控制器实时接收云平台目标系统输出的全局资源状态信息，并实时计算预测云上虚拟机任务的资源需求，得到下一时刻的虚拟机资源分配策略并将其输出至云平台目标系统； S5、云平台目标系统执行所述资源分配策略，调整为各个任务块分配的虚拟机数量，虚拟机继续执行被分配到的任务； S6、循环执行S3-S5，直到各个虚拟机中的任务被执行完毕； 其中，步骤S4具体包括： 构建描述云平台目标系统随时间完整变化的状态空间模型，所述状态空间模型包括离散状态方程和输出方程，模型预测控制器实时接收云平台目标系统输出的全局资源状态信息，并通过所述离散状态方程实时计算预测云上虚拟机任务的资源需求；根据状态空间模型的构建过程，模型预测控制器的控制目标能够设置为将最小的资源数量分配给虚拟机，以完成某个特定城轨业务的任务，与此同时，要求任务请求响应时间低于某个阈值，即保证服务水平，依据模型预测控制器的控制目标构建最优控制方程并求解得到下一时刻的虚拟机资源分配策略； 其中，所述全局资源状态信息还包括云平台受到的外界干扰流量信息，定义状态向量xt＝[CPUtRESt]T来表示CPUit和RESit这两个状态变量的集合，定义wt来表示t采样时刻外部其他业务对于虚拟机资源的请求率，wt即云平台受到的外界干扰流量信息，定义ut来表示当前正在工作的虚拟机数量，ut作为输入状态变量，定义输出变量yt来表示各个虚拟机完成整个任务的响应时间，用以反映资源分配的效果，则整个系统的离散状态方程和输出方程分别表示为： yt＝[c11c22]xt 其中，状态矩阵、输入矩阵、外部干扰矩阵和输出矩阵分别表示为A、B、E和C，矩阵中的所有元素aij、bij、eij和cij满足i,j∈{1,2}。

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