路况查询系统设计方案

1 路况查询系统设计方案 第 1 章 绪论 究背景及选题意义 究背景 随着社会经济的发展，车辆越来越多，交通越来越堵塞的中国，及时地知晓实时路况对交通出行的人群来说是十分必要的。及时知晓道路实时路况可以方便广大群众，特别是车主用户出行路线的选择，避开高峰路段，节省时间，安全出行。所谓的实时路况，是针对当今城市交通道路拥堵畅通情况所提出的一个概念。实时路况也是交通信息频道的简称。在欧洲，实时路况已经是一项成熟的车载智能交通导航技术。实时路况能实时反映区域内交通路况，指引最佳、最快捷的行驶路线，提 高道路和车辆的利用效率。 此外，国外对于实时路况的软件制作方面一直都是不遗余力的。实时路况可以通过 相关 应用软件 获取，而 机应用软件要相对便捷许多。目前各大城市都有相关的软件可以进行路况的实时查询。然而，这些软件有待完善和成熟，它们都存在各式各样的缺点。现列举部分如下，比如：消息存在延时情况、导航路线与路况信息容易混淆等。 对于绝大多数 出 件很容易的事情 ，它只不过是创建和部署 在 显示 在互联网的页面到应答电话 呼叫， 看似一个巨大的飞跃，但实际并非如此。在这篇文章中，您将看到 使用同样的技术是 如何帮助您动态创建 拟的）电话并应答呼叫。 在过去 十几年 中， 页） 得到了长足的发展。一度主要以文本为基础的 早列入可访问 后是寻呼机、手持设备、个人电子助理和其他任何可通过无线连接连入 在最近几年， 随着智能手机变得越来越高端，越来越普及，语音访问 通电话使用 这种最新型的应用程序（用户通过电话访问在线服务）更恰当的名称 应当 是基于 时路况查询系统的设计与开发 2 2 电话应用程序（ 显而易见，由于电话无法 像 “单击一个链接 ”来与服务器通信 ，应用程序 之间的 交互 大都 是通过语音处理的。用户不是采用单击链接的方式，而是说出 “账户信息 ”或使用键盘按预先录制好的指令进行操作。 通过现有 大胆 的想法，也是许多 于 最需要了解的 就是您实际上可以使用 两者 的技术组合来创建这两种应用程序。 简称为是 与本系统 密切相关的技术，它使得电话客户机 像 像响应那些 手机 设备或 这篇文章中，我们主要关注 的是如何 使 用 您可将本文介绍的方法同样地应用到 他 的任何编程语言。 技术背景： 种应用于语音浏览的 标记语言 。利用 文简要描述了 给出了一种基于 据集成 模型，它主要由语音浏览器、 语音识别 、 语音合成 和 用该模型，可以方便地建立各种基于 用 文将结合 11 题意义 基于 实时路况查询系统将在一定程度上避免传统软件存在的一些弊端，该软件将完全使用语音交互，不会影响到驾驶员的正常驾驶。此外，软件的 信息数据直接来源于相关的实时路况的分析网站，能基本上真正的做到实时、高效，而不至于像传统的路况查询软件一样有一定的延迟。 25 另外，基于 实时路况查询系统，将在很大的程度上规避掉传统即互动式语音应答） 的缺点。其优点表现在：（ 1）移植性好、灵活性高；（ 2）在实际系统上做相应的应用开发的难度相对较低，对于开发人员的编程水平要求并不高，易于维护；（ 3）可以综合利用现有的 源，从而将 统 ，也可以大大增加系统可重用的机会，降低成本，这必将成为今后语音应用的一种 主要趋势 。另一方面，到目前为止，人们从 只能是借助计算机来实现。而实际上，电话具有比计算机更高的普及率，如 果允许人们通过电话来访问 资源，那么这对于 的应用发展必将是一次质的飞跃。 22 内外研究现状 内研究现状 鉴于我国是全世界人口最多的国家，国内对于实时路况查询软件的制作与发展一直十分关心。现在国内已经有多款该类型的软件，比如： 车生活 ， 路况播报员 ， 掌城路况通 等等数十款。现仅介绍掌城路况。 掌城路况通是由掌城科技研发的一款基于 操作系统的实时路况应用软件，集合了交通信息、交通事件、动态路径规划、违章查询、天气预报等特色功能，能帮助用户实现规避拥堵、绿色出行的。