（计算机科学与技术专业论文）基于geomedia的高速公路监控系统的研究与开发.pdf

zf。j钆hfltj，i i ， ，叫 0 毋 苁 _ r e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n to f h i g h w a ym o n i t o r i n gs y s t e m b a s e do ng e o m e d i a at h e s i ss u b m i t t e dt o d a l i a nm a r i t i m eu n i v e r s i t y i np a r t i a lf u l f i l l m e n to ft h er e q u i r e m e n t sf o r t h ed e g r e eo f m a s t e ro fe n g i n e e r i n g m o k h t a ra b d u l l a ha b d os a i f ( c o m p u t e rs c i e n c ea n dt e c h n o l o g y ) t h e s i ss u p e r v i s o r ：p r o f e s s o r z h a n gw e i s h i j u n e2 0 1 1 0 。 t ? t f j _ 一 - - 大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果， 撰写成硕士学位论文：星曼兰金垒兰堡垒垫亟旦金! 金! q 四金凸主q 至蔓i g b 旦垒y 丛q 卫i 主q ! i 篮 苎y 曼主金婴堕苎金鱼q 望鱼旦q 迪鱼i 垒：。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究 做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未 加明确注明的其他个人或集体己经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责 任由本人承担。 学位论文作者签名：m 气k 饥伽y 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位 论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的 复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论 文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制 手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到中国优秀博硕士学位论文全 文数据库( 中国学术期刊( 光盘版) 电子杂志社) 、中国学位论文全文数据 库( 中国科学技术信息研究所) 等数据库中，并以电子出版物形式出版发行和提 供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。 本学位论文属于：保密口在一年解密后适用本授权书。 不保密口( 请在以上方框内打“”) 谳价l i 饥名：弓 垆 日期：2 帕年7 月乙日 呦? 一 i、蓐 一 二爷 一 a c k n o w l 巳d g m e n t s a c k n o w l e d g m e n t s a l lp r a i s e sa n dt h a n k st o l a l l w h og a v em et h eg u i d a n c e ，t h ep a t i e n c ea n dt h e s u p p o r tt oa t t a i nt h i sa c h i e v e m e n t 1w o u l dl i k et oe x p r e s sm yd e e pg r a t i t u d et om ys u p e r v i s o rp r o f z h a n g w e i s h i ，f o r h i se n d l e s sh e l p ，s u p p o r t , a n du n d e r s t a n d i n g h i sa d v i c ea n di n s i g h th a v eb e e ni n v a l u a b l e t h r o u g h o u tm ye n t i r et i m eo f r e s e a r c h 1w o u l dl i k et ot h a n km yf r i e n d sa tt h ed a l i a nm a r i t i m eu n i v e r s i t yf o rt h e i ri m m e n s e s u p p o r ta n dm e a n i n g f u ld i s c u s s i o n s t b j sd i s s e r t a t i o nw o u l dh a v en e v e rb e e na ta c c o m p l i s h e dw i t h o u tt h es u p p o r to fm y f a m i l y ia mg r a t e f u lt om yp a r e n t s ，m yw i f e ，t h e i rp a t i e n c e ，c a r i n g ，u n d e r s t a n d i n ga n d e n c o u r a g e m e n tm a d et h i sm i s s i o nm u c he a s i e ra n ds u p p o r tm ed u r i n gt h eu p sa n dd o w n o ft h i sw o r k ； ： ：； ，j 彩薹髫扎硎棚， a b s t r a c t h i g h w a ym o n i t o r i n gs y s t e mi so n eo ft h e i m p o r t a n ta p p l i c a t i o nd o m a i no f g i s ( g e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e m ) ，t op r o v i d ec o n t r o l ，m o n i t o r i n g ，a n de f f e c t i v e h i g h w a yt r a f f i c i no r d e rt oe x e r th i g h w a ym o n i t o r i n gs y s t e mf u n c t i o n sa n di m p r o v e m a n a g e m e n te f f i c i e n c y , o n l yt h eh a r d w a r ei sn o te n o u g h ，w en e e dt oh a v ea c o m p l e t e e a s yo p e r a t i o na n de a s yc o n t r o lo ft h es o f t w a r es y s t e m ，t os u p p o r tm a x i m u mu s e r sa n d m o n i t o r i n gt h eo p e r a t i o no fh i g h w a yt r a f f i c