新型停车场智能化管理系统设计方案

1 新型停车场智能化管理系统设计方案 一，课程设计目的、意义： 随着经济的增长及城市化进程的加快，小汽车进入家庭，私人拥有量越来越多。又由于国家对发展家用汽车给予政策上的支持，使得民用小客车产量迅速增长。随着车辆的增长，实有的停车泊位越来越不能满足停车需求，车辆的任意停放给交通的安全和畅通带来了很大的影响，也给交通控制工作带来了很多不便，因此，停车控制开始受到人们的重视。所以，汽车停车场的数量将随之增加，规模不断扩大，这给各停车场的车辆管理提出了新的挑战，停车场的自动化管理系统或智能化管理系统的停车场 很少，这类管理系统产品也很少。 为使停车场安全、快捷运转，必须配备一套综合收费及管理的软件系统。而现代化停车场系统的投资与管理不但是一种社会公益活动，也是一种低投入，高回报的商业行为。 二，设计题方案比较、论证； 设计方案严格按照数据库的设计流程： 1，需求分析（应用领域的调查分析） a 第一阶段对业务流程和数据流程的调查，需求应符合实际工作业务需求，构建系统的功能模块，并给出子模块功能的需要描述。 2 b 第二阶段正确的绘制本系统的数据流图，包括系统总体数据流图及各分系统或子模块数据流图 c 结合数据流图给 出数据字典。 2，概念结构设计：将数据流图转化为分 后合并成整体的 3，逻辑结构设计： a 向关系模型转换； b 数据模型优化； c 设计用户子模式 4，物理结构设计：根据优化后的关系设计模式设计数据库表 5，对在整个设计中的功能给出 句的相应描述，要求优化查询，至少包括以下 3 个方面的内容： a 数据定义 b 数据查询 c 数据更新 三，具体过程，配图； 1，系统功能需求分析 一个典型的停车场管理信息系统需要包括车辆进出管理及收费功能、停车场车位及车主信息查询功能和系统 设置及管理功能。 车场车位划分 首先将停车场划分为固定车位和自由车位两部分。固定车位又可以称为专用车位或内部车位，它的特点是使用者固定，交费采用包月制或包年制，平时进出停车场时不再交费。对于固定车位的车辆，系统有着详细的信息记录，包 3 括车辆信息和车主信息。自由车位又可以称为公用车位或公共车位，它的特点是使用者不固定，针对临时性散客服务，车辆每次出停车场时，根据停车时间和停车费率交纳停车费用。固定车位的车辆总是停放在自己的车位上，而不停放在自由车位上。不同类型停车场的固定车位和自由车位数目比例 是不同的，比如商场、车站、机场类停车场的自由车位数目相对较多，而住宅小区、单位自用类停车场的固定车位数目相对较多。停车场的固定车位和自由车位数目一般情况下是固定不变的，但有时根据停车场规划改变也需要调整，系统可以在系统管理功能里对这两类车位的数目进行设定和修改。 辆进出管理及收费功能 车辆进入停车场时，系统记录车辆的车牌号码和进入时间。车辆离开停车场时，根据车辆车牌号码判断是否为固定车位车辆，如果为固定车位车辆则不收费，只记录车辆离开停车场时间；如果为自由车位车辆则根据进入时间和离开时间计 算出停车费用进行收取。所有进出停车场的信息（包括车牌号码、进入时间、离开时间、停车费用）都记入一个进出记录表以备查询和统计使用。 车场信息查询功能 系统的查询功能可以查询包括自由车位空闲数目、自由车位停车情况、固定车位使用情况、固定车位车主信息、自由车位使用率等多种信息。将自由车位空闲数目或自由车位使用率显示在停车场入口处，可以提示即将进入停车场的车主；如果自由车位已满，更可以给出指示，并不允许继续进行车辆进入自由车位停车场的操作。 统管理功能 系统的管理功能可以查看一定时间内总 收取费用情况，也可以查看一定时 4 间内的详细收费情况，可以查看所有车辆进出停车场的记录，也可以查询指定车辆（包括固定车位车辆与自由车位车辆）所有进出停车场的记录，可以设定和修改固定车位和自由车位数目以及停车费用的费率，而且可以做系统初始化的工作。 