第一篇：基于Java的高速公路收費(fèi)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

基于Java的高速公路收費(fèi)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

【摘 要】本文闡述了基于Struts2+Spring+Hibernate開源框架實(shí)現(xiàn)高速公路收費(fèi)管理子系統(tǒng)的開發(fā)流程。本文首先對(duì)Struts2、Hibernate、Spring等框架進(jìn)行論述，其次描述了系統(tǒng)的需求分析與總體架構(gòu)設(shè)計(jì)，包括系統(tǒng)的功能需求、性能需求、功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等；然后詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的各個(gè)模塊的具體實(shí)現(xiàn)，主要模塊有登陸模塊、數(shù)據(jù)錄入模塊、維護(hù)模塊等；最后，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行的測(cè)試并對(duì)項(xiàng)目的主要工作和存在的不足做了論述。

【關(guān)鍵詞】Struts2；Spring；Hibernate

0 引言

基于B/S結(jié)構(gòu)的Web程序的開發(fā)，有非常大的靈活性，允許用戶遠(yuǎn)程訪問系統(tǒng)資源的同時(shí)能對(duì)數(shù)據(jù)平臺(tái)和管理訪問權(quán)限進(jìn)行有效的保護(hù)。B/S結(jié)構(gòu)軟件的所有的客戶端只是瀏覽器，也只需要管理服務(wù)器，更為快捷、方便、高效。與C/S體系結(jié)構(gòu)相比，B/S體系結(jié)構(gòu)不僅具有C/S體系結(jié)構(gòu)的全部優(yōu)點(diǎn)，而且具有客戶端零維護(hù)、可擴(kuò)展性好、安全性好、資源重用性好等新的優(yōu)點(diǎn)。系統(tǒng)需求分析

計(jì)算機(jī)收費(fèi)系統(tǒng)式收費(fèi)站的主要組成部分[3]。每個(gè)收費(fèi)站由網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、管理計(jì)算機(jī)構(gòu)成的上端管理系統(tǒng)和若干個(gè)車道控制計(jì)算機(jī)構(gòu)成 的車道控制系統(tǒng)組成局域網(wǎng)。高速公路計(jì)算機(jī)收費(fèi)系統(tǒng)的目標(biāo)是：按照每輛車的車型和實(shí)際行駛里程收費(fèi)；提高收費(fèi)的工作效率，盡量降低由于收費(fèi)過程引起的交通延誤，提高高速公路的通行能力；實(shí)現(xiàn)高速公路的現(xiàn)代化營運(yùn)管理為智能運(yùn)輸系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)留有一定的接口?；谙到y(tǒng)的以上目標(biāo)，收費(fèi)系統(tǒng)應(yīng)該具有以下功能：

1）實(shí)行計(jì)算機(jī)管理，盡量減少人為干預(yù)，保證車型判別的正確性。

2）系統(tǒng)能自動(dòng)檢查設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，能準(zhǔn)確并及時(shí)地給出故障信息和故障排除信息。

3）系統(tǒng)應(yīng)該是全天候、實(shí)時(shí)的，如收費(fèi)車道應(yīng)該在任何時(shí)間有車輛通過時(shí)能正常使用。

4）具有一定的報(bào)警功能，如遇搶劫時(shí)的遠(yuǎn)程報(bào)警，與車輛沖關(guān)或進(jìn)出口收費(fèi)員判刑不一致時(shí)報(bào)警。

根據(jù)以上對(duì)系統(tǒng)需求的描述和功能的分析，對(duì)于收費(fèi)管理系統(tǒng)，它主要處理的數(shù)據(jù)是收費(fèi)數(shù)據(jù)，主要包括 4個(gè)模塊：數(shù)據(jù)登錄模塊，錄入模塊，維護(hù)模塊。技術(shù)平臺(tái)

2.1 MVC模式和Struts框架

MVC某種語言所特有的設(shè)計(jì)思想，而是所有面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語言都應(yīng)該遵守的規(guī)范[4]。MVC思想將應(yīng)用分為三個(gè)基本部分：模型、視圖、控制器。這三個(gè)部分將以最少的耦合協(xié)同工作，從而提高應(yīng)用的可擴(kuò)展性及可維護(hù)性。

Struts2是Struts的下一代產(chǎn)品，是一個(gè)優(yōu)雅的，可擴(kuò)展的Java EE Web框架[5]。它是Struts和WebWork的技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行合并的全新的Struts2框架。但是，Struts2沒有繼承Struts1的血統(tǒng)，而是繼承WebWork的血統(tǒng)。Struts框架作為MVC模式的典型實(shí)現(xiàn)，對(duì)Model、View和Controller都提供了對(duì)應(yīng)的實(shí)現(xiàn)組件。

2.2 Spring框架

Spring框架是一個(gè)分層架構(gòu)，由7個(gè)模塊組成，各個(gè)模塊之間是相互的。Spring其他模塊構(gòu)建在核心容器之上，其中，核心容器定義了創(chuàng)建、配置和管理bean的方式。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

在系統(tǒng)需求分析和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，在系統(tǒng)的開發(fā)過程中，將SSH架構(gòu)應(yīng)用到實(shí)際的項(xiàng)目開發(fā)中，并且利用第三方報(bào)表開發(fā)軟件開發(fā)報(bào)表部分，極大地簡化了系統(tǒng)的開發(fā)，提高了效率。在整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過程中，本文主要實(shí)現(xiàn)了收費(fèi)管理系統(tǒng)模塊。

3.1 數(shù)據(jù)登錄模塊

用戶登錄模塊的設(shè)計(jì)中完全實(shí)現(xiàn)了MVC模式，實(shí)現(xiàn)了視圖與數(shù)據(jù)處理的分離。登錄頁面、修改密碼頁面以及登錄成功頁面構(gòu)成視圖層；用戶登錄及修改密碼的請(qǐng)求應(yīng)答控制由控制器實(shí)現(xiàn)；具體的用戶信息合法性由Struts2提供的客戶端輸入校驗(yàn)完成，保證輸入信息的合法性。圖1是用戶登錄的簡要圖。

3.2 錄入模塊

數(shù)據(jù)錄入模塊主要就是報(bào)表文件的開發(fā)，設(shè)計(jì)報(bào)表文件，首先要打開設(shè)計(jì)器，連接到數(shù)據(jù)源，然后開始進(jìn)行報(bào)表文件的設(shè)計(jì)。本模塊中報(bào)表文件，僅用于數(shù)據(jù)錄入，因此可以創(chuàng)建的報(bào)表應(yīng)該選擇填報(bào)或參數(shù)表單。然后在快逸報(bào)表中的表格中填寫選項(xiàng)，設(shè)置選項(xiàng)的屬性要根據(jù)需求來設(shè)置，包括設(shè)置數(shù)據(jù)的格式，編輯的風(fēng)格、是否可寫，能否為空等。

3.3 維護(hù)模塊

該模塊主要是負(fù)責(zé)維護(hù)人員名單的相關(guān)信息。由于本系統(tǒng)是內(nèi)部人員使用的系統(tǒng)，用戶較少，不需要通過注冊(cè)來添加人員，而是通過該模塊來添加刪除人員或者修改其權(quán)限。

主要涉及到的信息包括：站號(hào)、用戶ID、用戶名、用戶密碼、班次編號(hào)、錄入權(quán)限、監(jiān)視權(quán)限、統(tǒng)計(jì)權(quán)限、檢索權(quán)限、稽查權(quán)限、維護(hù)權(quán)限、票據(jù)管理權(quán)限、卡管理權(quán)限等，如表1所示。其中各種管理權(quán)限來自于用戶信息中purview字段，每個(gè)比特位代表一種權(quán)限。結(jié)論

系統(tǒng)采用SSH（Struts2+Spring+Hibernate）輕量級(jí)框架，完成了高速公路收費(fèi)管理系統(tǒng)的開發(fā)，對(duì)三個(gè)框架的使用和集成有了深刻的認(rèn)識(shí)。本文詳細(xì)介紹了三個(gè)框架的背景、相關(guān)技術(shù)以及內(nèi)部實(shí)現(xiàn)原理，包括MVC的開發(fā)模式、ORM技術(shù)以及IOC和AOP，這些對(duì)于系統(tǒng)的開發(fā)有非常重要的幫助。項(xiàng)目基于MVC的思想進(jìn)行開發(fā)，Struts2框架負(fù)責(zé)了表示層和控制層；采用Hibernate框架以面向?qū)ο蟮姆绞絹碓L問數(shù)據(jù)庫，極大地簡化了數(shù)據(jù)庫操作；Spring框架將業(yè)務(wù)層又細(xì)分為業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)持久層，使得接口和實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的分離，使開發(fā)者從繁雜的事務(wù)管理中解脫出來，而專注于業(yè)務(wù)邏輯的處理。

【參考文獻(xiàn)】

[1]彭艷玲，胡松濤.高速公路收費(fèi)現(xiàn)狀與存在問題研究[J].山西科技，2008（04）：10-12.doi：10.3969/j.issn.1004-6429.2008.04.005.[2]吳煒，丁月華，文貴華.ETC車道控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)工程，2001（05）：162-163.doi：10.3969/j.issn.1000-3428.2001.05.065.[3]郭敏.高速公路收費(fèi)系統(tǒng)[M].北京：人民交通出版社，2002，7：15.[4]李剛.較輕量級(jí)JavaEE企業(yè)應(yīng)用實(shí)踐[M].北京：電子工業(yè)出版社，2004，11：158.[5][美]巴西亞，等，編.Java企業(yè)級(jí)持久化技術(shù)指南[M].葉斌，譯.北京：科學(xué)出版社，2010，6：137.[6]白廣元.Java Web整合開發(fā)完全自學(xué)手冊(cè)[S].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009，8：144.[責(zé)任編輯：丁艷]

第二篇：高速公路路政管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘要

摘要

隨著公路建設(shè)的發(fā)展以及通過幾年的資料調(diào)查和分析研究，高速公路管理局擁有了較豐富的交通數(shù)據(jù)資料，但是對(duì)于路政資料數(shù)據(jù)的管理和保存沒有形成健全的系統(tǒng)，原有的管理手段與現(xiàn)行的發(fā)展形勢(shì)早已不相適應(yīng)，在交通規(guī)劃和管理中沒有發(fā)揮應(yīng)有的作用，造成了寶貴資料的浪費(fèi)。本系統(tǒng)按照國家路政管理的相關(guān)法律法規(guī)和制度，根據(jù)路政業(yè)務(wù)和計(jì)算機(jī)信息管理的特點(diǎn)結(jié)合于高速公路路政管理的實(shí)際情況，使用計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)管理路政，建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行基礎(chǔ)性的統(tǒng)計(jì)，方便于各級(jí)部門之間的數(shù)據(jù)交流，提高數(shù)據(jù)和報(bào)表的準(zhǔn)確度。實(shí)現(xiàn)路政管理決策科學(xué)化和規(guī)范化，及資源的共享。本系統(tǒng)分為系統(tǒng)管理；處罰管理；案件處理；路政巡查管理；清障排障管理；員工管理；用戶管理；系統(tǒng)幫助.每個(gè)模塊包含了多個(gè)子功能，形成梯形結(jié)構(gòu)的管理系統(tǒng)。

本文先介紹了本課題的研究背景、系統(tǒng)需求和主要研究內(nèi)容；然后對(duì)系統(tǒng)中用的到理論知識(shí)和相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，包括開發(fā)工具、體系結(jié)構(gòu)、工作流程、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、處罰審核、系統(tǒng)測(cè)試等。該系統(tǒng)采用B/S三層結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，開發(fā)技術(shù)選擇Jsp技術(shù)和Struts技術(shù)，以Tomcat作為Web服務(wù)器，選用SQL Server 2000作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫，客戶端采用瀏覽器來完成。論文中闡述了具體實(shí)現(xiàn)各模塊的方法。

高速公路路政管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)完成后，試運(yùn)行正常。該系統(tǒng)能夠方便、及時(shí)的和用戶交互，大大提高了高速公路網(wǎng)絡(luò)路政管理的效率，并且該系統(tǒng)易于維護(hù)。

關(guān)鍵詞：路政管理；java；處罰管理；ｂ/ｓ結(jié)構(gòu)

I

Abstract

Abstract Along with the development of highway construction and through years of data analysis and investigation of research, highway administration has the rich traffic data, but for highways data management and save not form a sound system, the original management means and the current development situation already does not adapt, in transportation planning and management of doesn't play its role, caused the precious material waste.This system according to the national highway administration the relevant laws, regulations and systems, according to the highways business and the computer information management characteristics in highway road administration's actual situation, use computer information management system, establish the foundation database management of highways and the data were basic statistics, convenience in various departments between the data exchange and improve the accuracy of the data and statements.Realize road administration decision-making scientization and standardization, and resource sharing.This system is divided into system management, Punishment management;The case processing;Highways patrolled management;Intelligent troubleshooting management;The staff management;User management;The system helps.Each module contains more than one function, form trapezoid structure of management system.This paper first introduces this topic research background, system demand and the main research contents, Then on the system used to theoretical knowledge and related technology in detail, including development tools, system structure, working process, database design, punishment and audit, system test, etc.The system adopts the B/S three-layer system structure, development technology choice Jsp technology and Struts technology, with Tomcat as a Web Server, choose SQL Server 2000 as backend database, the client adopting the browser to complete.Paper expounds the concrete realization of each module method.highway road administration system design and implementation after finishing, commissioning normal.This system can be convenient, timely, and user interaction, greatly improving the highway network road administration efficiency, and the system is easy to maintain.Keywords Highway management；Java；Punishment management；B/S structure II

目 錄

目 錄

摘要.................................................................................................................................................I Abstract..........................................................................................................................................II 目 錄.............................................................................................................................................I 第1章緒論....................................................................................................................................1

1.1本課題研究背景及意義.........................................1 1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀...............................................3 1.3本文主要內(nèi)容.................................................4 1.4論文組織結(jié)構(gòu).................................................5 1.5本章小結(jié).....................................................6 第2章路政管理系統(tǒng)的開發(fā)構(gòu)架........................................7

2.1高速公路簡介.................................................7

2.1.1產(chǎn)生背景...............................................7 2.1.2分類...................................................7 2.1.3特征特點(diǎn)...............................................7 2.1.4功能和經(jīng)濟(jì)效益.........................................8 2.2系統(tǒng)的前景...................................................8 2.3系統(tǒng)的現(xiàn)狀...................................................9

2.3.1 系統(tǒng)的建設(shè)現(xiàn)狀..........................................................................................9 2.3.2 系統(tǒng)的運(yùn)行和管理現(xiàn)狀...........................................................................10 2.4 系統(tǒng)的市場分析............................................11 2.5路政管理系統(tǒng)構(gòu)架............................................11

2.5.1 B/S結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用...............................................................................11 2.5.2 B/S結(jié)構(gòu)技術(shù).................................................................................................12 2.6 系統(tǒng)開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)與開發(fā)環(huán)境................................15

2.6.1 WEB技術(shù)..............................................15 2.6.2 Java簡介.............................................16 2.6.3 Java優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn).......................................16 2.6.4 SQL SERVER............................................16 2.7本章小結(jié)....................................................17 第3章路政管理系統(tǒng)的需求分析.......................................19

3.1系統(tǒng)概述....................................................19 3.2業(yè)務(wù)功能需求................................................21

I

目錄

3.3系統(tǒng)數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)流程分析......................................24 3.3.1系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析..........................................24 3.3.2系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程分析......................................24 3.4技術(shù)指標(biāo)要求................................................27 3.4.1系統(tǒng)目標(biāo)..............................................27 3.4.2性能要求..............................................29 3.5本章小結(jié)....................................................30 第4章路政管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與關(guān)鍵技術(shù)分析.............................31

4.1系統(tǒng)用例圖..................................................31 4.1.1處罰管理模塊用例圖....................................31 4.1.2案件處理模塊用例圖....................................32 4.1.3路政巡查模塊用例圖....................................32 4.1.4清障排障模塊用例圖....................................33 4.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)..............................................34 4.2.1系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架..........................................34 4.2.2系統(tǒng)總體構(gòu)架..........................................36 4.3系統(tǒng)環(huán)境....................................................37 4.3.1運(yùn)行環(huán)境選擇..........................................37 4.3.2系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境選擇......................................38 4.3.3系統(tǒng)開發(fā)工具選擇......................................38 4.4 數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)...............................................38 4.4.1.數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)原則........................................38 4.4.2數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)........................................39 4.4.3存儲(chǔ)過程及其應(yīng)用......................................45 4.4.4觸發(fā)器的應(yīng)用及數(shù)據(jù)完整性的保證........................45 4.5系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技術(shù)分析..........................................45 4.5.1 B/S體系結(jié)構(gòu)技術(shù)......................................46 4.5.2JDBC技術(shù)..............................................48 4.6本章小結(jié)....................................................49 第5章系統(tǒng)關(guān)鍵模塊的實(shí)現(xiàn)...........................................51

5.1公共模塊的實(shí)現(xiàn)..............................................51 5.2用戶登錄模塊的實(shí)現(xiàn)..........................................52 5.3系統(tǒng)WEB界面的實(shí)現(xiàn)..........................................57 5.4路政用戶管理模塊的實(shí)現(xiàn)......................................57 5.5路政處罰管理模塊的實(shí)現(xiàn)......................................67

II

目 錄

5.6路政案件處理模塊的實(shí)現(xiàn)......................................72 5.7路政巡查管理模塊的實(shí)現(xiàn)......................................74 5.8路政出警管理模塊的實(shí)現(xiàn)......................................76 5.9路政清障排障管理模塊的實(shí)現(xiàn)..................................78 5.10系統(tǒng)測(cè)試...................................................79 5.10.1功能的測(cè)試...........................................80 5.11測(cè)試項(xiàng)目和結(jié)論.............................................80 5.12系統(tǒng)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)...............................................84 5.13本章小結(jié)...................................................85 結(jié)論...............................................................................................................................................87 參考文獻(xiàn)......................................................................................................................................89 致謝...............................................................................................................................................91

III

第1章 緒論

第1章緒論

1.1本課題研究背景及意義

高速公路交通和基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)總體水平還處于較低形勢(shì)，不能滿足改革開放和現(xiàn)代化建設(shè)的需要。仍然處于停滯狀態(tài)，大大影響到國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定、健康的發(fā)展。為扭轉(zhuǎn)這一局面，維吾爾自治區(qū)交通廳必須以鄧小平理論為指導(dǎo)，在黨的十七大精神的帶領(lǐng)下深化經(jīng)濟(jì)體制改革依靠科技進(jìn)步大力發(fā)展以重要國道干線的新建或改建為中心的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)；重點(diǎn)提高高速公路服務(wù)水平、技術(shù)等級(jí)及路網(wǎng)連通度加強(qiáng)公路管理與養(yǎng)護(hù)工作；加速通往邊境口岸公路的建設(shè)；適當(dāng)修建經(jīng)濟(jì)效益顯著的新線，以貧困縣鄉(xiāng)為重點(diǎn)積極發(fā)展縣鄉(xiāng)高速公路；加大運(yùn)輸市場的宏觀管理。合理整頓車輛構(gòu)成，努力降低運(yùn)輸成本，提高運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)效益，提高市場競爭力逐一建成一個(gè)以國道干線為骨架以五個(gè)經(jīng)濟(jì)區(qū)中心城市向外輻射的干線公路為分支、以溝通城鄉(xiāng)的縣鄉(xiāng)公路為脈絡(luò)，布局合理、有較好的服務(wù)功能的公路運(yùn)輸網(wǎng)。

公路將在2020年前建成以國道312線與國道314線[1]，為主的框架將是干線的主要公路網(wǎng)，近期公路運(yùn)輸能力將有很大的改善，中期實(shí)現(xiàn)均衡發(fā)展，遠(yuǎn)期適應(yīng)全球經(jīng)濟(jì)化的需要、有效地支持經(jīng)濟(jì)到2020年，將是亞歐第二大陸橋運(yùn)輸?shù)闹揠H交通重要樞紐中心。

由于區(qū)域高速公路的規(guī)模越來越擴(kuò)大，商品經(jīng)濟(jì)使得人們的觀念也不斷發(fā)生著變化，在經(jīng)濟(jì)利益的帶動(dòng)下高速公路運(yùn)輸和消費(fèi)量加大，與此同時(shí)破壞高速公路路產(chǎn)和盜竊公路交通設(shè)施都威脅著公路事業(yè)的健康發(fā)展。由于公路的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和路網(wǎng)服務(wù)水平在不斷的提高，研究完整的高速公路路政管理系統(tǒng)是至關(guān)重要的。

鑒于高速公路建設(shè)的發(fā)展以及通過多年的資料調(diào)查和分析研究，高速公路管理局具備了較豐富的交通數(shù)據(jù)資料，但是對(duì)于資料數(shù)據(jù)的管理和保存沒有形成完善的系統(tǒng)，原先的管理手段與當(dāng)前的發(fā)展形勢(shì)已不相適應(yīng)，在交通規(guī)劃和管理中沒有發(fā)揮到應(yīng)有的作用，造成珍貴資料的浪費(fèi)。本系統(tǒng)按照國家路政管理的相關(guān)法律法規(guī)和制度，通過路政業(yè)務(wù)和計(jì)算機(jī)信息管理的特點(diǎn)聯(lián)系高速公路路政管理的實(shí)際情況，用計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)管理路政，建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，而且對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行基礎(chǔ)性統(tǒng)計(jì)，方便于各級(jí)部門之間數(shù)據(jù)的交流，大大提高了數(shù)據(jù)和報(bào)表的準(zhǔn)確度。確保路政管理的決策科學(xué)化和規(guī)范化，實(shí)現(xiàn)資源共享。本系統(tǒng)分為了系統(tǒng)管理、處罰管理、案件處理、路政巡查、路障清除、員工管理、用戶管理、系統(tǒng)幫