t h e r ea r et w od i f f i c u l t i e si nm o r t i t o r i n g s y s t e md e v e l o p m e n t ：t h ec o m p l e xs t r u c t u r eo fg e o g r a p h i cd a t aa n dt h ec o n t r o lo fg r a p h i c d i s p l a y i n g u n d e rt h i sc o n d i t i o n ，h i g h w a ym o n i t o r i n gs y s t e m sa r eg e n e r m l yd e v e l o p e d u s i n gt h em o d eo fg i ss e c o n d a r yd e v e l o p m e n t t h ec h a r a c t e r i s t i ci st h a ts u p p l i e r s p r o v i d eg i sp l a t f o r mw h i c hr e a l i z e st h em a pd i s p l a y i n g ，d a t aa n a l y s i s ，a n do t h e rb a s i c f u n c t i o n sf o rp r o v i d i n gc u s t o m e r sw i t ha s e c o n d a r yd e v e l o p m e n te n v i r o n m e n t u s e rc a n a d dn e wf u n c t i o n st ot h eg i sp l a t f o r m t h i st y p eo f d e v e l o p m e n tc a nr e d u c ew o r k l o a d a n d d i f f i c u l t yo fd e v e l o p m e n t t h eh i g h w a ym o n i t o r i n gs y s t e mi nh e b e ip r o v i n c ei sb a s e do ng i s p l a t f o r ms u c ha s g e o m e d i ap r o g r a m t h es y s t e mr e a l i z e st h ei n f o r m a t i o nm a n a g e m e n tt h r o u g ht h ed a t a w h i c ha l eg o tf r o mt h eo u t f i e l d e q u i p m e n t so fh i g h w a y t h i st h e s i sd e m o n s t r a t e st h e t e c h n i c a lp r i n c i p l e so f t h e s e c o n d a r yd e v e l o p m e n to f g i s t h i sm o n i t o r i n gs y s t e mb a s e do ng e o m e d i ap l a t f o r mi s d e v e l o p e dw i t hv b6 0 t h i s t h e s i ss tu d i e st w oc o r es u b s y s t e mm o d u l e so fh i g h w a ym o n i t o r i n gs y s t e mi n h e b e i p r o v i n c e t h e y a r et r a f f i c m o n i t o r i n gs u b s y s t e ma n dc o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n t s u b s y s t e m t h ef u n c t i o n so ft r a f f i cm o n i t o r i n gs u b s y s t e ma l es h o w i n g m a p ，l a y e r m a n a g e m e n t ，i n f o r m a t i o nq u e r y i n g , a l a r mh a n d l i n g ，a n ds oo n t h e c o n f i g u r a t i o n m a n a g e m e n ts u b s y s t e mi sab a s e do nv b6 0 a p p l i c a t i o n ，u s i n gc o mt e c h n o l o g yt o i n t e r a c tw i t hg e o m e d i ap l a t f o r m i t sf u n c t i o ni st or e a l i z et h ea s s i s t a n c ea n d m a n a g e m e n t t ot r a f f i cm o n i t o r i n gs u b s y s t e m ，s u c ha s s e t t i n gt h em e n um o d eo ft r a f f i cm o n i t o r i n g s u b s y s t e m ，u p d a t i n gt h ed a t al i m i t so ff i e l d e q u i p m e n t ，m a n a g i n ga l a r mf u n c t i o n ， m a n a g i n gu s e rp e r m i s s i o n s ，a n ds oo n t h em a i no b j e c t i v e so fd e v e l o p i n gh i g h w a ym o n i t o r i n gs y s t e ma r et o i m p r o v et he c o n v e n i e n c eo f h i g h w a yu s e r s ，t r a f f i cm a n a g e m e n tp e r s o n n e la n do v e r a l ls a f e t vi nh e b e i i 4 p h。，。落，护；孳0；i。j， 中文摘要 摘要 高速公路监控系统是g i s ( 地理信息系统) 的重要应用领域之一，它提供控 制、监控和有效的高速公路交通运输。为了发挥高速公路监控系统的功能以提高管 理效率，仅有硬件系统是不够的，我们需要有一个完整的操作方便、易于控制的软 件系统来支持最大化地满足用户监控高速公路交通的运转。监控系统开发中有两个 难点：地理数据的复杂结构和图形显示的控制。在这种情况下，高速公路监控系统 通常采用g i s 二次开发的模式进行开发。其特点是供应商提供实现地图显示、数据 分析和为客户提供二次开发环境的其它基本功能的g i s 平台。用户可以向g i s 平台 中添加新的功能。这种类型的开发能够减少工作量和降低开发难度。 该河北省的高速公路监控系统是基于诸如g e o m e d i a 程序的g i s 平台。该系统 通过从高速公路的外场设备获得的数据实现信息管理。本文研究了g i s 二次开发的 技术原理。 该基于g e o m e d i a 平台的监控系统用v b6 0 开发。