（计算机软件与理论专业论文）体育场馆门禁系统的设计与定制子系统的实现.pdf

东北大学硕士学位论文摘要 体育场馆门禁系统的设计与定制子系统的实现 摘要 目前为止，我国的体育场馆在承办比赛或娱乐活动期间，售票和验票环节均 为手工操作，而且存在着一些问题:一、提前印刷全部门票，一旦门票没售出， 将造成浪费;二、观众不能对所购的门票与场馆中的座位直观地联系起来;三、 门票销售、观众入场等情况反映不及时;四、验票人员放入未购票者造成保安工 作的压力和经济纠纷。本课题正是为解决上述问题，全面分析了体育场馆售票和 验票这两个重要环节，在借鉴五里河体育场现已引进的门禁系统的基础上全力展 开研究的。本论文在了解了体育场馆门禁系统的需求后，提出了门禁系统的设计 方案，并实现了其中的定制子系统。 本文采用统一建模语言u ml对体育场馆门禁系统进行了分析与设计， 使用了 用例图、包图、类图等静态建模机制以及活动图、顺序图等动态建模机制，主要 体现了售票过程的分析与设计，并以 售票为中心讲述了各环节的实现。开发后的 门 禁系统能够将任意一个体育场馆已有的平面示意图转成系统的场馆座位图，保 证了本系统的通用性;其次考虑到一个体育场馆可能承办不同的活动，场地的设 置和座位的使用会有很大差别，本系统可以根据用户的具体需求完成特定比赛或 娱乐活动时座位图的定制，运用数学当中的拟合思想完成了对任意小区的定制， 并解决了小区中座位不同状态展现的问题。观众在选票时，可根据系统提供的座 位图进行直观的选择，先后按照票价 ( 即小区) 类型、场馆方向、座椅类型、排、 号来自己选票。 我国的体育场馆所承办的比 赛或娱乐活动越来越多，尤其是2 0 0 8 年奥运会将 在北京举行，我国却没有自 主开发生产的门禁系统与之配套，不能不说是一个遗 憾。因此，本课题无论在经济效益上还是社会效益上都有十分重要的现实意义。 关键词门 禁系统 统一建模语言 售票服务 体育场馆定制 活动定制 东北大学硕士学位论文ab s t r a c t t h e d e s i g n o f s t a d i u m a c c e s s c o n t r o l s y s t e m a n d t h e r e a l i z a t i o n o f c u s t o mi z a t i o n s u b s y s t e m ab s t r a c t u p t i l l n o w , w h e n w e u n d e r t a k e a t h l e t i c m a t c h e s o r r e c r e a t i o n a l a c t i v i t i e s i n m o s t s t a d i u m s , t i c k e t s e l l in g a n d c h e c k i n g a r e b o t h d o n e m a n u a l l y , w h i c h o f t e n c a u s e s a c o u p l e o f p r o b l e m s . f i r s t , a l l t i c k e t s a r e p r i n t e d i n a d v a n c e , o n c e t h e t i c k e t s a r e n o t s o l d o u t , it w i l l c a u s e g r e a t w a s t e . s e c o n d , a u d i e n c e c a n n o t d i r e c t l y v i e w th e i r e x p e c t e d s e a t s w i t h t h e p u r c h a s e d t i c k e t s . t h i r d , in f o r m a t io n a b o u t t i c k e t - s e l l i n g a n d a u d i e n c e a t t e n d a n c e c a n n o t b e r e p o r t e d o n t i m e . f o u r t h , e c o n o m i c d i s s e n s i o n a n d p r e s s u r e o n p u b l i c s e c u r i t y w i l l i n c r e a s e i n t h e c a s e o f s p e c t a t o r s w i t h o u t t i c k e t s s n e a k i n g i n i l l e g a l ly . i n o r d e r t o s o lv e a b o v e p r o b l e m s , a ft e r f u l l y a n a l y z i n g t i c k e t s e l l i n g , c h e