但是，国内的这方面的软件大多是如上描述的功能特点，操作大多依旧依赖于视图，极为不便。 对于 研究 1、中国移动 中 国 移 动 网 络 部 和 研 发 中 心 共 同 组 织 了 语 音 增 值 业 务 平 台 和语音业务管理平台 备测试，中国普天的东信北邮作为参与本次测试的厂家之一，以完美的表现完成了测试，并成为目前惟一一家在现网条件中完成设备测试的 家。 33 2、华为 术构建开放语音门户。通过在呼叫中心叠加 务器，应用 术，可将语音服务开放给广大的 移动互联网服务内容应用服务的直接提供 者 ），由 发各类业务系统，从而形成设备提供商、设备运营商、 户服务中心的 用包括： 音门户），该应用是普通电话网络与 合后最具有吸引力的业务之一， 让你通过电话随时随地访问网络，获取个人信息、收听新闻、处理银行事务、收听交通信息、订购产品等。 务生成：由于 术的标准和开放性，通过 使业务流程跨平台运行，极大地方便了业务的开展。 使用华为 发流程用户只需了解基本的 识，即可轻松自如地开发出灵活丰富的多种业务。同时， 为业界最新推出的语音应用标准，考虑到长期以来人们对语音应用的种种需求，很好地满足客户需求。 1 外研究现状 基于 时路况查询系统的设计与开发 4 4 1、谷歌地图 谷歌地图是 司提供的电子地图服务，包括局部详细的卫星照片。此款服务可以提供含有政区和交通以及商业信息的矢量地图、不同分辨率的卫星照片和可以用来显示地形和等高线地形视图。在各类平台均有应用，操作简单方便。但是该实时路况导航软件并不支 持语音的使用，仅仅局限于视图操作。 23 2、 布了 件 。 它可帮助开发人员创建能使用多种通信模式的应用程序。多模应用的一个例子是个人日程安排软件能够理解用户的语音命令 ,并以文字信息给予响应。 这一工具以 范为基础，包括一个多模编辑器、可重用的 X+V 代码模 块 和基 于 模 拟 器 。该 工 具 包 附 带 的 件将大大简化机顶盒和手持设备用户界面的开发。 目前，很多著名厂商都在开发语音处理软件。微软公司已经发布了 首个公开测试版本，并启动了合作伙伴计划，鼓励第三方软件提供商开发基于 产品 ； 惠普公司也已经收购了一家开发语音门户软件的公司，并着手开发相关产品。 3、摩托罗拉 作为最早支持 厂商之一，摩托罗拉最终希望的是通过三种途径来访问 种是通过普通 上的浏览器，第二种是通过手持设备（手机）上的微型浏览 器，第三种 则 是利用语音。 摩托罗拉的硬件设备是 关，既是一个 将人的语音转换为文本的技术 ） ，同时 也是用来呈现 托罗拉的 本） 的 一个电话界面。它充当了电话和 字之间进行语音指令与服务翻译的中介。语音网关服务器内置了语音浏览器，网关使用标准的 议访问 同时摩托罗拉还提供一种移动应用开发工具 限传感器网络） 。该工具使移动应用开发能够在单一开发环境下创建多个终端用户界面， 语音界面， 数据界面。在 面，包含有 接， 以 便于仿真网络接入 用仿真器负责管理基于代理的自动语音识别 合成引擎。通过 发出的应用将运行在摩托罗拉公司新的移动互联网交换平台上（ 4、国外 通地理信息系统 勘测设计、规划、管理等交通领域中的具体应用。 基本思想是将地表信息按其特性进行分类，然后进行分层管理和分析。 质上是一种 空间数据库管理系统 。它除了具有一般 数据库系统 的功能之外，如数据输入、 存储 、 5 查询和显示等，还可进行空间查询和空间分析。 地 理 信 息 系 统 是 近 二 十 年 来 迅 速 发 展 的 信 息 技 术 （ 重要组成部分，它的应用已经从早期的环境保护和矿产资源管理拓展到与空间地理相关联的更广泛的领域，特别是在交通领域，原有的多种交通信息处理技术（如 划分析）正在与地理信息系统融合，逐渐形成具有强大功能并具有交通特征的地理信息管理系统，即交通地理信息系统（ 它将成为交通各部门日常信息处理不可缺少的新工具，就像现在广泛使用的办公字处理软件 电子表格 样。