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助八大模塊，每個(gè)模塊包含了多個(gè)子功能，形成一個(gè)梯形結(jié)構(gòu)。

區(qū)域高速公路的規(guī)模日益增大，隨之增強(qiáng)了人們對(duì)商品經(jīng)濟(jì)的觀念，經(jīng)濟(jì)利益使得高速公路運(yùn)輸和消費(fèi)量加大，要想公路事業(yè)的健康發(fā)展有個(gè)健全的高速公路路政管理系統(tǒng)是至關(guān)重要的。開發(fā)高速公路路政管理信息系統(tǒng)具有以下方面的意義[2]：

（1）保障了高速公路系統(tǒng)的完整性；

高速公路基礎(chǔ)設(shè)施，都是國家財(cái)產(chǎn)，均要受到國家法律法規(guī)的保護(hù)，很多物質(zhì)構(gòu)建了一條完整、規(guī)范的高速公路，通過路政管理工作，應(yīng)用路政管理法規(guī)，可以強(qiáng)制性的處理各種破損路產(chǎn)、違法違紀(jì)侵犯路權(quán)的行為，只有法律法規(guī)健全執(zhí)行，高速公路才可能處于正常的運(yùn)行狀態(tài)，高速公路的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益才可以充分地體現(xiàn)出來。

（2）更好的改變高速公路交通環(huán)境；

通過對(duì)高速公路路政的管理，采用強(qiáng)制性的措施，大大提高了高速公路的運(yùn)行質(zhì)量，保證了高速公路自身良好的道路條件，確保部分行車的視覺范圍，和沿線景觀協(xié)調(diào)美觀，排除行車的干擾；此外改善高速公路的交通條件，實(shí)現(xiàn)車輛的分流，禁止行人損壞隔離欄并從損毀的隔離欄處穿越高速公路。有了高速公路路政管理系統(tǒng)，將提高高速公路整體的交通環(huán)境。

（3）有效提高高速公路的使用年限；

如果我們想讓高速公路是專供機(jī)動(dòng)車行駛的公路，想要全部采用環(huán)島控制機(jī)動(dòng)車出入、渠化通行的方式，不準(zhǔn)許非機(jī)動(dòng)車輛、拖拉機(jī)、牲畜等駛?cè)敫咚俟罚捅仨殞?duì)高速公路實(shí)施路政管理才能保障它的使用質(zhì)量和年限，而且按規(guī)范、規(guī)定實(shí)施管理也才達(dá)到高速公路使用的最佳效果。

（4）確保收費(fèi)工作有序的進(jìn)行；

高速公路收費(fèi)事宜都要依據(jù)路政管理措施來保障正常秩序，高速公路建成后便負(fù)債國家銀行，只有有效的使用路政管理系統(tǒng)才能防范和堵塞各類偷逃交費(fèi)的違章違法行為，通過路政的日常管理，方便快速的讓受益者順利有序的通行、才能讓高速公路收費(fèi)工作有條有理的實(shí)現(xiàn)。

（5）有利于監(jiān)督使用者自覺遵紀(jì)守法；

實(shí)現(xiàn)路政管理既是執(zhí)法的過程也是學(xué)習(xí)教育的過程，讓發(fā)生在高速公路上的路政相關(guān)案件的調(diào)查處理得到及時(shí)的解決，也可以及時(shí)讓受罰者了解有關(guān)的法律法規(guī)，從而達(dá)到了宣傳教育的作用，受罰者在教育理解后將支持、配合高速公路路政工作的管理，有了良好的規(guī)章制度才能保障高速公路的安全暢通

第1章 緒論

（6）路政管理系統(tǒng)的開發(fā)是提高社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的必然產(chǎn)物。如果不實(shí)施路政管理，那么將無法實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一、高效、集中的高速公路的安全暢通目標(biāo)，更將達(dá)不到井然有序的工作狀況，從而導(dǎo)致公路運(yùn)輸局面混亂，無法完成效益的最優(yōu)化，必將影響實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，為此路政管理是提高社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的必然產(chǎn)物。

1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1978年10月中國第一條全長373.4公里的臺(tái)灣基隆至高雄的高速公路建成。1988年10月31日上海滬嘉高速公路建成并且順利通車，結(jié)束了我國大陸沒有高速公路的歷史。隨著改革開放的推進(jìn)和經(jīng)濟(jì)的飛躍發(fā)展，我國高速公路事業(yè)也得到了質(zhì)的發(fā)展。截至2009年底，全國高速公路通車總里程達(dá)到了51005公里，僅次于美國，居世界第二位，為全面建設(shè)小康社會(huì)提供了良好的交通運(yùn)輸基礎(chǔ)保障。我國高速公路在未來的一段時(shí)間里，必將保持著較快的可持續(xù)發(fā)展勢(shì)頭。據(jù)了解，按照《規(guī)劃》目標(biāo)，中國將花費(fèi)巨資用30年時(shí)間完成“7918”國家高速公路網(wǎng)。8.5萬公里的高速公路網(wǎng)可覆蓋10多億人口，把我國人口超過20萬的城市全部連接起來，加上地方的高速公路，到時(shí)我國高速公路總里程將達(dá)到12萬公里左右。這將與當(dāng)時(shí)的美國高速公路總里程相當(dāng)。

國外都非常重視路政管理系統(tǒng)的總體發(fā)展規(guī)劃，目前，世界上已基本形成了以美國、日本和歐盟為主的三大研究開發(fā)陣營地?？傊?，美、歐、日本等國利用自身技術(shù)優(yōu)勢(shì)在交通管理現(xiàn)代化方面的研究和應(yīng)用方面走在了我國的前面。

美國的高速公路路政管理信息系統(tǒng)規(guī)劃是從1995年起首次正式發(fā)布了“國家智能交通運(yùn)輸項(xiàng)目規(guī)劃”[4]，規(guī)劃中明確規(guī)定了智能交通系統(tǒng)的7大領(lǐng)域和29個(gè)用戶服務(wù)功能，并且確定到2010年的開發(fā)計(jì)劃。每一領(lǐng)域都包含相應(yīng)的用戶服務(wù)功能。2001年美國運(yùn)輸部和美國智能交通協(xié)會(huì)（ITS America）聯(lián)合編制的《美國國家智能交通系統(tǒng)10年發(fā)展規(guī)劃》明確了區(qū)域間作為一個(gè)整體系統(tǒng)的發(fā)展建設(shè)的主題。在現(xiàn)有的規(guī)劃下，美國的ITS的建設(shè)正在不斷走向的完善[5]，更好的緩解日益惡化的交通擁擠和無力繼續(xù)擴(kuò)展交通基礎(chǔ)設(shè)施而形成的突出矛盾。目前，美國已經(jīng)建立了完善的高速公路路政管理信息體系結(jié)構(gòu)。

經(jīng)濟(jì)的大發(fā)展，使得國內(nèi)各大中小城市交通量持續(xù)增加，盡管修建了大量的交通設(shè)施，但是缺乏路政管理導(dǎo)致交通無法暢通。北京、上海、廣州等城市都意識(shí)到了高速公路路政管理信息的重要性，先后提出了路政管理系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)劃，并進(jìn)行了不同程度的開發(fā)和研究。但是國內(nèi)各大中城市在專項(xiàng)應(yīng)用信息、政府主導(dǎo)項(xiàng)目和民間商業(yè)運(yùn)作等方面仍然與國外存在較大的差距。

[3]

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1.3本文主要內(nèi)容

本文結(jié)合高速公路路政管理現(xiàn)狀，將高速公路路網(wǎng)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，分析系統(tǒng)平臺(tái)的總體框架設(shè)計(jì)，為了在于整合現(xiàn)有交通資源的基礎(chǔ)上，建立一套滿足于高速公路路政管理系統(tǒng)的維護(hù)、管理、監(jiān)控和決策分析的綜合型信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高速公路管理工作的全面信息化[6]。具體研究內(nèi)容包括：

（1）分析高速公路路網(wǎng)信息化現(xiàn)狀；

（2）研究高速公路路政管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀及存在的問題；

（3）研究系統(tǒng)平臺(tái)的總體架構(gòu)、總體設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫安全設(shè)計(jì) 及功能設(shè)計(jì)；

（4）研究平臺(tái)各個(gè)子系統(tǒng)的功能及實(shí)現(xiàn)的方法、信息技術(shù)的融合、信息安全技術(shù)的維護(hù)；

（5）進(jìn)行高速公路路政管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

本系統(tǒng)能夠?qū)Χ喾N違反《高速公路道路管理?xiàng)l例》的案件資料、收繳的處罰罰款以及路政業(yè)務(wù)管理中所必備的裝備實(shí)現(xiàn)有效的管理與應(yīng)用。違法者可以使用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行需要的內(nèi)容查詢，督促路政管理的各項(xiàng)管理內(nèi)容能夠接受上級(jí)主管部門和全社會(huì)的監(jiān)察。同時(shí)，系統(tǒng)能有效的對(duì)違章案件處理的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定，為路政案卷提供了必要的申請(qǐng)功能。系統(tǒng)應(yīng)保障以下幾點(diǎn)功能能正常運(yùn)行：

（1）系統(tǒng)必須滿足路政管理的業(yè)務(wù)需要，節(jié)約資金。能有效的推動(dòng)高速公路路政管理信息化建設(shè)的飛躍發(fā)展。

（2）提高工作效率。實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)按時(shí)處理，并提供違章案件的即時(shí)提示信息，避免錯(cuò)過待辦工作信息的不完整。保障了工作效益同時(shí)也滿足了高速公路的暢通。

（3）優(yōu)化辦事過程，要做到程序公開化、賠償內(nèi)容的標(biāo)準(zhǔn)要符合國家法規(guī)。使得執(zhí)法更加透明化，杜絕不良收入，做到秉公執(zhí)法。

（4）快速查詢法律法規(guī)。相關(guān)管理部門要及時(shí)查詢相關(guān)業(yè)務(wù)內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)法律文書。及時(shí)更新新的法律法規(guī)，確保受罰者第一時(shí)間掌握最新內(nèi)容。

（5）可以為執(zhí)法者提供強(qiáng)大的智能數(shù)據(jù)查詢和統(tǒng)計(jì)功能，快速、準(zhǔn)確、完整的提供參考數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)支持聯(lián)機(jī)網(wǎng)絡(luò)，以滿足路政管理業(yè)務(wù)的各項(xiàng)業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。

實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)科學(xué)、有效的進(jìn)行路政管理就必須注意以下三點(diǎn)關(guān)鍵問題[7]：（1）原有人工處理路政處罰，與系統(tǒng)自動(dòng)處理路政案件的問題

在高速公路路政管理的過程中原有的人工處理路政處罰，不論從案件筆錄、現(xiàn)場照相，路政巡查、還是路障清除、路政處罰、路政審批等整個(gè)業(yè)務(wù)過程都是

第1章 緒論

由人工處理和管理的,尤其是案件的類型、損壞程度的判斷等路政處罰項(xiàng)目方面操作中存在著業(yè)務(wù)不規(guī)范、工作透明度不高、熟人辦案、不合理收費(fèi)、法律解釋不標(biāo)準(zhǔn)等諸多工作缺陷，因而導(dǎo)致高速公路路政管理效率不高。本系統(tǒng)嚴(yán)格按照國家相關(guān)法律法規(guī)執(zhí)行管理，采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)，在高速公路路政管理的業(yè)務(wù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)以及國家相關(guān)公路路政管理法的基礎(chǔ)上，創(chuàng)建了高速公路路政管理業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫。對(duì)路政業(yè)務(wù)的處理過程，系統(tǒng)里按照工作人員輸入的基礎(chǔ)信息對(duì)案件類別進(jìn)行了分析、自動(dòng)判斷可以用于案件的受理申請(qǐng)和審批、實(shí)現(xiàn)處理路政執(zhí)法案件等日常業(yè)務(wù)管理的自動(dòng)化，做到處理的同時(shí)，同步完成提交入庫進(jìn)行存儲(chǔ)；這項(xiàng)工作將是本系統(tǒng)的突破問題的關(guān)鍵。

（2）工作中原始數(shù)據(jù)檔案存檔的問題

高速公路路政管理可以將公路的產(chǎn)權(quán)、人為的破壞、超限運(yùn)輸、路權(quán)的侵范等違章案件進(jìn)行調(diào)查、處理。一旦案件處理完成后，就必須執(zhí)行多種檔案留檔管理。在南疆很多高速公路管理部門，工作人員都是依靠人工來進(jìn)行案件的歸檔。使用本系統(tǒng)后可以直接把案件進(jìn)行掃描歸檔，保證了使用者的查詢，最終達(dá)到本系統(tǒng)無紙化的管理。但是各種檔案進(jìn)行計(jì)算機(jī)存檔管理的同時(shí)，保存案件圖片時(shí)，只能處理位圖格式，無法處理壓縮的圖片，從而導(dǎo)致保存大量的檔案會(huì)占用相當(dāng)大的硬盤空間，這個(gè)問題也是本系統(tǒng)的一項(xiàng)難點(diǎn)。

（3）系統(tǒng)安全防護(hù)性的問題

本系統(tǒng)采用兩層式瀏覽器/服務(wù)器B/S體系結(jié)構(gòu)，因?yàn)锽/S結(jié)構(gòu)安全性較好，能方便的為各職能部門或數(shù)據(jù)庫管理員維護(hù)和管理數(shù)據(jù)時(shí)提供服務(wù)?；跒g覽器/服務(wù)器兩層邏輯模式的路政管理信息系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)包括服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。在這種管理系統(tǒng)下，核心組成的部分是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，瀏覽器只是提供用戶界面、運(yùn)行邏輯處理的應(yīng)用。在B/S體系的下數(shù)據(jù)庫真正成了公共、專業(yè)化的儲(chǔ)藏倉庫，可以獨(dú)立的專門管理。

1.4論文組織結(jié)構(gòu)

本論文分為五章。

第1章是緒論，從高速公路路政管理現(xiàn)狀引出本論文的研究背景、研究意義、研究目標(biāo)與方法。

第2章是高速公路路政管理系統(tǒng)的開發(fā)構(gòu)架應(yīng)用優(yōu)勢(shì)與相關(guān)技術(shù)分析，主要從系統(tǒng)的前景、系統(tǒng)的現(xiàn)狀、系統(tǒng)開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)與開發(fā)環(huán)境上做研究。

第3章是高速公路路政管理系統(tǒng)需求分析、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)、系統(tǒng)功能模塊及本章小結(jié)。

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第4章是高速公路路政管理系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)主要從系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架、總統(tǒng)構(gòu)架、系統(tǒng)安全方面進(jìn)行詳細(xì)敘述。

第5章是高速公路路政管理系統(tǒng)的主要功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，分別以用戶權(quán)限模塊的實(shí)現(xiàn)、處罰管理模塊的實(shí)現(xiàn)、案件管理模塊的實(shí)現(xiàn)、員工管理模塊的實(shí)現(xiàn)、清障排障管理模塊的實(shí)現(xiàn)詮釋該功能及該系統(tǒng)的測(cè)試目的和結(jié)論。

1.5本章小結(jié)

本章主要在針對(duì)高速公路路政管理的特點(diǎn)，分析了高速公路路政管理系統(tǒng)的建設(shè)背景及意義，通過對(duì)國內(nèi)外高速公路路政管理系統(tǒng)的研究指出了高速公路路政管理系統(tǒng)主要完成系統(tǒng)管理、處罰管理、案件處理、路政巡查、路障清除、員工管理、用戶管理、系統(tǒng)幫助八大模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

第2章 路政管理系統(tǒng)的開發(fā)構(gòu)架

第2章路政管理系統(tǒng)的開發(fā)構(gòu)架

2.1高速公路簡介

80年代之后，國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展步入了快速增長期，公路交通需求強(qiáng)勁增長，各地迫切要求加快高速公路建設(shè)，在這一時(shí)期，結(jié)束了沒有高速公路的歷史[8]。2.1.1產(chǎn)生背景

由于經(jīng)濟(jì)的飛躍發(fā)展，汽車的使用者也逐漸的增多，使得高速公路成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然產(chǎn)物。高速公路必須適應(yīng)工業(yè)化和城市化的發(fā)展。所以高速公路的建設(shè)較多從城市的環(huán)路，交通繁忙的路段開始，逐漸成為以高速公路為骨干的城市交通主干道。2.1.2分類

高速公路按照它的功能可將它分為城市內(nèi)部高速公路和城市外高速公路兩大類。如果按按它的距離長短可分為近程高速公路（500km以內(nèi)）、中程高速公路（500--1000km）和遠(yuǎn)程高速公路（1000km以上）三類；按照其布局形式分為：平面立體交叉高速公路、路堤式高速公路、路塹式高速公路、高架高速公路和隧道高速公路。2.1.3特征特點(diǎn)

高速公路設(shè)計(jì)行車速度，在野外大多按地形的不同，分為80、100、120公里/時(shí)三個(gè)等級(jí)；通過城市大多采用 60和80公里/時(shí)兩個(gè)等級(jí)。高速公路平面線形大多以圓曲線加緩和曲線為主，并重視平、縱、橫三維空間立體線形設(shè)計(jì)。高速公路在郊外大多為4或6個(gè)車道，在城市和市郊大多為6或8個(gè)，甚至更多。路面現(xiàn)多采用磨光值高的堅(jiān)質(zhì)材料（如改良瀝青），以減少路表液面飄滑和射水現(xiàn)象。路緣帶有時(shí)用與路面不同顏色的材料鋪成。硬路肩為臨時(shí)停車用，也需用較高級(jí)材料鋪成。在陡而長的上坡路段，當(dāng)重型汽車較多時(shí)，還要在車行道外側(cè)另設(shè)爬坡車道。需要時(shí)，每隔2～5公里在車行道外側(cè)加設(shè)寬3米、長10～20米的專用臨時(shí)停車帶。

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2.1.4功能和經(jīng)濟(jì)效益

高速公路在運(yùn)輸速度方面有很大的提高，高速公路比其他公路肇事率和死亡率也低得多。高速公路里程一般只占公路總里程的1～2％，但其所擔(dān)負(fù)的運(yùn)輸量占公路總運(yùn)輸量的20～25％。高速公路造價(jià)高，用地多；但行車速度高，通行能力大，交通事故率小，故其投資費(fèi)用一般只要7～10年即可由于其所節(jié)約的行車費(fèi)用（包括燃料消耗、輪胎磨耗、汽車修理和養(yǎng)路費(fèi)支出等）和運(yùn)行時(shí)間以及所減少的行車事故而得到回償。

高速公路的建設(shè)和發(fā)展是經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的風(fēng)向標(biāo)，高速公路的發(fā)展同中國各省市還有一定的差距，建設(shè)和管理方面的體制都不是很完善。加快高速公路建設(shè)是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要。隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，物流、人流、商品流大幅度增加，提高運(yùn)輸效率、降低運(yùn)輸成本的要求日益迫切。

2.2系統(tǒng)的前景

國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施是公路，全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)程無不與公路運(yùn)輸有著密切的關(guān)系。公路交通設(shè)施的是否先進(jìn)及公路運(yùn)輸是否發(fā)達(dá)都是衡量國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。

地處西部邊陲，地域遼闊，居住點(diǎn)分散，城鎮(zhèn)大部分在盆地邊緣．國道312線、314線、216線、217線、218線將大部分縣市連接起來[9]。公路交通在綜合運(yùn)輸體系中占有重要地位和主導(dǎo)作用，對(duì)促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，維護(hù)國家安全．保障社會(huì)穩(wěn)定和民族團(tuán)結(jié)發(fā)揮了重要作用。西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施．使近幾年的高等級(jí)公路建設(shè)速度及規(guī)模大幅度提高，將形成15個(gè)地州市(即烏魯木齊、昌吉、石河子、奎屯．伊寧、博樂、克拉瑪依、塔城、阿勒泰、吐魯番、哈密，庫爾勒、阿克蘇、阿圖什、喀什)高等級(jí)公路聯(lián)網(wǎng)。這些高等級(jí)公路將構(gòu)成的干線公路交通網(wǎng)．同時(shí)建設(shè)的用以支持公路收費(fèi)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)的通信系統(tǒng)隨著公路網(wǎng)的建設(shè)也形成了一個(gè)高等級(jí)公路專用通信網(wǎng)。這個(gè)通信網(wǎng)的形成將促進(jìn)交通專用通信網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。

由于高速公路交通的快速發(fā)展，各種路政管理的信息內(nèi)容和數(shù)據(jù)變得越來越復(fù)雜，一般的人工案件檔案管理形式在對(duì)付復(fù)雜的路況、路權(quán)方面的數(shù)據(jù)，以及路權(quán)歸屬內(nèi)容，將是業(yè)務(wù)管理的信息最大化，同時(shí)各類文件的存檔管理、各類法律法規(guī)的查詢、各類數(shù)據(jù)的存管和業(yè)務(wù)人員的統(tǒng)籌等等問題出現(xiàn)時(shí)，更加表現(xiàn)的停滯。經(jīng)常有一些重要的數(shù)據(jù)和信息出現(xiàn)丟失或無法查詢，對(duì)需要及時(shí)處理的信息數(shù)據(jù)無法正常、有效的進(jìn)行反饋，且在進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)分析上更無從進(jìn)行總體的把握，不能有效的進(jìn)行遠(yuǎn)期的規(guī)劃及預(yù)測(cè)。另經(jīng)過調(diào)研了解，我國各各省、市、第2章 路政管理系統(tǒng)的開發(fā)構(gòu)架

