（交通信息工程及控制专业论文）路局春运管理信息系统的设计与实现.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 摘要 随着我国经济快速发展，对铁路运输需求越来越大，加强铁路信息化建设水 平提高铁路运输能力变得更为重要。铁路春运管理信息系统是铁路运输信息化 建设的一个重要组成部分。铁路春运担负着超负荷的旅客运输任务，但到目前 为止，还没有一个专门的系统来管理这些数据，不能有效的进行共享，效率较 为低下。由此，如何建立一个较为完善的网络系统向铁路部门发布春运数据， 实现资源共享，使铁路部门能方便、快捷的进行春运数据的查询、检索、汇总、 报表上传，下载等工作，就成为本文重点考虑实现的目标。 本文围绕铁路春运管理系统建设的全过程，对开发方案的确立、系统的分析 设计、系统的实现进行了详细论述，主要包括了以下内容： 首先，对n e t 框架体系结构进行了详细的介绍，并对它的优势进行了阐述， 同时确定了a s p n e t 为系统的开发技术，确定了开发技术后，对与a s p n e t 结 合的最紧密的a d o n e t 数据库访问技术进行了重点讨论，系统的实现采用了基 于n e t 平台的三层体系结构。 其次，对系统进行了详细的需求分析，同时提出了系统的建设目标，搭建了 系统的开发环境，制定出系统实现的技术方案，绘制了系统的数据流图，并在 此基础上完成了系统的b s 体系三层结构的框架和各个子系统的功能以及系统 数据库的设计。并在系统的关键技术实现部分进行了探讨。 在此基础上，对系统的安全进行了设计，并从用户密码保护、安全日志、数 据库安全三方面做了详细论述。 最后，对本文所做的工作进行总结，并对系统存在的问题以及下一步建设进 行展望分析。 关键词春运；数据库：n e t ta s p n e t , a d o n e t 西南交通大学硕士研究生学位论文第l f 页 a b s t r a c t i t sm o r e i m p o r t a n tt or a i s et h ec o n s t r u c t i o nl e v e l so fi n f o r m a t i o no fr a i l w a ya n d i t st r a n s p o r t a t i o nc a p a b i l i t yw i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fo u re c o n o m ya n dm o r e a n dm o r e r e q u e s tf o rr a i l w a yt r a n s p o r t a t i o n t h em a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mo f r a i l w a yc h u n y u nt r a n s p o r t a t i o n i sa ni m p o r t a t i o nc o m p o s i t ei nc o n s t r u c t i o no f i n f o r m a t i o no fr a i l w a yt r a n s p o r t a t i o n r a i l w a yc h u n y u nt r a n s p o r t a t i o nt a k e so nt h e t r a n s p o r t a t i o nm i s s i o no fo v e rb u r d e np a s s e n g e r s h o w e v e r , 埘ln o wt h e r e sn o s p e c i a ls y s t e mt om a n a g e rt h ed a t at os h a r ee f f i c i e n c yi sr e l a t i v e l yl o w t h e r eo u t ，t h e k e ya i mt h i se s s a yt r i e st or e a l i z ei sh o wt oc o n s t r u c tar e l a t i v e l yp e r f e c tn e ts y s t e m t or e l e a s et h ed a t ao fc h u n y u nt r a n s p o r t a t i o nf o rr a i l w a yd e p a r t m e n tt or e a l i z e r e s o u r c e ss h a r e ，t om a k et h er a i l w a ys e c t o r sc o n v e n i e n t l ya n dq u i c k l yc a r r yo nt h e w o r ko f q u e r y i n g , s e a r c h i n gc o l l e c t i n g , r e p o r t i n gf o r m sa n dl o a d i n g s u r r o u n d i n g t h ew h