c k i n g a n d o t h e r p o s s i b l e d e m a n d s o f d o o r - c o n t r o l l in g s y s t e m , o n t h e b a s i s o f a c c e s s c o n t r o l s y s t e m o f wu l ih e s t a d iu m , t h i s t h e s i s p a p e r p r e s e n t s t h e d e s i g n o f a c c e s s c o n t r o l s y s t e m f o r s t a d i u m s a n d t h e r e a l i z a t i o n o f i t s c u s t o r n i z a t i o n s u b s y s t e m . t h e t h e s i s a d o p t s u ml ( u n i f o r m mo d e l i n g l a n g u a g e ) t o d e s i g n a n d a n a l y z e a c c e s s c o n t r o l s y s t e m , u s i n g s t a t i c m o d e l in g m e c h a n i s m s u c h a s u s e c a s e d i a g r a m , p a c k a g e d i a g r a m a n d c l a s s d i a g r a m a s w e l l a s d y n a m i c m o d e l i n g m e c h a n i s m s u c h a s a c t i v i t y d i a g r a m a n d s e q u e n c e d i a g r a m . a n d i t f o c u s e s o n t i c k e t - s e l l i n g f u n c t i o n t o d e m o n s t r a t e t h e r e a l i z a t i o n o f t h e w h o l e s y s t e m . f i r s t , it c h a n g e s t h e e x i s t i n g i c h n o g r a p h y i n t o t h e s im u la t e d t h r e e - d i m e n s i o n a l g r a p h , w h i c h g u a r a n t e e s i t s a l l - p u r p o s e u t i l i t y . o n t h e o t h e r h a n d , c o n s i d e r in g t h a t t h e d i v i s i o n o f s e a t s w i l l v a r y g r e a t l y w i t h a c t i v i t i e s , t h e s y s t e m c a n c u s t o m i z e a p a rt i c u l a r s e a t g r a p h t o s a t i s f y a u d i e n c e s d e m a n d s o a s t o h e l p a u d i e n c e w i t h a n a c t u a l v ie w b e f o r e b o o k i n g a n y t i c k e t s b ase d o n p r i c e , d i r e c t i o n , s e a t c l a s s i fi c a t i o n , l i n e a n d r o w , e t c _ r e c e n t ly , m o r e a n d m o r e s o c i a l a c t i v i t i e s a r e h e l d i n s t a d i u m s in o u r c o u n t ry , e s p e c i a l l y t h e 2 0 0 8 o ly m p i c g a m e s w i l l b e h e ld i n b e ij i n g . i t i s im p e r a t i v e t h a t w e s h o u l d d e v e l o p a n a c c e s s c o n t r o l s y s t e m o f o u r o w n a n d t a c k l e t h e c u r r e n t p r o b l e m s m o r e e f