硕士论文--港口引航调度系统的设计与实现.doc

港 口 引 航 调 度 系 统 的 设 计 与 实 现 作作 者者 姓姓 名名 吉 林 大 学 分分 类类 号：号：TP* 单位代码：单位代码：1 0 1 8 3 研究生学号：研究生学号：200*53H* 密密 级：公级：公 开开 （以上为宋体加粗小四号字） 吉 林 大 学 硕士学位论文 港口引航调度系统的设计与实现港口引航调度系统的设计与实现 The design and implementation of port pilot scheduling system 作者姓名：作者姓名： 专专 业：业： 研究方向：研究方向：* 指导教师：指导教师：* 教授教授 培养单位：计算机科学与技术学院培养单位：计算机科学与技术学院 2015 年年 1 月月 港口引航调度系统的设计与实现港口引航调度系统的设计与实现 The design and implementation of port pilot scheduling system 作者姓名： 专业名称： 指导教师：* 教授 学位类别：软件工程硕士 答辩日期：2015 年 1 月 * 日 未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版 本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分 内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者 著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限） 。否则，应承 担侵权的法律责任。 吉林大学硕士学位论文原创性声明 本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的 研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的 研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作 的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 中国优秀博硕士学位论文全文数据库投稿声明 研究生院： 本人同意中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程的内容， 愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊（光盘版）电子杂志 社的中国优秀博硕士学位论文全文数据库投稿，希望中国优秀博硕 士学位论文全文数据库给予出版，并同意在中国博硕士学位论文评价 数据库和 CNKI 系列数据库中使用，同意按章程规定享受相关权益。 论文级别：硕士 学科专业：软件工程 论文题目：港口引航调度系统的设计与实现 作者签名：指导教师签名： 年 月 日 作者联系地址（邮编）： 作者联系电话： 摘摘 要要 港口引航调度系统的设计与实现港口引航调度系统的设计与实现 在四个经济特区中，天津经济区的作用逐渐明显，在这种情况下，天津港的建设 是本地区经济发展的重要一部分，随着信息化建设的兴起，港口信息化建设也逐渐受 到应有的重视， “天津港引航综合调度系统”的相关研究受到了天津市港航管理局的关注， 并进行了相应的研究。 笔者结合现实业务的需要和系统开发的要求，对天津港口引航调度系统进行了研 究与开发，进而使得天津港引航调度业务的信息化与数字化水平得倒显著的提高。引 航业务涉及到船代、引航员和引航站等主体，在日常生活中需要处理船舶动态及作业 动态、引航申请及审批和引航计划与排班等业务内容，同时也要管理船公司、引航员 和代理公司等主体。正是因为以上这些特点，本文设计的系统主要分为“船舶动态”、 “引航申请”、和“引航业务”以及“人员管理”，另外， “收费管理”、 “编码管理”、 “基本信息” 和“规则”以及“权限设置”同样属于该系统的重要组成模块。笔者在设计数据库的时候， 首先是整理、搜集和抽象相应的数据，进而设计系统的物理结构、逻辑结构和数据库 结构等。 本文首先设计了系统功能模块，为了保证本文的篇幅不至于过大，笔者选取了具 有代表性的模块进行介绍，同时使用 C#语言将这一系统在.NET 平台上实现。在以上 系统中，引航申报信息的接收是由引航申请模块实现的，基本上系统中的任何一个模 块中都涉及到查询功能，收费管理模块中引航费计算是其他模块没有的功能，这是本 文详细介绍的原因，鉴于本文中系统的其他模块的实现与设计是相似的，在此不再一 一论述。本文的最后一部分内容是测试与调试系统的功能，最终开发出天津港口引航 调度系统。 本文的研究具有重要的现实意义，能够促进“天津港引航综合调度系统”项目的研 究。笔者设计的系统，能够使天津港引航的管理与作业得倒明显的改善，进而使得天 津引航站的管理使用新的管理理念，积累重要的经验，能够促进天津港的信息化建设。 