o l e p r o c e s s o fc o n s t r u c t i o no f r a i l w a yc h u n y u n t r a n s p o r t a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m , t h e e s t a b l i s h m e n to fe x p l o i t a t i o n p r o j e c t , a n a l y s i sa n dd e s i g no fs y s t e ma n dt h er e a l i z a t i o no fs y s t e ma r ed e t a i l e dd i s c u s s e d a n di tp r i m a r i l yc o n c l u d e st h ef o l l o w i n g f i r s t l ys y s t e m a t i c a lc o n f i g u r a t i o no fn e t f r a m e w o r ki sp a r t i c u l a r l yi n t r o d u c e d a n di t s s u p e r i o r i t yi se x p o u n d e d , s i m u l t a n e o u s l ya s e n e ta st h ee x p l o i t a t i o n t e c h n i q u ei sd e f i n e d 。a f t e r t h a tt h ea c c e s s i n g t e c h n i q u eo fa d o n e td a t a b a n kw h i c h i sm o s tc l o s e l yc o n n e c t e dt oa s e n e ti sp r i m a r i l yd i s c u s s e d t h er e a l i z a t i o no f s y s t e me m p l o y st h r e e l e v e l ss y s t e m a t i c a lc o n f i g u r a t i o n sb a s e do nn e t l e v e l s e c o n d l yt h er e q u e s to fs y s t e mi sd e t a i l e da n a l y z e da n dt h ec o n s t r u c t i o nt a r g e t o fs y s t e mi sa d v a n c e d , j o i n t l yt h ee x p l o i t a t i o ne n v i r o n m e n to fs y s t e m b e i n g c o n s t r u c t e d , t h et e c h n i q u ep r o j e c tf o rs y s t e mr e a l i z a t i o nb e i n gf o r m u l a t e d , a n d s y s t e m a t i c a lg r a p ho fd a t as t r e a mb e i n gp r o t r a c t e d b e i n gb a s e du p o nt h i st h ed e s i g n o ff r a m e w o r ko fs y s t e mo ft h r e e l e v e lc o n f i g u r a t i o no fb ss y s t e ma n df u n c t i o no f e a c hs u b - s y s t e ma n ds y s t e md a t a b a n ki sc o m p l e t e d t h ek e yt e c h n o l o g yi nt h ep a r t o fs y s t e mw h i c hi sr e a l i z e di si n v e s t i g a t e d b a s e do nt h a tt h es y s t e m s e c u r i t yi sd e s i g n e da n dt h em e a s u r e m e n to fs y s t e m s e c u r i t yi sd e t a i l e dd i s c u s s e df r o mt h r e ea s p e c t s ：u s e r sc i p h e r sp r o t e c ts a f el o ga n d 西南交通大学硕士研究生学位论文第l fl 页 d a t a b a n ks a f e t y f i n a l l yt h et a s ki nt h i se s s a yi ss u m m e du pa n dt h ep r o b l e me x i s t e di ns y s t e m a n dn e x t s t e pc o n s t r u c t i o ni se x p e c t e d k e yw o r d s ：c h u n y u n ；d a t a b a s e ；n e t ；a s p n e t ；a d o n e t 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 1 1 论文的选题背景 第一章绪论 铁路是我国国民经济的大动脉，连接着社会经济系统中的各行各业。