縣和地方的公路路政部門的管理工作都各自進(jìn)行管理，溝通較少，缺乏信息同享化、共優(yōu)化，從而導(dǎo)致管理部門領(lǐng)導(dǎo)信息嚴(yán)重停滯，促使在判斷上存在誤差的指示。為了確保共享利用現(xiàn)有的公路交通資源，有效提高公路運(yùn)輸，在保障運(yùn)輸?shù)那疤嵯戮S護(hù)好高速公路各類相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施，同時(shí)加快提高路政的管理水平才能使高速公路信息處理的準(zhǔn)確性有效的進(jìn)行提高。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息化建設(shè)在20世紀(jì)后得到了飛度的發(fā)展，在發(fā)展的前提下，高速公路路政管理的信息話得到了準(zhǔn)確、有效的發(fā)展，將計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用在路政管理工作上可快速進(jìn)行有序的管理，使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備進(jìn)行儲(chǔ)存、判斷、統(tǒng)計(jì)大量的路政管理方面的內(nèi)容，將可以解決路政管理信息的問題，并且可以為決策者提供決策內(nèi)容的準(zhǔn)確行，達(dá)到有效的、及時(shí)的、科學(xué)的進(jìn)行掌握判斷。為此，高速公路路政管理系統(tǒng)的建設(shè)具有時(shí)代意義。在此前提下，本文以維吾爾自治區(qū)高速公路路政管理系統(tǒng)為例，在充分了解公路路政管理的各要素、方面和機(jī)制的情況下，已對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行過程進(jìn)行多方面的調(diào)研和了解，分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)特征和業(yè)務(wù)功能需求，詳細(xì)地闡述了高速公路路政管理系統(tǒng)的信息特征和構(gòu)建思想。

2.3系統(tǒng)的現(xiàn)狀

2.3.1 系統(tǒng)的建設(shè)現(xiàn)狀

高速公路路政管理系統(tǒng)包括監(jiān)控、收費(fèi)系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)是保障機(jī)動(dòng)車輛在行駛情況下的運(yùn)行狀況以及高速公路出現(xiàn)的各類隱患進(jìn)行監(jiān)測(cè)，達(dá)到安全、舒適的目標(biāo)。收費(fèi)系統(tǒng)是保障高速公路建設(shè)費(fèi)用的償還及道路維護(hù)保養(yǎng)的費(fèi)用管理，達(dá)到使用者使用道路情況下安全保障，同時(shí)也是發(fā)展高速公路事業(yè)的重要核心之一；通信系統(tǒng)是綜合監(jiān)控系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)時(shí)時(shí)管理的基礎(chǔ)平臺(tái)，是整個(gè)管理系統(tǒng)的通訊保障；綜合信息管理系統(tǒng)是通過各子系統(tǒng)的集成，達(dá)到資源的利用和共享，提供使用者各類交通信息的服務(wù)[10]。

本系統(tǒng)監(jiān)控內(nèi)容可劃分為路政管理中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、道路監(jiān)控儀器、超速監(jiān)控?cái)z像等，監(jiān)控系統(tǒng)將時(shí)時(shí)為使用者提供360度可旋轉(zhuǎn)拍攝，從而有效的解放使用者眼睛，達(dá)到眼觀四方。區(qū)域高速路收費(fèi)系統(tǒng)可以劃分為收費(fèi)站、收費(fèi)管理中心，但是從現(xiàn)狀而言，決策者不能及時(shí)了解當(dāng)天或小時(shí)收費(fèi)情況，從而導(dǎo)致決策者的判斷能里。本系統(tǒng)按層次分為省、市、縣區(qū)域網(wǎng)，自治區(qū)區(qū)域網(wǎng)及市、縣、鎮(zhèn)區(qū)域網(wǎng)系統(tǒng)組成。高速公路運(yùn)行管理信息系統(tǒng)內(nèi)容可以包括五層結(jié)構(gòu)：

1、接口層；

2、信息采集層

3、信息處理層

4、業(yè)務(wù)辦公層和決策支持層。

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2.3.2 系統(tǒng)的運(yùn)行和管理現(xiàn)狀

高速公路網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控部門負(fù)責(zé)整個(gè)高速公路路網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、指揮、調(diào)度、數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計(jì)以及道路救援內(nèi)容的工作，該高速公路聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)能較為全面宏觀監(jiān)控路網(wǎng)交通及運(yùn)行的狀況。通過對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的分析整理，匯集路段監(jiān)控的采集數(shù)據(jù)，對(duì)高速公路進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)路網(wǎng)內(nèi)出現(xiàn)交通擁堵、重大交通事故時(shí)，監(jiān)控中心通過發(fā)布控制指令，對(duì)可變情報(bào)板、可變限速標(biāo)志等交通誘導(dǎo)設(shè)備和相關(guān)媒體進(jìn)行播報(bào)控制。并通過GPS車輛定位系統(tǒng)，就近調(diào)用管理處任意車輛配合相關(guān)部門協(xié)調(diào)各路段交通流，從而保證整個(gè)路網(wǎng)的暢通。

其間，管理處與烏奎交警支隊(duì)就高速公路視頻監(jiān)控圖像聯(lián)網(wǎng)共享進(jìn)行了研究，中心建立后將有效對(duì)接烏奎交警支隊(duì)卡口監(jiān)控管理系統(tǒng)，在全疆范圍實(shí)現(xiàn)監(jiān)控資源跨級(jí)、跨部門共享。最大限度地滿足對(duì)高速公路交通運(yùn)營狀態(tài)的控制、監(jiān)督和指導(dǎo)，為出行者提供一個(gè)良好的公路服務(wù)環(huán)境。

自從高速公路對(duì)車輛進(jìn)行收費(fèi)以來，收費(fèi)技術(shù)經(jīng)歷了從低級(jí)到高級(jí)，從功能簡單到完善的過程。通行券在高速公路收費(fèi)系統(tǒng)中起著重要的作用。

通行券就是攜帶高速公路名稱、車輛類型、人口站名或編號(hào)、人口收費(fèi)員號(hào)、通過入口站的日期及時(shí)間等信息的載體[11]。

通行卷根據(jù)要求分為紙質(zhì)通行卷和磁性通行卷，紙質(zhì)通行卷是路政單位根據(jù)實(shí)際需求向印刷場進(jìn)行定制的，屬于一次性原料。該通行卷只能在特定高速公路路段使用，卷面印有車輛類型、收費(fèi)員名稱及下個(gè)收費(fèi)站名稱，紙質(zhì)通行卷根據(jù)日期的到期日進(jìn)行回收，一般由高速公路收費(fèi)站收費(fèi)員進(jìn)行蓋章回收。

現(xiàn)有高速路段部分采用紙質(zhì)通行卷，對(duì)每個(gè)高速公路收費(fèi)站而言，需要對(duì)車輛、車型進(jìn)行多種類劃分，這就意味著工作人員將重復(fù)一種工作，且效率相當(dāng)?shù)?，那就是收費(fèi)、蓋章、整理通行卷，促使工作人員工作效率低，對(duì)于管理者也從在相當(dāng)難度的管理。

從八十年代后期，紙質(zhì)通行卷在被磁性通行券代替的情形下，已成為許多國家重要的使用品，也將逐步成為一項(xiàng)成熟的技術(shù)。

我們所說的磁性通行券可劃分一次性使用和重復(fù)性使用兩種。一般來說，一次性使用的磁性通行券卷面材料使用磁性材料進(jìn)行涂刷，而對(duì)磁性通行卷來說，他的規(guī)范已成為世界上標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行定制的，不管是材質(zhì)、尺寸、性能都一一按國際要求定做，使用者可以在進(jìn)入高速公路時(shí)領(lǐng)取一張通行卷，到達(dá)目的后進(jìn)行讀取，方便收費(fèi)人員有效的控制。

重復(fù)性使用的磁性通行券也就是我們所見到的銀行信用卡一樣，可以進(jìn)行重復(fù)使用，在使用者進(jìn)入高速公路后領(lǐng)取一張卡，并在出口處進(jìn)行遞交，而其他使

第2章 路政管理系統(tǒng)的開發(fā)構(gòu)架

用者可以在這個(gè)收費(fèi)口領(lǐng)取一張磁卡，下個(gè)收費(fèi)站遞交，這樣即可以減少路政部門成本，又可以增加管理。

由于磁卡具有較高的儲(chǔ)存和讀取功能，而從工作原理來說，它與銀行卡具有同等能力，為此，部分高速公路路段已使用該卡，并可以聯(lián)網(wǎng)使用，從另一方面講，它即節(jié)省了收費(fèi)工作人員直接接觸貨幣清數(shù)的問題，又可以減少不良的灰色收入，此類卡可以根據(jù)使用情況循環(huán)使用。

2.4系統(tǒng)的市場分析

根據(jù)“十五”期間維吾爾自治區(qū)公路路政管理的基本目標(biāo)，到2011年底，必須達(dá)到路政管理系統(tǒng)的健全，保障路政管理網(wǎng)絡(luò)暢通，達(dá)到執(zhí)法水平明顯提高，在使用過程中，達(dá)到由區(qū)域管理發(fā)展至全疆、全國管理的轉(zhuǎn)變，在使用工作操作中，達(dá)到按照國家法規(guī)法律進(jìn)行行政執(zhí)法的轉(zhuǎn)變。根據(jù)維吾爾自治區(qū)的路政管理主要進(jìn)行行政措施來判定，缺少科學(xué)、準(zhǔn)確的管理措施，使決策者在缺乏科學(xué)性、缺少數(shù)據(jù)性的情況下進(jìn)行決策，導(dǎo)致高速公路管理不規(guī)范化、合理化。隨著二十一世紀(jì)公路快速發(fā)展的前提下，我們要緊隨時(shí)代發(fā)展的步伐，逐漸使路政管理系統(tǒng)走向成熟，要讓使用者、決策者發(fā)展原有的管理已在不適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，從而必須了解和掌握現(xiàn)代化管理程序進(jìn)行管理，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展已成為高速公路日常事務(wù)管理的核心組成部分，成為高速路發(fā)展的重要核心，高速公路的信息化、準(zhǔn)確性、安全性可以全部依托計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估、判斷。高速公路的成與否主要取決于管理，管理到位了，自然高速公路就可以暢通無阻。

2.5路政管理系統(tǒng)構(gòu)架

2.5.1 B/S結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用

最簡單的B/S體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用，由兩部分組成，即瀏覽器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器程序。二者可分別稱為前臺(tái)程序與后臺(tái)程序。服務(wù)器相當(dāng)于數(shù)據(jù)庫，服務(wù)器程序啟動(dòng)后，客戶機(jī)經(jīng)過瀏覽器向服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求，并由服務(wù)器數(shù)據(jù)庫整理后進(jìn)行響應(yīng)；如自己使用電腦上的客戶瀏覽器，對(duì)于服務(wù)器電腦可作為客戶電腦。如需對(duì)服務(wù)器數(shù)據(jù)庫內(nèi)容數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，瀏覽器將會(huì)自動(dòng)找到服務(wù)器程序，并由客戶機(jī)發(fā)送請(qǐng)求，服務(wù)器根據(jù)規(guī)則進(jìn)行響應(yīng)，反饋?zhàn)罱K數(shù)據(jù)。

在典型的B/S數(shù)據(jù)庫應(yīng)用中，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理系統(tǒng)，是服務(wù)器程序單獨(dú)運(yùn)行的，根據(jù)通常把那不同的（不管是已知還是未知的）前臺(tái)應(yīng)用所不能違反的規(guī)則，在服務(wù)器管理程序過程中統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)，比如訪問者是否可以進(jìn)入高級(jí)權(quán)限或只能進(jìn)

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行查詢權(quán)限等規(guī)則。服務(wù)器所有管理，對(duì)于高級(jí)權(quán)限工作者是清晰化的，查詢者不能更改高級(jí)權(quán)限所管理的內(nèi)容，只能工作完成查詢者所需查詢的內(nèi)容。在B/S體系的下，計(jì)算機(jī)服務(wù)器數(shù)據(jù)庫已可以成為共享、專業(yè)、優(yōu)化的數(shù)據(jù)倉庫，高級(jí)權(quán)限者可專門進(jìn)行管理，方便客戶機(jī)使用。2.5.2 B/S結(jié)構(gòu)技術(shù)

B/S模式在邏輯上可以將功能化分為三層：第一，客戶顯示層、第二，業(yè)務(wù)邏輯層、第三，數(shù)據(jù)層[12]?？蛻麸@示層為客戶機(jī)用戶提供所需內(nèi)容的圖形界面，可以幫助用戶快速理解該內(nèi)容及用戶所需服務(wù)內(nèi)容。業(yè)務(wù)邏輯層居于客戶顯示層和數(shù)據(jù)層中間，特別為路政管理業(yè)務(wù)提出一個(gè)邏輯性層次，而邏輯層包含了與系統(tǒng)相關(guān)的應(yīng)用模型，并能準(zhǔn)確的應(yīng)用于用戶表示層和數(shù)據(jù)層分開。而該層次也將供客戶應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)服務(wù)程序進(jìn)行有效的聯(lián)系，從而展現(xiàn)給客戶應(yīng)用程序。數(shù)據(jù)層是B/S模式中底層，用來詮釋、維護(hù)、訪問和及時(shí)變更數(shù)據(jù)管理和達(dá)到應(yīng)用服務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫的請(qǐng)求，從而良好的經(jīng)Web使用。

B/S系統(tǒng)有3個(gè)基本部分組成：客戶機(jī)顯示層、服務(wù)器和中間件（Middleware）。

瀏覽器/服務(wù)器（B/S）模式結(jié)構(gòu)一般有兩種，分別包括兩層結(jié)構(gòu)和三次結(jié)構(gòu)等。

B/S兩層結(jié)構(gòu)及工作原理

B/S兩層結(jié)構(gòu)是目前最常見的管理系統(tǒng)應(yīng)用中的系統(tǒng)架構(gòu)。瀏覽器/服務(wù)器(Browser/Server)兩層計(jì)算模式在基于WEB的數(shù)據(jù)處理中具有里程碑意義。這種模式為多用戶系統(tǒng)提供了前所未有的雙向交流靈活性，在各種類型的WEB軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)中得到廣泛應(yīng)用。

基于瀏覽器/服務(wù)器兩層邏輯模式的路政管理系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)包括客戶機(jī)（瀏覽器）和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。在這類的路政管理系統(tǒng)中，核心組成部分是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，因此也可以把這類系統(tǒng)看作一個(gè)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)?？蛻魴C(jī)瀏覽器只提供用戶界面、數(shù)據(jù)提交。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器接受客戶機(jī)瀏覽器提交指令后對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行業(yè)務(wù)處理，并返回處理結(jié)果。B/S 兩層結(jié)構(gòu)的邏輯模型見圖2-1所示。

第2章 路政管理系統(tǒng)的開發(fā)構(gòu)架

圖 2-1 B/S二層結(jié)構(gòu)邏輯模型圖 Figure 2-1 B/S layer structure logical model 客戶機(jī)服務(wù)器客戶機(jī)瀏覽器（開發(fā)語言HTML、JSP、PHP、ASP、NET等中間件MSSQLOracleMySQL（1）客戶機(jī)瀏覽器

客戶機(jī)瀏覽器提供界面及數(shù)據(jù)提交，并將這些請(qǐng)求數(shù)據(jù)提交到服務(wù)器。（2）服務(wù)器

在服務(wù)器上運(yùn)行的計(jì)算方式表示為后端處理。后端處理設(shè)備是集于存儲(chǔ)、操作、數(shù)據(jù)保護(hù)等執(zhí)行的一種工程。該服務(wù)器中軟件包含了OSI和其它網(wǎng)絡(luò)操作軟件，而該服務(wù)器可以提供操作程序和服務(wù)程序?yàn)榭蛻魴C(jī)進(jìn)行服務(wù)。從瀏覽器接受數(shù)據(jù)請(qǐng)求。

客戶機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)的請(qǐng)求響應(yīng)。判定結(jié)果并上傳瀏覽器供客戶機(jī)使用。對(duì)其進(jìn)行完整性自查。權(quán)限的控制及操作。

服務(wù)失敗后，自動(dòng)恢復(fù)應(yīng)用。及時(shí)、準(zhǔn)確進(jìn)行查詢，不斷完善更新。（3）中間件

中間件是保障使用過程中各網(wǎng)絡(luò)程序和硬件相互進(jìn)行的連接的準(zhǔn)確性及穩(wěn)定性，從而隱蔽了網(wǎng)絡(luò)部件的差異性，可以保證各類網(wǎng)絡(luò)訪問的清晰化，即以下三個(gè)清晰性：網(wǎng)絡(luò)清晰性、服務(wù)器清晰性、語言清晰性。

根據(jù)使用用途的不同，普遍有著不同種類的中間件。該系統(tǒng)使用的中間件是服務(wù)器數(shù)據(jù)庫訪問件OLEDB的ADO數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)，它可以有效的使客戶機(jī)上的應(yīng)用程序訪問服務(wù)器上數(shù)據(jù)庫的聯(lián)系機(jī)制，可以有效的將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行隱藏。

B/S 數(shù)據(jù)庫WEB程序在很多系統(tǒng)中都有較好的幫助和支持，如ASP、PHP、JSP都是很不錯(cuò)的數(shù)據(jù)庫操作軟件，對(duì)于路政管理系統(tǒng)而言，系統(tǒng)越小、更新越

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快、應(yīng)用更為寬廣已成為開發(fā)系統(tǒng)的重要的輔助方案，對(duì)于客戶機(jī)與服務(wù)器瀏覽更為準(zhǔn)確、及時(shí)，也是重要的一個(gè)指標(biāo)。

B/S三層結(jié)構(gòu)及工作原理

該系統(tǒng)需在二層構(gòu)架的平臺(tái)上增加了業(yè)務(wù)邏輯層，也就是說業(yè)務(wù)邏輯層可以單一的進(jìn)行程序處理，方便用戶在使用界面上與應(yīng)用邏輯不同于一個(gè)平臺(tái)上，通訊協(xié)議可以由用戶自定義完成，這樣的構(gòu)架設(shè)計(jì)，可以使所有用戶共享邏輯平臺(tái)，而三層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的最大區(qū)別就是不能共享化。現(xiàn)狀而看，國內(nèi)高速公路路政管理系統(tǒng)大多數(shù)都是由B/S三層以上構(gòu)架完成的。B/S三層結(jié)構(gòu)邏輯模型見圖2-2所示。

COM、CORBA瀏覽器界面（客戶機(jī)）應(yīng)用服務(wù)（業(yè)務(wù)邏輯）ODBC、ADO、BDEOracleMySQLMSSQL 圖 2-2 B/S三層結(jié)構(gòu)邏輯模型圖 Figure 2-2 B/S three-layer logic model 與B/S兩層結(jié)構(gòu)的路政管理系統(tǒng)相比，B/S 三層結(jié)構(gòu)中突出的變化是增加了應(yīng)用服務(wù)器。瀏覽器的任務(wù)減輕了，不再需要處理復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯，而是將業(yè)務(wù)邏輯交給應(yīng)用層去處理，應(yīng)用層封裝了原來瀏覽器的所有業(yè)務(wù)規(guī)則和業(yè)務(wù)處理邏輯?；贐/S三層結(jié)構(gòu)的路政管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)層的功能和特性和兩層結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器也基本相同。

根據(jù)高速公路路政的現(xiàn)在路政管理的要求本系統(tǒng)采用了簡單的B/S兩層結(jié)構(gòu)的邏輯模型。

B/S架構(gòu)的主要技術(shù)優(yōu)點(diǎn)為：

（1）有較好的活躍性和塑造型。根據(jù)各層平臺(tái)不斷的更新變動(dòng)，系統(tǒng)主要對(duì)應(yīng)用層進(jìn)行更變，就可以使其達(dá)到共享，有較好的活躍性是B/S構(gòu)架主要的優(yōu)點(diǎn)之一，方便操作者在應(yīng)用層進(jìn)行隨時(shí)更改，同時(shí)不同服務(wù)器可以為不同客戶應(yīng)用程序提供所需應(yīng)用服務(wù)，這樣即可以節(jié)約資金費(fèi)用，又可以在時(shí)間度內(nèi)節(jié)省時(shí)間，該系統(tǒng)有較好的安全保護(hù)性，為保障客戶使用安全，應(yīng)用服務(wù)器可以控制數(shù)據(jù)更改，以及低權(quán)限的訪問層次，合理的按規(guī)則進(jìn)行服務(wù)。

（2）B/S模式只要有網(wǎng)絡(luò)的地方就可以使用，很少對(duì)客戶端進(jìn)行維護(hù)，減

第2章 路政管理系統(tǒng)的開發(fā)構(gòu)架

少IT管理人員工作負(fù)荷。B/S模式可以將服務(wù)集中在一起管理，統(tǒng)一服務(wù)于客戶端，從而具備了良好的容錯(cuò)能力和負(fù)載平衡能力，方便維護(hù)。

2.6 系統(tǒng)開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)與開發(fā)環(huán)境

2.6.1 WEB技術(shù)

Web是一種典型的分布式應(yīng)用結(jié)構(gòu)。Web應(yīng)用中的每一次信息交換都要涉及客戶端和服務(wù)端。因此，Web開發(fā)技術(shù)大體上也可以被分為客戶端技術(shù)和服務(wù)端技術(shù)兩大類[13]。

(1)服務(wù)器技術(shù)。從功能上解釋，它提供網(wǎng)絡(luò)上其他客戶機(jī)發(fā)送請(qǐng)求的處理，并提供響應(yīng)的服務(wù)；它主要是與WEB服務(wù)器構(gòu)建的一部分，用于以一為多通訊的方式，也是服務(wù)器軟硬件及其他服務(wù)器構(gòu)建的平臺(tái)[14]。