关键词：关键词： 港口；引航管理；数据库；港口；引航管理；数据库；.NET 平台；平台；C# Abstract The design and implementation of port pilot scheduling system In the four special economic zones, the Tianjin Economic Zone role gradually obvious, in this case, the construction of Tianjin port is an important part of economic development in the region, with the rise of information construction, the port informatization construction has gradually been given due attention, “the related research of Tianjin harbor pilotage comprehensive dispatching system“ by Tianjin waterway administration attention, and carry out the corresponding research. Combining the practical business needs and system development requirements of Tianjin port pilotage scheduling system is studied and developed, which makes Tianjin harbor pilotage service scheduling information and digitization level fell significantly improved. Pilotage business related to shipping, pilot and pilot station and other subject, need to deal with the ship dynamic and dynamic, pilot job application and approval and pilot plan and scheduling business content in daily life, but also to the management of shipping companies, such as the main pilot and Proxy Companies. It is precisely because of these characteristics, this paper designed the system mainly divides into “the ship dynamic“, “pilot application“, and “pilotage“ and “personnel management“, in addition, “management fees“, “code management“, “basic information“ and “rules“ and “permissions“ also belong to the system the key module. The author in the design of database, the first is sorting, collecting and abstract the corresponding data, and then design the system physical structure, logical structure and database structure. Firstly, the design of the system function module, in order to ensure the space of this article is not too large, the author selected representative modules are introduced, at the same time, this system is implemented in.NET platform using C# language. In the above system, pilot to declare the information received by pilot application module, the basic no one module in the system are related to the query function, charging management module in pilotage calculation is the other module has no function, this is the reason is introduced in detail in this paper, in view of the design and Implementation of other modules in this paper the system is similar, this is no longer the