营运船舶数据库可行性分析报告.doc

YYCBK可行性分析报告第 11 页营运船舶数据库可行性分析报告（YYCBK）教学用文档内部资料版权所有2010年2月目 录一、背景、需求与目标21、项目背景22、系统需求23、实现目标3二、系统总体方案31、系统总体功能32、应用系统组成43、系统网络结构4三、技术路线51、运行平台52、开发工具53、报表处理54、关键技术5四、运行条件与开发进度71、运行条件72、开发进度7五、系统可行性7附件一：输出报表清单9附件二：船舶库结构10一、背景、需求与目标1、项目背景营运船舶是水路运输行业管理的基础对象，如何及时与准确地获得船舶拥有量信息及其变更情况，对促进水路运输行业管理和宏观调控及决策有重要的作用。当前，市州营运船舶都是以纸质档案或以单机或局域网应用系统进行管理，各自形成分块的信息孤岛，船舶信息之间没有联系也不能共享，不能真正反映船舶总体情况，不能掌握船舶的变更情况，导致船舶基础信息没有在行业管理中发挥更好的作用。为此，省交通厅2009年发文关于印发2009年公路水路运输量统计调查试行方案的通知，要求尽快建立一个全省联网的船舶数据库系统。为配合2008年的水路运输专项调查工作，我们研制开发了一个应用程序，建立了一个满足部省要求的全省船舶数据库。在2009年的水路运输量跟踪调查工作中，又进一步完善了该船舶数据库。但是，该软件主要为专项调查和跟踪调查服务，缺少有关报表汇总和船舶变更等功能，也不具备全省联网与数据共享能力。有用之处在于，该数据库较新、记录较全，可以作为本次建立船舶库的初始数据。2、系统需求1）建立一个满足部省行业统计需求的省三级（即省、市、县三级，这里县还包括县级市、县级区、独立设置机构的所，下同）共享的全省营运船舶数据库（以下简称船舶库，记为YYCBK）。统计报表清单参见本报告的附件一，船舶库结构参见附件二。2）转换市州2009年的跟踪调查船舶库记录到YYCBK中。3）按照谁录入谁维护的原则编辑与管理辖区内的船舶记录。4）按照辖区审核原则，省局可以审核全省的船舶与变更信息,市州可以审核全辖区的船舶与变更信息，县所可以审核全县的船舶与变更信息。5）登记船舶的年度审验与变更情况，按船检登记号唯一原则，查询船舶变更历史，包括过户到其它辖区的船舶变更与现状。6）省三级可以汇总部省船舶年报与月报、查询与汇总船舶及其变更信息、输出（打印/保存）船舶台帐和汇总报表，打印营运证、经营许可证、注销证等水路运输营业性证照。7）其它需求包括：用户帐号及权限管理、密码更新与找回、客户端软件自升级、数据传输加密等。3、实现目标1）建立一个省三级共享的、可以授权访问的营运船舶数据库。2）转换市州2009年的跟踪调查船舶库记录到新的YYCBK中，作为省三级船舶库的初始数据库，并进行必要的规范化。3）应用于省三级的、可自升级的客户端，该客户端通过Internet访问YYCBK，可以浏览、查询、编辑船舶信息，查询与登记船舶变更记录，输出部省报表和汇总结果，打印经营证照，审核本辖区船舶及其变更记录。4）客户端具有操作简便、界面友好、响应快捷等特点，支持弹出菜单、表格列点击排序、敏感数据操作警告、重要数据授权修改等，输出信息可以预览、打印或保存为Excel文件。5）加密通过Internet传输的数据（口令、船舶信息），操作口令定期强制变更、遗忘口令通过email找回等。二、系统总体方案1、系统总体功能根据前面的总体需求和目标，YYCBK的总体功能见图1。图1 系统总体功能1） 船舶与变更 浏览、录入、修改、删除营运船舶记录，登记船舶年审情况，登记船舶变更信息。2） 审核船舶 审核辖区内的船舶及其变更信息。3） 查询与报表 按多种条件查询船舶及变更记录，汇总与输出查询结果，汇总即时的船舶拥有量，汇总输出月度和年度报表，浏览报表汇总进度。4） 数据库转换 转换市州2009年跟踪调查船舶库到YYCBK中，审核市州及全省船舶库记录，首次使用时确认船舶的管辖单位。5） 系统管理 功能包括：管理操作帐号及帐号权限，制作授权修改钥匙，找回遗失密码，等等。2、应用系统组成根据总体需求和目标，YYCBK应用系统由三个独立的子系统组成，见图2。