(2)CJI(Common Gateway Interface)技術(shù)，CGI是外部擴(kuò)展應(yīng)用程序與服務(wù)器交互的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口。按照CGI標(biāo)準(zhǔn)編寫的外部擴(kuò)展應(yīng)用程序可以處理客戶端輸入的協(xié)同工作數(shù)據(jù)，完成客戶端與服務(wù)器的交互操作。這在實(shí)際應(yīng)用中非常有用，如可以編寫CGI外部擴(kuò)展程序來訪問外部數(shù)據(jù)庫，客戶端用戶可以通過它和服務(wù)器來進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢[15]。CGI一般分兩種：標(biāo)準(zhǔn)CGI和緩沖CGI。所有的服務(wù)器均應(yīng)支持標(biāo)準(zhǔn)CGI，按標(biāo)準(zhǔn)CGI編寫的程序與具體的服務(wù)器無關(guān)。而按緩沖CGI編寫的程序與004km.cnmon Gateway Interface 通用網(wǎng)關(guān)接口）的結(jié)合體，它沒有提供專門的編程語言，而是允許用戶使用包括VB script，Java script等在內(nèi)的腳本語言編寫ASP的應(yīng)用程序

[17]

。ASP的程序編寫比HTML更方便、更具靈活性。它是在WEB服務(wù)器端運(yùn)行后，再將運(yùn)行結(jié)果以HTML格式傳送至客戶端的瀏覽器。因此，ASP比其他腳本語言要可靠。

(5)ASP.NET技術(shù)。ASP.NET不僅僅是ASP下的一個(gè)版本，而且是一種建立在通用語言上的程序構(gòu)架，能被用一臺(tái)WEB服務(wù)器來建立強(qiáng)大的WEB程序，ASP.NET提供這WEB模式開發(fā)的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)。

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(6)Servlet、JSP技術(shù)。由于JSP/Servlet都是基于Java的，所以它們也有Java語言的最大優(yōu)點(diǎn)，也就是說它可以一次編寫，隨處運(yùn)行，系統(tǒng)可支持多種平臺(tái)，基本上可以在任意平臺(tái)進(jìn)行開發(fā)，且安全性也是很強(qiáng)大的，多樣化以及功能強(qiáng)大促使成為它最終優(yōu)勢(shì)。2.6.2 Java簡介

Java技術(shù)是一門編程語言，也是一個(gè)平臺(tái)，它基于Java虛擬機(jī)技術(shù)，借助這個(gè)東西建立了跨平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)。Java編程語言與眾不同之處在于：Java程序既是編譯型的（轉(zhuǎn)換為一種稱為Java字節(jié)碼的中間語言），又是解釋型的（JVM對(duì)字

[18]節(jié)碼進(jìn)行解析和運(yùn)行）。編譯只進(jìn)行一次，而解釋在每次運(yùn)行程序時(shí)都會(huì)進(jìn)行。編譯后的字節(jié)碼采用一種針對(duì)JVM 優(yōu)化過的機(jī)器碼形式；解釋器是JVM 的實(shí)現(xiàn)。

2.6.3 Java優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)

(1)Java語言是簡單的。Java與C++極為相似，但卻簡單得多。高級(jí)編程語言的所有特性中，不是絕對(duì)需要的都已刪去了。

(2)Java語言是一個(gè)面向?qū)ο蟮牡恼Z言[19]。Java是一種面向?qū)ο蟮木幊陶Z言。除了簡單的類型，如數(shù)字和布爾算子之外，Java中的大部分都是對(duì)象。并且Java支持單繼承類層次結(jié)構(gòu)。這就是說，每個(gè)類一次只能繼承一個(gè)別的類。有些語言允許多繼承性，但這可能造成混亂，使語言不必要地復(fù)雜化。

(3)Java是靜態(tài)類型的。在一個(gè)Java程序中，必須定義所用對(duì)象(數(shù)字、字符、數(shù)組等)的類型。這有助于編程人員很快發(fā)現(xiàn)問題，因?yàn)楫?dāng)程序編譯時(shí)可以檢測(cè)類型錯(cuò)誤。不過，Java系統(tǒng)中的對(duì)象也有動(dòng)態(tài)類型。要求一個(gè)對(duì)象為動(dòng)態(tài)類型往往是可能的，所以編程人員寫的程序可以對(duì)不同類型的對(duì)象做不同的事。

(4)Java是健全的。Java程序不可能造成計(jì)算機(jī)崩潰。Java系統(tǒng)仔細(xì)檢測(cè)對(duì)內(nèi)存的每次訪問，確認(rèn)它是合法的，而且不致引起任何問題[20]。不過，即使Java程序也可能有錯(cuò)誤。如果出現(xiàn)某種出乎意料之事，程序不會(huì)崩潰，而把該例外拋棄。程序會(huì)發(fā)現(xiàn)這類例外，并加以處理。傳統(tǒng)的程序可以訪問計(jì)算機(jī)的全部內(nèi)存。程序可能(無意識(shí)地)修改內(nèi)存中的任何值，這就會(huì)造成問題。Java程序只能訪問內(nèi)存中允許它們?cè)L問的那些部分，所以Java程序不可能修改不擬修改的值。2.6.4 SQL SERVER MSSQL Server 2000 采用客戶/服務(wù)器模型，即服務(wù)器來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫，該服

第2章 路政管理系統(tǒng)的開發(fā)構(gòu)架

務(wù)器可以被多臺(tái)客戶機(jī)進(jìn)行訪問，數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的處理過程分布在客戶機(jī)和服務(wù)器上[21],MSSQL Server2000有如下功能：

（1）Internet 集成；

SQL Server 2000 數(shù)據(jù)庫引擎提供完整的XML 支持。它還具有構(gòu)成最大的Web 站點(diǎn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)組件所需的可伸縮性、可用性和安全功能。SQL Server 2000 程序設(shè)計(jì)模型與 Windows DNA 構(gòu)架集成，用以開發(fā) Web 應(yīng)用程序，并且SQL Server 2000 支持 English Query 和 Microsoft 搜索服務(wù)等功能，在Web 應(yīng)用程序中包含了用戶友好的查詢和強(qiáng)大的搜索功能。

（2）可伸縮性和可用性；

同一個(gè)數(shù)據(jù)庫引擎可以在不同的平臺(tái)上使用，從運(yùn)行 Microsoft Windows 98 的便攜式電腦，到運(yùn)行 Microsoft Windows 2000 數(shù)據(jù)中心版的大型多處理器服務(wù)器。SQL Server 2000 企業(yè)版支持聯(lián)合服務(wù)器、索引視圖和大型內(nèi)存支持等功能，使其得以升級(jí)到最大 Web 站點(diǎn)所需的性能級(jí)別。

（3）數(shù)據(jù)庫功能；

SQL Server 2000 關(guān)系數(shù)據(jù)庫引擎支持當(dāng)今苛刻的數(shù)據(jù)處理環(huán)境所需的功能。數(shù)據(jù)庫引擎充分保護(hù)數(shù)據(jù)完整性，同時(shí)將管理上千個(gè)并發(fā)修改數(shù)據(jù)庫的用戶的開銷減到最小。SQL Server 2000 分布式查詢使您得以引用來自不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)，就好象這些數(shù)據(jù)是 SQL Server 2000 數(shù)據(jù)庫的一部分，同時(shí)分布式事務(wù)支持充分保護(hù)任何分布式數(shù)據(jù)更新的完整性[22]。復(fù)制同樣使您得以維護(hù)多個(gè)數(shù)據(jù)復(fù)本，同時(shí)確保單獨(dú)的數(shù)據(jù)復(fù)本保持同步?？蓪⒁唤M數(shù)據(jù)復(fù)制到多個(gè)移動(dòng)的脫接用戶，使這些用戶自主地工作，然后將他們所做的修改合并回發(fā)布服務(wù)器。

（4）易于安裝、部署和使用。

SQL Server 2000 中包括一系列管理和開發(fā)工具，這些工具可改進(jìn)在多個(gè)站點(diǎn)上安裝、部署、管理和使用 SQL Server 的過程。SQL Server 2000 還支持基于標(biāo)準(zhǔn)的、與 Windows DNA 集成的程序設(shè)計(jì)模型，使 SQL Server 數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)倉庫的使用成為生成強(qiáng)大的可伸縮系統(tǒng)的無縫部分[23]。這些功能使您得以快速交付 SQL Server 應(yīng)用程序，使客戶只需最少的安裝和管理開銷即可實(shí)現(xiàn)這些應(yīng)用程序。

2.7本章小結(jié)

本章主要在對(duì)高速公路路政管理大量調(diào)研的基礎(chǔ)上，分析了現(xiàn)有管理系統(tǒng)建設(shè)的現(xiàn)狀、指出了存在的主要問題。對(duì)系統(tǒng)構(gòu)架和數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用進(jìn)行了簡單的介紹，分析了系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)WEB技術(shù)、JAVA技術(shù)和Sqlserver數(shù)據(jù)庫。

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第3章 路政管理系統(tǒng)的需求分析

第3章路政管理系統(tǒng)的需求分析

高速公路路政管理系統(tǒng)的前期調(diào)研分析是該系統(tǒng)開發(fā)的起始點(diǎn)，也是在開發(fā)中最主要的一個(gè)環(huán)節(jié)，只有清楚的了解了該系統(tǒng)需要的功能、行為、性能的前提下，通過對(duì)使用環(huán)境進(jìn)行研究分析，達(dá)到問題的出處所在，并與其建立相關(guān)模型，按用戶需求進(jìn)行準(zhǔn)確化、完整化規(guī)則進(jìn)行解釋說明，最終形成管理系統(tǒng)的模式，而從管理模式的分析中應(yīng)用開發(fā)軟件進(jìn)行編程，這一系列構(gòu)成了開發(fā)周期的分析階段。

3.1系統(tǒng)概述

據(jù)調(diào)研分析，高速公路路政管理是按照交通廳頒布的《公路道路管理?xiàng)l例》執(zhí)行高速公路轄區(qū)內(nèi)的維修、養(yǎng)護(hù)、收費(fèi)等任務(wù)的管理，作為高速路管理中心必須采用高效率措施對(duì)其機(jī)動(dòng)車、貨運(yùn)車進(jìn)行嚴(yán)格管理，保障高速公路道路暢通，同時(shí)根據(jù)現(xiàn)有監(jiān)控措施對(duì)道路及附屬公共設(shè)施進(jìn)行監(jiān)察管理[24]。近年來，由于科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)編程系統(tǒng)已遍及各行各業(yè)，由于高速公路管理系統(tǒng)具有特殊性，為保證路政管理能高效、安全的對(duì)高速公路進(jìn)行管理，滿足高速公路路政管理的需求，本著認(rèn)真、負(fù)責(zé)的態(tài)度，使用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)達(dá)到該路政管理的范疇，為此決定開發(fā)此軟件系統(tǒng)。

高速公路路政管理系統(tǒng)主要的核心目的就是使路政管理得到充分的發(fā)揮，對(duì)于各種違章違法案件進(jìn)行收集、歸檔，以及對(duì)處罰收繳的罰款進(jìn)行監(jiān)督，從而杜絕了執(zhí)法人員不秉公辦事的原則，達(dá)到公平、公正的執(zhí)法態(tài)度。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)構(gòu)思主要是想利用系統(tǒng)功能，便于違章違法者查詢違章違法內(nèi)容，從而宣傳、學(xué)習(xí)相關(guān)法律知識(shí)，達(dá)到路政管理的最終目的。

高速公路路政管理系統(tǒng)以高速公路路政基本管理為目標(biāo)，以信息管理為基礎(chǔ)，采用成熟、先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)工具和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，融入科學(xué)的人事管理思想和模式，對(duì)高速公路路政管理中的信息進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、加工、處理和分析，使其及時(shí)準(zhǔn)確地反映高速公路路政狀況、人員分配情況、處罰情況等信息，為各層管理者提供快速準(zhǔn)確的路政管理依據(jù)與輔助決策數(shù)據(jù)[25]。高速公路路政管理系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)圖見圖3-1所示：

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登錄界面主框架窗口系統(tǒng)管理處罰管理案件處理路政巡查管理清障排障管理員工管理用戶管理系統(tǒng)幫助數(shù)據(jù)備份數(shù)據(jù)恢復(fù)數(shù)據(jù)初始化日志記錄繳納罰金處罰查詢處罰明細(xì)報(bào)表案件總結(jié)部門認(rèn)可領(lǐng)導(dǎo)審核條件查詢巡查記錄出警登記路障通知違章物登記清障值班管理清障票據(jù)管理清障裝備管理新增員工員工離職員工維護(hù)員工查詢新增用戶刪除用戶用戶維護(hù)用戶查詢 圖 3-1高速公路路政管理系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)圖

Figure 3-1 highway road administration system organizational structure 系統(tǒng)從功能結(jié)構(gòu)上應(yīng)分為三個(gè)層面:基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)處理層和決策支持層（1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層含的是變動(dòng)很小的靜態(tài)數(shù)據(jù)，主要有兩大類，一類是員工管理基本數(shù)據(jù)，如員工姓名、性別、學(xué)歷、部門、工資等；另一類系統(tǒng)數(shù)據(jù)，如處罰管理、案件管理、路政巡查管理、清障排障管理等?；A(chǔ)數(shù)據(jù)在系統(tǒng)初始化的時(shí)候要用到，是整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)。

（2）業(yè)務(wù)處理層

業(yè)務(wù)處理層是指路政執(zhí)法人員在業(yè)務(wù)管理流程中的內(nèi)容，而這些內(nèi)容根據(jù)業(yè)務(wù)流程不斷的更新完善，路政管理者將對(duì)其應(yīng)用該系統(tǒng)進(jìn)行更新管理，例如變更后職工數(shù)據(jù)、業(yè)績考核數(shù)據(jù)、績效管理數(shù)據(jù)、工資體系等，而這些更新后的數(shù)據(jù)對(duì)于管理者將清晰明確，并可根據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容對(duì)員工進(jìn)行業(yè)務(wù)水平的提高起到?jīng)Q策性的作用。

（3）決策支持層

我們所說的決策支持層是通過大量的業(yè)務(wù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)上而進(jìn)行決策的一種手段，決策者可以通過數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析，就能快速獲得所需信息，如繳納罰金情況、巡查情況、案件處理情況、清障排障情況等。這不僅能提高路政管理效率，而且可以隨時(shí)得知最新的路政狀況。

第3章 路政管理系統(tǒng)的需求分析

3.2業(yè)務(wù)功能需求

業(yè)務(wù)功能需求分析將是系統(tǒng)開發(fā)的重要環(huán)節(jié)，它取決于系統(tǒng)編程是否有統(tǒng)計(jì)分析過程，也是人機(jī)對(duì)話的重要內(nèi)容，它可以是從基本的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行查詢，也可以是從案件受理過程中查詢，但最終的目標(biāo)是將分析內(nèi)容進(jìn)行匯整。我們常說將不安全因素發(fā)現(xiàn)于萌芽狀態(tài)中，經(jīng)常分析研究可以提早預(yù)防早期的錯(cuò)誤，從維護(hù)、檢索中找出問題所在，從而加快軟件的開發(fā)率，也是改進(jìn)軟件質(zhì)量的重中之重。

本系統(tǒng)在分析過程中常會(huì)出現(xiàn)問題，而我們首先要考慮到就是高速公路路政管理體制是否在系統(tǒng)中變現(xiàn)出來，而在實(shí)際中，欠缺的就是實(shí)際了解，在分析過程中，首先要了解該組織的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，從而劃分組織名稱，并按照組織的流程劃分各業(yè)務(wù)內(nèi)容，在社會(huì)不斷的發(fā)展中，該組織可能擴(kuò)大業(yè)務(wù)范圍，也可能萎縮業(yè)務(wù)范圍，在這頻繁的變化后，可能會(huì)引發(fā)組織本身的變化，而業(yè)務(wù)流程可能沒有什么變化，本系統(tǒng)在開發(fā)過程中將以組織結(jié)構(gòu)業(yè)務(wù)流程進(jìn)行設(shè)計(jì)，避免工作人員在變換崗位后不能直接了解業(yè)務(wù)內(nèi)容而浪費(fèi)不必要的時(shí)間。所在在高速公路路政管理系統(tǒng)中要明確其行政組織構(gòu)架，也要分析出業(yè)務(wù)功能為主的分級(jí)構(gòu)架，高速公路路政管理部門的核心任務(wù)是:抓住高速公路路權(quán)管理，保障執(zhí)法人員秉公執(zhí)法過程的管理[26]。本系統(tǒng)業(yè)務(wù)范圍主要是以轄區(qū)單位來劃分。整個(gè)高速公路路政管理系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能可以表述為見圖3-2所示的樹型結(jié)構(gòu)。

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系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)備份數(shù)據(jù)恢復(fù)數(shù)據(jù)初始化日志記錄處罰管理繳納罰金處罰查詢處罰明細(xì)報(bào)表案件總結(jié)部門認(rèn)可領(lǐng)導(dǎo)審核條件查詢巡查記錄出警登記路障通知違章物登記清障排障清障值班管理清障票據(jù)管理清障裝備管理新增、維護(hù)、刪除、查詢新增、維護(hù)、刪除、查詢系統(tǒng)幫助新疆高速公路路政管理系統(tǒng)案件處理路政巡查員工管理用戶管理系統(tǒng)幫助

圖 3-2高速公路路政管理系統(tǒng)業(yè)務(wù)圖

Figure 3-2 highway road administration systems business map（1）本系統(tǒng)路政管理數(shù)據(jù)包含本文、圖像、圖形。（2）及時(shí)、高效的進(jìn)行操作的特點(diǎn)。

（3）數(shù)據(jù)庫及時(shí)更新、完善，確保數(shù)據(jù)性的完整、準(zhǔn)確。（4）數(shù)據(jù)庫實(shí)行并網(wǎng)，通過權(quán)限實(shí)現(xiàn)信息共享。

（5）依照數(shù)據(jù)分布策略，對(duì)其進(jìn)行分割，達(dá)到數(shù)據(jù)清晰化。（6）數(shù)據(jù)分布點(diǎn)之間數(shù)據(jù)應(yīng)具備獨(dú)立性。

（7）按期匯整節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，核實(shí)、審核數(shù)據(jù)的真實(shí)性，保障數(shù)據(jù)的完整性。（8）簡單從優(yōu)考慮數(shù)據(jù)查詢狀況，優(yōu)化服務(wù)器響應(yīng)時(shí)間。（9）定期自動(dòng)數(shù)據(jù)備份，保證數(shù)據(jù)的安全性。（10）通過設(shè)置權(quán)限，優(yōu)先考慮高權(quán)限程度。

根據(jù)上述路政管理系統(tǒng)的需求分析，本路政管理系統(tǒng)主要包括“系統(tǒng)管理”、“處罰管理”、“案件處理”、“路政巡查”、“清障排障”、“員工管理”、“用戶管理”、第3章 路政管理系統(tǒng)的需求分析

“系統(tǒng)幫助等八個(gè)模塊。其中處罰管理、案件處理、路政巡查、清障排障是本系統(tǒng)的核心。

（1）系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理主要包括：數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)恢復(fù)、系統(tǒng)初始化、日志記錄。其中數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)該系統(tǒng)可以隨時(shí)進(jìn)行存儲(chǔ)，以防止丟失數(shù)據(jù)，系統(tǒng)初始化可以對(duì)該系統(tǒng)還原到最初安裝的狀態(tài)及數(shù)據(jù)，日志記錄是對(duì)用戶登錄上來對(duì)系統(tǒng)的操作進(jìn)行記錄，防止發(fā)送錯(cuò)誤入侵等。

（2）處罰管理

處罰管理主要包括：繳納罰金、處罰查詢、處罰明細(xì)報(bào)表。其中繳納罰金是對(duì)違章人員所處罰金進(jìn)行錄入管理。處罰查詢是將已交過的罰金和未交的罰金進(jìn)行區(qū)分，并可以隨時(shí)查詢。處罰明細(xì)報(bào)表是處罰的具體情況和罰金數(shù)進(jìn)行查看打印。

（3）案件處理

案件處理主要包括:案件總結(jié)、部門認(rèn)可、領(lǐng)導(dǎo)審核、條件查詢。其中部門認(rèn)可是對(duì)案件的處理過程是否得到部門人員的同意，并有領(lǐng)導(dǎo)審核后簽字后才可以處理案件。

（4）路政巡查管理

路政巡查管理主要包括：巡查記錄、出警登記、路障通知、違章物登記。其中巡查記錄是根據(jù)某路段故障信息進(jìn)行記錄，出警登記是每個(gè)人員在出去巡查時(shí)都要進(jìn)行登記包括物品登記。如果有遇到故障會(huì)隨時(shí)發(fā)布便于通行。

（5）清障排障管理

清障排障管理主要包括：清障值班管理、清障票據(jù)管理、清障裝備管理。其中清障票據(jù)管理是在處理故障過程中產(chǎn)生的費(fèi)用進(jìn)行錄入審核后報(bào)銷并打印票據(jù)留底。

（6）員工管理

員工管理主要包括：新增員工、員工離職、員工維護(hù)、員工查詢。這樣可以對(duì)員工進(jìn)行增加，離職或調(diào)崗員工進(jìn)行維護(hù)，可以查詢員工的具體信息。

（7）用戶管理

用戶管理主要包括：新增用戶、刪除用戶、用戶維護(hù)、用戶查詢。可以對(duì)用戶進(jìn)行管理，方便整體系統(tǒng)的操作。

（8）系統(tǒng)幫助

設(shè)置一個(gè)幫助文件，幫助操作人員進(jìn)行問題的解決。

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3.3系統(tǒng)數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)流程分析