我国铁 路行业的各级调度指挥部门既要进行频繁的计划、组织与协调工作，又要及时、 准确地发布指挥命令；既要进行浩繁的信息处理工作，又要考虑动态变化的环 境影响和各种随机因素的干扰，因此，铁路系统的复杂性已经超出了人工能够 掌握的限度。借助现代科学技术的力量，加快铁路系统的信息化步伐显得尤为 迫切。这几年我国铁路实施了五次提速，大大提高了我国铁路行业的运输能力 并且创造了巨大的经济效益，为我国的经济发展奠定了基础。可以说铁路系统 的每一次提速都离不开铁路信息系统的建设，所以加快铁路信息系统的建设是 加快我国铁路行业发展的基础，也是为满足我国当前经济发展的需要。 然而随着国民经济持续快速健康发展，交通运输市场需求不断增长，铁路客 运交通信息资源的提供方式仍滞后于信息资源的发展，经济计划不能满足出行 人员在计划安捧上的需求。加快交通运输信息化建设是实现科学合理运输组织， 提高运输的可视性、计划性的重要保证，这就要求必须坚持以市场的需求为导 向，不断满足和适应因经济与信息技术的发展所产生的需求。虽然我国铁路总 量增长迅速，但运力仍然无法满足中国人口流动需要。尤其是在春运期间，如 果对以有的数据信息进行提取、查询、汇总、发布是铁路部门迫切需要解决的 问题。 1 2 国内外动态 铁路信息化是铁路跨越式发展的重要支撑。国外发达国家对铁路信息化工作 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 高度重觇，其显著特点是以信息化建设为支撑，早已实现了铁路运输工作的高 度信息化管理，如德国、法国、日本等国，其铁路运输计划及日常调度指挥完 全建立在信息系统基础之上。 1 德国i c e 高速铁路综合信息管理系统 德国i c e 高速列车通过l z b 系统列车一地面双向通信、险情报警信息系统( 包 括风、雪、塌方、热轴) 、车载无线故障监视诊断系统与地面控制中心和维修中 心构成集行车调度指挥、控制、故障监测、维护等功能于一体的系统。 2 。法国t g v 高速线综合信息管理系统 t g v 高速线综合信息管理系统以调度集中为核心，依靠车一地之间可靠的通 信将列车、沿线设备和控制中心联系起来。车载设备包括t v m 3 0 0 或t v m 4 3 0 机 车信号、故障监测和诊断装置、车载局域网等；沿线分布了接触网、热轴、风、 雨、雪、桥隧落物等各种监测设备；控制中心主要包括行车调度、电力调度和 中央维护监督三部分，通过网络传递信息。 3 日本新干线高速铁路信息管理系统 日本新干线使用的c o s m o s 系统包括运行图生成与变更、车辆与乘务员运用、 列车运行控制、列车运行监视、旅客信息等运营管理功能以及电力调度、车辆 运用管理、接触网、线路状态检查、灾害监测( 地震、风冰、雨、雪、滑坡) 等 安全功能，是一个功能较为完备的复杂系统。c o s m o s 系统集行车控制、电力控 制、车辆运用管理、运行图生成及变更、信息系统( 灾害信息、旅客信息等) 、 维修作业管理、车站作业管理等功能于一体，将几乎所有与铁路运营有关的子 系统都挂接在中央局域网( l a n ) 上，使开放运营的铁路系统在信息传输上形成相 对的闭环系统，是现代控制技术与计算机技术，网络技术的有机结合。 4 瑞士铁路列车安全监视系统 瑞士联邦铁路计划在全路联网安装列车安全监视系统，包括列车运行监督装 置、热轴抱死闸检测，超偏载检测、车轮检测和超限检测设备，用以监测热 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 轴、过热的圆盘制动机、超限、不正常的荷载及平轮、车轮擦伤及烧焊等。列 车安全监视系统的所有监测信息，都进人信号信息传输网络，作为行车控制的 信息，用于监视运行中的列车所发生的各种危险情况，实现自动报警，以及时 处理各种危险因素， 5 俄罗斯货物列车装运信息管理系统 俄罗斯铁路的货物列车装运检查自动化系统( a c k o i i b ) ，可保证记录被检查 车辆货运状态的所有参数，包括：地区装载限界、车辆货运故障、装载状态、 超馈载等。该系统的各个子系统均可单独工作，车站可根据技术作业过程优化 选择系统组成。 此外，欧洲主要国家铁路都已承诺采用欧洲铁路运输管理系统( e r t m s ) ，该 系统本身就是综合调度自动化系统，其核心为欧洲列车控制系统( e t c s ) 。 我国铁路信息系统是一个非常庞大、非常复杂的系统。铁路内部有着跨越全 国各个地区的广域网：从铁道部到铁路局、基层站段，都有着铁路内部网层层 相连，运行着各种各样的信息系统。甚至连偏僻不见人烟的小站，都连上铁路 的内部网，使用计算机网络和铁路局、铁道部逐层相连。这些信息系统的建设 和运用为实现铁路全面实现信息化提供了良好的网络及运用基础。