f i c i e n t l y . t h e r e f o r e , t h i s t h e s i s h a s v e r y s i g n i f i c a n t r e a l i s t i c m e a n i n g i n b o th e c o n o mi c a n d s o c i a l b e n e fi t s . k e y w o r d s a c s , u ml , t i c k e t - s e l l i n g s e r v i c e , s t a d i u m c u s t o m i z a t i o n . a c t i v i t y cu s t o mi z a t i o n i i i 独创性声明 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 : 了 洲 瞥 日期 : 2 .a o s . ( . a 7 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学 位论文的规定:即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的 复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学 位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。 ( 如作者和导师同意网上交流， 请在下方签名; 否则视为不同意。 ) 学 位 论 文 作 者 签 名 : ) n g 鸣导 师 签 名 : 签字日 期: 0 - 0 -0 -5. 7签 字 日 期 : ， 犷 刁 、 、 飞 飞 ) 东 北大学 硕士学 位论文第一章 引言 竺 一 音己i宣 二 月，二f.i 二二7 1 . 1问题的提出 计算机技术的发展和应用的 普及使人们能 够科学、有效地管理和控制工作中 的 各个环节。作为城市现代化标志之一的体育场馆，正越来越多地承办着各种比 赛、娱乐或展览会议等大型活动，它的管理， 尤其是售票和进门两部分处理的好 坏，不仅直接关系到活动能否合理、 安全地进行，也关系到一个城市的人文形象。 在体育场馆举办大型活动往往会成为整个城市关注的焦点，而现有的人工售票和 验票过程存在着很多问题:如票容易被仿制、售票情况不直观及时、验票人员放 入大量未购票者而带来的保安和经济纠纷等问题。体育场馆的门禁系统不仅能够 很好地解决上述问题， 而且对优化体育场馆承办活动的管理起到了相当大的作用。 它为体育场管理人员提供了场馆承办活动的自 动化管理，从体育场基本信息的展 现、活动的定制、门票的设计、售票、打印门票，到进门验票，全部使用计算机 管理，有效控制体育场馆承办活动期间售票和验票这两个环节。 体育场馆采用门禁系统后， 将为 售票和验票这两项工作带来全新的进出口 控 制概念。出入口 控制系统，即门禁系统是新型现代化安全管理系统，它集微机自 动识别技术和现代安全管理措施为一体，涉及电子、机械、光学、计算机技术、 通讯技术、生物技术等诸多新技术，是解决重要部门出入口实现安全防范管理的 有效措施，主要用于体育场、车站、码头、 机场、学校、公司、展览会议场所以 及公园等人群流动性大的公共场所的出入口管理。体育场馆门禁系统的实施，在 举办大型比赛和娱乐活动过程中，可以 把售票和进门验票有机地结合起来。 售票 环境直观， . 有利于观众选择自己 喜爱的票，并及时反映门票销票情况，为活动举 办时， 警力部署提供依据。在大型活动开始前， 观众入场的 情况是:时间集中， 人员众多，单位时间入场流量大。体育场馆门禁系统将在其旋转门的配合下，保 证入门秩序、入门质量和查询统计入门情况，协助场馆人员和保安人员安全、有 效地控制整个活动的进行。 作为一种现代化管理手段， 在国外一些经济发达国家已经得到了广泛地应用， 东 北大学 硕士学 位论文第一章 引言 竺 一 音己i宣 二 月，二f.i 二二7 1 . 1问题的提出 计算机技术的发展和应用的 普及使人们能 够科学、有效地管理和控制工作中 的 各个环节。作为城市现代化标志之一的体育场馆，正越来越多地承办着各种比 赛、娱乐或展览会议等大型活动，它的管理， 尤其是售票和进门两部分处理的好 坏，不仅直接关系到活动能否合理、 安全地进行，也关系到一个城市的人文形象。 在体育场馆举办大型活动往往会成为整个城市关注的焦点，而现有的人工售票和 验票过程存在着很多问题:如票容易被仿制、售票情况不直观及时、验票人员放 入大量未购票者而带来的保安和经济纠纷等问题。体育场馆的门禁系统不仅能够 很好地解决上述问题， 而且对优化体育场馆承办活动的管理起到了相当大的作用。 它为体育场管理人员提供了场馆承办活动的自 动化管理，从体育场基本信息的展 现、活动的定制、门票的设计、售票、打印门票，到进门验票，全部使用计算机 管理，有效控制体育场馆承办活动期间售票和验票这两个环节。 体育场馆采用门禁系统后， 将为 售票和验票这两项工作带来全新的进出口 控 制概念。