one one exposition. The last part of the paper is to test and debug the system function, the ultimate development of Tianjin port pilotage scheduling system. This article has the important practical significance of the research, to promote the study of Tianjin harbor pilotage integrated scheduling system “project. The system designed by the author, can make and operation have to back the obvious improvement of Tianjin harbor pilotage management, which makes Tianjin pilot station in the management and use of new management ideas, accumulate important experiences, can promote the informatization construction of Tianjin port. Key words: port; Pilot management; Database; T platform; C # 目 录 第 1 章 绪 论1 1.1 研究背景.1 1.2 国内外港口信息化发展现状.1 1.2.1 国外港口信息化发展现状.1 1.2.2 国内港口信息化发展现状.2 1.3 研究内容及章节安排.3 第 2 章 业务需求和技术分析1 2.1 引航业务.1 2.2 引航管理现状.1 2.3 引航管理需求.2 2.4 技术分析.2 2.4.1 C/S 结构与 B/S 结构2 2.4.2 .NET 开发平台 .3 2.4.3 C#.4 2.4.4 ORACLE 数据库 5 2.5 本章小结.6 第 3 章 系统设计1 3.1 项目总体方案.1 3.2 港口引航调度系统架构.2 3.3 功能模块设计.3 3.3.1 功能模块总体设计.3 3.3.2 引航申请模块.5 3.3.3 船舶动态模块.7 3.3.4 收费管理模块.11 3.4 数据库设计.15 3.4.1 選辑结构设计.15 3.4.2 物理结构设计.18 3.4.3 数据库表结构设计.19 3.5 本章小结.22 第 4 章 系统实现1 4.1 软件开发环境.1 4.2 系统登录及主界面.1 4.3 引航申请模块.3 4.4 船舶动态模块.5 4.5 收费管理模块.9 4.6 本章小结.15 第 5 章 总结与展望1 5.1 本文总结.1 5.2 对未来工作的展望.1 致 谢1 参考文献1 第 1 章 绪 论 0 第第 1 章章 绪绪 论论 1.1 研究背景研究背景 国家在 2008 年 1 月已经批准了天津经济区发展规划 ，建设天津经济区已经成 为国家战略的重要组成部分。经过这些年的发展，天津经济区已经获得了一定的发展， 天津港的发展也正在加快，全球航运市场在 2012 年以后发展比较缓慢，但是，天津港 吞吐量却是有少量的上扬，这是突破性的发展。港口吞吐量在今年第一季度是逐渐增 长的，这主要是由于雨雾天气、春节假期和经济下行等因素的影响，港务集团在本季 度完成了 2472.61 万吨的吞吐量，获得了 8.19%的增长率1。 天津港航运条件在这些年已经获得了很大的完善，沿海经济的发展也使得航运的 信息化具有很大的必要性。可是，天津港的三个港口仍然缺少引航管理系统，电话、 传真和人工记录仍然是引航管理主要采用的方式，不仅需要比较高的管理成本，同时， 具有比较低的管理效率。航运的发展已经催生了港口的信息化建设，并在此基础上对 “天津港引航综合调度系统”进行开发。在建立这一系统的基础上，船舶引航的安全 水平与能力得到显著的改善，引航工作的效率也会得到明显的改善，从而使用现代的 管理理念来管理天津引航站，使动态管理成为可能。 1.2 国内外港口信息化发展现状国内外港口信息化发展现状 作为港口生产的重要程序，引航调度是国家主权维护的基本要求，通过引航调度， 能够对码头和船舶的安全性具有重要的作用，同时，也可以对船舶交通秩序进行维护。 所以，船舶引航安全受到很多国家的重视与关注2。 1.2.1 国外港口信息化发展现状国外港口信息化发展现状 作为海运、陆运和空运一体化建设的重要一部分，国外港口引航信息化收到比较 多的研究，同时还取得了比较大的研究成果。作为欧洲的门户，鹿特丹在欧盟与荷兰 的货物运输中具有重要的作用，这些港口已经建立了具有信息化的国航运信息服务系 统(RIS) 与国际运输信息系统(International Transport Information System，INTIS)，鹿特 丹港是该系统的基地，INTIS 网络输送海关、港务局和运输公司等业务中需要的数据。 第 1 章 绪 论 1 鹿特丹港目前为止具有更大的信息传输范围，这主要是由于其具有国家级的信息服务 平台(Port-base)等信息网络，使国际铁路运单、运输指令和装运通知等的服务效率得到 显著的提高3。 