图2 应用系统构成1) 客户端子系统（YYCBK）：系统的核心软件，可以自升级版本，省三级用户使用它完成全部的船舶库维护、变更、查询、汇总等操作。2) 服务器端子系统（CBKWebService）：服务器端处理系统，直接访问YYCBK，是YYCBK与客户端之间的代理。3) 数据库转换子系统（CBKTransfer）：转换2009年跟踪调查船舶库到新的营运船舶库中，并检测转换后的数据的规范性。3、系统网络结构YYCBK应用系统的网络结构见图3。图3 系统网络结构服务器端由一台船舶数据库服务器和一台Web服务器构成，省三级用户通过客户端和Internet网访问Web服务器，后者直接与船舶数据库服务器交互。根据本系统的数据规模、用户数和访问频率，船舶数据库和Web服务器可以共用一台计算机。特别指出，Web服务器必须具有合法的IP地址，省三级用户可以通过Internet、HTTP协议和80号端口访问该IP地址的Web服务器。三、技术路线根据YYCBK总体需求和水路运输行业现状，结合我们的技术积累和成功项目，就YYCBK的开发工具、数据库管理系统、报表输出等方面，拟采取如下的技术方案。1、运行平台服务器和客户端的运行平台如下： 服务器端：采用Microsoft公司的2000/2003/2008 Server操作系统（自带IIS 5.0及以上版本的Web服务器），并安装免费的.NET Framework 2.0及以上版本的运行包，数据库管理系统选用Microsoft公司的SQL Server 2000或SQL Server 2005。考虑开发成本、营运船舶库大小和应用频率等，可以使用免费数据库管理系统，如：SQL Server 2005 Express Edition等。 客户端：采用Microsoft公司的Windows 2000/XP/2003/Vista等，需要安装免费的.NET Framework 2.0及以上版本的运行包和Office的Excel软件。2、开发工具采用当前优秀的.NET平台下Windows应用系统开发工具Visual C# 2005 Express Edition。该IDE是免费且主流的RAD（快速应用开发工具），有着丰富的成功案例和大量的免费第三方组件，是当今中小型系统的、通用的窗体应用系统开发工具之一，也是我们开发“公路交通量数据综合处理系统”、“营运车辆数据库”等软件的工具之一。3、报表处理YYCBK需要编制明细表、汇总表、月报表、年报表等。这些报表格式复杂、灵活多变。鉴于此，本系统将采用.NET下的Excel.Interop.dll库，直接制作Excel报表，可以满足各类复杂报表格式需求。4、关键技术本系统的技术主要体现在分布式处理技术、集中式数据库技术、系统安全技术等方面。1）分布式处理技术在Internet网络环境下，YYCBK采用当前主流的基于SOA架构的开放式分布处理技术WebService，客户端子系统通过普通的Internet网和HTTP/SOAP协议与Web服务器上的Web服务（CBKWebSerivce）交互。该技术基于HTTP协议和80号端口，不受常规防火墙限制。2）集中式数据库技术全省有近万艘船舶，按每年新增4000艘船舶或变更记录（40%比例估算），5年后船舶库记录总量为3万笔。按10个市州机构、100个县所机构估算，每个市州平均不超过3000条记录、县所不超过300条记录。如果记录大小为1K（按附件二初步估计，一个记录字段大小合计为0.6KB），那么10个市州需要下载30M的数据，100个县所也需要下载30M的数据。即，全部机构一次登录下载量为60M。显然，将船舶记录集中保存在服务器上，一般的服务器机器配置可以满足这种下载访问需求。3）系统安全技术系统将对登录口令、传输数据进行加密处理，具体方法如下： 新增帐号确认 按管辖权限，省局管理全省帐号、市州管理本辖区及县所帐号。新增帐号时，系统产生一个8位随机数字作为初始口令。另，操作者遗忘口令后，可以通过与帐号绑定的邮箱申请确认一个新口令。 认证与加密传输 口令经MD5加密后传到服务器，认证后服务器返回一个RSA公钥，接着客户端随机产生一个DES加密矢量，经RSA加密后发送到服务器，客户端与服务器的通信均使用该矢量加密，参见图4。