它将彻底改变传统的信息处理方式，使交通规划、建设、管理和运营变得直观、轻松和高效。可以说它是交通进入 数字化时代的标志。 26 发展起始于 20 世纪 60 年代。 20 世纪 80 年代走向成熟并迅速在各国推广应用。由于 功能和使用特点非常适合交通领域，我国交通部门一直是其应用的重点行业之一。 基本功能包括编辑、制图和显示及测量图层等功能，主要用于对空间和属性数据的输入 、存储、编辑，以及制图和空间分析等。编辑功能使用户可以添加和删除点、线、面或改变它们的属性；制图和显示功能可以制作和显示地图，分层输出专题地图，如交通规划图、国道图等，显示地理要素、技术数据，并可放大缩小以显示不同的细节层次。测量功能用于测定地图上线段的长度或指定区域的面积。 其他功能包括迭加、动态分段、地形分析、栅格显示和路径优化等。在 上述功能中，空间分析功能是地理信息系统软件的核心，迭加分析、地形分析和 最短路径 优化分析等功能是为空间分析服务的。交通设计部门可以利用 等高线、坡度坡向、断面图的数字地形模型的分析功能进行公路测设。 过地理信息系统与多种交通信息分析和处理技术的集成，可以为交通规划、交通控制、交通基础设施管理、物流管理、货物运输管理提供操作平台。如运输企业可以借助路径选择功能，对营运线路进行优化选择，并根据专用地图的统计分析功能，分析客货流量变化情况，制定行车计划。运输管理部门可以利用它对危险品等特种货物运输进行路线选择和实时监控。 文的 主要研究工作 本文主要是通过将 音技术引入实时路况软件中，使得路况查询更加方便和快捷。开发项目的过程，将使用到 语音合成，语音识别， 据库。其中的语音识别和语音合成是较为成熟的技术项目，而且并不是本文的研究重点，所以该部分将直接采用已有的语音引擎。 本文主要的研究内容是： 基于 时路况查询系统的设计与开发 6 6 1、 查询各项服务所对应的直接 档。 2、 于实时路况后台逻辑的处理。 3、 采用 据库对于数据的存储处理。 4、 动态生成 档。 5、 分析研究语音实时路况系统所 要遇到的问题和解决方案； 6、 分析系统实时性问题，以及最大延迟范围。 7、 配置后台自动获取实时路况信息的网页地址，以及自动获取的更新频率 8、 数据库技术。针对实时路况的道路信息进行多层次的数据结构分解，以求数据存储最为便捷，最为节省空间。 文的组织结构 本文主要分为六章 : 第 1章绪论。主要概述了研究背景和选题意义、研究现状以及论文的组织结构。 第 2章 系统分析与设计。根据 出实时路况查询的设计方案和具体要求。 第 3章研究 合 第 4章主 要给出了系统关键技术分析，并给出相关的代码。 第 5章主要是讲系统实现与使用效果。 第 6章则关于本系统总结与展望。概括了本文的研究成果及研究意义，并对下一步研究提出展望。 7 第 2 章 术和实时路况查询系统要求 本章首先简单介绍了基于 时路况查询系统运行流程，主要是客户通过手机端拨号连接到实时路况查询系统。然后，根据语音提示选择所需要的服务。 务器会识别你的语音，根据你所选的服务项目找到对应的理文档。把所需要的数据请求发送到 务器端，后台会 进行逻辑处理，将处理后的数据发回给 务器，最后再转为语音信息回送到客户的手机端。 术介绍 音可扩展标记语言 )的出现最早可以追溯到 1995 年， 公司开发的基于 电话标记语言 (随后， 、 及 司分别各自着手开发自己的类似于 语音标记语言。到了 1998年， 织的“语音浏览器”会议上， 和 别展现了他们各自的类同 标记语言、 司分别推出 和 、 司也分别推出 0和 1。 、 及 后成立了坛，其目的是为了建立一个语音对话应用系统的国际标准。到了 2000年， 、 及 过 会联合推出语音可扩展标 记语言 标准一经推出，便得到相关行业众多公司的响应。经过两年多的论证和实际系统验证， 终草案在 2003 年推出。用 发的语音应用系统，不仅可以完全代替传统 算机电话集成 )系统所能提供的功能，而且还可以使应用系统开发过程极其简单快捷、系统有极高的可扩展性、可维护性、可移植性、可重用性和开放性。