3.3.1系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析

信息的載體是數(shù)據(jù)，是本系統(tǒng)主要處理的內(nèi)容，為全面的掌握資料，首先要準(zhǔn)確的匯總、分析數(shù)據(jù)內(nèi)容，是本階段重要分析的過程，在此基礎(chǔ)上如果出現(xiàn)問題，就要返回前面的業(yè)務(wù)流程中明確，在分析過程中經(jīng)常出現(xiàn)數(shù)據(jù)缺失、運(yùn)行過程不和理、處理內(nèi)容存在問題，導(dǎo)致數(shù)據(jù)分析不徹底等問題，應(yīng)及時(shí)在此過程中進(jìn)行研究處理[27]。

在系統(tǒng)數(shù)據(jù)匯總、分析等幾個(gè)步驟的前提下，要明確數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)流程的內(nèi)容，通過調(diào)研分析、檔案查詢、與實(shí)際工作人員交談等工作后，統(tǒng)計(jì)所要匯總的資料數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)分為輸入、輸出信息及信息處理內(nèi)容，儲(chǔ)存方式等相關(guān)類型，并將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行原材料匯總，其中可能有些陳舊、不明確直接用于本系統(tǒng)中的，在做系統(tǒng)分析進(jìn)行取舍，并長期不斷的補(bǔ)充更新。數(shù)據(jù)分析應(yīng)按系統(tǒng)目標(biāo)和流程進(jìn)行，按照流程內(nèi)容進(jìn)行劃分，并應(yīng)對(duì)重點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析，特征分析包括以下幾方面的內(nèi)容:（1）分析數(shù)據(jù)的類型內(nèi)容，以及特別的要求等等。

（2）準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)范圍，以及校驗(yàn)、審核系統(tǒng)功能都十分重要。（3）根據(jù)流程內(nèi)容確定業(yè)務(wù)范圍。

（4）定期、不定期了解業(yè)務(wù)量內(nèi)容，明確儲(chǔ)存量。（5）根據(jù)權(quán)限的不同，設(shè)置相應(yīng)的保密措施。3.3.2系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程分析

系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程分析是將系統(tǒng)流動(dòng)狀態(tài)下獨(dú)立變現(xiàn)出來，去除了組織構(gòu)架、業(yè)務(wù)工作、材料等，只從數(shù)據(jù)中查實(shí)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)處理情況，數(shù)據(jù)的分析包含了信息的處理、接收、儲(chǔ)存等內(nèi)容[28]，而目標(biāo)就是要從中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)流通問題，例如數(shù)據(jù)不通、數(shù)據(jù)處理不符合內(nèi)容等，而問題的發(fā)現(xiàn)屬于原系統(tǒng)的雜亂，流程本身存在問題，而有些可能是數(shù)據(jù)流程內(nèi)容存在誤差。為避免以后問題的存在，盡可能的及早進(jìn)行解決，保障新系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)此項(xiàng)功能。

原系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采用多層的數(shù)據(jù)流程來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能，而有效的改善存在的問題應(yīng)按照現(xiàn)有的業(yè)務(wù)流程進(jìn)行分析，全面了解、掌握數(shù)據(jù)處理過程，編制較完善的數(shù)據(jù)流程圖。

（1）高速公路路政路政管理信息系統(tǒng)第一層數(shù)據(jù)流程圖

高速公路路政管理系統(tǒng)的第一層數(shù)據(jù)流程圖是要概述該系統(tǒng)數(shù)據(jù)是否流通，第3章 路政管理系統(tǒng)的需求分析

以及接收、發(fā)送的方向，根據(jù)現(xiàn)有公路管理轄區(qū)，全疆高速公路路政系統(tǒng)必須有相關(guān)數(shù)據(jù)的流通。交通廳應(yīng)提出高速公路相關(guān)法律法規(guī)，公路管理局、公路規(guī)劃、建設(shè)和養(yǎng)護(hù)部門都應(yīng)向公路路政管理系統(tǒng)提供信息的輸入和輸出要求[29]，具體見圖3-3所示: 其他地區(qū)公路路政管理系統(tǒng)同一線路在其他地區(qū)的路政信息路政信息統(tǒng)計(jì)報(bào)告路政信息統(tǒng)計(jì)報(bào)表自治區(qū)交通廳、公路管理局路政工作計(jì)劃安排新疆高速公路路政管理系統(tǒng)公路路政信息公路規(guī)劃、建設(shè)、養(yǎng)護(hù)部門自治區(qū)交通廳、公路管理局公路規(guī)劃、建設(shè)、養(yǎng)護(hù)情況公路規(guī)劃、建設(shè)、養(yǎng)護(hù)部門國家、交通部以及省廳各類交通、路政法律法規(guī)路線在本區(qū)范圍內(nèi)的路政信息其他地區(qū)公路路政管理系統(tǒng)

圖3-3 高速公路路政信息管理第一層DFD圖

Figure3-3 highway road information management layer 1 DFD figure（2）高速公路路政管理信息系統(tǒng)第二層數(shù)據(jù)流程圖

進(jìn)一步分析高速公路路政管理信息系統(tǒng)的內(nèi)部數(shù)據(jù)流程，將處罰管理、路政巡查管理、員工管理、清障排障、案件管理和公路業(yè)務(wù)管理這六個(gè)功能模塊與外部實(shí)體之間的數(shù)據(jù)信息交流以流程圖的形式表現(xiàn)出來。以公路業(yè)務(wù)管理為例，其DFD見圖3-4所示。

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其他地區(qū)公路路政管理系統(tǒng)同一線路在其他地區(qū)的路政信息路政信息統(tǒng)計(jì)報(bào)告路政信息統(tǒng)計(jì)報(bào)表自治區(qū)交通廳、公路管理局自治區(qū)交通廳、公路管理局路政工作計(jì)劃安排公路業(yè)務(wù)管理公路業(yè)務(wù)信息公路規(guī)劃、建設(shè)、養(yǎng)護(hù)部門公路規(guī)劃、建設(shè)、養(yǎng)護(hù)情況公路規(guī)劃、建設(shè)、養(yǎng)護(hù)部門國家、交通部以及省廳各類交通、路政法律法規(guī)路線在本區(qū)范圍內(nèi)的路政信息其他地區(qū)公路路政管理系統(tǒng)

圖3-4 高速公路業(yè)務(wù)管理第二層DFD圖

Figure3-4 highway management second DFD figure

（3）高速公路路政管理信息系統(tǒng)第三層數(shù)據(jù)流程圖、員工管理數(shù)據(jù)流程圖，見圖3-5所示。

縣市分局路政部門本地路政人員管理地方人事檔案人員變動(dòng)情況申請(qǐng)自治區(qū)公路管理局人事部門人員變動(dòng)情況批復(fù)路政人員人事安排全疆路政人事檔案 圖3-5 員工管理第三層DFD圖

Figure3-5 Employee management layer 3 DFD figure

第3章 路政管理系統(tǒng)的需求分析

案件管理數(shù)據(jù)流程圖，見圖3-6所示。

縣市分局路政執(zhí)法部門行政執(zhí)法案件處理地方執(zhí)法案件檔案案件處理情況上報(bào)自治區(qū)公路管理局路政部門路政案件的審查和批復(fù)全疆路政案件的統(tǒng)一管理全疆路政案件檔案 圖3-6 案件管理第三層DFD圖

Figure3-6 The case management layer 3 DFD figure 3.4技術(shù)指標(biāo)要求

3.4.1系統(tǒng)目標(biāo)

本系統(tǒng)的最終目的是對(duì)各種違章、違法案件的資料收集、以及相關(guān)處罰罰款的管理，違章違法用戶可以利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)查詢，從而得到宣傳和教育，同時(shí)也促使路政管理執(zhí)法人員得到上級(jí)部門的認(rèn)可和社會(huì)的認(rèn)可。同時(shí)，決策者可以根據(jù)違章違法案件的處理上進(jìn)行評(píng)定，為路政管理案卷進(jìn)行有效的引入案卷號(hào)申請(qǐng)功能。

本系統(tǒng)完成后可加快提高管理案件處罰、案件分析、路政巡查以及路政清障等，確保執(zhí)法工作人員實(shí)施掌握第一手資料，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化管理，從管理到操作，一步一步的完成整個(gè)業(yè)務(wù)流程，使用戶安全可靠地應(yīng)用該系統(tǒng)。

高速公路路政管理系統(tǒng)的總體目標(biāo)是:實(shí)現(xiàn)公路路政管理的計(jì)算機(jī)化，利用網(wǎng)絡(luò)集成管理各轄區(qū)和各個(gè)業(yè)務(wù)部門之間的信息，普及執(zhí)法管理準(zhǔn)確化、公開化、效率化、規(guī)范化，運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)管理的智能化，從而也有力為決策者提供了決策的幫助。

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本系統(tǒng)的核心目標(biāo)可以分解以下幾個(gè)分目標(biāo)，可表述為以下幾點(diǎn)：（1）實(shí)現(xiàn)高速公路路政管理數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性、完整性、模塊性。（2）達(dá)到區(qū)域與總體信息的共享性。

（3）提高、改善信息資源管理庫，有效的提高管理能力。（4）創(chuàng)新爭優(yōu)，緊隨現(xiàn)代化步伐，使其管理水平得到提高。（5）服務(wù)于社會(huì)、服務(wù)于群眾、服務(wù)于管理部門。

（6）加強(qiáng)路政業(yè)務(wù)人員素質(zhì)的提高，及時(shí)有效的處理業(yè)務(wù)辦事效率。（7）自動(dòng)統(tǒng)計(jì)、分析報(bào)表，實(shí)時(shí)歸檔分類，減少工作人員工作強(qiáng)度。系統(tǒng)的總體目標(biāo)在功能上進(jìn)行劃分，主要?jiǎng)澐秩缦聝?nèi)容：

（1）系統(tǒng)管理：根據(jù)高速公路路政管理系統(tǒng)的綜合功能進(jìn)行管理，包含定期不定期進(jìn)行數(shù)據(jù)備份。對(duì)系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)誤的時(shí)候重新進(jìn)行數(shù)據(jù)導(dǎo)出恢復(fù)，并記錄權(quán)限操作人員操作內(nèi)容進(jìn)行登記，以便整體進(jìn)行管理。

（2）處罰管理：根據(jù)本系統(tǒng)權(quán)限進(jìn)行劃分，并設(shè)置下級(jí)用戶，下級(jí)用戶負(fù)責(zé)收取罰金，并對(duì)罰金進(jìn)行登記，而高級(jí)權(quán)限操作者可依據(jù)相關(guān)處罰條例向有關(guān)部門上繳罰金，從而實(shí)現(xiàn)分隔管理，杜絕公款私用等現(xiàn)象的發(fā)生。

（3）路政巡查：高速公路路政執(zhí)法人員根據(jù)監(jiān)控情況，及時(shí)了解道路障礙物及損毀路產(chǎn)現(xiàn)象進(jìn)行第一時(shí)間的處理，并對(duì)清障、排障地點(diǎn)、時(shí)間、內(nèi)容進(jìn)行有序的登記。路政執(zhí)法人員在處理的過程中，可使用移動(dòng)通訊設(shè)施進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，對(duì)于路面破損或障礙物阻攔，可及時(shí)與養(yǎng)護(hù)部門聯(lián)系，逐而形成工作鏈，達(dá)到不同工種工作人員的緊密聯(lián)系，將隱患處于最小程度的解決。

（4）清障排障：路政執(zhí)法人員在高速道路巡查過程中，如發(fā)現(xiàn)轄區(qū)內(nèi)有障礙物影響道路交通，可第一時(shí)間用移動(dòng)通訊設(shè)備告知管理部門，管理部門可根據(jù)巡查時(shí)間、路段、障礙物名稱經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)部門的告知，并將此信息共享化，帶相關(guān)部門清理后進(jìn)行系統(tǒng)反饋。

（5）員工管理:根據(jù)路政管理部門的流程，對(duì)在崗員工進(jìn)行身份識(shí)別，主要通過照片、性別、職務(wù)、電話、住址等，同時(shí)還可方便后勤人員統(tǒng)一發(fā)放勞動(dòng)保險(xiǎn)用品。

（6）機(jī)構(gòu)管理:根據(jù)全國、全疆、市、縣的分級(jí)管理機(jī)構(gòu)，明確分級(jí)管理領(lǐng)導(dǎo)，統(tǒng)一錄入相關(guān)資料，便于溝通和聯(lián)系。

（7）本系統(tǒng)人機(jī)對(duì)話界面舒適，操作簡單，便于操作人員操作。（8）本系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，確保數(shù)據(jù)庫實(shí)時(shí)更新、完善，達(dá)到路政管理系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。

第3章 路政管理系統(tǒng)的需求分析

3.4.2性能要求

高速公路路政管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)任務(wù)是在總體管理分析中列出分項(xiàng)系統(tǒng)內(nèi)容需求，達(dá)到專業(yè)化，才是構(gòu)造系統(tǒng)的主體，本系統(tǒng)在開發(fā)過程中，應(yīng)注意一下幾點(diǎn)：系統(tǒng)的運(yùn)行主要取決于數(shù)據(jù)輸入、導(dǎo)出的流動(dòng)性，在用戶端需查詢數(shù)據(jù)庫時(shí)，應(yīng)確保數(shù)據(jù)庫準(zhǔn)確無誤的進(jìn)行導(dǎo)出流程，如果數(shù)據(jù)庫導(dǎo)出數(shù)據(jù)較慢，影響用戶端使用，必然影響用戶使用時(shí)間；數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)備份過程中，要指明路徑，確保存儲(chǔ)量能適合該系統(tǒng)的正常運(yùn)行，避免數(shù)據(jù)丟失、錯(cuò)誤。維吾爾自治區(qū)高速公路路政管理系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)流量較大，如若數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)不完善，將導(dǎo)致大部分?jǐn)?shù)據(jù)無法保存或丟失，服務(wù)器的配置也是非常重要的。

(1)可靠性

路政管理系統(tǒng)的可靠性是在沒有人為破壞的前提下，或網(wǎng)絡(luò)黑客的攻擊時(shí)，該系統(tǒng)的服務(wù)器不會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失或系統(tǒng)崩潰，必須具備較好的系統(tǒng)備份程序。同時(shí)要求該系統(tǒng)有較強(qiáng)的防護(hù)措施。在系統(tǒng)完善后，會(huì)對(duì)各部門進(jìn)行權(quán)限劃分，對(duì)于操作者權(quán)限的使用管理，一般會(huì)在程序的使用權(quán)、基表的操作和管理業(yè)務(wù)上進(jìn)行控制。

本系統(tǒng)在使用過程中，需用戶名和密碼，未經(jīng)登記在案的或越權(quán)登錄的用戶，本系統(tǒng)是不予受理的，決策者在分配操作者權(quán)限的同時(shí)，會(huì)按各部門、各業(yè)務(wù)內(nèi)容進(jìn)行劃分，每個(gè)業(yè)務(wù)工作人員都有不用的登錄名，權(quán)限也與此不同。

本系統(tǒng)在基表的操作的過程中，權(quán)限也是不同的，決策者只能對(duì)該業(yè)務(wù)流程操作者進(jìn)行授權(quán)，一般用戶只能進(jìn)行簡單的查詢操作，根據(jù)不同的保密措施，任何人無權(quán)進(jìn)行查詢及更改、刪除（除高級(jí)權(quán)限管理者之外）。

在授權(quán)過程后，路政業(yè)務(wù)操作者根據(jù)流程內(nèi)容不同可將各種原始數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)庫，并安排專業(yè)人員進(jìn)行數(shù)據(jù)庫管理和維護(hù)，如需打印或主管領(lǐng)導(dǎo)簽字認(rèn)可的各種票據(jù)，需經(jīng)該業(yè)務(wù)操作者導(dǎo)出數(shù)據(jù)庫后在予打印。本系統(tǒng)在試用調(diào)試階段會(huì)出現(xiàn)各類異常錯(cuò)誤，只有根據(jù)業(yè)務(wù)流程不斷的完善，才能及早進(jìn)行有效的處理。

高速公路路政管理系統(tǒng)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫內(nèi)容較多，并且比較重要，內(nèi)容較為復(fù)雜，在保障系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)能及時(shí)恢復(fù)到初始界面，防止誤操作導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失，即要求該系統(tǒng)有完善的處理能力。其次，本系統(tǒng)需要較強(qiáng)的糾錯(cuò)判斷能力，對(duì)于操作者不正當(dāng)?shù)牟僮鬟M(jìn)行有效的提示，并準(zhǔn)許操作者修改后進(jìn)行錄入，防止數(shù)據(jù)丟失、破壞。

(2)可操作性

本系統(tǒng)需有一個(gè)舒適的界面，用戶能簡明清楚知道用戶界面里的各類操作內(nèi)容，達(dá)到用戶清楚明白，在使用過程中應(yīng)提示簡單的信息對(duì)話框，防止操作者誤

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操作而浪費(fèi)時(shí)間，在程序運(yùn)行過程中，需提示系統(tǒng)的運(yùn)行。在操作者試圖越權(quán)操作時(shí)，該系統(tǒng)應(yīng)及時(shí)做出警告對(duì)話框，提示用戶錯(cuò)誤內(nèi)容，如用戶執(zhí)意越權(quán)進(jìn)入該系統(tǒng)，本系統(tǒng)應(yīng)在客戶端設(shè)置關(guān)機(jī)時(shí)間，以防止保密程序的外泄。

(3)可維護(hù)性

系統(tǒng)開發(fā)的經(jīng)過是一個(gè)逐漸完善的過程，系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行的過程是從實(shí)踐中進(jìn)行檢驗(yàn)，而從中出現(xiàn)的問題是開發(fā)者應(yīng)及時(shí)解決的動(dòng)力，系統(tǒng)維護(hù)包含的意義是外部服務(wù)器維護(hù)和軟件自身維護(hù)，只有兩者完善后，數(shù)據(jù)的統(tǒng)一和正確性才能得到保障，操作者才能高效的完成業(yè)務(wù)相關(guān)內(nèi)容。

為了保障系統(tǒng)的高效率，可采納以下幾點(diǎn)措施:(1)使用模塊化系統(tǒng)程序，單獨(dú)設(shè)立模塊，系統(tǒng)的各分類功能均有一個(gè)模塊承擔(dān)，功能模塊之間的組合，盡量簡單，獨(dú)立，確保模塊如出現(xiàn)問題不會(huì)對(duì)別的模塊產(chǎn)生影響，同時(shí)要確保該模塊的靈活。

(2)采納框架化程序設(shè)計(jì)，加強(qiáng)程序的可塑性，簡明詳細(xì)的編寫系統(tǒng)源程序，便于差錯(cuò)進(jìn)行改正。

(3)高速公路路政信息管理統(tǒng)一化、規(guī)范化

為確保該系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)共享，需按統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行編寫，保障路政業(yè)務(wù)工作內(nèi)容準(zhǔn)確化、統(tǒng)一化、規(guī)范化，并按國家最新頒布的編號(hào)、編碼進(jìn)行分類引用。

3.5本章小結(jié)

本章主要介紹了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)，闡述了系統(tǒng)的功能模塊及展示了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。分析了高速公路綜合管理信息平臺(tái)應(yīng)具備的具體業(yè)務(wù)功能，由于高速公路本身的屬于一個(gè)信息事務(wù)，因而其管理需求也是在不斷的變化，因此對(duì)這些功能的設(shè)計(jì)主要是從通用性、實(shí)用性和適用性方面予以考慮。這些業(yè)務(wù)功能具有一定的獨(dú)立性，集合在一起又形成一個(gè)有機(jī)的整體，從而提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的利用。

第4章 路政管理系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

第4章路政管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與關(guān)鍵技術(shù)分析

4.1系統(tǒng)用例圖

用例模型的捕獲和記錄的是系統(tǒng)的用例和參與者以及它們之間的各種關(guān)系。用例模型的提出對(duì)于軟件開發(fā)方法的研究具有重要的意義。在實(shí)踐當(dāng)中，分析典型用例是開發(fā)者準(zhǔn)確迅速了解獲取用戶要求和相關(guān)概念的最常用也是最有效的方法，是用戶和開發(fā)者一起深入剖析系統(tǒng)功能的起點(diǎn)。根據(jù)上一章的需求分析，利用UML的建模標(biāo)準(zhǔn)分別建立系統(tǒng)的包圖和用例圖，以下見圖4-1所示路政管理系統(tǒng)用例的組織—包圖。

處罰管理模塊路政巡查模塊案件處理模塊系統(tǒng)信息管理模塊清障排障模塊數(shù)據(jù)查詢模塊公用數(shù)據(jù)模塊

圖4-1 路政管理系統(tǒng)包圖

Figure 4-1 Highway management featuring figure 4.1.1處罰管理模塊用例圖

處罰管理主要包括：繳納罰金、處罰查詢、處罰明細(xì)報(bào)表。其中繳納罰金是對(duì)違章人員所處罰金進(jìn)行錄入管理。處罰查詢是將已交過的罰金和未交的罰金進(jìn)行區(qū)分，并可以隨時(shí)查詢。處罰明細(xì)報(bào)表是處罰的具體情況和罰金數(shù)進(jìn)行查看打印。見圖4-2所示處罰管理模塊用例圖。

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登錄繳納罰金錄入extendsextendsextends修改罰金extends處罰管理extends罰金報(bào)表打印處罰金查詢extendsextendsextends系統(tǒng)管理員處罰明細(xì)報(bào)表生成操作員

圖4-2處罰管理模塊的用例圖

Figure 4-2 Punishment management module of use case diagram 4.1.2案件處理模塊用例圖

案件處理主要包括:案件總結(jié)、部門認(rèn)可、領(lǐng)導(dǎo)審核、條件查詢。其中部門認(rèn)可是對(duì)案件的處理過程是否得到部門人員的同意，并有領(lǐng)導(dǎo)審核后簽字后才可以處理案件。見圖4-3所示案件處理模塊用例圖。