作为信息化发展的重要标志之一的新加坡港，的建设要追溯到上个世纪 70 年代初， 为了使码头工作的业务效率得到显著的改善，新加坡港务局逐渐使用了程序系统，对 服务标准进行完善，进而满足客户的更大需要。港口信息系统(PORTNET)在 1984 年逐 渐建立起来，已经具有了 1200 多家的企业用户，已经和世界上很多港口建立了 EDI 联系。新加坡贸易局和新加坡港务局在 20 世纪末共同设计了海运信息系统 MAINS， 通过该系统，无论是货运代理商、航运公司，还是监管机构与贸易商都可是通过电子 交换标准来统一使用文书，这是货运单证流处理的信息系统出现的标志。互联网通讯 的水域出现在 2008 年 3 月份，处于这一水域的轮船，能够通过宽频网络接收最新航海 数据与电子航运图，同时，还可以对文件进行接送，这是新加坡海港成为规划目标 “智慧港”(WISEPORT)的标志。 韩国同样比较重视港口的信息化建设，处于该地区的所有港口基本上都是用相同 的港口信息系统。釜山港在上世纪末第一次使用了 EDI 技术，鉴于这一技术的先进性, 很多港口也相继使用了这一技术。另外,釜山新港在原有研究的基础上还想建设适合自 身需要的 PORT-MIS 港湾运营信息系统,进而成为东北亚国际物流中心港湾，这一系统 的建立,能够保证通过这一地域的交纳税费、船舶港口登记和货物出入港口等业务能够 实现自动化4。同时，釜山港通过 IFID 电子追踪系统，能够对装卸、运输和出入港口 等信息进行跟踪，这是其在港口建设中的优势之一。 1.2.2 国内港口信息化发展现状国内港口信息化发展现状 鉴于港口建设在海运运输中的重要作用,我国也逐渐重视了港口信息化建设,通过这 些年很多部门的共同努力,数字化管理已经成为很多港口在完成引航业务中比较熟练的 一项技术。上海港引航站在 1997 年对“引航生产管理信息系统”进行了设计与研发,这 是该港口信息化建设的开始，进而使费收引航调度和引航管理的自动化成为可能。上 海港在 2001 年第一次使用了 GPS-GSM，进而使得通过电子设备来定位船舶的位置成 为历史。 “上海港引航生产安全监控系统”出现在 2006 年，从而使引航管理中使用了 海事管理中的船舶监控的理念，从而使引航管理中的管理手段得到显著的改善,也使管 理具有更高的信息化水平5。 引航信息化建设同样引起了青岛港的重视,该港口在上个世纪 90 年代初就开始逐渐 实现了信息化建设。青岛港在 1997 年底就已经建设了“EDI 中心”,具有了先进的硬件 与软件设施, 青岛港引航站在 2010 年就开始建设青岛市引航基地,在 2010 年就已经成 第 1 章 绪 论 2 功被使用了 23400 艘次，获得了 7.4%的增长；同时还停泊了 8674 艘次的 200 米以上 大型船舶,和去年相比,增长了 14%。青岛港也是在我国范围内第一次建立船舶动态监控、 引航与交通艇管理和 GPS 平台于一体的导航监控体系，进而使得生产系统能够直接联 系到船期预报，从而使得船舶监控引航员和生产系统的联系变得很协调，已经和世界 先进水平相媲美。 长江引航中心同样得到相关部门的重视，虽然起步比较晚,但是发展速度却比较快, “率先在全国引航系统实现引航管理现代化”在 2004 年已经成功地建立了，同时还制定 了相应的战略目标。在有关部门的努力下,引航服务与引航管理已经逐渐实现了信息化， 使引航成本得到明显的降低，从而使引航的港口效率与安全率得到显著的提高。深圳 港引航站设计的“引航动态监控及管理系统” ，使用了先进的技术,具有了比较大的规模。 该系统包括 VTS 监控系统与 CCTV 电视监控系统等五部分，我国已经将很多资金投资 于大屏幕显示系统。 1.3 研究内容及章节安排研究内容及章节安排 结合天津市港航管理局引航业务的具体实际与引航信息化建设的构想，笔者对“天 津港引航综合调度系统”的子系统“天津港口引航调度系统” 进行了设计与研发6。 笔者结合项目进程总结与分析了天津港引航调度的现状，在对系统实现目标进行 分析的基础上，详细设计了系统的数据库与主要功能模块，进而设计了天津港口引航 调度系统7。本文主要具有以下的章节： 第一章是本文的绪论。对国内外港口信息化发展现状与课题背景进行论述，介绍 了课题的相关研究和研究内容。 第二章的主要内容是业务需求和技术分析。对天津港引航管理现状与引航业务流 程进行简要的介绍，在介绍了系统开发需求的基础上分析与阐述了相关研究的技术与 理论。 第三章的主要内容是系统设计。将项目总体方案作为出发点，对系统网络结构与 系统功能进行了分析，设计了系统的主要功能模块；设计数据库的物理结构、逻辑结 构和数据库表结构的前提下设计数据库。 第四章的主要内容是系统实现。主要对软件开发环境与功能模块进行详细的介绍， 并介绍了系统主要模块的算法与主要代码。 第五章的主要内容是总结与展望。主要对本文的主要工作进行总结,同时展望了本 研究以后的研究方向与研究内容。 第 2 章 业务需求和技术分析 0 第第 2 章章 业务需求和技术分析业务需求和技术分析 2.1 引航业务引航业务 作为港口生产的首要程序，船舶引航关系到船舶安全、交通秩序和码头安全。船 舶引航的要求随着船舶种类的不同而具有一定的区别，根据我国的法律制度，进出港 口的外籍船舶必须引航，同时要选择我国的公民来作为引航员，通过这样的方式，我 国的引航权得到维护8。 