出入口 控制系统，即门禁系统是新型现代化安全管理系统，它集微机自 动识别技术和现代安全管理措施为一体，涉及电子、机械、光学、计算机技术、 通讯技术、生物技术等诸多新技术，是解决重要部门出入口实现安全防范管理的 有效措施，主要用于体育场、车站、码头、 机场、学校、公司、展览会议场所以 及公园等人群流动性大的公共场所的出入口管理。体育场馆门禁系统的实施，在 举办大型比赛和娱乐活动过程中，可以 把售票和进门验票有机地结合起来。 售票 环境直观， . 有利于观众选择自己 喜爱的票，并及时反映门票销票情况，为活动举 办时， 警力部署提供依据。在大型活动开始前， 观众入场的 情况是:时间集中， 人员众多，单位时间入场流量大。体育场馆门禁系统将在其旋转门的配合下，保 证入门秩序、入门质量和查询统计入门情况，协助场馆人员和保安人员安全、有 效地控制整个活动的进行。 作为一种现代化管理手段， 在国外一些经济发达国家已经得到了广泛地应用， 东北大学硕士学 位论文 第一章 引言 对于我国 来说，门禁系统起步较晚，且多数偏重于智能化小区的管理、公司的人 事考勤管理等， 至于体育场馆门 禁系统却是一片空白。 基于这种情况， 尤其是2 0 0 8 年奥 运会将在北京举行，开发我国自 主生产的体育场馆门禁系统就更加具有必要 性和紧迫性。 1 . 2项目背景及本文解决的主要问题 在我国日 渐增多的各种比赛和大型娱乐演出活动均选择了 在体育场馆进行， 观众人数最多时可达到数万人之多，如何高效地管理好售票和验票这两个环节， 决定着比 赛或演出能否顺利举办。传统的 售票和验票方式在观众数目巨大、场地 庞大的形势下正面临着严峻的考验。 我国的体育场馆在经营管理方面存在一些问题: 1 、体育场的管理人员在承办活动之前根据规定印刷全部门票， 若不能售出， 门票作废造成经济浪费。 2 、 零售票窗口 分散， 每个窗口 只能售出 整场比 赛的部分门 票， 对于购票者来 说限制了他们选票的权利。 3 、 管理者若了解门票的售出情况必须由 各零售点分别报表， 然后汇总再进行 分析和统计，这些行为均为手工操作， 速度慢且情况反映不及时。 4 、 观众入场时， 管理者不能及时了解已 有多少人入场， 更不能确切知道哪一 个座位区的入场情况。 5 、由于体育、 演出团体及相关部门 在门票收入中提成，而场馆管理人员、 保 安人员均可能在体育娱乐活动期间向场馆内大量放入未购票者， 这样实际售票数 往往少于进场人数，因 此每次活动后都会出 现因 售票数与入场人数不符而引发的 不同程度的经济纠纷。 体育场馆门禁系统将会很好地解决这个问 题，沈阳五里河体育场就是一个明 显的例子。以往，在体育场馆承办活动，采用传统的人工检票方式，体育场进入 多少人，每时每刻场内观众的分布情况，都很难准确地知道，只能凭经验来估计， 活动的组织者及公安部门不能及时把握信息，很难做到心中有数地指挥全局，确 保活动安全顺利的完成。在进场过程中，如何控制人情票 ( 点头票)是多年来一 直困惑举办单位的问 题。每当有大型活动举行时，它就成为热门话题，各行各业， 东北大学硕士学 位论文 第一章 引言 对于我国 来说，门禁系统起步较晚，且多数偏重于智能化小区的管理、公司的人 事考勤管理等， 至于体育场馆门 禁系统却是一片空白。 基于这种情况， 尤其是2 0 0 8 年奥 运会将在北京举行，开发我国自 主生产的体育场馆门禁系统就更加具有必要 性和紧迫性。 1 . 2项目背景及本文解决的主要问题 在我国日 渐增多的各种比赛和大型娱乐演出活动均选择了 在体育场馆进行， 观众人数最多时可达到数万人之多，如何高效地管理好售票和验票这两个环节， 决定着比 赛或演出能否顺利举办。传统的 售票和验票方式在观众数目巨大、场地 庞大的形势下正面临着严峻的考验。 我国的体育场馆在经营管理方面存在一些问题: 1 、体育场的管理人员在承办活动之前根据规定印刷全部门票， 若不能售出， 门票作废造成经济浪费。 2 、 零售票窗口 分散， 每个窗口 只能售出 整场比 赛的部分门 票， 对于购票者来 说限制了他们选票的权利。 3 、 管理者若了解门票的售出情况必须由 各零售点分别报表， 然后汇总再进行 分析和统计，这些行为均为手工操作， 速度慢且情况反映不及时。 4 、 观众入场时， 管理者不能及时了解已 有多少人入场， 更不能确切知道哪一 个座位区的入场情况。 5 、由于体育、 演出团体及相关部门 在门票收入中提成，而场馆管理人员、 保 安人员均可能在体育娱乐活动期间向场馆内大量放入未购票者， 这样实际售票数 往往少于进场人数，因 此每次活动后都会出 现因 售票数与入场人数不符而引发的 不同程度的经济纠纷。 体育场馆门禁系统将会很好地解决这个问 题，沈阳五里河体育场就是一个明 显的例子。以往，在体育场馆承办活动，采用传统的人工检票方式，体育场进入 多少人，每时每刻场内观众的分布情况，都很难准确地知道，只能凭经验来估计， 活动的组织者及公安部门不能及时把握信息，很难做到心中有数地指挥全局，确 保活动安全顺利的完成。在进场过程中，如何控制人情票 ( 点头票)是多年来一 直困惑举办单位的问 题。