其定义了如何使用语音识别、语音合成、互联网访问、数据库访问、语音文件播放、 入等功能，开发了一个完整的语音应用系统。 记语言，具有以下特点： 1、 通过在每个文件里指定多个交互对话单元，最小化客户机服务器之间的数据交互。 2、 使语音应用开发者不必接触低层的平台相关的技术细节。 3、 将与用户交互作用的代码（放在 服务逻辑 通用网关界面 ）脚本分离开。 4、 推动语音服务在不同实现平台上的可移动性。对于内容服务商、工具提供基于 时路况查询系统的设计与开发 8 8 商和平台提供商来说， 5、 对于简单的交互过程， 且 作为 标记语言的 们有必要和常见的 不同点： 相同点： 1、都使用 2、绝对地址和相对地址的转换规则一致； 3、都与 4、所有的资源均可以通过 图 构模型图 如图所示，文档服务器充当的是 负责处理执行平台发送的请求文档，并与后 台数据库进行交互， 制执行平台。执行平台提供合成语音的输出 (to 音频文件的输出、话音输入的识别 (9 双音多频（ 入识别、语音输入的录音、电话功能等。 文本语音转换技术（ 够将输出的文本转换成“语音”（实际上是一种数字音频格式）。这使得应用程序能够拥有 灵活的输出方式，将开发人员没有预料到的事情告诉用户。 将文字转变为音素，这些音素具有相对应的数字声音。 另一种语音输出是用某种标准格式存储的录制的声音文件。这些声音文件格式包括 这些声音文件在应用程序启动以前已经被编写和录制好了。所有录制的语音输出都必须事先确定。因此， 管 是商用 使得程 序能够将用户从当前运行的 时路况查询系统设计要求 实时路况查询系统用于对实时道路情况的了解掌握，用以避免交通意外和交通堵塞。所以，该系统的总的设计要求目标是：信息及时可靠，信息反馈方便快捷。实时路况查询系统的软件设计原则是：可靠性，健壮性，可修改性，容易理解，程序便捷，可测试性，效率性，标准化，先进性，可扩展性。 统设计思想 系统采用敏捷开发，简单的说，就是一种以人为核心、迭代、循序渐进的开发方法。在敏捷开发中，软件项目的构建被切分成多个子 项目，各个子项目的成果都经过测试，具备集成和可运行的特征。换言之，就是把一个大项目分为多个相互联系，但也可独立运行的小项目，并分别完成，在此过程中软件一直处于可使用状态。 整个开发过程被分为几个迭代周期，每个迭代周期持续的时间一般较短，通常为 1到 6周。 品是在每个迭代周期结束时被逐步交付使用，每次交付的都是可以被部署、能给用户带来即时效益和价值的产品。 捷开发方法主张用户能够全程参与到整个开发过程中。这使需求变化和用户反馈能被动态管理并 及时集成到产品中。 的功能或需求变化总是尽可能频繁地被整合到产品中。有些是在每个迭代周期结束的时候集成，有些则每天都在这么做。 基于 时路况查询系统的设计与开发 10 10 是敏捷开发的核心。敏捷开发总是以人为中心建立 开发的过程和机制，而非把过程和机制强加给人。 敏捷开发的优势：满足用户不断变化的需求是软件开发的长期无法解决的难题之一，经典的瀑布模式在一个迭代周期内表现优异，但一旦需求变化，瀑布模式却显得无能为力。敏捷方法满足需求的办法主要通过迭代。在每一次迭代周期结束时，都能交付用户一个可用的、可部署的系统，用 户使用并体验该系统并反馈意见，在随后的迭代周期这些意见和需求的其他变化一起在产品中实现和集成。每次迭代周期应尽可能短，以便能及时地处理需求变化和用户反馈。 音控制处理系统 用户拨号连接到系统，系统播放提示语音，用户根据语音提示按键选择所需查询的路段；或用户拨号连接到系统后，系统播放提示语音，用户语音输入查询信息，系统经识别返回确认语音并播放给用户，经用户确认再次传送至服务器（如果识别有误，用户再次语音输入查询信息）。用户输入的按键或语音信息传送到 是服务器没有空余处 理资源则会挂断用户来电；若是服务器空闲，则分配处理资源处理语音给 音识别转为文本，发送给后台进行逻辑处理。