引航业务主要含有船舶代理、引航站、引航员和船舶等主体。船舶具有引航的需 要是引航业务流程的第一步，船方委托船舶代理向引航站提出引航船舶的申请，船舶 代理将基本资料提供给引航站，申请船舶引航；引航站按照船舶基本资料、引航申请 和引航员状态，将引航员调度到船舶；引航员结合调度指令，在特定的地点与时间来 引航某一船舶；一旦完成了引航，船长向引航员签发引航确认表，引航站要从引航员 处收取确认单；引航站凭借此单缴纳引航费用。图 2.1 展示了引航业务流程。 船舶代理 引航站 引航员船舶 1.需要引航 2.申请引航 3.调度引航员 4.银行船舶 5.确认引航 6.递交确认 7.结算费用 8.缴纳费用 图 2.1 引航业务流程 2.2 引航管理现状引航管理现状 天津港主要分成东疆（发展中） ，南疆，北疆。北疆主要是装卸件杂货和集装箱， 南疆主要是装卸散货。天津港也可以叫新港，天津新港，其实都是一个地方。 第 2 章 业务需求和技术分析 1 2.3 引航管理需求引航管理需求 笔者在系统需求分析与调研的基础，同时按照天津市港航管理局的实际情况， “天 津港引航综合调度系统”9的建设能够实现以下几个目标： 1、通过在北疆、南疆、东疆建立 AIS 基站，进而使 AIS 网络覆盖到所有的港口。 2、为了使实时监控船舶成为可能，要将以电子海图为基础的船舶动态监控系统设 计出来，可以提高船舶航行的安全性，主要是通过重点监控与跟踪引航船舶。 3、为了使引航的效率与管理水平得到显著地提高，港口引航调度系统的开发具有 重要的现实意义，进而使引航调度业务的数字化、信息化管理成为可能。 4、引航应用系统的开发有人能够使银行的效率与安全性得到提高，船舶动态信息 来源是船载 AIS，该系统的运行环境是便携式电脑，从而使引航员能够获得各种引航 功能。 2.4 技术分析技术分析 2.4.1 C/S 结构与结构与 B/S 结构结构 作为主流的软件体系结构,C/S 结构与 B/S 结构已经获得了广泛的使用。C/S 结构 是在上个世纪 80 年代末出现的一种软件系统体系结构,通过这一结构,服务器与客户端 能够被连接起来，客户端在对很多工作进行处理,能够被提交到应用程序服务器与服务 器,进而能够使客户端的处理能力得到显著的提高，同时,也可以显著地改善客户端的响 应速度。尽管服务器的种类是不同的,但是,这些服务器都具有相同的比本架构10。 C/S 结构意图具有缩放(scaleable)的架构，服务器软件能够在专用商业计算机上使 用。另外，客户端可以在很多应用程序中使用,还可以使用在工作站或者个人电脑中。 从结构的角度来说,B/S 结构和 C/S 结构具有一定的差别，相应的软件并不是客户 端起作用必须的，浏览器是这一结构起作用的必须软件。浏览器通过交互数据库与 Web 服务器,进而能够使其在不同的平台下起作用,系统的扩展方便。诸如 Sybase、Oracle 和 Informix 等大型数据库将会安装在服务器端，同时配备高性能计算 机。 B/S 结构的使用使客户端工作得到明显的简化，Internet 技术的兴起也催生了这一 技术的发展，鉴于这一结构经常完成重要的服务器端工作，因此，为其配置高性能的 服务器就比较重要了。 和 B/S 结构不同，C/S 结构不利用外网环境，客户端的安全性与速度都比较高； 第 2 章 业务需求和技术分析 2 B/S 结构的共享性与分布性要更强,具有比较低的开发与维护成本。为了使系统的安全 性得到显著的提高,本项目结合系统与业务的特点,使用 C/S 和 B/S 相结合的方式，使系 统的作业时效更高11。 2.4.2 .NET 开发平台开发平台 .NET 开发平台主要是由.NET 集成开发工具与.NET 框架等组成。作为开发平台的 基础,.NET 框架主要含有框架类库、公共语言运行库。.NET 集成开发工具主要涉及到 Visual Studio.NET 集成开发环境与.NET 编程语言，应用程序的测试与开发主要是由 Visual Studio.NET 集成开发环境提供的，.NET 编程语言主要是由 Visual C+Visual Basic 和 Visual am 组成的，这些语言能够用于应用程序的开发，图 2.2 展示了这一开 发平台。 ASP.NET VB VC+C#JScript 公共语言运行规范(Common Language Spccification) Web Forms Web Services Win Forms ADO.NET与XML类 基类库(Base Class Library) 公共语言运行库(Common Language Runtime) WindowsCOM+ Services Visual Studio.NET .NET开发平台 图 2. 2 .NET 开发平台 作为应用程序和 Web 服务配置、建立和运行的主要语言环境,.NET 框架的开发需 要使用 Microsoft 的新一代 Web 应用程序，是.NET 平台的关键部分。通过设计这一应 用程序，Internet 已经在很多应用程序中被使用，进而使.NET 应用程序的运行基础就 更强大了。 第 2 章 业务需求和技术分析 3 .NET 框架含有公共语言运行库与.NET 类库，作为.NET 的运行基础，公共语言运 行库是用户在系统执行的一个代理，它在要求严格的安全检查的同时，将核心服务提 供给用户，进而使代码运行具有更高的可靠性与安全性。