每当有大型活动举行时，它就成为热门话题，各行各业， 东北大学硕士学位论文第一章 引言 各种阶层的人们都会关注，托关系，走后门、索要门票或想方设法通过不正当的 方式进场的大有人在 。尤其是在入场检票时， 这种现象就更为突出， 有的工作人 员利用职务之便把自己的朋友、亲戚带进场内，很容易造成体育场内 超员，给治 安带来巨大压力，并且使活动的组织者蒙受巨大的经济损失。 2 0 0 2 世界杯足球赛亚洲区预选赛暨“ 十强赛” 于z o o s 年在沈阳市举行， 沈阳 市五里河体育场引进了美国生产的旋转门设备及其门禁系统软件，确保了凭票入 门，入场和比赛期间秩序井然，杜绝了点头票和人情票，使中国队的四个主场仅 门票收入一项就达人民币五 千六百多万元， 这在中国 体育史上创造了单项比赛经 济收入的奇迹。如果仍采用传统的手工售票和验票，此次活动按以 往的规律，经 济收入会减少一半，即损失两千多万元， 可见体育场馆门禁系统的确能为体育场 的管理和主办单位带来巨大的益处。 通过对其门禁系统软件的跟踪维护，我们在 此基础上提出了一套新的门禁系统设计方案， 本研究课题正是以此为背景提出的。 本篇论文共分六章，第一章主要是论述了 建立体育场馆门禁系统的必要性， 及相关背景和解决的主要问 题;第二章介绍了设 计、实现的相关技术; 第三章介 绍了 业务需求与分析;第四章研究了 系统设计，给出了系统的结构与功能;第五 章详细描述了 售票子系统的实现方法和技术; 第六章为结束语。 东北大学硕士学位论文第二章 开发基础 第二章 开发基础 2 . 1门禁系统的国内外现状及发展趋势 出入口 控制系统 ( a c c e s s c o n t r o l s y s t e m , 简称a c s ) ，即门禁系统， 它是新 型的 现代化安全管理系统， 集微机自 动识别技术和现代安全管理措施为一体， 涉 及电子，机械，光学，计算机技术，通讯技术，生物技术等诸多新技术。它是解 决重要部门出入口实现安全防范管理的有效措施，适用如体育场、车站、码头、 机场、学校、公司、 展览会议场所以 及公园等人群流动性大的公共场所和各种机 要部门，如银行、宾馆、机房、军械库、办公间、智能化小区、工厂等的出入口 管理口 出 入口 控制系统顾名思义就是对出入口 通道进行管制的系统，它是在传统的 门 锁基础上发展而来的。 传统的机械门锁仅仅是单纯的机械装置，无论结构设计 多么合理， 材料多么坚固，人们总能用通过各种手段把它打开。 在出入人很多的 通道 ( 如办公室，机要室)钥匙的管理很麻烦， 钥匙丢失或人员更换都要把锁和 钥匙一起更换。为了解决这些问题，就出现了电子磁卡锁，电子密码锁， 这两种 锁的出 现从一定程度上提高了 人们对出 入口 通道的管理程度，使通道管理进入了 电子时代。 但随着这两种电 子锁的不断应用， 它们本身的缺陷就逐渐暴露， 磁卡 锁的问题是信息容易复制，卡片与读卡机具之间磨损大，故障率高，安全系数低。 密码锁的问题是密码容易泄露，又无从查起，安全系数很低。同时这个时期的产 品由于大多采用读卡部分 ( 密码输入)与控制部分合在一起安装在门外，很容易 被人在室外打开锁。这个时期的门禁系统还停留在早期不成熟阶段，因此当时的 门禁系统通常被人称为电子锁，应用也不广泛。 最近几年随着数字技术网络技术飞速进步和感应卡技术， 生物识别技术的发 展，门 禁系统得到了飞跃式的发展，出 现了 感应卡式门禁系统， 指纹门 禁系统， 虹膜门 禁系统， 面部识别门禁系统， 乱序键盘门禁系统等各种技术的系统， 而且 门禁系统早已 超越了单纯的门 道及钥匙管理，它己 经逐渐发展成为一套完整的出 入管理系统。门禁系统的应用领域也越来越广，是人们在公共场所实施进出口 管 东北大学硕士学位论文第二章 开发基础 第二章 开发基础 2 . 1门禁系统的国内外现状及发展趋势 出入口 控制系统 ( a c c e s s c o n t r o l s y s t e m , 简称a c s ) ，即门禁系统， 它是新 型的 现代化安全管理系统， 集微机自 动识别技术和现代安全管理措施为一体， 涉 及电子，机械，光学，计算机技术，通讯技术，生物技术等诸多新技术。它是解 决重要部门出入口实现安全防范管理的有效措施，适用如体育场、车站、码头、 机场、学校、公司、 展览会议场所以 及公园等人群流动性大的公共场所和各种机 要部门，如银行、宾馆、机房、军械库、办公间、智能化小区、工厂等的出入口 管理口 出 入口 控制系统顾名思义就是对出入口 通道进行管制的系统，它是在传统的 门 锁基础上发展而来的。 传统的机械门锁仅仅是单纯的机械装置，无论结构设计 多么合理， 材料多么坚固，人们总能用通过各种手段把它打开。 在出入人很多的 通道 ( 如办公室，机要室)钥匙的管理很麻烦， 钥匙丢失或人员更换都要把锁和 钥匙一起更换。为了解决这些问题，就出现了电子磁卡锁，电子密码锁， 这两种 锁的出 现从一定程度上提高了 人们对出 入口 通道的管理程度，使通道管理进入了 电子时代。 但随着这两种电 子锁的不断应用， 它们本身的缺陷就逐渐暴露， 磁卡 锁的问题是信息容易复制，卡片与读卡机具之间磨损大，故障率高，安全系数低。 