查询到的结果返回 通过 所得到的文本转为语音反馈给用户。 图 2. 2 语音控制处理系统框图 图中的第一个 传统的语音网关； 语音网关功能详解： 1、 收到电话的呼叫，并且获取到呼叫的信息，以及将发送请求到服务器获取处理资源。 2、 高速缓存。语音网关需要存放一定量的录制好的语音以便和用户进行简单 11 的业务交 流。此外，一些业务处理 面也会存储在里面，进行业务上的处理。 3、 访问 语音转化为文本， 文本合成语音。 4、 翻译 码和相关的文件被存储在网关上时，系统要获取业务处理。首先，系统必须能认识这些代码，让后方能转化为业务上的功能。 时路况信息处理系统 基于 最重要的功能还是在于其对于实时路况信息的查询处理以及存储。总的来说，实时交通信息可分为静态信息和动态信息。静态信息包括：天气信息、路网分 部信息、停车场位置信息、单行道、禁止左右转弯、交通管制区域及管制时间、交叉路口、交通组织图以及公交换乘信息等。动态信息包括：交通拥挤的位置、交通服务水平、路段实时速度、交通量分布、道路行程时间、交通事件的发生时间、地点、发展状况以及事件持续时间信息、行车路线查询信息、实时路线诱导信息、停车场停车信息、开闭状况、空闲泊位、收费标准等。 本系统对于以上交通信息的获取方法，采取的是从各大相关网站实时的抓取信息资源，存入系统的数据库当中。 图 2. 3 实时路况信息处理 结构图 管理员登录后，配置后台自动获取实时路况信息的网页地址，以及自动获取的更新频率，查看语音拨叫的历史记录。 基于 时路况查询系统的设计与开发 12 12 时路况查询系统框架设计 根据第一章对于实时路况查询系统的研究现状的分析不难得出，现在一般的实时路况查询软件的基本逻辑模块可分为：实时路况信息采集模块，信息存储处理模块，语音信息处理模块，语音信息播放模块，以及通信模块。其逻辑框架图为图 图 2. 4 实时路况系统逻辑框架图 1、 实时路况信息采集模块 这个模块主要是由道路监控系统获取实时 交通事件（画面视频），由天气预报中心获取到实时天气情况，交通管理获取到道路有关信息。不过，这个模块在本次项目中不作深入考察。 2、 数据存储及管理模块 本项目主要采用 据库结构化存储实时路况信息，传统的增加，编辑，删除操作都会在此有所体现。 3、 语音处理模块 即对接收到的语音资源进行文本转化，便于进行资源搜索。然后对于查找到的路面信息进行语音合成，将合成好的语音发回给用户，实现语音交互。 4、 语音实现模块 这里只需要手机端的拨号就可以连接。 5、 通信模块 有线通信：是指传输媒质为导线、电缆、光缆、波导、纳米材料等形 式的通信，其特点是媒质能看得见，摸得着 (明线通信、电缆通信、光缆通信、光纤光缆通信 )。 无线通信：是指传输媒质看不见、摸不着 (如电磁波 )的一种通信形式 13 这些都是这个软件项目所需要实现的硬件基础，专业限制，在此不再多做阐述。 统开发环境介绍 件平台 表 2. 1 系统软件版本信息 软件名 版本 备注 2 本号： 符集： 4 5 件平台 基于 实时路况查询系统的后台是基于 B/S 架构的，采用数据库服务器与 用服务器分离，该系统支持 列平台，客户 端通过浏览器访问和管理，具体环境配置如下： 1. 务器 基于 时路况查询系统的设计与开发 14 14 表 2. 2 系统软件版本信息 配置 描述 型号 目 4 台 64 位 2010 年 9 月将增加到 8 台）， 房各两台，通过四层设备和 负载均衡 存 8G（ 2G*4） 硬盘 73G*8作系统 核 上 2. 数据库服务器 表 2. 3 系统 数据库服务器信息 配置 描述 型号 目 4 台 64 位 台主库、三台从库，读写分离 4上 以上 内存 16G 硬盘 810 操作系统 核 上 结 本章主要介绍了基于 时路况查询系统的大概的功能介绍，功能使用的流程和软件的开发平台环境。此外，本章还介绍了这款软件的敏捷开发模式，关键技术和通过对系统的需求分析、功能设计而得出的总的逻辑框架设计。 