作为运行库的基本原则，代 码管理也具有了广泛的运用。只有管理运行库的代码属于托管代码中的一种，非托管 代码就是除了上一种代码以外的其他代码12。类库是.NET 框架的其他的部件，通过这 一框架结构，用户可以对 ASP.NET 所提供的创新的应用程序进行开发，还能够对图形 用户界面与传统的命令进行开发。 2.4.3 C# 作为来源于 C+的语言，C#语言和 Java 的面向对象编程语言具有一定的相似性， 一方面其具有 Java 与 C+语言的精华，另一方面，其的设计也吸收了现代软件设计的 重要思想，其主要是一种面向对象的高级程序设计语言。和其他的计算机语言相比， 这种语言具有的语法是比较简洁的，更方便网络人员的使用，同时，也比较适用于程 序开发过程中的使用，具有比较明显的优势。 .NET 框架是 C#的语言体系的支撑，能够用于.NET 框架的开发，可以在分布式环 境中开发相应的组件，已经成为开发.NET 编程的主要语言。和其他的程序开发语言相 比，C/C+更加适用于桌面程序与底层程序的开发；PHP 等更多地适用于 Web 开发中； 但是，Web 应用程序、桌面应用程序和 RIA 应用程序的开发只能够使用 C#，具有比较 广的应用领域，也具有比较高的安全性13。 C#不仅能够提供面向对象的程序设计思想，另外，还能够使程序的编辑具有更加 合理的环境，已经收到很多企业的青睐。 C#能够在以下领域中得到应用：fetion (飞信)等的桌面应用程序，招商网上银行、 当当网等的 Web 应用程序和以江苏卫视、PPTV 和新浪财经为代表的 RIA 应用程序以 及智能手机应用。 作为微软以后研发的核心，.NET 的技术平台是 Visual Studio.TSIET。作为一个集 成环境，Visual Studio.NET 使应用程序的调试、创建和部署简化了。正是由于其具有 的开发工具，通过这样的方式，对桌面应用程序与 XML Web Service 等进行开发。 Visual C#与 Visual Basic 和 Visual C+的集成开发环境(IDE)是相同的，进而共享工具， 为问题的解决提供有价值的解决方案14。 C#语言已经得到几次的升级，微软 Visual Studio 2010 的推出也催生了最新版本 Visual C# 2010 的出现，可是，和其他几个版本相比， Visual Studio 2008 中的 Visual C# 2008 仍然被很多软件开发人员使用，通过比较 Visual C# 2008 与 Visual C# 2010， 二者之间没有比较大的差别，所以，笔者使用 Visual Studio2008 来完成本系统的开发。 第 2 章 业务需求和技术分析 4 2.4.4 Oracle 数据库数据库 作为关系数据库管理系统之一，Oracle 数据库已经在世界范围内得到广泛的使用， 能够为用户提供 SQL 语言的数据库，具有比较高的完整性与安全性。系统具有比较高 的使用灵活性与和多样化的特点，在世界范围内具有比较大的销量，已经被广泛的应 用于数据库的管理中。Oracle 数据库已经被各行各业中的政府、银行和企事业单位所 使用。作为关系数据库的一种，Oracle 数据库的服务器包括实例(Instance)与数据库 (Database)。从逻辑结构与物理结构两方面来理解数据库的结构具有重要的现实意义， 图 2.3 展示了 Oracle 的体系结构15。 Oracle数据库服务器 数据线实例 文件文件文件 进程/线程 进程/线程 进程/线程 SGA 图 2. 3 Oracle 体系结构概括图 Oracle 公司在 2007 年 7 月推出了 Oracle llg，和其他版本的关系数据库管理系统相 比，Oracle 数据库在应用领域具有的流行度是最高的，这一版本的数据库管理系统的 数据处理能力是最强的，另外，其同样具有很多自己独特的功能。关于 Oracle llg 的先 进性，根据 Oracle 公司的测试，其是该公司获得的认证级别最高的一款软件，其不仅 解决了程序编辑过程中遇到的挑战，而且也在很多方面进行了创新 16。 和 Oracle 公司其他产品相比，Oracle 数据库的质量是最高的，也具有最高的创新 性。这一款软件具有很高的速度与可靠性，使其能够成功地对所有的数据库进行管理， 已经广泛地应用于数据仓库、大数据和企业管理软件中，也正是以上这些原因，笔者 在本文中使用了 Oracle 数据库。 第 2 章 业务需求和技术分析 5 2.5 本章小结本章小结 引航业务流程是本章的主要内容，对天津港引航管理现状进行了分析，在对引航 管理需求进行明确的基础上，进而对系统在开发过程中使用技术的原因与相关技术的 特点进行了详细的介绍与分析。 第 3 章 系统设计 0 第第 3 章章 系统设计系统设计 3.1 项目总体方案项目总体方案 天津港引航综合调度系统包括南疆、北疆和东疆港口，南疆、北疆和东疆三个港 口的 AIS 收发站台链的建立具有重要的意义，三个港区内作业船舶动态信息、静态信 息和航次信息等信息的收集与存储能够使用 AIS VHF 通信链路与系统局域网来实现。 在对引航调度业务功能进行开发的基础上，全面地管理引航调度信息，也能够使引航 调度的管理水平通过一定的方式得到显著的提高。