密码锁的问题是密码容易泄露，又无从查起，安全系数很低。同时这个时期的产 品由于大多采用读卡部分 ( 密码输入)与控制部分合在一起安装在门外，很容易 被人在室外打开锁。这个时期的门禁系统还停留在早期不成熟阶段，因此当时的 门禁系统通常被人称为电子锁，应用也不广泛。 最近几年随着数字技术网络技术飞速进步和感应卡技术， 生物识别技术的发 展，门 禁系统得到了飞跃式的发展，出 现了 感应卡式门禁系统， 指纹门 禁系统， 虹膜门 禁系统， 面部识别门禁系统， 乱序键盘门禁系统等各种技术的系统， 而且 门禁系统早已 超越了单纯的门 道及钥匙管理，它己 经逐渐发展成为一套完整的出 入管理系统。门禁系统的应用领域也越来越广，是人们在公共场所实施进出口 管 东北大学 硕士学位论文第二章 开发基硅 理最有效的工具。它在工作环境安全、人事考勤管理、大规模人员出入等管理z . 作中发挥着巨大的作用。 在国外，门禁系统普遍应用于学校、体育场、车站、码头、机场、展览会议 场所等各行各业2 如美国南加州大学圣地亚哥分校学生持i c 卡进出教室、 食堂、 图书馆等任何地方;英德法等欧洲国家的体育场馆等。英国曼彻斯特市足球俱乐 部体育场采用的“ i n c o n t r o l ” 系统不仅控制比赛设定、 门票设定与售出、 入门控制， 而且该系统还可以根据俱乐部球员的训练比赛情况分析和决定正式比赛的上场球 员名 单【 门 ; 美国的体育场馆门 禁系统的软件部分售价相当 高， 有的 产品 化门禁系统 软件超过一百万美金，因为他们在其中加入了许多智能分析功能，如:不让两伙 敌对的球迷坐在同一看台上等。 门禁系统在国外己经得到了广泛的应用，而我国由于技术和资金等因素的影 响，近几年才开始发展。门禁系统在我国的应用虽尚属初级阶段， 但现在全国有 不少公司都在从事其研究与应用，其发展正日益蓬勃，如北京恒顺维运科技开发 有限公司生产的s y r i s 系列门禁系统产品;北京熙荣科技发展有限公司开发的保 安监控系统、可视对讲电话门铃系统、停车场管理系统等等。我国的门禁系统普 遍侧重于公司出入门并结合人事考勤、 智能化小区出 入和物业收费、 停车场收费c 系统管理员 ( a d m i n ) 在角色识别的基础上，我们可以针对每一个角色考察它要求系统所提供的功 能，它使用哪些功能等。即识别出与角色相对应的用例。 与客户 ( c u s t o m e r )相关的用例有: 今 网上订票 ( 预订、选票、取消预订) 令 进门 与p o s 操作员 ( p o s o p e r a t o r ) 相关的用例有: 今 售票处理 ( s e l l i n g s e r v i c e ) 包括选票 ( s e l e c t i n g 系统选票和手工选 票) 、 售 ( s e l l i n g ) 票、 打印 ( p r i n t i n g )门 票 今 退票处理 ( r e fu n d ) 与后台 操作员 ( b k o p e r a t o r ) 相关的 用例有: . 设定系 统 ( s y s t e m s e t u p ) 包括: 设定 体育场 馆 ( s t a d i u m s e t u p ) , 设定使用权限 ( p e r m i s s i o n s e t u p ) 、设定区 ( s e c t io n s e t u p ) 、设定入 口 方向( e n t r a n c e s e t u p ) 、 设定座椅类型( l a y o u t s e t u p ) 、 设定层( l a y e r s e t u p ) 、 设 定小区( a r e a s e t u p ) , 设定 排( r o w s e t u p ) 、 设 定 座位( s e a t s e t u p ) 、 设 定 旋 转门( g a t e s e tu p ) 、 设 定p o s 机 ( p o s s e t u p ) o 令 定制活动 包括: 活动定制 ( g a m e s e t u p ) 、设定座位图 ( s e a t v i e w s e t u p ) 、 设定可供出 入的旋转门( a v a il a b l e g a t e s e t u p ) 、 设定票 样 ( s a m p l e s e t u p ) . 令 查询 ( q u e r y ) 包括查询订票 ( b o o k i n g ) 信息、查询售票 ( s e l l i n g ) 信息、查询退票 ( r e f u n d ) 信息、查询门票 ( t i c k e t s )信息、查询进 门 ( a c c e s s i n g ) 信息。 1 9- 东 北大学硕士学 位论文第三章 需求分析 令 统计( s t a t i s t i c ) 包括统计订票( b o o k i n g ) 信息、 统计售票( s e l l i n g ) 情况、统计退票 ( r e f u n d )情况、统计门票收入 ( i n c o m e ) 、统计进 门 人数 ( c o u n t ) . 