2，系统设计及实现 统功能模块设计 根据系统的需求分析，将系统设计的功能分为三大模块：车辆进出管理模块、信息查询模块和系统管理模块。其中车辆进出管理模块包括进入停车场和离开停车场费用结算，信息查询模块包括自由车位空闲数目指示、固定车位停车情况查询、 固定车位车主信息查询、自由车位停车情况查询，系统管理模块包括总收取费用显示、停车费率设定及修改、详细收费情况查询、指定车辆进出记录查询、系统初始化功能。 全性与完整性要求 安全性要求： 系统应设置访问用户的标识以鉴别是否是合法用户，并要求合法用户设置其密码，保证 用户身份不被盗用； b、系统应对不同的数据设置不同的访问级别，限制访问用户可查询和处理数据的类别和内容； c、系统应对不同用户设置不同的权限，区分不同的用户。 完整性要求 5 是指数据库中数据的正确性和相容性。数据库完整性由各种各样的完整性约 束来保证，因此可以说数据库完整性设计就是数据库完整性约束的设计。数据库完整性约束可以通过 应用程序来实现，基于 完整性约束作为模式的一部分存入数据库中。通过 现的数据库完整性按照数据库设计步骤进行设计，而由应用软件实现的数据库完整性则纳入应用软件设计（本文主要讨论前者）。数据库完整性对于数据库应用系统非常关键，其作用主要体现在以下几个方面： 1数据库完整性约束能够防止合法用户使用数据库时向数据库中添加不合语义的数据。 2利用基于 完整性控制机制来实现业务规则，易 于定义，容易理解，而且可以降低应用程序的复杂性，提高应用程序的运行效率。同时，基于完整性控制机制是集中管理的，因此比应用程序更容易实现数据库的完整性。 3合理的数据库完整性设计，能够同时兼顾数据库的完整性和系统的效能。比如装载大量数据时，只要在装载之前临时使基于 数据库完整性约束失效，此后再使其生效，就能保证既不影响数据装载的效率又能保证数据库的完整性。 4在应用软件的功能测试中，完善的数据库完整性有助于尽早发现应用软件的错误。 数据库完整性约束可分为 6 类：列级静态约束、 元组级静态约束、关系级静态约束、列级动态约束、元组级动态约束、关系级动态约束。动态约束通常由应用软件来实现。不同 持的数据库完整性基本相同 6 程图 a 分流程图系统管理模块 收取费用显示 停车费率设定及修改 详细收费情况查询 制定车辆进出记录查询 系统初始化功能 车辆进出管理 进入停车场费用结算 离开停车场费用结算 信息查询 自由车位空闲数目 固定车位停车情况查询 固定车位车主信息查询 自由车位停车情况查询 7 B 总流程图 停车场管理信息系统 进出管理 信息查询 系统管理 车 量 进 入 停 车场 离开停车场费用结算 固定车位停车信息查询 固定车位车主信息查询 自由车位停车信息查询 停车费率设定及修改 详细收费情况查询 指定车辆进出记录 系统初始化设计 系统管理模块 收取费用显示 停车费率设定及修改 详细收费情况查询 制定车辆进出记录查询 系统初始化功能 8 务流程图 数据流图：简称 是采用图形方 式来表达系统的逻辑功能、数据在系统内部的逻辑流向和逻辑变换过程，是结构化系统分析方法的主要表达工具及用于表示软件模型的一种图示方法。 数据流图的基本符号的意思： 数据流程图中有以下几种主要元素： 数据流 ： 数据流是数据在系统内传播的路径，因此由一组成分固定的数据组成。如订票单由旅客姓名、年龄、单位、身份证号、日期、目的地等数据项组成。由于数据流是 流动中的数据，所以必须有流向，除了与数据存储之间的数据流不用命名外，数据流应该用名词或名词短语命名。 数据源（终点） ： 代表系统之外的实体，可以是人、物或其他软件系统。 