天津港引航综合调度系统是由引航 监控系统、船舶引航系统和港口引航调度系统组成的，图 3.1 展示了系统架构的示意图。 图 3.1 系统架构 根据上图，天津港引航综合调度系统的管理体制是两级管理体制，天津市港航管 理局监管引航综合调度系统，引航调度业务是由南疆、北疆和东疆三个港口负责的， 这些港口都通过一定的方式安装了引航监控系统。船舶引航系统利用 AIS-VHF 通过一 定的方式将信息传递给港口，已经广泛地应用于船舶上17。 第 3 章 系统设计 1 船舶引航系统：主要是被引航员使用。该系统的基础平台是电子海图，船舶动态 信息的来源是船载 AIS 为，引航应用系统的运行环境是便携式电脑，能够为引航元提 供相应的需求，从而能够辅助与指导引航的业务需求，使引航的效率与安全性得到显 著的提高。 引航监控系统：引航调度管理人员是这一系统的主要使用人员。该系统的应用基 础是 AIS 网络，其平台是电子海图(航道图)，进而能够实时动态监控南疆、北疆和东疆 三个港口水域的 AIS 船舶，和其他的系统相比，这一系统的显著特点就是其能够对引 航船舶进行监控，通过这样的方式，为船舶航行提供一定的安全保障。 港口引航调度系统：引航调度管理人员是这一系统的主要使用人员。使用该系统， 引航调度业务功能得到相应的开发，全面地管理引航调度信息，从而能够自动化地管 理引航员调度，使港口的引航调度管理水平与工作效率得到显著的提高与改善。本文 主要是设计“港口引航调度系统” ，并在此基础上实现系统的功能。 3.2 港口引航调度系统架构港口引航调度系统架构 鉴于天津港在改地区经济发展过程中的重要作用，港口引航调度系统的建设关系 比较大，通过这一系统的建立，船舶预确报管理、引航申请管理将会成为可能，还能 够实现制定引航作业计划、编制引航初始计划和引航计划管理等功能。 系统的结构模式是 C/S 结合 B/S 的混合网络结构模式，C/S 结构主要用于引航站与 港航局，这一结构，不仅可以准确地处理正确与重要的信息，而且能够保证系统具有 比较高的运行效率，也能够使系统具有比较高的保密性与安全性。Web 服务器(B/S 结 构)主要是用于发布社会发布的相关信息与新闻；另外，B/S 结构模式还能够使船舶代 理具有引航申请输入窗口，这主要是由于船舶代理位置是分散的。图 3.2 展示了系统网 络结构示意图。 港口引航调度系统能够实现与完成信息交换，主要表现在以下几个方面： 同船舶代理的数据交换：主要是指船舶预确报、引航申请和引航船舶作业计划信 息及反馈信息； 通过一定的方式将数据与调度指挥中心船舶交流：通过将诸如引航作业计划安排 反馈信息等传递给相应的部门，进而能够避免这些数据的多次传输； 实现数据在同码头作业区和港口调度之间的交换：在获得引航船舶作业反馈信息 的基础上对气象等信息进行获得。 第 3 章 系统设计 2 Internet Internet 数据存储 数据存储 数据管理 数据管理 Web服务器 Web服务器 B/S 客户端 （代理） B/S 客户端 （代理） C/S客户端（调度人员） C/S客户端（调度人员） 图 3. 2 网络结构 3.3 功能模块设计功能模块设计 3.3.1 功能模块总体设计功能模块总体设计 港口引航调度业务系统需要对很多情况进行综合处理，具有复杂的结构，笔者现 在结合港航管理系统的技术要求与引航管理局引航相关业务，按照如下的思路设计了 整个系统的模块。 整个系统包括船舶动态、引航申请和收费管理以及引航业务，另外，人员管理和 规则以及编码管理和权限设置同样属于整个系统的模块，另外，无论是引航业务，还 是权限配置都属于以上业务模块的内容，都具有一定的复杂性，又是由相应的子模块 组成。图 3.3 展示了系统功能结构。 引航申请单受理主要是由引航申请模块来实现的，通过这一模块，还可以监管与 查询引航申请； 船舶动态模块能够对管理船舶作业动态与泊位动态进行管理； 通过引航业务模块，用户能够对引航计划和排班通过一定能够的方式进行管理； 审核、结算和查询引航主要是由收费管理模块来实现； 管理引航员的信息主要是由人员管理模块来实现； 管理船舶、船公司和潮沙以及代理公司等主要是由基本信息模块来实现； 管理船舶类型、国家编码和贸易类型以及引航员文化程度等信息的编码是由编码 管理模块来实现； 管理引航收费规则与设置引航规则主要是由规则模块来实现； 第 3 章 系统设计 3 管理与设置用户、密码和菜单以及用户组和系统参数权主要是由限设置模块来实 现的18。 鉴于本文篇幅有限，笔者在本章中先详细地描述船舶动态模块、引航申请模块和 收费管理模块。 第 3 章 系统设计 4 引航 调度 系统 引航申请 船舶动态 引航业务 收费管理 人员管理 基本信息 编码管理 规则 权限设置 接收引航申请 船舶动态管理 引航申请审批 引航计划及排班处理 引航员排班队列设置 引航签证单 引航费计算 船公司信息 船舶基本信息 代理公司信息 码头泊位信息 潮汐信息 气象信息 拖轮信息 航段信息 国家编码 船舶类型 文化程度 引航员级别 贸易类型 作业类型 货物大类 货物类型 引航员信息管理 引航规则设置 引航收费标准 密码修改 用户组管理 用户管理 菜单管理 授权管理 重置权限菜单 系统参数 注销登录 港口调度设置 引航站设置 图 3. 