支持着铁路 运转鹄信息系统主要有： 铁路客票发售和预定系统( t r s ) ：系统由铁道部客票中心、地区客票中心、 车站系统三级联网构成，系统实现了联网车站一个窗口可以发送全国各地的车 票并且实现了异地票的发售和预订，以及列车移动补票。铁路运输管理信息 系统( t m i s ) ：包括车号自动识别系统( a t i s ) 、车站系统、货运装车计划系统 ( f m o s ) 、货票制票系统、确报系统、货车追踪系统等多个系统。车号自动识别 系统能够自动识别机车、车辆标签，然后将读取的数据传到车站系统，用于核 对到达编组，读取的数据可上传铁道部用于分界口车辆使用的清算考核。车站 系统保证车站的正常运转。货运装车计划系统( f m o s ) 根据货主运输请求，从 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 车站上报月计划并接收批准的月计划确报系统保证列车编组的准确，确保货 物正确到站。货车追踪系统：对全路6 0 多万辆货车和所运货物的实时动态管理， 对全路每天对开的2 0 0 0 0 多列货车实现大节点工实时追踪；提供车辆、列车和 机车的当前位置和运行轨迹的查询。集装箱追踪管理信息系统：从全路实时采 集集装箱作业的原始动态信息，实现了集装箱的动态分布统计和保有量计算； 实时查询集装箱的状态、位置以及运行轨迹。 铁路调度指挥管理信息系统( t d c s ) ：是一个覆盖部局车站三级调度业 务的管理指挥系统；优化了列车运行调度和计划调整，适应了世界上最繁忙的 客货混行的中国铁路的运输调度；改变了传统繁忙低效的人工作业模式。 电子政务建设初具规模，铁路电子政务建设从9 0 年代开始，目前，铁道部 机关所有路局和部门站段办公信息系统均实现联网运行。 在我国，铁道部各勘察设计院、各铁路局设计院、铁路各大专院校在铁路春 运信息管理方面做了大量的研究工作，并在设计实践中取得了显著的成果。但 是在以往的开发过程中，受到各种情况的影响，开发人员侧重了单个功能的开 发，而没有将春运信息作为一个完整的系统来开发，并且各系统都是采用不同 平台不同开发工具进行的，无法实现信息的共享和综合利用。在每年的春运的 四十天时间中，铁路局每天都要受到大量信息，由于系统功能欠缺，工作人员 要某项具体的数据对比都必须人工输入一次数据，比如每天管内发送人数需要 人工输入，而这些数据在信息系统中可以通过相关信息的设定就能快速提取， 统计工作需要人工计算等。这些工作非常烦琐而且工作量很大，但是现有系统 又不能自动完成，因此工作人员经常需要连续长时间加班，工作强度很大。由 于输入的工作主要由人工来完成，信息对比效果取决于工作人员的经验和身体 状况，有一定的随机性，很难保证信息的质量，春运列车调度决策结果直接影 响到铁路部门的经济效益。 虽然我国铁路信息系统非常庞大，但从以上的描述可以看出，铁路的信息系 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 统主要是为运输生产服务的，远未涉及到企业的管理和决策，铁路信息系统主 要运用于铁路内部，和企业的外部沟通远远不够。 具体的表现为：一是缺少信息化整体规划，原有的铁路信息化总体思路不能 满足运输生产一线的急需，一是项目开发没能与运输主体紧密结合，难以适应 运输生产和市场营销的需要；二是没有跟上信息技术快速发展的步伐，项目建 设周期过长，软、硬件不断更新，资源利用率不高。当前迫切需要有一个适应 新的历史发展形势高起点的铁路信息化总体建设方案。二是信息系统实施起来 困蔗重重，由于各信息系统独立开发，信息共享困难，要求使用人员重复录入 数据，有时不是从信息化中降低了工作量，而是增加了工作量，甚至需要增加 录入人员。系统使用后，没有明确的定位，是代替原有的操作，还是系统仅仅 作为原有工作的辅助参考? 没有及时制定相关的规章制度，造成现场使用人员 不愿意使用，或是不敢使用，怕负使用不当的安全责任，导致许多信息系统的 设备闲置。三是重复开发，开发人员对业务流程不是很了解，缺乏既懂铁路相 关专业，又懂信息技术的人才。致使开发出软件不能很好的在生产和管理中使 用，低水平的重复开发不仅浪费时间和人力、物力，起点不高的重复开发的系 统经常性的处于修修补补的完善过程中四是只重开发不重维护，许多信息系 统花费了巨大的人力和物力，但投入使用运行后不久就夭折了，原因在于严重 忽视软件工程的最后一个也是最重要的一个环节维护，导致信息系统的失败。 五是安全保证系统建设滞后，系统安全存在隐患，系统容易受到攻击。 铁道部对加快铁路信息化建设制定了相关对策： t 信息化应用应纳入整个组织的战略范畴。要将管理学的研究方法、理论 及其成果应用于信息系统，结合组织管理文化及思维方式，在组织管理信息化 的应用中，从组织的战略管理、组织管理和资源应用方面来推进信息化的实施。 2 ，切实建设铁路内部良好的信息化运作机制。在铁路信息化建设中，应当 花大力气，针对面临的困难和存在的问题。制定相应的措施，来推动信息化建 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 设。应制定铁路信慰化标准化体系、统一信息编码规范，构建先进适用的信息 资源共享平台，实现铁路管理信息化，建设铁路地理信息系统，构建数字化铁 路，建立统一的信息系统运行维护体系。 