对数据的加工（处理） ： 加工是对数据进行处理的单元，它接收一定的数据输入，对其进行处理，并产生输出。 数据存储 ： 表示信息的静态存储，可以代表文件、文件的一部分、数据库的元素等。 固定车位业务流程图： 固定车 进入停车场 固定车位 被管理员看 离开停车场 9 自由车数据流程图： 据字典 A 数据项 系统建立三个基本数据库（表）：固定车位表、自由车位表和进出记录表，分别存放固定车位车辆及车主信息、自由车位停车信息和所有车辆进出记录信息。下面列出了各表的结构。 自有车 进入停车场 询问管理员 如无车位，等待或离开 若有车位，进入 被看 付费 离开停车场 10 表 1 固定车位表结构 字段名 类型 宽度 ( 字节 ) 车位编号 数值型 3 车牌号码 字符型 12 车辆颜色 字符型 6 车主姓名 字符型 10 联系电话 字符型 12 联系地址 字符型 20 车辆照片 通用型 4 是否在位 逻辑型 1 进入时间 日期时间型 8 离开时间 日期时间型 8 表 2 自由车位表结构 字段名 类型 宽度 ( 字节 ) 车牌号码 字符型 12 进入时间 日期时间型 8 11 表 3 进出记录表结构 字段名 类型 宽度 ( 字节 ) 车牌号码 字符型 12 进入时间 日 期 时 间型 8 离开时间 日 期 时 间型 8 停车费用 数值型 6 免费车辆 逻辑型 1 字段名 类型 宽度（字节） 工作号 字符型 12 姓名 字符型 10 管理车号 字符型 12 B 数据结构 数据结构 1=固定车，组成 车位编号，车辆颜色，车主姓名，车辆照片，车牌编号 数据结构 2=固 定车位，组成 是否在位，车位号，进入时间，离开时间 数据结构 3=自由车，组成 车牌号，进入时间 12 数据结构 4=固定车车主信息，组成 姓名，年龄，地址，车牌号，联系方式 数据结构 5=自由车位，组成 车牌号码，进入时间，收费标准，状态 数据结构 6=自由车位进出记录，组成 进入时间，离开时间，停车费用，免费车辆 数据结构 7=管理员，组成 工作号，姓名，管理车位 C 数据流 数据流 1=固定车进入停车场，固定车位，固定车，固定车主，组成 数据结构1，数据结构 2，数据结构 4 数据 流 2=自由车进入停车场，自由车，自由车位，自由车位进出记录，组成 数据结构 3，数据结构 5，数据结构 6 数据流 3=管理员管理，管理员，组成 数据结构 7 3，概念结构设计 设计 ： 联系图 (提供了表示实体型、属性和联系的方法，用来描述现实世界的概念模型。 构成 性和联系，其表示方法为： 实体型 (用矩形表示，矩形框内写明实体名；比如学生张三丰、学生李寻欢都是 实体。如果是弱实体的话，在矩形外面再套实线矩形。 属性 (用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来；比如学生的姓名、学号、性别、都是属性。如果是多值属性的话，再椭圆形外 13 面再套实线椭圆。如果是派生属性则用虚线椭圆表示。 联系 (用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（ 1 : 1， 1 : n 或 m : n）。 比如老师给学生授课存在授课关系，学生选课存在选课关系。如果是弱实体的联系则在菱形外面再套 菱形。 得到以上数据项和数据结构以后，就可以设计出实际的数据库实体，以及他们之间的关系，为后边的数据库逻辑结构设计打基础。这些实体包括各种具体信息，通过相互之间的作用形成数据的流动。