3 系统功能结构 第 3 章 系统设计 5 3.3.2 引航申请模块引航申请模块 引航申请模块主要涉及到受理引航申请监管等方面的功能，另外，引航申请也属 于其的主要功能，因此，笔者将会通过以下的程序来完成相关的设计： 1、受理引航申请。主要是结合接收的网上申请信息与代理提供的纸面申请材料， 将引航申请信息录入到相应的模块中。 2、引航申请监管。主要是按照相应的查询条件，对审核处理状态、引航申请的任 务阶段和审核执行人员和执行时间等信息进行查询与实时监控；通过这一模块，能够 对管理人员处理申请单具体时间进行查询；各级管理人员根据引航操作规范和港口有 关法律法规审核委托人将船舶引航申请提交到相应的部门，同时对受理进行决定；审 核人员还要通过一定的方式确定审核人与审核状态等，同时，还要完成记录。 3、引航申请查询。通过 B/S 方式来显示处理后的引航申请，其主要是由处理的结 果、引航申请的基本信和不良记录船舶等信息；另外，这一模块也能够提供查询船舶、 代理和申请日期等。 “接收引航申请” 同样属于引航申请模块下的一个内容，主要包括 10 个数据表， 结合字段被分为“历史记录”与“引航申请”，进而新增、查询和修改引航申请，图 3.4 展 示了模块设计。 引 航 申 请 信 息 表 引 航 计 划 信 息 表 船 舶 基 本 信 息 表 代 理 公 司 信 息 表 引 航 站 信 息 表 贸 易 类 型 编 码 表 作 业 类 型 编 码 码 表 国 家 编 码 表 码 头 信 息 表 泊 位 信 息 表 引航申请模板 接收引航申请 引航申请历史记录 查 询 新 增 修 改 删 除 查 询 图 3. 4 引航中请模块设计 第 3 章 系统设计 6 一、界面设计 主页面：frm_apply_examine 编辑页面：frm_apply_examine_edit 图 3.5 展示了界面设计。 图 3. 5 引航中请模块界面设计 二、操作设计 1、引航申请信息管理页面 用户进入引航申请模块以后，系统将会出现引航申请信息管理页面。 在登录页面获取操作人所在的港口名称 ls_port_name 港口编码 ls_port_no 和用户名 第 3 章 系统设计 7 称(操作人)Is_operator 等基本信息。根据 ls_port_no 在引航站信息表 tb_station 中对引航 站编码送入变量 ls_station_no 进行获得。 2、引航申请信息编辑页面 在对引航申请进行添加与修改的时候，系统将会出现引航申请信息编辑页面。 (1)在执行插入操作时 引航申请编号：10 位标准字符根据以下的规则通过相应的方式组成的编号：时间 年月是这一编号的前 6 位，另外的 4 位则代表引航申请单顺序码，如果前 6 位是一致 的，后 4 位的最大值要加 1，不会出现空值，编号是 0 意味着：“引航申请编号不能为 空”，值送入变量 Is_agency_no。 代理公司：将代理公司信息表 tb_agency 中满足条件 tb_agency.port_no=ls_port_no 的船代编号+船代全称显放置在下拉列表中；并在下拉列表中选择船代编号送入变量 Isagencyno。 MMSI 号：由 9 位字符组成的编号，并且该号同样不能够存在空，空往往意味着： “MMSI 号不能为空”，值送入变量就是 Ismmsi。如果光标从该控件处移开，根据 ls_mmsi 在船舶基本信息表 tbvesselbase 中得到相应当记录，同时获得船舶编号对 应的变呼号、量 Isvesselno 和 IMO 号以及船籍(国家全称)。 鉴于载重吨、吃水和货物类型比较复杂，笔者在此不再一一叙述。 (2)在执行修改操作时 一般系统是不能够修改引航申请编号的，编码值送入变量是 Is_apply_no；根据 （1）设计与操作相应的属性值。 3.3.3 船舶动态模块船舶动态模块 引航申请中的动态信息可以现在在船舶动态模块中，通过这一模块，还能够保持 与修改引航信息，同时还能够管理预确报，按照以下的要求进行设计： 1、船舶预确报信息主要是被调度人员从船舶代理处获得，同时，其还能够结合书 面信息和电话的内容来修改预确报； 2、该模块能够准确地统计各代理公司船舶预确报； 3、修改 ETA 信息，同时进行相应的保存。一旦修改审核通过的引航申请，就要 对这些信息进行保存； 4、提示、记录和保存更改的信息就能够成为可能。 由于船舶动态模块具有 11 个数据库表和含有“船舶动态管理” ，能够将字段组成 “泊位动态”与“船舶动态”标签页，进而能够新增、查询和删除船舶动态19。另外，还 能够保证在完成这些操作的时候管理预确报，图 3.6 展示了模块设计。 第 3 章 系统设计 8 船 舶 动 态 及 作 业 信 息 表 泊 位 作 业 动 态 信 息 表 船 舶 基 本 信 息 表 引 航 计 划 信 息 表 代 理 公 司 信 息 表 港 口 调 度 中 心 信 息 表 引 航 站 信 息 表 作 业 类 型 编 码 表 国 家 编 码 表 泊 位 信 息 表 船舶动态模板 船舶动态管理 船舶动态泊位动态 查 询 新 增 修 改 删 除 查 询 码 头 信 息 表 删 除 图 3. 6 船舶动态模块设计 一、界面设计 主页面：船舶动态及作业信息(frm_vessel_forecast) 编辑页面：船舶动态信息编辑(frm_vessel_forecast_edit) 泊位作业动态信息编辑(frm_vessel_berth_dynamic_edit)