令 维护 ( ma i n t e n a n c e ) 包括数据库维护、 各门服务器状态监视、 各门 状态监视。 系统管理员 ( a d m i n )具有超级权限 ( 所有用例) 。 在角色与用例识别的基础上可以得到本系统的用例模型，该用例模型描述了 角色主要与系统的哪些功能进行交互。如图3 .2 所示。 图3 . 2系统用例图 f i g . 3 .2 s y s t e m u s e c a s e ， 2 0- 东北大学硕士学 位论文第三章 需求分析 在建立用例模型过程中，我们进一步认识了系统。经分析，可把体育场馆门 禁系统的功能体现在如下三大部分之中:管理与维护系统、售票系统、进门系统。 1 、 管 理与 维 护 ( a d m i n is t e r 在系统运行效率方面，提高进门 速度，减少等待时间: 加大系统各环节的信息提示量，使系统使用更便捷; 大幅度降低门禁系统的成本。 4 . 1系统结构设计 w e b 用 户臼。 。 。 。 。 。 w e b 用 户 小汁 撇念爹 澎 子 声 、 二 扮棍 图4 . 1系统结构图 f i g .4 . 1 s y s t e m a r c h i t e c t u r e 东北大学硕士学位论文第四章 系统设计 第四章 系统设计 分析阶段建模的目 的是捕捉系统的功能需求，分析、提取所开发系统的问 题 领域。设计阶段建模的目的是通过考虑实现环境，将分析阶段的模型扩展和转化 为可行的技术实现方案。设计阶段的任务是通过综合考虑所有的技术限制，以 扩 展 和细化分 析阶段的 模型 i i i 。 本 系统的 具体目 标如下: 在系统稳定性方面，解决活动定制、售票与进门并行中的不稳定问 题; 在系统运行效率方面，提高进门 速度，减少等待时间: 加大系统各环节的信息提示量，使系统使用更便捷; 大幅度降低门禁系统的成本。 4 . 1系统结构设计 w e b 用 户臼。 。 。 。 。 。 w e b 用 户 小汁 撇念爹 澎 子 声 、 二 扮棍 图4 . 1系统结构图 f i g .4 . 1 s y s t e m a r c h i t e c t u r e 东北大学硕士学位论文第四章 系统设计 体育场馆门禁系统的系统结构是对体育场馆门禁系统功能需求的抽象及对其 系统结构的单纯描述，它不拘泥于具体的某类体育场馆 ( 如游泳馆、网球馆等) ， 也与 体育场馆的具体容量无关， 见图4 . 1 . 体育场馆门禁系统是基于 “ 数据服务器位 用服务器喀 户端” 的三层体系结构 p o i 。 其中数据服务是在局域网的内 部网段上建立的数据源，符合s q l标准数据结 构的数据库。应用服务包括两类基本应用服务，一是本地应用服务，即在中心站 点的局域网的内部网段上，提供系统管理与维护、窗口 售票、进门 控制等各种服 务;二是远程应用服务，主要是基于i n t e rn e t 网络平台、符合t c p / 1 p网络协议、 采用www技术的网络服务系统和信息服务系统。客户端包括i n t e rn e t 客户和局 域网客户， 根据应用模式确定， 分别采用浏览器方式和客户机方式t s l 。 以 下是与体 育场馆门禁系统相关的分类信息描述: 服务器 ( s e r v e r ) 令 数据库服务器 ( d a t a b a s e s e r v e r ) . 应用 服务 器( a p p l i c a t io n s e r v e r ) w e b 服务器 ( we b s e r v e r ) 令 门禁服务器 ( a c s s e r v e r ) 客户端 c l i e n t ) 今 售票终端 ( p o s ) . 管理终端 ( a d m i n t e r m i n a l ) 令 监视终端 ( mo n i t o r t e r m i n a l ) . 一般用户终端 ( u s e r t e r m i n a l ) 外 部 设备( p e r i p h e r a l e q u ip m e n t ) 今 打印机 ( p r i n t e r ) 令 门票打印机 ( t i c k e t s p r i n t e r ) 1 r 收 据打印 机 ( r e c e i p t s p r i n t e r ) 令 报表打印 机 ( r e p o rt p r i n t e r ) 今 收银 箱 ( c a s h b o x ) 今 读卡机 ( r e a d e r ) 网 络设备 ( n e t w o r k e q u i p m e n t ) 今 连接设备 ( c o n n e c t i n g e q u ip m e n t ) _ 2 6- 东j g 大学硕士学位论文第四章 系统设计 今 连接线 ( c o n n e c t i n g w i r e ) 操作 者 ( o p e r a t o r ) . 