3 加快铁路运输生产信息系统运营维护体系建设，建设一套统一管理、快 速反应、技术过硬、工作规范的信息系统运营支持维护体系，形成铁路信息生 产运行调度系统、技术支持系统、网络管理系统、设备维护系统，保障铁路信 息系统安全、可靠、高效运转。 4 建立一支自己的高素质的信息技术队伍。人才是关键，企业信息化需要 一支既懂技术，又饿管理，知识结构合理、技术过硬的“复合型”信息技术人 才队伍，这要求铁路通过加强人才培训，技术交流与合作等方式来造就一大批 精通专业知识，具有强烈的创新精神和实践能力的高层专门人才，来推动铁路 信息化建设。 1 3 本课题的主要工作 针对当前春运信息管理的实际问题和困难，结合铁路系统的具体要求，开发 出基于b s 模式的春运管理信息系统。主要涉及到以下几个在春运信息化过程 中经常遇到的问题：春运期间各部门单位的信息共享和交流；各种数据复杂烦 琐的汇总；为用户提供透明的网络访问和资源共享机制、远程登陆机制，通过 不同级别用户权限的管理，保证了信息的安全性。 本文首先选择了w e b 开发技术，然后进行了春运管理信息系统的需求分析并 对系统的体系结构、系统实现进行了设计，最后介绍了系统的实现。 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 第二章技术背景 2 1 _ i c r o s o f t n e t 概述 简单地讲，m i c r o s o f t n e t 是微软地一项战略，它将软件的供应当作一项服 务来看待。 n e t 是微软推出的新一代基于互联网平台的软件开发构想。n e t 是 m i c r o s o f t 面向x m lw e b 服务的平台。x m lw e bs e r v i c e s 允许应用程序通过 i n t e r n e t 进行通讯和共享数据，而不管所采用的是哪种操作系统、设备或编程 语言。人们将能够控制何种信息、在何时、以何种方式传递给自己。 2 。1 。1 n e t 框架 n e t 框架是生成、部署和运行w e b 服务及应用程序的平台，如图2 1 所示， 简单来说，n e t 框架就是一个开发和运行软件的新的环境，只不过这个环境提 供了许多基于w e b 的服务，更加易于使用。使得多种语言之间，以及网络上机 群之问的基于组件的交互访问更加方便。它是一个基础性的平台w e b 应用程序 和传统应用程序的开发者都能够用它更高效、更灵活地开发应用程序。 n e t 框架是n e t 平台的基础构架，其强大功能来自与公共语言运行时环境 和类库紧密结合在一起，提供了不同系统之间交叉与综合的解决方案和服 务。n e t 框架创造了一个完全可操控的、安全的和特性丰富的应用执行环境， 这不但使得应用程序的开发与发布更加简单，并且成就了众多种类语言间的无 缝集成。 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 2 1 2 n e t 优势 图2 - 1m i c x o s o f l 脚框架体系结构图 n e t 平台是基于m i c r o s o f t 软件工业基础的又一次升级和演化它的优势 有： 1 标准的集成：x m l 、s o a p 以及其它。 2 轻松部署：n e t 使用了不同的方法，它根本就不使用注册表。m i c r o s o f t 推荐的方法是，让组件( 在n e t 里叫做a s s e m b l i e s ) 都成为每个应用程序的本 地组件。由于n e t 并不使用注册表，所以大部分开发工作只需简单地使用复制 命令就能做到。通常没有必要开发安装文件。而且w e b 应用程序不会锁定组件。 所以就不需要关闭应用程序来升级d l l 了。 3 用于任何n e t 语言地标准工具集：有一个统一的i d e 、调试器和其他类 似的工具。这就可以让其他公司把他们自己的语言插入到i d e 里，同时还能获 得n e t - 1 - 具的全部支持。n e t 是足够开放的，所以其他的软件生产商也能提供 自己的工具。 4 w e b 服务支持：有了n e t ，开发w e b 服务变得十分简单。可以使用记事 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 本来创建简单的w e b 服务，甚至还不需要通过编译器来运行它们：只需要简单 地调用它们，n e t 就会对其进行编译，生成一个测试页面，这样町以查验它们 能否正常工作。n e t 拥有所需要地全部工具，并能生成所需要地文件。对于发 送数据来说，w e b 服务是非常好的。有了a d o n e tw e b 服务能够接纳简单的或者 复杂的数据，并把它以严谨的x m l 格式发送到任何客户端，这个格式里还带有 一个链接，用于返回到描述数据结构的x s d ( x m l 定义语言) 5 m i c r o s o f t n e t 使编程工作变得更加容易，开发投资的回报率趋于最大 化。开发者们可以创建能重用的x 札w e b 服务，而不再是单一的程序；这些w e b 服务易于编写和调试，彼此之间相互独立，通过x 札m e s s a g e 通信及合作。所 以对某一个服务的修改不会影响到其他的服务。由于埘lw e b 服务可以被很 多n e t 客户端共同使用，所以对一个服务模块的有效更新，也即更新了所有使 用这个模块的n e t 客户端。