[理学]阳茂营运综合分析系统的研究和实践.doc

阳茂营运综合分析系统的研究和实践摘要针对之前在阳茂路段的运营过程中，各营运部门积累的业务数据量大、数据的处理比较原始，且信息分散不利分析，不能为决策提供有效支持的特点，本文提出了研究建设高速公路营运综合分析系统，采用最新的软件开发技术、关系型数据库技术和网络技术，从数据采集、数据集中存放共享、数据分析等多个方面进行优化设计，以提高监控和收费业务数据的利用率和检索效率，满足高速公路快速发展的监控和收费业务的需求。本文进行了系统采用软件开发技术、软件架构的介绍说明，并结合系统运行界面截图对系统的设计原理和应用实现等进行了详细的阐述。关键词：营运综合分析系统、关系型数据库、数据采集、数据共享、数据分析AbstractDuring the operation process of Yang Mao expressway before, the business sector accumulated large amount of business data, data processing primitive, the negative dispersion of information and can not provide effective support for decision-making. According to such characteristics, this paper studies and constructs a system of expressways operation comprehensive analysis, using the latest software development technology, relational database technology and network technology, optimizing the system design from data collection, data sharing, data analysis and so on, improving operational control and charging efficiency of data utilization and retrieval to meet the rapid development of highway monitoring and charging business needs. This paper introduces the software development technology and software architecture of the system, and combined with the system running picture to illustrate the design principle and implement of the system in detail.Keywords: operation comprehensive analysis system, relational database, data collection, data sharing, data analysis1. 前言经调研，目前在阳茂路段的运营过程中，各营运部门积累的业务数据量大、数据的处理比较原始，且信息分散不利分析，不能为决策提供有效的支持。现在的监控室人员，所要登记的表格有40类之多。大多采用手工笔记的方式，也有部分记录在HOS系统，或是保存为EXCEL文件，存储方式不统一。当需要查阅时，必须询问登记人员告知存储位置再去人工检索，非常低效。且由于分散存储，造成数据二次加工整理的困难，形成数据登而不用、记而无用的尴尬局面。同样，在稽查队、票管等部门之间，日常的工作数据，都各自拥有，数据不能共享，有时出现重复工作步骤。需要交流或是上报的内容，大都以文件格式或纸质文档传送，效率不高。现有的收费系统中，对运营很有帮助的报表软件，在多年的数据积累后，反应速度下降，报表生成时间较长。并且，现在的报表，基本上运行在票管室，由财务人员使用，当上级部门有需要时，要求票管员打印上报，既不直接，也不直观。即使上级部门的电脑上安装报表软件，对于路段下众多的报表模板列表，也会显得无从选择。而且，在运营过程中，需要有更完善的报表来增强管理、提高效率、辅助决策，比如增加一些比数据报表更直观的统计图表。因此，基于目前存在的不足，急需根据当前的路段业务现状及功能需求和对未来业务发展的预期，研究开发新的报表统计和分析软件系统，以满足新形势下的业务需求。2. 营运综合分析系统的设计系统的功能目标主要是如下三部分：第一，营运信息管理。对于基础数据，集中录入、统一存放。基础数据包括收费原始数据、监控工作数据、营运管理的手工处理表单。第二，数据整合的目标。数据既可以来自现有软件的批量导入，也可以通过电脑录入的方式进到系统数据库。同时，系统中的数据，能自动接驳给其它系统，与现有系统无缝连接。第三，报表辅助决策。进入系统中的数据，经过整理加工、统计汇总，生成所需的报表作为决策依据。以上三部分，可简单归纳为：数据采集、数据共享、数据分析。针对系统功能的三个主要目标，系统的结构设计也分为三个主要的功能模块：数据采集、数据共享、数据分析。具体的功能在这三个大的模块内部进行细分。三个模块共同协作，实现系统的功能目标。系统的服务对象为三类人员：一线在日常工作中电脑记录原始数据的工作人员；一般对于录入信息进行复合查询和生成简单统计报表的管理人员；实时的全角度监视和辅助决策的宏观管理的中高级管理人员。2.1 系统架构设计系统的技术方案采用C/S与B/S模式相结合的方式。