一般用户 ( g e n e r a l u s e r ) 今 售票员 ( p o s o p e r a t o r ) 令 后台操作员 ( b a c k g r o u n d o p e r a t o r ) 今 超级管理员 ( a d m in i s t r a t o r ) 操作接f 1 ( o p e r a t i n g i n t e r f a c e ) . 击键 . 鼠标 今 扫描 ( k e y - s t r o k e ) ( mo u s e ) ( s c a n n i n g ) #3# v7 继电器f9 画7 创 一般用户 统计报表 图4 . 2功能关系图 f i g . 4 . 2 f u n c t i o n r e l a t i o n d i a g r a m 2 7 东北大学硕士学位论文第四章 系 统设计 体育场馆在承办体育比赛或娱乐活动 ( 以下简称活动)时，上述信息在体育 场馆门禁系统中的相互作用关系以及它们所承担的功能角色可通过功能关系图4 .2 来表示。 其中，阿拉伯数字代表门禁系统的各项功能。 i 、管理终端 今 数据库服务器 后台操作员在管理终端将活动的相关信息存入数据库服务器，完成对活 动、座位图、门票票样的定制。 2 ,售票终端 令今 数据库服务器、一般客户 今 we b 服务器 4 数据库服务 器 售票员在售票终端通过对数据库服务器的查询得到售票信息，辅助售 票，同时修改数据库服务器中的数据以确认票的售出。 如果在体育场馆门 禁系统中 加入w e b 服务，那么，一般用户 ( 全球) 即可通过we b 服务器访问数据库服务器得到比赛活动的相关信息， 包 括比赛活动的宣传信息，体育场馆的自 然信息、门票的价格及销售情 况等， 从而完成网上订 售)票操作。 3 、售票终端 今 门票打印机 今 门票 售票成功时，售票员通过门票打印机打印门票，包括活动的名称、地点、 时间、座位、条码等信息。 4 ,售票终端 今 收据打印机 今 收据 在门票打印机打印门票之后，收据打印机打印收据。 5 、售票终端 今 收银箱 售票员在售票终端上控制收银箱的开关。 6 、门 票 今 读卡机 观众在旋转门 前，手持门票，门票的条码部分将接受读卡机的扫描。 7 、读卡机 令 门禁控制器 读卡机将读到的门票上的条形码信息传送到门禁控制器。 8 、门禁控制器 令今 门禁服务器 f) 数据库服务器 门 禁控制器将门 票上的条形码信息经门禁服务器传送到数据库服务器， 数 据库服务器上的 服务程序负责验证门 票的 合法性， 完成对数据库的修改， 以确认门票的状态，并将验证结果经门禁服务器通知门禁控制器。 9 、门禁控制器 今 读卡机、门禁控制器 ) 继电器 今 旋转门 2 8。 东北大学硕士学位论文第四章 系统设计 门禁控制器在得到门票合法的信息时， 通知读卡机亮绿灯，并通过继电器 打开旋转门;否则，通知读卡机亮红灯，并通过继电器保持旋转门不开。 1 4 ,管理终端 令 数据库服务器 后台操作员在管理终端上访问数据库服务器，统计各项指标，包括:门 票销售情况、体育场馆各门进人情况、各区上座率等。 1 1 、管理终端 今 报表打印机 令 统计报表 后台操作员在管理终端上通过报表打印 机打印各种统计报表。 以上关于系统结构和系统功能关系的描述使我们对体育场馆门禁系统有了 进 一步的了解。此外，网络结构、系统软件及应用软件结构等因素对于确定优化系 统的结构与功能也十分有益。以 下是与体育场馆门禁系统实施相关的因素: 体育场馆的容量 体育场馆对进门速度的要求 卜 网 络传输速度及数据库存取速度 安装旋转门的数量及实际进门速度 成本 图43因素关系图 f i g .4 .3 f a c t o r s r e l a t i o n s h i p 东北大学硕士学位论文第四章 系统设计 图4 .3 反映了上述各因素的关系。其中， 1 、体育场馆的容量是客观事实。 2 、体育场馆对进门 速度的要求是根据容量及以 往经验的人为规定。 3 ,网络传输速度取决于选用的网络设备和连接设备。 4 、数据库存取速度取决于所使用的数据库产品、 对该数据库产品的使用方法 及数据库服务器运行在何种设备上。 5 ,安装旋转门的数量与体育场馆对进门速度的要求、 网络传输速度、 数据库 存取速度相关。 进门速度的要求越高， 旋转门的安装数量应越多; 而网络 传输速度和数据库存取速度越快，旋转门的安装数量应越少。 6 、实际进门 速度取决于数据库存取速度， 网络传输速度及旋转门的数量。 7 、成本取决于选用的网络设备、 连接设备、 数据库产品、 数据库服务器设备 及安装的旋转门数量。 其中，网络传输速度和数据库存取速度的提高势必导致网络和数据库产品的 投入成本加大，但由于在同种进门 速度要求下， 减少了旋转门的安装数量，从而 降低了旋转门的投入成本。旋转门的成本投入与网络产品、数据库产品的成本投 入的比较需经过认真地计算才能得到。 4 . 2网络拓扑结构及开发环境 本系统描述大型体育场馆门禁系统的 解决方案， 如图4 .4 ， 包括比 赛定制, p o s 售票、网上订票、门 禁等部分，网 络拓扑结构较复杂。具体描述如下: 门禁系统局域网部分通过专线 (