任何编程语言都可以用来编写x m lw e b 服务，程序 员可以选择他们最熟悉的语言来编程，这大大提高了开发效率。更值褥一提的 是，他们并没有因为使用了不同的语言而失去跨服务和跨组件的调试能力。 6 m i c r o s o f t n e t 减少了程序员要写的代码量，一个x m lw e b 服务能适用 与所有的设备，不必再去为每一个设备编写一个不同的版本。另外，将显示特 性与n e t 体验分开以便以后加入新的接口技术。 7 m i c r o s o f t n e t 对“用户界面友好”作了重新定义终端用户能够享受 一个智能化的、个性化的i n t e r n e t ，它能记住用户的个人设置，并在适当的时 候，向用户使用的智能设备上发送适当的数据。 8 对平台非依赖性：虽然n e t 是为m i c r o s o f t 的操作系统创建的，但是有 许多应用程序，尤其是基于w e b 的应用程序，一次写好能够运行在多种平台上。 2 2a d o n e t 几乎所有的网络服务都a 睡查询和更新永久性数据，不论是以简单文件， 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 0 页 还是以相关数据库，或是以其它的存储类型存在。m i c r o s o f t n e t 中访问数据库 的技术是a d 0 n e t 。 2 2 1a d o n e t 体系结构 d a t a 掇爨趱象 w i n d o w s i d a t a a d a o t e r 生! ! 篓空i l c o n m m n d s l e恰 d a t a 对蒙 l w e b | | ) a 臼s d 【d a t a r 蛐 l 虑用秘净 l l c o n n e c t i o n d a t a c o m m a n d 裘示腰癍 f j 壕 数懿澎 图2 - 2 a d o n e t 的体系结构 a d o n e t 引入了一些重大变化和革新，它们专门用于结构松散的、本质非链 接的w e b 应用程序。a d o n e t 是n e t 应用程序的数据访问模型，设计a d o n e t 的目的是满足新的应用程序编程模型：具有断开式数据结构( 断开的连接) ；能 够与x m l 紧密集成；具有能够组合来自多个、不同数据源的数据的通用数据表 示形式；具有为于数据库交互而优化的功能。这些要求都是n e t 框架固有的内 容。 如图2 - 2 所示a d o n e t 引入的一个重要变化是用d a t a t a b l e ，d a t a s e t ， d a t a a d a p t e r ，和d a t a r e a d e r 对象。d a t a t a b l e 表示来自一个表的行集合，在， 这方面它与r e c o r d s e t 类似。d a t a s e t 表示d a t a t a b l e 对象的集合，及与其它表 绑定在一起的关系和限制。实际上，d a t a s e t 是具有内置的扩展标记语言( x m l ) 支持的内存中的关联结构。 a d o n e t 的类由两个部分组成：数据提供程序( d a t ap r o v i d e r s ) 和数据集 西南交通大学硕士研究生学位论文第”页 ( d a t a s e t ) 在a d o n e t 中，利用d a t a s e t 对象和d a t ap r o v i d e r s 可以将数据访 问和数据操作分离开来，处理断开连接的数据集。其特点是效率高，可伸缩性 好。使用a d o n e t 访问关系数据库的方法主要是使用m i c r o s o f t 在n e t 框架中 提供的d a t ap r o v i d e r 。 d a t a s e t 里的表是用d a t a t a b l e 来表示的。d a t a s e t 可以包含很多个 d a t a t a b l e ，这些d a t a t a b l e 构成d a t a c o l l e c t i o n 对象。在d a t a t a b l e 中包含 d a t a c o l l e c t i o n 对象，他代表数据表的各个列：还包含r o w c o l l e c t i o n 对象， 它代表数据表中的各个行。d a t a t a b l e 能保持数据状态，通过对状态的存取判断 数据库是否被更新或者删除过。 ，_ - 、 圄匹 、- _ 一， 图2 - 3d a t a s e t 的运行机制 多个d a t a t a b l e 可以通过d a t a r e l a t i o n 建立关系，这些d a t a r e l a t i o n 形 成集合，成为r e l a t i o n c o n n e c t i o n ，它是d a t a s e t 的子对象。r e l a t i o n 表示数 据表之问的主键与外键的关系，当两个有这种关系的表之中的某个表的记录指 针移动时，另一个表的记录指针也随之移动。当有外键的表的记录更新时，如 果不满足主键一外键约束，更新将会失败。 d a t ap r o v i d e r 是为了实现数据操作和对数据的快速、只进、只读访问。