案件總結(jié)案件錄入extendsextendsextends案件審核extends案件處理管理UsersUsers案件查詢UsersUsers案件撤銷extends領(lǐng)導(dǎo)extendsextendsUsers管理員部門認(rèn)可操作員

圖4-3案件處理模塊的用例圖

Figure 4-3The case processing modules of use case diagram 4.1.3路政巡查模塊用例圖

路政巡查管理主要包括：巡查記錄、出警登記、路障通知、違章物登記。其中巡查記錄是根據(jù)某路段故障信息進(jìn)行記錄，出警登記是每個(gè)人員在出去巡查時(shí)

第4章 路政管理系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

都要進(jìn)行登記包括物品登記。如果有遇到故障會(huì)隨時(shí)發(fā)布便于通行。見圖4-4所示路政巡查用例圖。

路段巡查登記路障通知extendsextendsextendsusers障礙物登記extends路政巡查管理extendsextends巡查記錄usersextends出警登記裝備登記users管理員usersusers操作員users巡查查詢巡查人員

圖4-4路政巡查模塊的用例圖

Figure 4-4Highways patrolled modules of the use case diagram 4.1.4清障排障模塊用例圖

清障排障管理主要包括：清障值班管理、清障票據(jù)管理、清障裝備管理。其中清障票據(jù)管理是在處理故障過程中產(chǎn)生的費(fèi)用進(jìn)行錄入審核后報(bào)銷并打印票據(jù)留底。見圖4-5所示清障排障模塊用例圖。

清障排障裝備錄入清障排障值班人員extends清障排障票據(jù)錄入extends清障排障管理操作員extendsextendsusers清障排障票據(jù)打印extendsextends清障排障查詢管理員

圖4-5清障排障模塊的用例圖

Figure 4-5 Intelligent troubleshooting module of use case diagram

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4.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

基于JAVA平臺(tái)的高速公路路政管理信息系統(tǒng)采用三層體系結(jié)構(gòu)，完善了兩層體系結(jié)構(gòu)中的缺陷。在原來我們所使用的三部分構(gòu)架中，其中間的應(yīng)用邏輯部分是獨(dú)立產(chǎn)生的，而應(yīng)用邏輯構(gòu)架是在客戶構(gòu)架與儲(chǔ)存構(gòu)架之間，首先客戶部分構(gòu)架采用WEB瀏覽器經(jīng)過服務(wù)器對(duì)客戶構(gòu)架進(jìn)行使用，使用戶簡便準(zhǔn)確的使用，其次，在儲(chǔ)存部分構(gòu)架中采用SQL Server2000數(shù)據(jù)庫，在上章已經(jīng)介紹了它的使用優(yōu)點(diǎn)，能快速、簡單的編制開發(fā)相應(yīng)的功能模塊，最后客戶構(gòu)架與儲(chǔ)存構(gòu)架緊密聯(lián)合的就使用應(yīng)用邏輯構(gòu)架。在這種構(gòu)架下，客戶構(gòu)架屬于最底層，而應(yīng)用邏輯構(gòu)架屬于應(yīng)用服務(wù)器，它可以用邏輯的方法進(jìn)行分布，由于該邏輯構(gòu)架屬于獨(dú)立的，它可以在每個(gè)分布部署上進(jìn)行優(yōu)化和維護(hù)。4.2.1系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架在開發(fā)過程中試圖采用B／S與的模式，即瀏覽器／服務(wù)器、在開發(fā)中可以利用瀏覽器／服務(wù)器進(jìn)行跨平臺(tái)的用法可以充分的提高本系統(tǒng)的處理能力及查詢能力[30]。勢(shì)必增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性和保密性。

由于本系統(tǒng)在硬件、軟件的技術(shù)是比較完善、成熟的，因此在技術(shù)成熟的基礎(chǔ)上開發(fā)高速公路路政業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)是值得關(guān)注的，為此要保證該系統(tǒng)安全性、保密性，必須進(jìn)行系統(tǒng)的分析，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)見圖4-6所示：

第4章 路政管理系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

遠(yuǎn)程客戶機(jī)遠(yuǎn)程客戶機(jī)本地客戶機(jī)B/SInternet新疆高速公路路政管理WEB服務(wù)器Sql Server服務(wù)器

圖4-6 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

Figure 4-6 The network structure 高速公路路政管理系統(tǒng)是一個(gè)較復(fù)雜的信息系統(tǒng)，本系統(tǒng)在使用過程中各項(xiàng)模塊要求高，為此采用J2EE在JAVA2的基礎(chǔ)上進(jìn)行分化解決開發(fā)難題，而本系統(tǒng)難點(diǎn)在于如何解決系統(tǒng)部署和管理問題的構(gòu)架結(jié)構(gòu)，作為J2EE與其他開發(fā)軟件相比，優(yōu)勢(shì)如下[31]：

（1）J2EE廣泛性得到認(rèn)可，由于J2EE普遍得到了廣大應(yīng)用商的支持，也有很多開發(fā)軟件工作者把重心移到J2EE上進(jìn)行開發(fā)，因此，選擇J2EE作為本系統(tǒng)的開發(fā)軟件是具有遠(yuǎn)期構(gòu)思的。

（2）J2EE軟件在使用上有較好的移植性，即可以將信息保留，又可以根據(jù)系統(tǒng)應(yīng)用的變化進(jìn)行變化，它的可擴(kuò)展性是值得關(guān)注的。

（3）J2EE軟件簡單，使開發(fā)者在最短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行軟件編程。（4）J2EE可以將多種終端設(shè)備進(jìn)行支持，計(jì)算方式也比較廣泛。（5）操作簡易，容易理解。在J2EE上開發(fā)高速公路路政管理系統(tǒng)，是將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的導(dǎo)出、導(dǎo)入與業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行分割，可以通過軟件內(nèi)EJB進(jìn)行分解，分解后相關(guān)處罰管理、路政巡查管理及案件處理等相應(yīng)功能之間可以相互配合，即可以解決系統(tǒng)的安全性，又可以保證該系統(tǒng)的可靠性、擴(kuò)展性、植入性，使其該系統(tǒng)穩(wěn)定安全運(yùn)行。為此，根據(jù)對(duì)高速公路路政管理系統(tǒng)的分析，可以劃分高速公路路政管理系統(tǒng)的構(gòu)架，見圖4-7所示。

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WEB瀏覽器客戶層用戶信息數(shù)據(jù)新疆高速公路路政管理系統(tǒng)JAVA應(yīng)用程序J2EE應(yīng)用服務(wù)器WEB存源JSP servktRMIRMI處罰管理路障巡查管理應(yīng)用服務(wù)器處罰管理處罰管理出警登記JCA違章物登記JTAJNDIJMSJDBC數(shù)據(jù)倉庫各類數(shù)據(jù)倉庫現(xiàn)有系統(tǒng)余留系統(tǒng)

圖4-7 實(shí)現(xiàn)原理 Figure 4-7 realizing principle 4.2.2系統(tǒng)總體構(gòu)架

根據(jù)JAVA平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)上構(gòu)建的高速公路路政管理系統(tǒng)，在總體構(gòu)架上做出如下設(shè)計(jì)：

經(jīng)過調(diào)研分析我們將服務(wù)器用戶訪問系統(tǒng)分為三種訪問形式，即：管理員、操作員、審核員用戶，該系統(tǒng)只有管理員可以對(duì)高速公路路政相關(guān)業(yè)務(wù)管理進(jìn)行管理，比如處罰管理、員工管理、清障排障管理等。而操作員在該系統(tǒng)授權(quán)后只能對(duì)處罰、案件、路政巡查、進(jìn)行管理操作。則審核員最終功能是對(duì)處罰、案件、故障清除進(jìn)行審核管理。本系統(tǒng)只有管理員進(jìn)行授權(quán)后才能實(shí)行相對(duì)應(yīng)的操作，在進(jìn)入該系統(tǒng)前，必須用戶名與密碼正確才能進(jìn)入界面管理。

上述三種類別用戶可以擁有自己的操作權(quán)限，并根據(jù)操作權(quán)限劃分模塊，而每個(gè)操作模塊都可以進(jìn)行單獨(dú)實(shí)現(xiàn)該模塊的功能，可以在整個(gè)系統(tǒng)操作中相互配合運(yùn)行。下面簡潔的介紹各模塊的主要功能：

（1）審核員管理模塊

系統(tǒng)審核員模塊由本系統(tǒng)管理員授權(quán)進(jìn)行添加的，授權(quán)后審核員可以根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行更改用戶名密碼，但不能更改用戶名，審核員主要通過本系統(tǒng)對(duì)處理、案件、故障清除內(nèi)容進(jìn)行審核。

第4章 路政管理系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

（2）操作員管理模塊

系統(tǒng)操作員模塊是由本系統(tǒng)管理員授權(quán)進(jìn)行添加的，授權(quán)后操作可以對(duì)本系統(tǒng)處罰、案件、路政巡查、清障排障管理進(jìn)行添加和刪除功能，該用戶可以更改密碼，但用戶名不能進(jìn)行更改。

（3）處罰管理模塊

根據(jù)操作員對(duì)繳納罰金進(jìn)行錄入后，可以針對(duì)此類信息進(jìn)行查詢，供相關(guān)部門、用戶能及時(shí)了解處罰信息內(nèi)容，并可以進(jìn)行打印，以備留檔管理。

（4）案件處理管理模塊

在路政管理工作中對(duì)案件進(jìn)行總結(jié)，并將總結(jié)內(nèi)容公布，經(jīng)過相關(guān)上級(jí)部門審核后可以進(jìn)行案件詳細(xì)查詢。

（5）路政巡查管理模塊

根據(jù)路政執(zhí)法人員對(duì)巡查過程中存在的違章違法案件進(jìn)行記錄，并可以了解執(zhí)法人員出警、清障、執(zhí)法等相關(guān)時(shí)間、內(nèi)容。操作者在案件處理中可以進(jìn)行添加和刪除操作等。

（6）清障排障管理模塊

根據(jù)執(zhí)法人員在巡查過程中發(fā)現(xiàn)的問題向該部門進(jìn)行通知，而清障、排障管理模塊就可以按時(shí)間、地點(diǎn)、內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)添加、刪除，以保障高速公路道路暢通。

根據(jù)前面的系統(tǒng)功能分析，整個(gè)系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)見圖2-1所示。

4.3系統(tǒng)環(huán)境

4.3.1運(yùn)行環(huán)境選擇

（1）服務(wù)器

服務(wù)器選用Windows2003 Server操作系統(tǒng)。它提供了更可靠、更好的擴(kuò)展性和更易管理的網(wǎng)絡(luò)、Internet Information Services、應(yīng)用程序、通訊以及其他服務(wù)。

（2）瀏覽器

Web服務(wù)的客戶端瀏覽程序。可向Web服務(wù)器發(fā)送各種請(qǐng)求，并對(duì)從服務(wù)器發(fā)來的超文本信息和各種多媒體數(shù)據(jù)格式進(jìn)行解釋、顯示和播放?？梢栽谌魏我粋€(gè)操作系統(tǒng)上運(yùn)行。

（3）數(shù)據(jù)庫服務(wù)器

數(shù)據(jù)庫服務(wù)器采用Microsoft SQL Server 2000，它是運(yùn)行在Windows操作系

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統(tǒng)平臺(tái)上的一個(gè)高性能數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，基于多線程的客戶/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，這一點(diǎn)與多進(jìn)程的客戶/服務(wù)器數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)不同，啟動(dòng)服務(wù)時(shí)，僅啟動(dòng)一個(gè)進(jìn)程，而對(duì)用戶請(qǐng)求，是以線程方式響應(yīng)，這種結(jié)構(gòu)需要的資源比多進(jìn)程系統(tǒng)少得多。通過JDBC技術(shù)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫操作。4.3.2系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境選擇

(1)符合各種主流的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。(2)符合管理信息化的整體技術(shù)戰(zhàn)略。(3)符合未來技術(shù)的發(fā)展方向。(4)滿足開放性、可擴(kuò)充性的要求。(5)與現(xiàn)有的應(yīng)用系統(tǒng)具有良好的兼容性。(6)與最終的應(yīng)用環(huán)境盡量一致。4.3.3系統(tǒng)開發(fā)工具選擇

MyEclipse企業(yè)級(jí)工作平臺(tái)（MyEclipse Enterprise Workbench，簡稱MyEclipse）是對(duì)Eclipse IDE的擴(kuò)展，利用它我們可以在數(shù)據(jù)庫和JavaEE的開發(fā)、發(fā)布，以及應(yīng)用程序服務(wù)器的整合方面極大的提高工作效率。它是功能豐富的JavaEE集成開發(fā)環(huán)境，包括了完備的編碼、調(diào)試、測(cè)試和發(fā)布功能，完整支持HTML, Struts, JSF, CSS, Javascript, SQL, Hibernate。

4.4 數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)

4.4.1.數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)原則

為保障本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的各項(xiàng)功能能一一展現(xiàn)，現(xiàn)將數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)理念敘述如下：

（1）可擴(kuò)展性，本系統(tǒng)在加載信息數(shù)據(jù)后，可以持續(xù)性的與用戶各系統(tǒng)功能進(jìn)行較好的兼容，使其系統(tǒng)運(yùn)行正常。

（2）標(biāo)準(zhǔn)性，系統(tǒng)數(shù)據(jù)的導(dǎo)出、導(dǎo)入均按規(guī)則進(jìn)行約束，不容納不符合的元素進(jìn)入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，傳輸上不受任何系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行干擾。

（3）穩(wěn)定糾錯(cuò)性，系統(tǒng)的技術(shù)采用盡量考慮到先進(jìn)性和穩(wěn)定性的結(jié)合，當(dāng)兩者不可調(diào)和時(shí)，則優(yōu)先考慮軟件的可靠和容錯(cuò)能力。

（4）簡單性，該系統(tǒng)是由許多不同的子功能系統(tǒng)進(jìn)行相互工作的，而為了使系統(tǒng)能高效率運(yùn)行，在開發(fā)階段將統(tǒng)一使用DBMS進(jìn)行開發(fā)。

第4章 路政管理系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

（5）兼容性，根據(jù)系統(tǒng)不同的應(yīng)用模塊，而系統(tǒng)總體將滿足各用戶申請(qǐng)要求，在處理好用戶申請(qǐng)外，子系統(tǒng)將可以進(jìn)行分析。

（6）理解性，系統(tǒng)開發(fā)后，數(shù)據(jù)的構(gòu)架可以向用戶進(jìn)行透明化，而操作界面是以路政系統(tǒng)相匹配的，這樣可以讓使用者極快的理解和使用。

（7）維護(hù)性，管理員可以根據(jù)數(shù)據(jù)庫留有的接口進(jìn)行數(shù)據(jù)授權(quán)，并可以將數(shù)據(jù)庫內(nèi)各業(yè)務(wù)類數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的保存，并可以在系統(tǒng)出現(xiàn)問題后進(jìn)行恢復(fù)處理。

4.4.2數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫構(gòu)架的設(shè)計(jì)，主要是正確的把握后期技術(shù)的發(fā)展，在開發(fā)過程中減少或避免不必要的系統(tǒng)開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，而在采用成熟的技術(shù)時(shí)最大量的提高系統(tǒng)的運(yùn)行率和時(shí)效率，是為本系統(tǒng)開發(fā)減少投資的可靠保障。

從數(shù)據(jù)庫機(jī)構(gòu)來看，需要多方面的素材，比如系統(tǒng)的目的、系統(tǒng)構(gòu)架、系統(tǒng)分布、數(shù)據(jù)流通能力、系統(tǒng)分析判斷能力等都是系統(tǒng)性能的保障。經(jīng)調(diào)研，國內(nèi)大多省市路政管理系統(tǒng)的信息處理量非常大，都按統(tǒng)一的系統(tǒng)構(gòu)架進(jìn)行劃分，從而體現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫開放性，可以從網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架中明確、快速的進(jìn)行調(diào)閱，以適應(yīng)服務(wù)器離散分布的物理環(huán)境。

可以簡單的說系統(tǒng)多層構(gòu)架就是原先C/S的擴(kuò)展，多層構(gòu)架中尤為使用最多的就是三層結(jié)構(gòu)，即：表述邏輯層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)邏輯層（客戶層、應(yīng)用服務(wù)器層、后臺(tái)數(shù)據(jù)庫層），而從三層結(jié)構(gòu)理解中，表述邏輯層和業(yè)務(wù)邏輯層實(shí)際上就是用戶客戶端部分，三層結(jié)構(gòu)可以表述如下：

(1)數(shù)據(jù)庫邏輯層是系統(tǒng)對(duì)人為創(chuàng)建的，比如創(chuàng)建、刪除、檢索、排序等部件組成，而這些部件與儲(chǔ)存部件相互兼容，使其數(shù)據(jù)透明。

(2)業(yè)務(wù)邏輯層是系統(tǒng)各項(xiàng)業(yè)務(wù)內(nèi)容規(guī)定的規(guī)則而產(chǎn)生的，而業(yè)務(wù)規(guī)則只限于業(yè)務(wù)邏輯層內(nèi)，其他工作層是沒有的，業(yè)務(wù)邏輯層作為服務(wù)供應(yīng)給其它部件，同時(shí)這一層服務(wù)器是具備多線程的，可以提供多客戶機(jī)進(jìn)行訪問、處理。

(3)客戶端是進(jìn)入系統(tǒng)的重要組成構(gòu)件，是系統(tǒng)人工對(duì)話的組成部分，客戶端是經(jīng)過向服務(wù)器提出申請(qǐng)后進(jìn)行界面反映的一種方式，而由應(yīng)用服務(wù)器作相應(yīng)的控制。見圖4-8所示。

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工作站工作站工作站工作站本地服務(wù)器本地服務(wù)器本地服務(wù)器本地服務(wù)器其它工作站1應(yīng)用服務(wù)器復(fù)制（訂閱、發(fā)布、分發(fā)）其它工作站2存取機(jī)制、并發(fā)控制中心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器其它工作站3

圖4-8三層式數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)體系 Figure 4-8 Three-tier database structure 對(duì)高速公路路政管理系統(tǒng)而言，系統(tǒng)將使用三層機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫模式，可以將各地州中心管理部門進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，并進(jìn)行統(tǒng)一管理，而這項(xiàng)功能是通過管理數(shù)據(jù)庫進(jìn)行復(fù)制后產(chǎn)生的，并實(shí)現(xiàn)定制、分發(fā)、發(fā)布。當(dāng)?shù)刂?、縣市服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)變更時(shí)，由各地州將信息進(jìn)行發(fā)布，并由中心管理部門進(jìn)行接收，統(tǒng)一將服務(wù)器進(jìn)行變更，這樣即可以統(tǒng)一各地州數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)又可以使數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行同步操作。

高速公路路政管理系統(tǒng)本質(zhì)屬于信息管理系統(tǒng)，而管理的核心問題就是如何讓使用者能快速使用和操作。高速公路路政管理系統(tǒng)在采用三層機(jī)構(gòu)構(gòu)架中數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、邏輯、界面表述層，而這三層均有數(shù)據(jù)庫有關(guān)，儲(chǔ)存層就是數(shù)據(jù)庫自身，邏輯層則是在客戶端發(fā)出信息進(jìn)行分析判斷的數(shù)據(jù)，界面表述層也可以說就是客戶使用操作的系統(tǒng)界面。對(duì)這個(gè)系統(tǒng)而言，數(shù)據(jù)庫開發(fā)是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，是技術(shù)體現(xiàn)的過程，數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的是否準(zhǔn)確、全面、合理、是否可以實(shí)現(xiàn)路政業(yè)務(wù)各項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)是重要的一個(gè)過程，在設(shè)計(jì)過程中，數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)問題，將使后續(xù)各項(xiàng)功能無法正常使用，因此系統(tǒng)必須針對(duì)SQL Server2000編程時(shí)采用規(guī)范化編寫[32]。

系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫如果設(shè)計(jì)非常合理，則將會(huì)影響到高速公路路政路政管理信息系統(tǒng)的使用。主要表現(xiàn)在以下方面：

（1）信息的搜索，各類用戶無法從單個(gè)數(shù)據(jù)庫中查詢信息，這意味著系統(tǒng)將無法快速進(jìn)行反饋，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行遲緩。

第4章 路政管理系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

（2）確保編寫數(shù)據(jù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)化。數(shù)據(jù)構(gòu)架設(shè)計(jì)應(yīng)遵守國家和路政系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，編碼的應(yīng)用應(yīng)得到認(rèn)可。

（3）在編程軟件下設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫內(nèi)容時(shí)，應(yīng)盡量減少儲(chǔ)存空間，解決數(shù)據(jù)一致性的問題，還要考慮如何提高運(yùn)行速度降低開發(fā)難度。

（4）數(shù)據(jù)庫的容量，考慮到路政行業(yè)信息量大的因素，如何將這個(gè)信息量進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)的輸入，保障數(shù)據(jù)庫的容量。

（5）如何確保數(shù)據(jù)的完整和正確。在高速公路路政路政管理信息系統(tǒng)中，許多客戶端共享服務(wù)器數(shù)據(jù)庫，由于同時(shí)發(fā)送操作請(qǐng)求，可能會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)的一致性產(chǎn)生影響，為此要保障數(shù)據(jù)的正確性和完整性問題。

（6）安全數(shù)據(jù)的保密機(jī)制，服務(wù)器數(shù)據(jù)庫需特定的授權(quán)者有著保密要求，為此，安全機(jī)構(gòu)的保障是必然因素之一。

服務(wù)器數(shù)據(jù)庫要定期不定期的進(jìn)行維護(hù)，維護(hù)數(shù)據(jù)完整性，它主要包含了邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)兩部分。