C/S模式的主要优点是交互性强，前台处理界面复杂，操作响应快，适合一线工作人员的数据录入及批量数据导入。B/S模式的主要优点是无需部署，访问简单，适合交互量小、操作步骤少的管理人员使用。系统中，对于和其它系统的数据接驳，根据其运行的网络位置、数据源、数据接口方式等，决定数据无缝连接时采用自动处理，还是人工导入的办法。比如收费网、监控网、办公网等与本系统能否跨网段连通，数据是否能从相关系统直接提取或转换利用等实际状况。系统充分考虑其扩展性，既要控制软件的复杂性，还要保持对业务复杂性的关注。当有多种业务处理模式时，可以通过配置或选择，按实际要求改变业务规则或切换运行模式。2.2 数据库设计数据库的设计实现方面，本系统使用了当前应用广泛、结构合理的关系型数据库，同时结合先进的数据表优化技术对系统存储的原始数据进行结构优化，采用数据挖掘技术对数据进行深层次的、各种维度的分析和统计。关系型数据库的具体特性如下：易于安装与管理；拥有强大的分布式事务处理功能，强大的多种数据源转换功能；具有可靠的备份/恢复功能；具有优良的行级锁处理能力和索引处理能力；良好的处理性能，保证业务能够快速完成；可靠性，保证系统能够的运行；安全性，保证用户的信息安全；支持XML，提供简便、多样、高效的开发接口。数据库表分类图2.3 系统功能模块设计系统功能模块设计分为三个大的模块：数据采集、数据共享、数据分析。系统功能模块图数据采集数据采集来源于数据调用、数据导入和手工录入三种形式。要采集的数据主要有收费系统的原始流水数据、收费部的拆分帐数据、监控人员的日常工作表格、稽查审核的违规视频片段或操作日志等证据资料、还有路政巡查工作记录。数据共享数据共享是通过手工导入或服务自动载入的方法，集成其它系统的信息；并且，也可以通过手工导出或服务自动转出的方式，将数据融入到其它系统中，使之数据在多个系统间共享。手工导入导出需要人工的干预，适合那些数据来源不固定，不能在已有系统中获得（或者操作的网络环境不能相通），由自己或同事从另一途径生成整理的资料数据。自动载入转出，由后台服务程序即时转换，适合数据来源固定，可在已有系统和本系统之间进行连接。数据分析数据分析是软件的既定算法模式，既考虑合理性，也兼顾灵活性。以报表方式呈现出来。3. 营运综合分析系统的实现3.1 应用拓扑图系统网络拓扑图系统通过收费系统数据库服务器的1433端口与收费系统数据库通讯，获取收费系统数据，3.2 应用实现3.2.1 数据采集收费系统的流水数据收费原始数据，主要是入口流水和出口流水信息，这是一切后续工作的稽查、整理、分析之依据。这两类流水数据，因为数据量极为庞大，从收费系统中一丝不苟的导入没有必要，因此以数据调用的办法，直接读取，即时使用。对于需要储存有价值的数据，可以从中截取有用部分、归纳有效内容，再导入现有系统。收费部拆分账数据在联网收费的情况下，尽管路段没有拆分账的权限。但是，路段的流水数据，可以进行本路段的现金拆分试算，得到拆分试算结果，可以和专营公司拆分结果进行比较。一旦出现账目不平衡的情况，能够较方便地找到数据原因。专营公司或是上级公司，拆分结果经常是每期一个Excel文件，不方便查询浏览。因此，可以将这样的拆分流水数据文件和对账表文件，导入到系统中。便于查找问题以及日后的统计分析。监控日常工作数据监控工作数据是指根据收费站上报的各种异常情况，监控对上报的各种信息进行登记管理，为了减轻繁重的监控登记工作，方案设计只对几个重要信息进行登记，重要信息一般为：车牌、事发时间、出口站、车道、卡号等。其他信息（一般不登记或可选择登记）将根据登记的信息，直接连接到收费数据库中查询获取，如此大大减少了监控登记的工作量。查询获得的信息与登记信息将组合成完整的信息进行存放，各种信息经过系统整理将实现集中存放。数据采集登记页面监控登记的数据非常多，可归纳为：值班日志、特殊事件、免费车、异常卡、废票、分流、交通事故、火灾事件等。3.2.2 数据共享手工导入在信息采集的各个录入功能界面，提供导入按键，选定要导入的文件（文本或表格文件），将其中的记录内容导入到系统中。要导入的文件可能来源于外部系统。自动载入信息采集的内容，除了可在系统提供的专有界面中录入或导入，也可以运行后台服务程序，根据其它系统能提供的数据要求，自动复制其内容。手工导出需要在其它场合应用的数据，而在本系统中存有的内容，可以选择数据，导出到文本文件、EXCEL文件或XML文件，通过相关系统的数据接口导入。自动转出从本系统中的数据分享给其它系统，如果网络互联互通，则可以采用后台服务程序，将其转换或复制过去。3.2.3 数据分析数据报表数据报表是指数据库表中原始数据，原原本本地输出，没有统计汇总的处理。汇总数据，在统计报表中体现。在生成数据报表之前，能够提供各种条件的选择，进行组合查询。原始数据有两大类：收费流水数据和监控登记数据。收费流水数据包括入口流水记录、出口流水记录。监控登记数据指上述的特殊事件、免费车、异常卡、废票、值班日志、分流登记、交通事故、火灾事件。免费车数据报表生成页面统计报表统计报表是在原始数据的基础上，按功能要求进行汇总统计所生成的。统计报表生成时，条件选择比较固定，大多只需进行简单的日期范围确认即可。车流量统计报表生成页面统计图表对于统计有比较的数据，通过折线图、柱状图、饼图等图形的方式直观反映车流量增长、收费额趋势、各车型占流量及收费额比例等。车流量增长，可以按自然年、月、日为依据，比较车流量在长期或短期内的一个增长趋势，或者将连续几年中的某一黄金周车流量的数据进行比较分析，用以预测未来某时间段的车流量，以便提前做好预案处理。车流量分析饼状图生成页面车流量柱状对比图4. 应用优势a.数据采集来源于数据调用、数据导入和手工录入三种形式。形式多样，减少了手工输入的工作量；b.信息集中存放。非常有利于信息的查询和分析，不会