15 第 3 章 系统设计模式 和数据库设计 基于 实时路况查询系统主要分为语音网关和 务处理。语音网关主要就是采用了已有的语音有关软件，而 务采用的是 术。本章重点介绍了 开发，软件系统设计模式，分析实时路况信息结构而确定的数据库的设计，以及该款软件开发的运行平台和环境的简单搭建。本章将简单的介绍一下软件系统设计模式和研究高效的属性数据库的构成。 统设计模式 设计模式（ 就是被多数人使用并且总结后的一些代码的集合和经验的总结 。使用设计模式是为了 代码更好 的重复使用，并且继承前人代码的优势，减少错误率的同时也能增加重用性。设计模式之于软件工程，就相当于其命脉基石。设计的一些原则：开闭原则，里氏代换原则，依赖倒置原则，接口隔离原则，合成 /聚合复用原则和最小知识原则等等。这些原则都是前人所总结的最能避免错误和 少代码工作量的一些优化方法。 本项目的 采用的是 设计框架， 名是 是模型 (视图 (控制器 (缩写，它是专门的一种软件设计的规范，实现了业务 和逻辑的分离，同时 计模式也是当下比较流行的设计模式。他能够在界面和用户围绕数据的交互被改进或者个性化定制的情况下，却病不需要重新编写业务逻辑的代码。 用了我们常见的输入，处理，输出等模式，让我们看起来并不陌生或者难以接受。就项目而言，我们将整个的语音模块可以看作为一个视图层，通过视图层将语音信息传给 过 问业务逻辑 访问数据库。 22 详细流程图见图 本项目采用经典 计模式的优点：项目耦合性低，重用性高。项目生命周期成本低，部 署快，可维护性高，有利于软件工程化管理。 基于 时路况查询系统的设计与开发 16 16 图 3.1 系统设计模式图 型）就是集中的表示业务数据和业务逻辑。他在 三个模型当中，其完成的任务处理将会是最多。比方说它可能使用像 样的构件 对象 完成与数据库的处理和交互，而被模型返回的数据是中立的，数据的格式与模型并没有关系，这样的模型的好处是：能为多个视图提供数据。同时，由于应用该个功能的模型的代码只写了一次，却能够被多个视图所运用，在某个程度而言，他减少了代码的冗余，增加了代码的重用。 图）就是用户能够看见并与之进行简单的交互的界面层。对于传统的 用来说，其视图就是由 前台页面。虽然在，新式的 用来说， 然会在视图中有大量的运用，但是很多新的技术已层出不穷，比如说： 等一些标识语言和 制器 )就是联系 制数据完成用户的一些需求。例如，传统的与后台交互的 用而言，当我们单击 面中的超链接，或者发送 单时， 身不对数据做任何的处理。它的处理由 他的显示则交给 完成。 本上仅仅只起到一个，居中调度的作用。 由此可见， 势在于：他能够一同样的代码处理不同的视图。而模型 索取数据处理的时候，模型并没有直接的接触到了外在的数据，而是通过了居中的控制调度。而在视图中其实没有做数据处理，视图而言，其只是接受模型处理后 17 的数据，而将其结果进行用户可见的显示而已。 据库设计 数据库是一个软件的灵魂，可以毫不夸张的说：一个软件产品若是没有一个良好的数据库的设计，这个软件就只是一个空壳，没有任何的意义和实际应用的价值。所以说，一个优良的数据库的设计是十分必要而且至关重要的。要设计好一个系统的数据库，首先要分析这个系统所需要的信息数据的结构，以及数据之间的关联。就基于 实时路况查询系统而言，数据库主要存储的数据是实时的路况信息。实时的路况信息主要涉及到城市基础地理信息，动态交通信息和静态的交通信息。 为了设计一个优秀的数据库，主要对以下几个部分进行一定的研究。 1、 首先在项目的开发前做好充足的需求分析。注意理解 客户 需求 ，询问用户如何看待未来实时路况信息需求变化。然后 让客户解释其 需求 ，而且随着开发的继续，还要经常定期的询问客户的要求，确保客户的需求能够在项目的开发过程中得到满足。切记，在定义 数据库 表，字段的 需求 （输入）的时候，首先要确定已经分析好的需求报表，视图 ，用以决定为了支持这些输出哪些是必要的表和字段。