本系統(tǒng)數(shù)據(jù)邏輯構(gòu)思是指數(shù)據(jù)的名稱、標(biāo)識(shí)及每個(gè)記錄、處罰、長度之間的相互連接關(guān)系，下面給出系統(tǒng)所使用的主要表之間的關(guān)系圖，見圖4-9所示：

審核員處罰管理案件處理用戶員工路政巡查清障排障操作員管理員

圖4-9系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系圖 Figure 4-9 System data structure 數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計(jì)是將數(shù)據(jù)的概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為SQL Server2000數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的實(shí)際模型[33]，從而得到數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)，以便在數(shù)據(jù)庫中建立結(jié)構(gòu)。

本系統(tǒng)中的所有表均保存于數(shù)據(jù)庫roadmanage，主要包括處罰管理信息表、案件處理信息表、員工管理信息表、路政巡查管理信息表、清障排障管理信息表用戶管理信息表等，在處理時(shí)可能還會(huì)產(chǎn)生臨時(shí)表。

處罰管理信息表punishment；記錄處罰的相關(guān)信息，其中punishmentid為主鍵，用于存放罰金ID。具體結(jié)構(gòu)見表4-10所示：

北京工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文

字段punishmentidpunishmentnamepunishmentpricepunishmentpersonpunishmentsexpunishmentsfzpunishmentcarmumpunishmentdatepunishmentbcpunishmentslr數(shù)據(jù)類型Bigintvarcharintvarcharvarcharbigintbigintdatetextvarchar長度825510104208名稱處罰金ID處罰名稱處罰金額處罰人處罰人性別處罰人身份證號(hào)處罰人車牌號(hào)處罰日期處罰原因10受理人

表4-10處罰管理信息表

Table 4-10 Punishment information management 案件處理信息表caseinfo；記錄案件處理相關(guān)信息，其中caseid為主鍵，用于存放案件處理編號(hào)。具體結(jié)構(gòu)見表4-11所示：

字段caseidcasenamecasejdcasepersoncaseaddresscasetypecasecarnumcasetdatecasebccaseslr數(shù)據(jù)類型Bigintvarcharintvarcharvarcharbigintbigintdatetextvarchar25510長度825510104208名稱案件處理編號(hào)案件處理名稱案件處理進(jìn)度案件處理人案件處理地點(diǎn)案件類型案件處理中車牌號(hào)案件處理日期案件處理原因受理人

表4-11案件處理信息表

Table4-11 Case processing information table 員工管理信息表employees；記錄員工處理相關(guān)信息，其中employeesid為主鍵，用于存放員工編號(hào)。具體結(jié)構(gòu)見表4-12所示：

第4章 路政管理系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

字段employeesidemployeesnameemployeesageemployeessexemployeesbmemployeesaddressemployeestelemployeesdateemployeesotheremployeesslr數(shù)據(jù)類型Bigintvarcharintvarcharvarcharbigintbigintdatetextvarchar長度825510104208名稱員工編號(hào)員工名稱員工年齡員工性別員工工作部門員工地址員工聯(lián)系電話員工進(jìn)單位日期25510員工其他信息審核人

表4-12 員工管理信息表

Table4-12 Employee management information table 路政巡查管理信息表patrol；記錄路政巡查過程中處理相關(guān)信息，其中patrolid為主鍵，用于存放巡查編號(hào)。具體結(jié)構(gòu)見表4-13所示：

字段patrolidpatrolnamepatrolldpatrolcamumpatroldatepatrolafdwpatroltel數(shù)據(jù)類型Bigintvarcharvarcharbigintdatevarcharbigint2015長度82551010名稱巡查編號(hào)巡查人員巡查路段巡查使用車輛號(hào)碼巡查時(shí)間巡查附帶物巡查人員聯(lián)系電話

表4-13 路政巡查管理信息表

Table4-13 Highway patrol management information table 清障排障管理信息表intelligent；記錄清障過程中處理相關(guān)信息，其中intelligentid為主。具體結(jié)構(gòu)見表4-14所示：

北京工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文

字段intelligentidintelligentnameintelligentldintelligentcamumintelligentdateintelligentfdwintelligenttelintelligentpriceintelligentbcintelligentslr數(shù)據(jù)類型Bigintvarcharvarcharbigintdatevarcharbigintinttextvarchar長度82551010名稱清障編號(hào)清障人員清障路段清障使用車輛號(hào)碼清障時(shí)間20151025510清障附帶物清障人員聯(lián)系電話清障費(fèi)用故障原因?qū)徍巳?/p>

表4-14 清障排障管理信息表

Table4-14 Intelligent troubleshooting information management 用戶管理信息表job；記錄用戶管理員信息，其中jobid為主鍵，用于存放管理員ID。具體結(jié)構(gòu)見表4-15所示：

字段jobidjobnamejobusernamejobpasswordjobdatejobflag數(shù)據(jù)類型Bigintvarcharvarcharvarchardatevarchar20長度82551050名稱用戶ID用戶名稱用戶登錄名用戶登錄密碼用戶登錄時(shí)間用戶權(quán)限

表4-15 用戶管理信息表

Table4-15 User management information table 本系統(tǒng)使用SQL Server2000數(shù)據(jù)庫作為后臺(tái)，通過JDBC接口來訪問數(shù)據(jù)庫。一般編寫數(shù)據(jù)庫連接的方式是在程序需要請(qǐng)求數(shù)據(jù)庫時(shí)直接連接，這樣操作存在一個(gè)問題，就是用戶頻繁地請(qǐng)求連接，降低了數(shù)據(jù)庫的使用效率，在大用戶量的情況下，還容易造成排隊(duì)賭塞得情況[34]。為了解決這個(gè)問題，因此系統(tǒng)使用了Tomcat的數(shù)據(jù)庫連接池。

Tomcat數(shù)據(jù)庫連接池的配置

啟動(dòng)Tomcat打開IE在地址欄輸入http://localhost:81/login/index.jsp，則進(jìn)入Tomcat的管理界面；點(diǎn)擊右邊的Data Sources在右上角的下拉菜單中選擇create New Data Sources在下邊的輸入框中輸入需要的配置信息。還要下載安裝SQL 2k SP4補(bǔ)丁。

配置環(huán)境變量，具體如下：

第三篇：高校學(xué)生收費(fèi)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

高校學(xué)生收費(fèi)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘 要 現(xiàn)在學(xué)生收費(fèi)管理系統(tǒng)在高校的管理中得到十分普遍的應(yīng)用，本文以筆者實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)為根據(jù)，將一種新的收費(fèi)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案提了出來，并且對(duì)系統(tǒng)的主要功能等進(jìn)行了分析和介紹，希望能夠?qū)Ω咝W(xué)生收費(fèi)管理工作具有一定的借鑒作用。

一、賬號(hào)管理模塊的設(shè)計(jì)

要將賬號(hào)管理模塊建立起來，賬號(hào)管理模塊的最主要的功能就是在系統(tǒng)中導(dǎo)入學(xué)生的基本資料，并且對(duì)其實(shí)施有效的維護(hù)和管理。

在該系統(tǒng)的賬號(hào)管理模塊中，主要包括以下幾個(gè)功能選項(xiàng)：也就是休/退學(xué)管理、學(xué)生資料查詢/修改、學(xué)生資料批量導(dǎo)入以及學(xué)生資料登記等。以實(shí)際情況為根據(jù)，將相應(yīng)的權(quán)限級(jí)別分配給教師、導(dǎo)師、財(cái)務(wù)人員以及高校領(lǐng)導(dǎo)等系統(tǒng)合法的用戶，這樣就可以使高校財(cái)務(wù)管理工作實(shí)現(xiàn)有條不紊的開展，并且使財(cái)務(wù)管理的安全性得到確保。其中擁有最高管理權(quán)限的就是系統(tǒng)的管理員，可以利用管理員的身份使系統(tǒng)對(duì)用戶的訪問權(quán)限級(jí)別進(jìn)行維護(hù)。采用這種方式除了可以確保高校財(cái)務(wù)狀況的透明度，同時(shí)還可以充分的保證財(cái)務(wù)管理工作的安全性。[1]

而其中的學(xué)生資料登記模塊則可以將學(xué)生的狀態(tài)、層次、班級(jí)、專業(yè)、學(xué)院、身份證號(hào)碼、性別、姓名、學(xué)號(hào)等相關(guān)信息錄入到系統(tǒng)中，采用學(xué)生資料批量導(dǎo)入的方式能夠在系統(tǒng)中批量的導(dǎo)入數(shù)量龐大的學(xué)生信息，使得逐條登記的麻煩得以減少，因而極大地提升了工作效率。

在完成登記學(xué)生資料的工作之后，能夠利用學(xué)生資料查詢/修改選項(xiàng)來查詢或者修改所需學(xué)生資料。

利用休/退學(xué)管理的模塊能夠刪除保留或者修改已經(jīng)畢業(yè)的學(xué)生或者處于休學(xué)中的學(xué)生的學(xué)號(hào)等相關(guān)信息。

在本模塊還對(duì)防止重復(fù)登記錄入的功能進(jìn)行了增設(shè)，這一功能就有效地避免出現(xiàn)兩次錄入同一學(xué)號(hào)的情況。比如在將一位學(xué)生的狀態(tài)、層次、班級(jí)、專業(yè)、學(xué)院、身份證、號(hào)碼、性別、姓名、學(xué)號(hào)等相關(guān)信息錄入到系統(tǒng)，那么在確定之后，如果沒有顯示該學(xué)號(hào)的登機(jī)信息就表示可以生成，如果顯示已經(jīng)錄入該學(xué)生的學(xué)號(hào)，就會(huì)表示用戶創(chuàng)建失敗，這一功能使得學(xué)生資料信息在系統(tǒng)內(nèi)的唯一性和準(zhǔn)確性得到了保證，并且保證了正常進(jìn)行的后續(xù)收款工作。

二、應(yīng)收款管理模塊的設(shè)計(jì)

在應(yīng)收款管理模塊中主要包括：助學(xué)金管理、助學(xué)貸款管理、應(yīng)收款信息批量導(dǎo)出、應(yīng)收款統(tǒng)計(jì)、應(yīng)收款信息批量導(dǎo)入、應(yīng)收款生成以及收費(fèi)項(xiàng)目設(shè)置等選項(xiàng)。

收費(fèi)項(xiàng)目設(shè)置功能可以在系統(tǒng)中設(shè)置高校所收費(fèi)項(xiàng)目，如其可以設(shè)置辦卡工本費(fèi)、保險(xiǎn)費(fèi)、教材費(fèi)、住宿費(fèi)以及學(xué)費(fèi)等。[2]

應(yīng)收款生成主要是以學(xué)生的專業(yè)學(xué)院以及年級(jí)等作為依據(jù)將新一的應(yīng)收款生成，應(yīng)收款信息批量導(dǎo)入主要是在系統(tǒng)中導(dǎo)入學(xué)生的收款金額、收款項(xiàng)目以及學(xué)號(hào)等，在導(dǎo)入應(yīng)收款信息之后，應(yīng)收款統(tǒng)計(jì)就可以對(duì)學(xué)生的教材費(fèi)、書費(fèi)、住宿費(fèi)、學(xué)費(fèi)、班級(jí)、專業(yè)各年級(jí)等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

應(yīng)收款批量導(dǎo)出主要是從系統(tǒng)中將應(yīng)收款詳細(xì)信息導(dǎo)出來，這樣就便于對(duì)其進(jìn)行保存和存檔。

學(xué)號(hào)在該模塊中屬于主要的關(guān)鍵字，其能夠關(guān)聯(lián)暢快管理模塊中的學(xué)生資料，而且兩者的信息也可以在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行交匯，從而將包含學(xué)生繳費(fèi)信息和詳細(xì)資料的數(shù)據(jù)生成，收款功能則能夠?qū)⑹召M(fèi)學(xué)生資料數(shù)據(jù)提取出來，從而保證收款功能的實(shí)現(xiàn)。

三、收款管理模塊的設(shè)計(jì)

收盤管理模塊主要具備對(duì)繳費(fèi)學(xué)生的票據(jù)打印、統(tǒng)計(jì)、查詢和收費(fèi)等功能。其主要的菜單包括歷史核定繳款數(shù)據(jù)導(dǎo)入、助學(xué)貸款管理導(dǎo)入、收款票據(jù)編號(hào)管理、收據(jù)票據(jù)打印、退款列表、現(xiàn)金退款業(yè)務(wù)處理、現(xiàn)金收款業(yè)務(wù)處理以及收款統(tǒng)計(jì)查詢等。

利用繳費(fèi)學(xué)生的學(xué)號(hào)可以在收款統(tǒng)計(jì)查詢中將繳費(fèi)學(xué)生的繳費(fèi)方式、本次實(shí)際需繳費(fèi)金額、欠費(fèi)金額、歷年繳費(fèi)金額以及本人的基本信息等。繳費(fèi)信息查詢管理功能主要是利用學(xué)生的學(xué)號(hào)通過數(shù)據(jù)庫連接欠費(fèi)管理模塊、銀行代扣管理模塊、應(yīng)收賬款管理模塊以及賬號(hào)管理模塊等模塊，并且對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行反饋。

利用學(xué)生的學(xué)號(hào)可以在現(xiàn)金收款業(yè)務(wù)處理模塊中將該學(xué)生的各種繳費(fèi)信息查詢出來，而且在具體的收款過程中可以選擇不同的繳費(fèi)方式。完成相應(yīng)的操作之后，還可以將此次收費(fèi)的票據(jù)打印出來。[3]

與現(xiàn)金收款業(yè)務(wù)處理比起來，現(xiàn)金退款業(yè)務(wù)處理具有相似的地方，通過該功能就可以將學(xué)生要退款處理的歷史繳費(fèi)金額查詢出來，并且對(duì)多收款項(xiàng)金額進(jìn)行計(jì)算。

退款列表可以對(duì)學(xué)生的班級(jí)專業(yè)等信息進(jìn)行設(shè)置，并可以將所需退款學(xué)生的金額以及信息等批量顯示出來。

學(xué)生在繳納費(fèi)用之后，收款票據(jù)管理可以統(tǒng)一的管理所開票據(jù)編號(hào)信息，從而方便于日后的查詢。

而助學(xué)貸款管理導(dǎo)入主要指的是批量的在系統(tǒng)中導(dǎo)入申請(qǐng)國家助學(xué)貸款學(xué)生的各種信息，并且還可以對(duì)貸款金額和所需繳納金額進(jìn)行取消。[4]

歷史核定數(shù)據(jù)導(dǎo)入可以在系統(tǒng)中，導(dǎo)入歷年學(xué)生的交費(fèi)信息，并且可以對(duì)學(xué)生歷年的交費(fèi)金額項(xiàng)目等進(jìn)行查詢。

在本系統(tǒng)中非常關(guān)鍵的一個(gè)管理模塊就是收費(fèi)管理模塊，其可以對(duì)數(shù)據(jù)庫中各個(gè)模塊數(shù)據(jù)信息進(jìn)行充分的利用，并且有效的連接欠費(fèi)管理模塊、銀行代扣管理模塊、應(yīng)收賬款管理模塊以及賬號(hào)管理模塊等。利用查詢功能可以將學(xué)生的繳費(fèi)信息和資料查詢到，并且對(duì)學(xué)生進(jìn)行收款處理，而且還可以向其余的模塊反饋收款后的信息，這樣就確保了學(xué)費(fèi)收費(fèi)系統(tǒng)收費(fèi)功能的實(shí)現(xiàn)。

四、銀行代扣功能的設(shè)計(jì)

銀行代扣功能可以向銀行輸送本學(xué)生應(yīng)收款資料，由銀行對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一扣款。其主要包括查詢統(tǒng)計(jì)和對(duì)賬、銀行代繳款數(shù)據(jù)導(dǎo)入、收款數(shù)據(jù)導(dǎo)出等功能。

應(yīng)收款文件導(dǎo)出主要是將采用銀行代扣繳費(fèi)方式的學(xué)生的各種信息導(dǎo)出，然后銀行以此信息為根據(jù)將所需繳費(fèi)金額扣除。

銀行代扣款額文件導(dǎo)入主要是在系統(tǒng)中批量的導(dǎo)入學(xué)生的各種信息，同時(shí)還能夠?qū)W(xué)生銀行代扣繳納費(fèi)用進(jìn)行查詢。

五、欠款管理功能菜單的設(shè)計(jì)

欠款管理功能菜單主要包括欠款信息批量導(dǎo)出、欠款信息查詢與統(tǒng)計(jì)。

其中欠款信息查詢可以將欠費(fèi)學(xué)生的各種信息查詢出來，而且還可以將欠費(fèi)學(xué)生的信息批量導(dǎo)出。利用這一模塊能夠?qū)W(xué)生的欠費(fèi)信息準(zhǔn)確地顯示出來，財(cái)務(wù)管理人員可以很方便地查詢和管理欠費(fèi)學(xué)生的信息。

六、結(jié)語

我國自從高校擴(kuò)招以來，在校大學(xué)生的人數(shù)變得越來越多，高等教育的快速發(fā)展有力地推動(dòng)了我國國民素質(zhì)的提升，然而其也帶來了非常多的問題。由于大學(xué)生眾多的人數(shù)，導(dǎo)致學(xué)校的財(cái)務(wù)人員在統(tǒng)計(jì)和收費(fèi)的時(shí)候面臨著較大的困難，而且在對(duì)欠款學(xué)生信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的時(shí)候，常常需要對(duì)收款信息表進(jìn)行查詢，從而將欠費(fèi)學(xué)生的信息一條條核對(duì)出來。對(duì)學(xué)費(fèi)收費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)的時(shí)候?qū)⒉樵兘y(tǒng)計(jì)欠費(fèi)學(xué)生信息的功能加入進(jìn)去，這樣就便于財(cái)務(wù)人員的查詢和統(tǒng)計(jì)，因此能夠極大地提升財(cái)務(wù)人員的工作效率，并且有效地保證高校收費(fèi)工作的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。

（作者單位為韓山師范學(xué)院）

第四篇：高速公路聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)車道收費(fèi)軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)分析

高速公路聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)車道收費(fèi)軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)分析

摘 要 高速公路收費(fèi)是確保高速公路營運(yùn)正常的一項(xiàng)措施，在信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)不斷發(fā)展的時(shí)代下，高速公路車道收費(fèi)網(wǎng)絡(luò)化正逐步完善。在高速公路收費(fèi)系統(tǒng)中，主要有數(shù)據(jù)清分中心、收費(fèi)中心、收費(fèi)站以及車道收費(fèi)這四個(gè)系統(tǒng)。其中車道收費(fèi)是整個(gè)系統(tǒng)中的第一處理點(diǎn)以及數(shù)據(jù)源。本文基于這一背景，簡單闡述了車道收費(fèi)系統(tǒng)在聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)下的功能，分析了收費(fèi)軟件設(shè)計(jì)需注意的幾點(diǎn)問題，并在此基礎(chǔ)上研究了軟件實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)。旨在優(yōu)化收費(fèi)軟件設(shè)計(jì)，提升高速公路收費(fèi)管理效率。

【關(guān)鍵詞】高速公路 收費(fèi)系統(tǒng) 軟件設(shè)計(jì)

車道收費(fèi)軟件的使用目的在于處理好車輛出入作業(yè)，聯(lián)網(wǎng)是對(duì)信息的一種交互，確保收費(fèi)合理性。車道可分為出口與入口兩種，入口系統(tǒng)主要功能為讀寫IC卡、開啟與關(guān)閉自動(dòng)欄桿、轉(zhuǎn)換交通信號(hào)燈、為道路監(jiān)控提供實(shí)時(shí)信息、上傳或下載車輛黑名單、入口車輛相關(guān)數(shù)據(jù)的上傳等；而出口系統(tǒng)除上述功能外，還需計(jì)算通行費(fèi)用并語音播報(bào)、更新費(fèi)率表、特殊車輛記錄與抓拍、出口數(shù)據(jù)上傳等。在聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)下，我國高速公路管理將更為規(guī)范化，通過車道收費(fèi)軟件的設(shè)計(jì)與使用保障整個(gè)交通系統(tǒng)的正常運(yùn)作。本文以車道收費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)為主線，作出如下分析。車道收費(fèi)軟件設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

1.1 突發(fā)狀況應(yīng)急處理設(shè)計(jì)

在現(xiàn)階段高速公路收費(fèi)環(huán)境中，不乏一些車輛為了節(jié)省過路費(fèi)出現(xiàn)闖關(guān)現(xiàn)象，這種情況可能造成收費(fèi)的混亂。另外，車輛種類的不同在收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)方面也不盡相同，例如在遇到公務(wù)車、軍警車、領(lǐng)導(dǎo)車隊(duì)（緊急車）、欠款車等車輛時(shí)，軟件需對(duì)這類車輛展開及時(shí)劃分，確定收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。且車輛還分為有卡與無卡兩種，與收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)差異性相互組合時(shí)無形中極大增加了收費(fèi)復(fù)雜性。

1.2 用戶版本移植的復(fù)雜性

現(xiàn)階段收費(fèi)系統(tǒng)相當(dāng)于僅面向了業(yè)主這單一方面，在聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)下，業(yè)主使用的車道收費(fèi)模式與軟件設(shè)計(jì)密切相關(guān)。傳統(tǒng)收費(fèi)系統(tǒng)屬于非聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)，若在此基礎(chǔ)上加以改進(jìn)首先要解決業(yè)主匹配問題。在聯(lián)網(wǎng)情況下，可將收費(fèi)看做兩個(gè)以上高速公路業(yè)主（且行駛路段為相連狀態(tài)）的聯(lián)合收費(fèi)，無論是在外設(shè)上還是版本上都需有所改變。換言之，要求收費(fèi)系統(tǒng)不僅能夠起到既定作業(yè)的處理功能，還可靈活應(yīng)對(duì)現(xiàn)實(shí)狀況，做好適應(yīng)性與靈活性。收費(fèi)軟件的功能實(shí)現(xiàn)分析