此课程设计选题管理系统包含以下实体：固定车，固定车位，固定车车主，自由车位，自由车，进出记录，管理员 固定车 车位编号 车牌编号 车辆颜色 车主姓名 车辆照片 14 固定车位 是否在位 进入时间 离开时间 车位号 车主信息 姓名 年龄 车牌号 地址 联系方式 自由车 车牌号 进入时间 15 自由车位 车牌号码 进入时间 状态 收费标准 进出记录 进入时间 离开时间 停车费用 免费车辆 管理员 工作号 姓名 管理车位 16 固定 车位 车位号 是否在位 离开时间 进入时间 固定车主 固定车 姓名 年龄 地址 联系方式 颜色 车位编号 车牌号 车辆照片 用 固定车 车牌号 车辆照片 颜色 放置 17 自由车位 进出记录 车牌号 状态 收费标准 进入时间 离开时间 免费车辆 停车费用 记载 管理车位 自由车位 管理员 管辖 车牌号 状态 收费标准 工作号 姓名 管理员 进出记录 管理车位 工作号 姓名 进入时间 离开时间 停车费用 免费车辆 记录 18 固定车位 固定车 固定车车主 车位号 是否在位 放 置 车牌号 车辆照片 颜色 用 姓名 年龄 地址 联系方式 19 管理员 进出记录 自由车位 管理车位 工作号 姓名 进入时间 离 开 时间 停车费用 免费车辆 车牌号 状态 收费标准 记 录 管辖 记载 20 固定车 固定车位 固定车主 管理员 颜色 车牌号 车辆照片 车位号 是否在位 姓名 年龄 地址 联系方式 管理车位 工作号 姓名 用 放置 管理 21 固定车位 管理员 自由车位 进出记录 车位号 是否在位 管理车位 工作号 姓名 车牌号 状态 进入时间 离开时间 免费车辆 停车费用 收费标准 管理 管辖 记录 记载 22 说明：固定车与固定车主为 1： 1 固定车与固定车位为 1： 1 固定车位与管理员为 n: 1 自由车位与管理员为 n:1 进出记录与自由车位为 1 ： 1 管理员与进出记录为 1： m 固定车 固定车位 固定车主 管理员 自由车位 进出记录 颜色 车辆照片 姓名 年龄 地址 联系方式 收费标准 工作号 姓名 管理车位 车位号 是否在位 进入时间 离开时间 停车费用 免费车辆 放置 用 记载 管理 记录 管辖 车牌号 状态 车牌号 23 4,逻辑结构设计 向关系模式转换 关系实际上就是关系模式在某一时刻的状态或内容。也就是说，关系模式是型，关系是它的值。关系模式是静态的、稳定的，而关系是动态的 、随时间不断变化的，因为关系操作在不断地更新着数据库中的数据。但在实际当中，常常把关系模式和关系统称为关系，读者可以从上下文中加以区别。关系模式可以形式化地表示为： R（ U， D， F） R 关系名， U 组成该关系的属性名集合， D 属性组 U 中属性所来自的域，性向域的映象集合， F 属性间的数据依赖关系集合。 最多 固定车（ 车牌号 颜色 车辆照片） 固定车位（ 车位号 状态） 固定车主（ 姓名 年龄 地址 联系方式） 自由车位（ 车牌号码 状态 收费标准 ） 进出记录（ 进入时间 离开时间 停车费 用 免费车辆 ） 管理员（ 工作号 姓名 管理车位） 管理（ 工作号 车位号 ） 记载（ 车牌号码 进入时间 离开时间 停车费用 免费车辆 ） 管辖（ 车牌号码 工作号 ） 记录（ 工作号 进入时间 离开时间 停车费用 免费车辆 ） 24 最少 固定车（ 车牌号 颜色 车辆照片） 固定车位（ 车位号 状态） 固定车主（ 姓名 年龄 地址 联系方式 工作号 ） 自由车位（ 车牌号码 状态 收费标准 工作号 ） 进出记录（ 进入时间 离开时间 停车费用 免费车辆 工作号 ） 管理员（ 工作号 姓名 管理车位） 记载（ 车牌号码 进入时间 离开时间 停 车费用 免费车辆 ） 据模型优化 1、确定数据依赖 2、对于各个关系模式之间的数据依赖进行极小化处理，消除冗余的联系 冗余数据和冗余联系容易破坏数据为的完整性，给数据库维护增加困难，应当予以消除。