做出必要的 数据字典 ， 表。 表和 数据字典 ，可以明确数据库的存取和用处。对 查询语句实现必要的文档化。 2、充分了解实时路况信息的各个方面和所包含的具体的信息，研究同一个类型的信息的共同的信息结构，并能将结构组成进行分解。研究不同类型信息间的关 系，主要存在一对多，多对多，一对一等关系。 3、构造系统所使用的各种数据表直接的逻辑关系，利用数据捆绑和 接各数据库，从而将外置数据源引入系统为系统所用。基于项目开发经费和周期的先进，本文采用的是完全开源的 据库。 许 系统获取数据库数据的查询语言即 结构化查询语言（ 数据库管理系统 仅仅 需 安装好 这样用 动态连接库（ 就可以 获取数据源。 数据库又主要分为三种结构模型，分别是层次结构、网状结构和关系结构模型，基于对实时路况交通信息的结构分析，本文采用的是关系结 构模型。 层次结构 模型 层次结构 模型是一种有根结点的定向 的 有序树 ， 在数学中 “ 树 ”的 定义 是：为一个无回的 连通图 。 比如说一所大学 学校的组织结构 ，这样的组织结构像极了一棵树的结构，学 校部就是树根 ， 我们又 称为根结点，各 个 系、 各个 专业、 每个教师、 所有的 学生等 都可以视之 为枝点 ，我们又 称为结点 。树枝与各个支点之间又存在着联系，称之为变 ，树根 有 N 个边 ， 且 树枝有 N 个 ，树根有且只有一个 。 就这样， 按照 一定的 层次模型 所 建立的 数据库系统 ，我们 称为层次模型数据 基于 时路况查询系统的设计与开发 18 18 数据库系统。 这样的系统，现实的运用中也存在许多，比较具有代表性的是 网状结构模型 按照 一 定的 网状 数据结构 所 建立的 数据库系统 ，我们 称为网状数据库系统，比较有名气的 是 同时，我们必须知道，在一定的数学方法之下网状结构模型和层次结构模型是可以实现转换的。 关系结构模型 把比较复杂的数据结构，存储在一定的二维表当中，这样的关系我们称之为关系结构模型 。比方说， 某 个 单位的职工关系 ， 就是一个 十分典型的 二元关系。 同样的， 由关系 数据结构 组成的 数据库系统 被称为 关系数据库系统 。 统数据库设计原则 基于 实时路况查询系统其主要的数据 库是建立在关系型数据库的基础之上，所以其数据库的设计原则，首先要满足传统关系型数据库的设计原则。 1、系统数据库绝对不是大量源数据的简单堆砌，事实上大量的数据之间的关联性很的，而且要从大量的数据信息中提取所需的有效信息。如果缺乏对数据库数据组织分析的支持，则会导致系统功能下降甚至部分功能完全丧失，这就要求必须提高数据库分析数据和提取有效信息的能力。 2、数据库设计 完整性实现 的原理。首先是 实体 的 完整性 ，包括 有 主键 。 参照完整性 ，附 表中删除数据 ， 受限删除 ， 置 空值 。而在，附 表中插入数据 属性有 受限插入 和 递归插入 。附 表中更新数据 包括 级联更新 和 受限更新 。 数据库管理系统 对参照完整性 的实现方法一般有两种 ： 外键 实 现机制（约束规则）和 触发器 实现机制 。另外， 用户定义 的 完整性 属性 ： 发器 ， 强制数据完整性 ，和用数据库系统而实现的完整性 。 我们 在写 如 数据的时候 可以适当的增加一些触发器来增加数据的正确性 。 当然更不能过分的依赖于商务层的数据完整性 。 对于一些重要的数据，我们 强制指示 其 完整性 ，务必做到在一些有害的数据输入直接就能判断并将之踢出 。 大量的使用 数据库系统 的指示完整性 这一 特性 ， 可以 使得 数据的 保持 清洁而能 减少开发的时间成本，并作出更多的条件错误判断 。 总之， 只要有可能 ，我们 都应该 尽可能的 提供给用户一个 较为 清晰的价值列表供 客户来 选择。 只有通过这种方法才能减少数据的错误，增加数据代码的一致性 。 比方说， 某些公共数据特别适合查找：国家代码、 状态代码等。 