2.1 軟件實(shí)現(xiàn)方式

車輛在進(jìn)入到收費(fèi)系統(tǒng)之后，由于自身重量以及車身行駛狀態(tài)會(huì)將線圈觸發(fā)，車輛隨即進(jìn)入到天線檢測(cè)范圍。在信號(hào)被觸發(fā)之后，車道程序會(huì)將天線開啟，接收CPU與OBU傳來的信息同時(shí)實(shí)時(shí)處理。通過信息交互，車輛CPU卡信息將實(shí)現(xiàn)被讀寫。

首先收費(fèi)系統(tǒng)會(huì)驗(yàn)證CPU卡與車輛是否匹配，并查驗(yàn)OBU有效性。之后訪問服務(wù)器數(shù)據(jù)庫，了解車道內(nèi)車輛是否處于黑名單或灰名單之中，若處于則根據(jù)欠費(fèi)或漏繳情況作出合理判斷并打印單據(jù)（此操作需聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)），在所有檢驗(yàn)均合格后才能夠開始收費(fèi)操作。收費(fèi)操作為交易核心，車輛在高速公路入口處收費(fèi)為零元，出口處收費(fèi)根據(jù)駛?cè)肱c駛出情況按標(biāo)準(zhǔn)收費(fèi)。最后，車輛在交易成功狀態(tài)下，費(fèi)額顯示器上會(huì)將扣費(fèi)信息顯示出來并放行。

2.2 數(shù)據(jù)上傳

數(shù)據(jù)上傳是聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)下軟件的必要技能，也是聯(lián)網(wǎng)時(shí)車道收費(fèi)核心功能。由于高速公路在軟件運(yùn)行條件上相對(duì)惡劣，受到內(nèi)存等客觀條件影響較大，因此在設(shè)計(jì)上可分為前臺(tái)與后臺(tái)兩方面展開傳送，通過UDP通信協(xié)議完成。但這是一種可靠性不強(qiáng)的傳輸協(xié)議，因此需采用某種方式保障數(shù)據(jù)可靠性，例如SendFlag標(biāo)志。具體上傳流程如下：

當(dāng)高速公路入口處發(fā)卡或出口收費(fèi)信息出現(xiàn)時(shí)，信息會(huì)被存至本地?cái)?shù)據(jù)庫，將標(biāo)志定義為假并讓前臺(tái)軟件向后臺(tái)發(fā)送傳送消息。后臺(tái)接收后則使用協(xié)議將數(shù)據(jù)上傳，將標(biāo)志為真的記錄刪除。接著，當(dāng)收費(fèi)站服務(wù)器收到信息后，需自動(dòng)檢索數(shù)據(jù)庫再操作數(shù)據(jù)，成功后發(fā)送成功標(biāo)志至車道軟件。軟件收到成功信息后，可將該記錄標(biāo)志設(shè)置為真。最后，車道收費(fèi)后臺(tái)軟件會(huì)將數(shù)據(jù)發(fā)送至收費(fèi)站服務(wù)器。此時(shí)若網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，需重新檢查網(wǎng)絡(luò)是否處于聯(lián)通狀態(tài)。

2.3 時(shí)間統(tǒng)一性的實(shí)現(xiàn)

在收費(fèi)系統(tǒng)中，由于需使用到聯(lián)網(wǎng)功能，因此時(shí)間的統(tǒng)一性尤為重要。在軟件實(shí)際運(yùn)用中，時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以站級(jí)服務(wù)器為主。服務(wù)器中會(huì)安裝SQL Server，能夠自主實(shí)現(xiàn)與Windows的對(duì)時(shí)。

2.4 數(shù)據(jù)打印高效性

傳統(tǒng)采用Windows驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)打印花費(fèi)時(shí)間較長，通常為8秒左右，若通過車輛過多可能造成堵塞情況。在聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，需正視打印時(shí)效這一問題，直接將打印控制碼發(fā)送至打印機(jī)，票據(jù)會(huì)在2秒左右時(shí)間被打出，極大提升了收費(fèi)速度，確保高速公路的通暢性。

2.5 特殊情況的處理

對(duì)于車輛在駛?cè)胧召M(fèi)站后出現(xiàn)的特殊情況，軟件需加以區(qū)分并將其上傳至服務(wù)器，包括車輛車牌號(hào)、車主信息以及具體情況類別等方面。尤其是在出口車道，通常出現(xiàn)的特殊情況有儲(chǔ)值卡余額不足、入口信息錯(cuò)誤或丟失、CPU卡丟失、報(bào)警器提示等。入口方面，主要有缺少CPU卡以及電子標(biāo)簽兩種。對(duì)于特殊情況，需值班員正確引導(dǎo)車輛至MTC車道處理，并將信息上傳。結(jié)束語

高速公路聯(lián)網(wǎng)車道收費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是對(duì)高速公路運(yùn)營的支撐，也是減少道路堵塞，提升車流速度的有效方式。在聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)下，信息傳播速度極大提升，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)大部分?jǐn)?shù)據(jù)處理，有效減輕了值班員工作量。在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方面，現(xiàn)階段需解決的主要問題在于聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)下身份認(rèn)證的統(tǒng)一性以及軟件處理功能范圍的擴(kuò)大化。總之，軟件設(shè)計(jì)人員還需加大投入力度，在不斷實(shí)踐基礎(chǔ)上將收費(fèi)軟件設(shè)計(jì)得更為完善，通過軟件真正實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)管理，為高速公路的運(yùn)營提供強(qiáng)有力支撐。

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江蘇智運(yùn)科技發(fā)展有限公司 江蘇省南京市 210049

第五篇：高速公路收費(fèi)系統(tǒng)通信服務(wù)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)解析

收稿日期 :2002201229

作者簡介 :付孟若(1972-, 男 , 廣東韶關(guān)人 , 博士生 , fumengruo @21cn.com.高速公路收費(fèi)系統(tǒng)通信服務(wù)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 付孟若

吳今培

張其善

(北京航空航天大學(xué) 電子信息工程學(xué)院 , 北京 100083

摘

要 :高速公路收費(fèi)系統(tǒng)通信服務(wù)器是高速公路收費(fèi)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉?/p>

紐.重點(diǎn)介紹了高速公路收費(fèi)系統(tǒng)通信服務(wù)器軟件的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)方法和特點(diǎn).通信服 務(wù)器使用按優(yōu)先級(jí)分發(fā)報(bào)文的通信協(xié)議 , 支持多用戶的并發(fā)通信.為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享 的集中控制 , 通信服務(wù)器采用客戶 Π服務(wù)器的模式.使用多線程的編程技術(shù) , 滿足了對(duì) 通信服務(wù)器實(shí)時(shí)性的要求.目前 , 該軟件已通過了驗(yàn)收 , 在廣深高速公路上運(yùn)行良好.關(guān)

鍵

詞 :通信軟件;協(xié)議(通信;網(wǎng)絡(luò)軟件;并發(fā)通信 中圖分類號(hào) :U 412.36+ 6.1;TP 393.09文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 :A

文 章 編 號(hào) :100125965(2003 0720624203 De sign and implementation of on highway toll(School of E , of Aeronautics and Astronautics , Beijing 100083, China toll connection system is the center of data transmission.The de 2sign , of communication server were introduced.Based on designed protocol support packets , communication server exchanges data concurrently with end 2users.Client ΠServer m odel was utilized to meet the need of centralized control of sharing data.Multithread

programming technique was used to fulfill requirement of real 2time.The system w orks satis factorily at G uangzhou 2Shenzhen highway.K ey words :communication s oftware;protocol(communication;netw ork s oftwares;concurrent communication

我國是當(dāng)今世界上公路建設(shè)速度最快的國

家.目前已通車高速公路收費(fèi)系統(tǒng)普遍采用 “ 人工 收費(fèi) , 計(jì)算機(jī)管理” , 隨著高速公路路網(wǎng)的發(fā)展和 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信等高新技術(shù)的發(fā)展 , 在區(qū)域或省 內(nèi)實(shí)行聯(lián)網(wǎng)收費(fèi) , 是當(dāng)前智能交通系統(tǒng)(ITS 發(fā)展 的趨勢(shì).高速公路收費(fèi)系統(tǒng)一般分為 3級(jí) :收費(fèi)車 道、收費(fèi)站、收費(fèi)管理中心.收費(fèi)管理中心負(fù)責(zé)管 理各個(gè)收費(fèi)站 , 收費(fèi)站管理各個(gè)車道 , 收費(fèi)中心與 收費(fèi)站通過同步數(shù)字網(wǎng) S DH(Synchronous Digital Hierardly 快速傳遞數(shù)據(jù) , 收費(fèi)站通過局域網(wǎng)對(duì)收 費(fèi)車道實(shí)施監(jiān)控并獲得相關(guān)的收費(fèi)信息.收費(fèi)數(shù) 據(jù)在車道形成 , 經(jīng)過收費(fèi)站上報(bào)到中心.各種系統(tǒng) 配置及參數(shù)表由中心下發(fā)到收費(fèi)站 , 再由收費(fèi)站 下發(fā)到各個(gè)車道.為了連接高速公路收費(fèi)管理中心和收費(fèi)站、收費(fèi)車道 , 分發(fā)收費(fèi)數(shù)據(jù)和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù) , 需要開發(fā)高 速公路收費(fèi)系統(tǒng)通信服務(wù)器.主要解決各級(jí)管理 部門之間的網(wǎng)絡(luò)互連、監(jiān)控報(bào)文的可靠實(shí)時(shí)分發(fā) 和其它類型報(bào)文的可靠分發(fā).通過該通信服務(wù)器 , 可以獲得各個(gè)收費(fèi)車道設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息 , 并 可下發(fā)打開車道、關(guān)閉車道、強(qiáng)制下班等控制報(bào)文 和其它業(yè)務(wù)參數(shù)表.本文主要討論該通信服務(wù)器的設(shè)計(jì)(功能、通 信協(xié)議 和實(shí)現(xiàn)(開發(fā)手段、軟件結(jié)構(gòu)和特點(diǎn).1系統(tǒng)設(shè)計(jì)

通信服務(wù)器是高速公路收費(fèi)系統(tǒng)通信的橋

2003年 7月 第 29卷 第 7期 北 京 航 空 航 天 大 學(xué) 學(xué) 報(bào)

Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics July 2003 V ol.29 N o 17 梁 , 通過它可以實(shí)現(xiàn)各級(jí)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信和 信息交換.1 功能

① 實(shí)時(shí)接收和發(fā)送監(jiān)控報(bào)文;② 根據(jù)數(shù)據(jù)的 優(yōu)先級(jí) , 接收和發(fā)送其它各種類型的報(bào)文;③ 支持 文件傳輸;④ 通信鏈路的維護(hù)和偵測(cè).當(dāng)鏈路中斷 并恢復(fù)后 , 支持自動(dòng)重連;⑤ 具有簡單網(wǎng)管功能 , 可以維護(hù)各個(gè)通信節(jié)點(diǎn).2 通信協(xié)議

通信服務(wù)器為各個(gè)客戶端提供 TCP ΠIP 的接 口 [1].由于報(bào)文不是按照 FIFO(先進(jìn)先出 的原則 進(jìn)行傳送 , 因此通信服務(wù)器使用一個(gè)應(yīng)用層的通 信協(xié)議 , 來調(diào)度和分配優(yōu)先級(jí)不同的報(bào)文.按照協(xié) 議的定義 , 報(bào)文被分為 5部分(見圖 1.目的地址 源地址 優(yōu)先級(jí) 數(shù)據(jù) 校驗(yàn) 圖 1

報(bào)文結(jié)構(gòu) 報(bào)文按類型分為監(jiān)控報(bào)文和數(shù)據(jù)報(bào)文.監(jiān)控

報(bào)文的優(yōu)先級(jí)別最高 , 數(shù)據(jù)報(bào)文的優(yōu)先級(jí)次之 , 普 通文件的優(yōu)先級(jí)最低.網(wǎng)絡(luò)通信中斷時(shí) , 器緩存未上傳的數(shù)據(jù) ,..優(yōu)先級(jí)劃分的原則是 :在同類 報(bào)文中 , 不需確認(rèn)的監(jiān)控報(bào)文或?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)報(bào)文的 優(yōu)先級(jí)最高 , 其次才是需要確認(rèn)的監(jiān)控報(bào)文或非 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)文.2實(shí)

現(xiàn) 2.1

開發(fā)手段

在 Windows 2000平臺(tái)上有大量的系統(tǒng)服務(wù)類 型作為分布式計(jì)算手段.除了直接使用 Windows 提供的 Wins ock 服務(wù)外 ,Windows 2000還有命名管 道(pipe、遠(yuǎn)程過程調(diào)用(RPC、分布式組件對(duì)象 模型(DC OM、消息隊(duì)列(MS M Q 等名目繁多的分 布式軟件開發(fā)手段.RPC ,DC OM 都是為專門的系 統(tǒng)功能而設(shè)定的 , 在通信服務(wù)器以數(shù)據(jù)傳輸為主 的情況下 , 使用它們只能增加系統(tǒng)開銷.MS M Q 雖 然很適用于開發(fā)傳輸數(shù)據(jù)的中轉(zhuǎn)中心 , 但它使用 了過多的中間層系統(tǒng)調(diào)用 , 導(dǎo)致效率太低 , 會(huì)成為 系統(tǒng)的瓶頸.因此最佳的選擇就是直接對(duì) Wins ock(Windows S ocket 接口進(jìn)行開發(fā) , 雖然編程復(fù)雜 , 但可以獲得最好的性能 [2].2.2

軟件結(jié)構(gòu)

高速公路收費(fèi)系統(tǒng)采用客戶 Π服務(wù)器的模 式 [1].其中通信服務(wù)器是服務(wù)器端 , 與它相連的其 它應(yīng)用系統(tǒng)是客戶端 , 其模型如圖 2所示.客戶 Π

服務(wù)器模式就是以服務(wù)器為中心實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的 集中控制.客戶端只要與通信服務(wù)器間建立一條 連接 , 就可以與所有其它的客戶端通信.客戶 Π服 務(wù)器模式實(shí)際上包含了 2個(gè)程序 , 一個(gè)運(yùn)行在服 務(wù)器端 , 另一個(gè)運(yùn)行在客戶端.客戶端與服務(wù)器端 建立可靠的、面向連接的服務(wù).服務(wù)器首先啟動(dòng) , 建立一個(gè)套接口 , 并把它和本機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址綁定 起來 , 然后使套接口做好偵聽的準(zhǔn)備 , 這時(shí)就可以 等待接收數(shù)據(jù)了.客戶端在建立套接口后 , 就可以 與服務(wù)器建立連接了.連接一旦建立后 , 服務(wù)器和 客戶端就可以通過套接口發(fā)送和接收數(shù)據(jù)了.事 實(shí)上 , 服務(wù)器和客戶端的程序并不是對(duì)稱的.客戶 端的程序不停地向服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求 , 服務(wù)器偵聽 套接口 , 根據(jù)客戶端的請(qǐng)求做出響應(yīng) , 所以它們之.,.圖 2 客戶 Π服務(wù)器模型

廣深高速公路收費(fèi)系統(tǒng)通信服務(wù)器包含通信 模塊、鏈路控制模塊、報(bào)文處理模塊和用戶管理模 塊.這些模塊之間的關(guān)系如圖 3所示.圖

3通信服務(wù)器的結(jié)構(gòu)

通信模塊根據(jù)報(bào)文的優(yōu)先級(jí) , 可靠地發(fā)送和 接收?qǐng)?bào)文 , 并支持報(bào)文的靜態(tài)路由.鏈路控制模塊監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)連接是否正常.如果 不正常則通知主線程設(shè)置網(wǎng)絡(luò)不正常標(biāo)識(shí) , 同時(shí) 定時(shí)檢查網(wǎng)絡(luò)通信是否正常.如果網(wǎng)絡(luò)連接恢復(fù) 正常 , 則通知主線程可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸.報(bào)文處理模塊負(fù)責(zé)報(bào)文的處理 , 主要包括提 取報(bào)文所需的原始數(shù)據(jù) , 并根據(jù)報(bào)文的定義格式 , 封裝和拆封報(bào)文.用戶管理模塊主要完成與通信服務(wù)器連接的 客戶端的管理 , 管理的內(nèi)容包括授權(quán)客戶端連接 526 第 7期

付孟若等 :高速公路收費(fèi)系統(tǒng)通信服務(wù)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

通信 , 客戶端的名稱 — 地址表格的維護(hù) , 各通信節(jié) 點(diǎn)通信狀態(tài)的顯示和管理 , 以及在必要的時(shí)候 , 可

以強(qiáng)制斷開與通信節(jié)點(diǎn)的通信連接等.由于每個(gè)客戶端都需要與通信服務(wù)器建立 TCP ΠIP 連接 , 為了提高軟件代碼的重用性和加速 應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā) , 利用 Windows平臺(tái)的 ActiveX 技 術(shù)將客戶端的通信代碼封裝成一個(gè) OCX 控件 , 這 樣通信服務(wù)器和客戶端的 OCX 就構(gòu)成了一個(gè)基 于 TCP ΠIP 的實(shí)時(shí)分發(fā)技術(shù)的客戶 Π服務(wù)器模式.這種實(shí)時(shí)的分發(fā)技術(shù)能夠在不同的模塊間提供透 明的通信手段 , 開發(fā)層次在 OSI 7層網(wǎng)絡(luò)模型的 應(yīng)用層上.2.3

特

點(diǎn) 多個(gè)客戶端的實(shí)時(shí)、并發(fā)通信.根據(jù)需求 , 通信服務(wù)器需要與多達(dá) 30個(gè)的客戶端建立連接 , 這樣要解決處理各個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的延時(shí)問題.通信 服務(wù)器建立了 30個(gè)邏輯通信鏈路(建立并打開 30個(gè)套接口 , 與請(qǐng)求通信的客戶端相連 , 來解決服 務(wù)器調(diào)度客戶端并發(fā)通信的問題 , 每個(gè)邏輯通信 鏈路都分別使用 512個(gè)字節(jié)的緩沖區(qū).以滿足客戶端的實(shí)時(shí)、2 時(shí) , , 使用了.一個(gè)接收線程 , 分別處理報(bào)文的發(fā)送和接收.發(fā)送 線程和接收線程需要協(xié)同工作.通信服務(wù)器使用 同步事件(WS AEventSelect 來同步數(shù)據(jù) , 防止發(fā)送 線程和接收線程在讀取數(shù)據(jù)緩沖區(qū)時(shí)發(fā)生沖突.3 差錯(cuò)控制采用連續(xù) ARQ(自動(dòng)重復(fù)請(qǐng)求 方式.客戶端可以一次發(fā)送多個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文 , 通信服 務(wù)器接收到報(bào)文、解析后發(fā)回一個(gè)應(yīng)答 , 對(duì)一次傳 輸進(jìn)行確認(rèn).這樣可以避免客戶端每次發(fā)送一個(gè) 數(shù)據(jù)報(bào)文 , 都需要等待通信服務(wù)器的應(yīng)答 ACK(Acknowledgement , 從而提高了信道的利用率和 傳輸效率.確認(rèn)應(yīng)答機(jī)制.根據(jù)設(shè)計(jì)的通信協(xié)議 , 并 不能保證發(fā)送的報(bào)文都被通信服務(wù)器可靠地接 收.為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?, 通信服務(wù)器設(shè)計(jì) 了可靠的確認(rèn)應(yīng)答機(jī)制.客戶端在發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文 后 , 就等待服務(wù)器的應(yīng)答(ACK 報(bào)文.如果在規(guī)定 的時(shí)間內(nèi) , 客戶端沒有收到服務(wù)器的應(yīng)答 , 則重新 發(fā)送未正確接收的數(shù)據(jù) , 同時(shí)重發(fā)次數(shù)增加一次.如果重發(fā)次數(shù)超過了規(guī)定的次數(shù) M , 就丟棄該數(shù) 據(jù)報(bào)文 , 同時(shí)啟動(dòng)通信鏈路檢測(cè)線程 , 檢查通信鏈 路的狀況 , 如圖 4所示.圖

4通信鏈路檢測(cè)線程的流程 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制.通信服務(wù)器對(duì)接收到的報(bào) 文進(jìn)行分析.如果報(bào)文的目的地址不是本地 , 就通

過全線地址表對(duì)目標(biāo)地址進(jìn)行路由 , 然后通知發(fā) 送線程 , 從指定的端口轉(zhuǎn)發(fā).2, 所 ,.如果需要增 , 可以編輯全線地址表 , 加入通信節(jié) 點(diǎn)地址和名稱即可.3結(jié) 束 語

使用多線程的編程技術(shù)開發(fā)的、支持并發(fā)通 信的通信服務(wù)器 , 在廣深高速公路系統(tǒng)升級(jí)改造 過程中 , 經(jīng)過了系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試和實(shí)際運(yùn)行的考驗(yàn) , 并運(yùn)行良好.采用 ActiveX 技術(shù)開發(fā)的 OCX 控件 , 加速了應(yīng)用軟件的開發(fā) , 提高了代碼的重用性.實(shí) 踐證明 , 它可以滿足實(shí)時(shí)性和多用戶并發(fā)通信的 要求.參考文獻(xiàn)(R eferences [1]Leon R E.W orld of internet :A client 2server architecture and the new generation of in formation servers[J].Online and CDROM Re 2view ,1994,18(5 :279~284 [2]哈蒙德.計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)性能分析 [M].鐘嘉強(qiáng)譯.北京 :人民 郵電出版社 ,1991

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2003年