此时，即使数据被第三方截获，也不能破解其内容。图4 帐号认证与加密传输 操作帐号分级 操作帐号的权限确定为五级：系统、管理、编辑、报表、查询：系统帐号具有顶级管理权限，可以做其它级的操作，该帐号只能是省级用户；管理帐号可以增加下级辖区的管理帐号、本级辖区的编辑、报表与浏览帐号，不能增加本级的管理帐号；编辑帐号可以浏览与更改记录，但不能查看报表；报表帐号可以查看报表与查询船舶记录；查询帐号只能查看船舶记录。系统规定，市州、县所只能有一个管理级帐号。四、运行条件与开发进度1、运行条件按照前面描述的网络结构和技术路线，船舶数据库运行的前天条件是：省局必须具备如下1）、2）、3）项基本条件，省三级用户必须具有如下第4）项条件：1）一个合法的公网IP地址；2）一个受防火墙保护的内部网，该网络可以通过Internet上网；3）一台可以用作服务器的计算机设备；4）市州、县所机构具有计算机设备并可以通过Internet上网。2、开发进度YYCBK需要三个月、分4个阶段完成调研、设计、开发、测试与培训等工作，时间安排如下：第一阶段：2010年2月。系统调研、需求分析与需求确认，相关设备购置和网络环境建设，系统分析与设计等；第二阶段：2010年3月。数据库构建、系统实现、跟踪船舶数据库转换，营运船舶库录入功能投入使用；第三阶段：2010年4月。集成测试，撰写操作手册，操作培训。月底，船舶数据库系统全部功能投入运行。五、系统可行性按软件工程规范和要求，从如下方面分析YYCBK的可行性：1）技术可行性本文中提出的技术平台、开发工具是当前主流与成熟解决方案常用的技术，有非常多的成功应用案例。特别地，该系统与我们研制并投入使用的“公路交通量数据综合处理系统”、“营运车辆数据库”具有相似的技术路线：省三级客户端通过Web服务访问远程服务器，传输数据经过DES加密、客户端可以自行升级、汇总输出报表，等等。2）经济与社会可行性本项目将共享全省营运船舶和变更信息、减少数据差错、显著提高工作效率，把人员从重复与琐碎的统计汇总中解脱出来，这些都将产生一定的经济效益和良好的社会效益。3）操作可行性目前，全省市州与县级航务管理机构都配备了计算机并联网，操作人员可以熟练使用计算机。经过适当的培训，可以掌握YYCBK的操作。4）法律可行性本项目采用Visual C# 2005 Express Edition开发工具和免费的或具有自主版权的操作系统和数据库管理系统，报表制作使用Excel.Interop.dll库。按前面的运行环境要求，客户端具有这些运行条件。因此，本项目技术方案不会涉及软件侵权等问题。综合上面的分析，本项目是可行的。附件一：输出报表清单表1 部省报表清单序报表名称表号编号期度说明1水路运输工具拥有量交行统8表C1年报/半年2滚装船、多用途船拥有量交行统8表补充表C2年报/半年统8表补充资料单独出表，便于出台帐3水上运输船舶增减情况表交行统8表附1表C3年报/半年4水上运输船舶按吨、客位分组表交行统8表附2表C4年报/半年5运输船舶名录交行统17表C5年报附件二：船舶库结构参考2008年全国公路水路运输量专项调查方案第三部分：水路运输量专项调查技术方案、交通信息基础数据元第5部分：船舶信息基础数据元，以及2008年10月交通运输部发布的交通运输综合统计报表制度、2009年10月发布的省航务统计报表制度，结合前面的总体需求和我省实际，给出了船舶库结构表2。表2 营运船舶数据库结构序数据项类型小数必填说明1船检登记号文本唯一识别一艘船2所有权登记号文本3船名文本4船舶类型文本客船、货船、驳船、拖船、渡船5燃料类型文本柴油、汽油、煤油、燃料油、其它、空6总吨整数总吨7净吨整数吨8载重吨整数吨，货船必填9车位数整数个10载客量整数客位，客船、渡船必填11集装箱位实数2位TEU，集装箱必填12主机功率实数2位千瓦，非驳船必填13建造年月整数199801、20001214改建年月整数199801、20001215船舶总长实数1位米16船舶型宽实数1位米17船舶型深实数1位米18满载吃水深度实数1位米19航速实数1位节20营运证号文本21营运证有效期日期22经营范围文本23管理机构编码文本24管理机构区划文本25最近变更类别文本新购增加、改建增加