经过规范化理论得出，原关系模式之间的数据依赖已经达到极小化，没有冗余的联系，消除冗余的 称为基本 3、按照数据依赖的理论对关系模式逐一进行分析，考察是否存在部分函数依赖，传递函数依赖，多值依赖等，确定各关系模式分别属于第几范式。 4、按照需求分析阶段得到的处 理要求，分析对于这样的应用环境这些模式是否合适，确定是否要对某些模式进行合并或分解。 根据需求分析阶段系统的功能分析，这样的应用环境，这些模式可以完成包括消费者信息管理，预订信息管理，成本核算管理，审查工作，库存管理这些模块的要求，分析结果中可在设计用户子模式中对不同级别的用户定义不同的 化后的关系模式 固定车（ 车牌号 颜色 车辆照片） 固定车位（ 车位号 状态） 固定车主（ 姓名 年龄 地址 联系方式 工作号 ） 自由车位（ 车牌号码 状态 收费标准 工作号 ） 进出记录（ 进入时间 离开 时间 停车费用 免费车辆 工作号 ） 管理员（ 工作号 姓名 管理车位） 记载（ 车牌号码 进入时间 离开时间 停车费用 免费车辆 ） 25 计数据库表 数据名 数据类型 长度 允许空 固定车车牌号码 0 否 固定车进入时间 0 否 固定车车位编号 0 否 固定车主姓名 0 否 年龄 0 否 地址 0 否 联系方式 0 否 管理员管理车位号 0 否 姓名 0 否 工作证号 0 否 自由车位车牌号 0 否 自由车位进入时间 0 否 离开时间 0 否 停车费用 0 是 计用户子模式 关系模式题库（固定车，固定车位，固定车车主信息，自由车位，进出记录，管理员信息） 为固定车建立模式 题库 1（固定车，车牌编号，车位编号，车主姓名，年龄，地址，联系方式） 为自由车建立模式 题库 2（自由车位编号，进入时间，离开时间，费用） 为管理员建立模式 题库 3（管理员姓名，工作号，管理车位） 26 为固 定车建立视图 of 为自由车位建立视图 as 为自由车建立视图 as 管理员建立视图 s s 27 5，物理结构设计 创 建固定车信息表格 0) 0) 0),of 0),0),0) ); 创建固定车主信息表格 0)0),0),0),); 创建自由车信息表格 28 0), 0), 创建自由车位信息表格 0), 0),0),0) ); 创建管理员信息表格 s 0),0),0),0), 29 义视图 为固定车建立视图 of 为固定车主建立视图 as 自由车建立视图 as 30 为自由车位建立视图 as 为管理员建立视图 s s 引定义 固定车信息表按车 牌号升序建唯一索引 on 固定车车主信息表按姓名拼音第一个字母升序建唯一索引 on of 自由车车位表按车牌号升序建立唯一索引 on 31 自由车车位表按车牌号 升序建立唯一索引 on 管理员信息按姓名拼音第一个字母升序建唯一索引 on of 据查询 查询全体固定车辆的车牌号 询全体固定车辆的颜色 询全体固定车辆的车主姓名 of 查询全体固定车辆的车位编号 32 查询全体固定车车主的年龄 of 询全体固定车车主的联系方式 询全体固定车车主的地址 询全体固定车位的车位号 询全体固定车位的进入时间 33 查询全体固定车位的离开时间 询全体自由车的车牌号 查询全体自由车的进入时间 询全体自由车位的车牌号码 询全体自由车位的进入时间 34 查询所有管理员的工作证号 s 询所有管理员的姓名 询所有管理员的年龄 询所有管理员的所有管理车位 据更新 数据更新操作有三种：向表中添加若干行数据，修改表中的数据和删除表中的若干行数据。 入数据 数据插入语句 常有两种形式。一种是插入一个元组，另一种是插入子查询结果，后者可以一次插入多个元组 35 在固定车辆中插入一个元组 of 12345678 ,陈东，黑， 25) 在固定车辆车主中插入一个元组 吉 A ,李宏， 32，长春市延安大路 17 号七栋 ) 在固定车辆车位信息中插入一个元组 2