3、 采用视图 ，是 为了在 数据库和代码应用层之间又提供 一个抽象层 ，可以为避免一些非必须的层序应用直接访问的数据库，这样在一定的程度上会破坏数据 19 的安全性 。 同时，还为数据库的变更提供了更多的自由 。 本系统的数据涵盖不多、类型也较为简单（包括数据类型、字符类型、日期类型），数据的来源可能取自多个部门（包括设计单位、交通管理部门、公路管理部门等），有些数据需要不断的修改和补充。这就要求系统有容纳和管理多做数据的能力，并且系统数据要具有定时更新和维护的特点。为此，建立一种开放式的数据库管理机制，使系统的核心部分和数据源部分分离，即系统不设立全部固化于内部的数据库，而是通 过良好的接口调去和使用外部数据源的数据。外部数据源一般是各种数据的生产部门，一种理想的模式就是通过远程网络进行数据共享，这可能涉及到数据仓库的理论、分布式数据库技术等。本文对于数据库的管理机制，不做重点讨论，鉴于实际情况，本次系统也不会完全采用以上机制。本文只做介绍。 36 开放数据库互连（ 许 的系统获取数据库数据的查询语言称为 结构化查询语言（ 数据库管理系统 仅仅 需 安装好 动程序， 然后用 动态连接库（ 就可以 获取数据源。 据库 是瑞典 司开发， 关系数据库的管理系统，现在 属于司。 一种关联 数据库管理系统 ，关联数据库 是以表作为基本的单元 ， 将所需的数据保存在表中 而不是 传统的 大仓库内， 通过这种方法在一定的程度上提高了数据存储的灵活性 。 使用的 也是运用标准的 言是用于访 问 数据库 。 但是， 具体的将之 分为 ： 社区版和商业版 。 有 体积小、速度快、 开发成本低和代码开源免费等特点 ， 所有，对于 一般中小型网站的开发而言， 据库毫无疑问将是最佳的选择 。 此外， 性能将常见于搭配 用。但是本项目，将 配了 境。 索引是 该产品定义 的文件， 这些文件 包含着对数据表里所有记录的引用 指针。 但是， 索引 并 不是 无所不能 的， 索引虽然可以加快数据检索的速度，但是同时会降低更改的速度 。为了在 一定的 程度上弥补这一缺陷， 许多令都 设置了 项。 就是每当 该命令插入或者修改操作时， 立即对索引进行必要的刷新 。 在一些特定的场合，比如说 在需要把许多新记录插入 表中的时候 ， 项的作用将往往显得十分的必 。 此外 ， 索引相对而言会在硬盘中占据大量的空间 。 所以，注意不要过多的建立索引，一般只为经常需要使用的东西建立好索引就足够 了 。 这里还必须提醒一下 ， 如果一些数据含有多条重复数据 ， 这时为他建立索引的实际基于 时路况查询系统的设计与开发 20 20 效果并不明显。 理论上讲， 我们 完全可以为数据表里的每个字段分别建一个索引，同一个数据表里的索引总数限制为 16 个。 1 据表的索引 索引对 据表的重要性 是十分巨大的，相比较而言， 据 表反而没那么重要了 。在 据表上，索引不仅 在进行数据搜索时会发挥至关重要的作业 ， 更重要的是他是 数据行级锁定机制的 必要 基础 ，没有了索引不可能实现这一机制 。 “ 数据行级锁定 ”就是 指在 进行 事务操作的执行过 程 锁定某个正在访问的记录，不让这个记录同时被其他操作访问避免数据紊乱 。 为了进一步行级锁定提高效率 ， 据表的数据行级锁定实 并不直接发生在数据表本身，而是发生在检索的过程中。由此可见 ，数据行级锁定机制 只有在索引机制确保完成的情况下，才能够完成数据行级的锁定机制，否则不可发生。 2 索引 限制 比如， 句的查询条件里有不等号（ ）， 这种情况下无法使用索引。 比较相似的 ，如果 子句的查询条件里使用了 函数等 ， 将无法使用索引。 最后是 在 作中， 只有在 中主键和外键的数据类型相同是方能使用。 如果 句的查询条件里使用 到了 比较操作符， 有在搜索模板的第一个字符不是 通配符 的情况下才能使用索引。 另外， 在 Y 操作中 ，有 当 排序条件 不只是一个查询条件的时候方能 使用索引。（虽