它 通常由四个主要部分构成： c o n n e c t i o n 对象：用于和数据库问建立连接 d a t a r e a d e r s 对象：负责从数据源读取只迸且只读的数据流 c o m m a n d s 对象：向数据库提供者发出命令，它是构架于c o n n n e c t i o n 对象 之上的。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 2 页 d a t 。认d a p t e r 对象：负责用数据源填充d a t a s e t 并且解析更新。 2 2 2a d o n e t 的优势 a d o n e t 具有比a d o 更受欢迎一些特性，正是这些特性使得a d o n e t 成为了 开发分布式应用程序备受推荐的一种有效的数据访问模型。 1 互操作性 因为a d o n e t 使用l 作为交换数据的格式，任何理解x m l 的组件都可以接 收和处理这些数据。因此，接收数据的组件可以不必是a d o n e t 组件。 2 可维护性 当部署应用程序来提高随着应用程序负载的增加而降低的速度之后，可能需 要修改应用程序的结构一种解决的方案是使用a d o n e t 数据集实现最初的应 用程序，因为添加到已部署a d o n e t 应用程序中的层可以很方便地使用数据集 交换数据，这些数据都以x m l 格式来表示 3 可编程性 a d o n e t 支持快速方便的编程，它能保证出现错误的数量最少这是因为 a d o n e t 数据组件和数据类的存在才成为可能的。不仅如此，a d o n e t 数据类允 许使用编程输入访问数据。这使得读写代码变得非常容易。此外，编程输入还 提供了代码的安全性，因为代码会在编译时查找错误，而不是在运行的时候。 4 可扩展性 随着各种不同应用程序的出现，对数据的需要也有了大规模的增长，因为在 任何给定的时间点，都会有多个用户访问应用程序。在这种情况下，对任何程 序来说，可扩展性都是很重要的功能。使用a d o 或者其他数据访问模型的应用 程序不能有效地管理多个用户，因为它们使用了资源。a d o n e t 提供了一种解决 方案，因为它不会长时间保持数据库锁定或者活动连接。因此，多个用户可以 同时访问a d o n e t 应用程序。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 3 页 2 3a s p n e t a s p n e t 是建立在n e t 框架公共语言运行库上的编程框架，可用于在服务器 上生成功能强大的w e b 应用程序。a s p n e t 页框架创建了传统客户端服务器w e b 交互的抽象模型，使您能够使用支持快速应用程序开发( r a d ) 和面向对象编程 ( o o p ) 的传统方法和工具来进行应用程序编程。 2 3 1a s p n e t 特点 a s p n e t 是全新用于w e b 开发的框架。作为新一代的w e b 平台框架，a s p , n e t 具有如下特点： 1 a s p n e t 代码更加干净，而且a s p n e t 代码的结构方式有利于提供其在 利用性和共享性。 2 a s p n e t 容易配置、可伸缩性强，并有高效的可管理性。a s p 。n e t 中取消 组件注册以及d l l 锁定，全面使用x m l 配置文件。这样只需要执行复制文件的 工作就能配置好w e b 站点，如果要修改配置，直接修改】( m l 配置文件即可。 3 a s p n e t 的执行效率大幅提高。a s p n e t 让基于通用语言的程序直接在服 务器上运行，而且将程序在服务器端一次编译，多次执行，从而提高了执行效 率。 4 自定义、可扩展性。a s p n e t 设计时考虑让开发人员可以在代码中定义 自己的模块，给开发带来了很多便利。 5 安全性。基于w i n d o w s 认证技术和应用程序配置，有安全保障。 6 简单性和易学性。a s p n e t 设计合理，类库十分完善，因而开发起来比 较容易。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 4 页 2 3 2a s p n e t 的脚本语言 目前，a s p n e t 所支持的开发语言包括v b n e t 、j s c r i p t n e t ，v i s u a lc + + n e t 等，其中v b n e t 和c 尊n e t 是最常用的两种语言： ( 1 ) v b n e t ( v i s u a lb a s i c n e t ) 、r b 。n e t 是v b 在n e t 平台中的最新版本。与v b 6 0 相比，v b n e t 增加和改 进了许多新的特性，包括继承、重载及接口，从而成为一个真正面向对象的语 一 口o v b n e t 最大的特点是与c l s ( c o m m o nl a n g u a g es p e c i f i c a t i o n ，公共语言 规范) 和c l r ( c o m m o nl a n g u a g er u n t i m e ，公共语言运行时) 紧密地结合在一 起。这使得任何遵从c l s 的语言都可以使用以v b n e t 编写的类、对象和组件。 同时，v b n e t 开发人员也可以任意使用其他遵从c l s 的语言编写的类、对象和 组件，而不必担心由于语言之间的不同所造成的不兼容或不可用。 在v b n e t 中新增加的继承、重载、接口和异常处理等特性是v b n e t 的一个 亮点，在v b n e t 中，允许用户定义基类和派生类。派生类可以继承基类的所有 属性和方法，也可以用派生类的方法覆盖基类的方法。v b n e t 中的所有类在默 认情况下都是可以继承的。使用重载特性，可以允许具有不同韵数据类型的方 法、属性或过程使用相同的名称，这为程序的编写和调用带来了极大的方便。 接口和类都可以定义方法和属性，但是与类不同的是，接口并不提供方法的实 现，用户可以在继承接口的类中去编写实现。此外，v b n e t 支持结构化的异常 处理。通过“t r y c a t c h f i n a l l y e n d t r y ”语句，可以很好地防止错误的出 现，从而不会轻易导致程序崩聩。 ( 2 ) c # c # 是微软公司针对n e t 平台开发出来的一种全新的编程语言。它基于强大 的c + + 传统语言而创建，是一个现代化的、直观的、真正面向对象的编程语言。 对于熟悉c 、c + + 或者j a v a 的程序员来说，可以很快地学会c # 的使用。 西南交通大学硕士研究生学位论文第15 页 从某种程度上来说，c # 与j a v a 更为类似。它包括了单一继承、界面、与, j a v a 几乎同样的语法和编译成中间代码再运行的过程。但是它与j a v a 明显不同的是， c # 与c o m 组件是直接无缝集成在一起的。c o m 是微软公司开发的w i n 3 2 组件技术， c # 编写的类可以子类化为一个己存在的c o m 组件，c # 生成的类也可以被作为一 个c o m 组件使用。 此外，与v b n e t 一样，c # 同样提供了继承、重载、接口等面向对象的特性， 而且同样可以利用c l s 带来的好处，如语言的交互性、增强的安全性能及版本 兼容性等。 2 4 三层体系结构 分层系统具有多个良好的特性。首先，它支持基于不断增长的抽象层次的设 计。这允许应用者将一个复杂的问题分解成一系列递增的步骤，当一个系统可 以分成若干个有清晰的边界定义的区域时，分层可以应用在其上。通常，由于 复杂度、多软件包和平台的差异，并不希望应用开发人员知道系统中每个软件 层次的细节，分层则正好提供了管理开发者复杂度的体系结构边界。第二、它 支持提升。第三、它支持重用。类似于抽象数据类型，它允许被同一层的不同 应用交互使用，而且使它们可以支持相邻层的相同接口，这使得不同的应用程 序建立标准的层间接口成为可能。 本系统采用基于w e b 应用程序的三层体系结构，所谓三层体系结构，是在 客户端与数据库之间加入了一个“中间层”，也叫组件层。这里所说的三层不 是指物理上的三层，不是简单地放置三台机器就是三层体系结构，而是逻辑上将 应用程序划分为三层( 可以有更多层，但三层最常见) ，这三层分别是：表示层、 功能层、数据层，通常客户端不直接同数据层交互，它与中间层建立通信连接， 再由中间层与数据库交互。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 6 页 r - 1 用户界面 a s p n e tw e b 窗 宅震星壹毫 数据存储n e t组件程序表 ” 图2 - 4a s p n e t 三层应用架构图 a s p n e t 利用n e t 平台可以快速方便地部署三层架构程序。a s p n e t 的三层 应用如图2 - 4 所示，显示层通过w e b 窗体实现，数据库操作和逻辑层用组件来 实现，这样就很方便地实现了三层架构。在n e t 平台下，中间层没有一定的形 式和位置，中间层的结构化程度必须看应用系统的逻辑而定，选择相应的模式， 设计出更有效率的业务逻辑层，在a s p n e t 中，对于中间层的设计，有用户控 件、自定义控件，自定义链接库、各个层中具体的公用类或者w e b s e r v i c e 等可 供选择，所有的业务逻辑在中间层实现。 般地，利用a s p n e t 设计三层结构应用程序可以按以下方式进行： 1 设计数据库层的数据结构。 2 。计业务逻辑层中的业务对象。这一步主要是设计岛定义类，将其编译 成d l l 文件并进行部署。所设计的业务对象应能存取数据库并将结果返回用户 3 设计用户界面层中的a s p 页面。此页面主要是与用户进行交互并与业务 逻辑层进行数据交换。 西南交通大学硕士研究生学位论文第17 页 第三章系统需求与分析 需求分析是软件开发的一项必不可少的工作，不论采用何种开发技术，首 先就得彻底的了解和弄清系统在功能、性能及环境方面的用户需求，以保证开 发出来的应用系统真正的满足用户的需求。这也是延长软件的生命周期，减少 软件维护费用的需要。 3 1 系统分析 3 1 1 现状分析 铁路春运是一个非常复杂的系统工程，是一个各相关单位部门紧密协作， 统一指挥的有机整体，同时春运也是铁路运能调整变化幅度最大、范围最广、 频率最高的一段时期。每项变化、每一步调整都是一次决策行为，春运过程 实际上就是一连串的决策过程。然而当前的决策机制不完善，既缺乏严谨精密 的分析计算方法，又没有可靠的体系保证