本文研究了河北省高速公路 监控系统的两个核心子系统模块，分别为交通监控子系统和配置管理子系统。交通 监控了系统的功能包括显示地图，图层管理，信息查询和警报处理等。配置符理予 系统是一个基于v b6 0 、使用c o m 技术与g e o m e d i a 平台进行交互的应用程序，它 的功能是实现对交通监控子系统的协助和管理，例如，设置交通监控子系统的菜单 模式，更新外场设备的数据范围，管理警报功能和管理用户权限等。 开发高速公路监控系统的主要目的是提高河北省的高速公路使用者的方便性和 安全性，以减小高速公路交通事故的严重程度。为研究这两个子系统，本文描述了 高速公路监控系统( h m s ) 的需求分析、设计和实现。 关键词：gis ；高速公路监控系统( h m s ) ；配置管理子系统；g e o m e dia 平台 t a b l eo fc o n t e n t s t a b l eo fc o n t e n t s c h a p t e r1 ：i n t r o d u c t i o n 1 1 1t h ep r o b l e mb a c k g r o u n da n ds i g n i f i c a t i o n 1 1 2r e s e a r c ho b j e c t i v e s 3 1 3s t r u c t u r ea n do r g a n i z a t i o no f t h e s i s 4 c h a p t e r2 ：r e l a t e dt e c h n o l o g y 烈t r o d u c t i o n 6 2 1 ：；i si n t r o d u c t i o n 6 2 1 1 ： i sd e f i n i t i o n 6 2 1 2c o m p o n e n t so fg i s 7 2 1 3s o m eu s e so fg i s 7 2 2s e a m l e s sc o n n e c t i o n st od a t as o u r c e 8 2 2 1t h en e c e s s i t yo fas e a m l e s sc o n n e c t i o nt e c h n o l o g yt od a t as o u r c e 8 2 2 2s e a m l e s sc o n n e c t i o nt od a t ab a s e do ng e o m e d i a 8 2 3c o m t e c h n o l o g ya n da c t i v e x 9 2 3 1i n t e g r a t i o no fg i sw i t hu s e rm o d e l s 9 2 3 2 0 l ea u t o m a t i o na n dc o m 1 0 2 4g 1 5 ；d a m b l e 1 2 2 4 1g i sd a t as t r u c t u r e s 1 2 2 4 2g i sd a t am o d u l e s 1 2 2 4 3f u n c t i o n so fag i s 13 2 5m o n i t o t i n gs y s t e me n v i r o n m e n t 14 2 5 1g e o m e d i ap r oe n v i r o n m e n t 1 4 2 5 2v b 6 0a n dg e o m e d i ap r o 15 2 6s e c o n d a r yd e v e l o p m e n to fg i s 16 2 6 1s e c o n d a r yd e v e l o p m e n tm e t h o d s 1 7 2 6 2s e c o n d a r yd e v e l o p m e n tc o m p o n e n t 18 c h a p t e r3 ：r e o u 己e m 匣n t sa n a l y s i so fh m s 2 0 3 1a i m so fb u i l d i n gh i g h w a ym o n i t o r i n gs y s t e m 。2 0 3 2c o n s t r u c t i o nc o n t e n t so fh m s 2 0 3 3f u n c t i o n a la n a l y s i so f h i g h w a ym o n i t o r i n gs y s t e m 。2 1 3 4d a t a b a s ea t t r i b u t et a b l e ：! ：； c h a p t e r4 ：s y s t e md e s i g no fh m s 2 6 4 1t m f 矗cm o n i t o r i n gs u b s y s t e md e s i g n 2 6 4 1 1o b j e c t i v e s 2 6 、ifi扣 f l+，4ii f i q j，一卜叫氇影 t a b l eo fc o n t e n t s 4 1 2f u n c t i o n sd e s i g no f t r a 笳cm o n i t o r i n gs u b s y s t e m 2 7 4 2c o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n ts u b s y s t e md e s i g n 3 6 4 2 1o b j e c t i v e s 3 6 4 2 2f u n c t i o n a ld e s i g no fc o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n ts u b s y s t e m 3 7 c h a p t e r5 ：s y s 玎e mi m p l e m e n t a t i o no fh m s 4 5 5 1i m p l e m e n t a t i o no f t r a f f i cm o n i t o r i n gs u b s y s t e mf u n c t i o n s 4 6 5 1 1m a po p e r a t i o n s 4 7 5 1 2l a y e rm a n a g e m e n t 4 7 5 1 3i n f o r m a t i o ni n q u i r y 4 8 5 1 4r e a l - t i m ei n f o r m a t i o nq u e r y 。4 9 5 1 5 k l a r mh a n d l e 5 2 5 2i m p l e m e n t a t i o no fc o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n tf u n c t i o n s 5 3 5 2 1m e n u 5 4 5 2 2q u e r y 5 5 5 2 3s y s t e ms e t t i n g s 5 6 5 2 4r e p o r t s 5 9 5 2 5u s e r sm a n a g e m e n t 6 0 c h a p t e r6 ：c o n c l u s i o na n dh 爪丁i lew o r k 6 5 6 1c o n c l u s i o n 6 5 6 2f u t u r ew o i 。k 6 5 r e f e r e n c e s 6 7 丐 掌i ， - r - f c h a p t e r l ：i n t r o d u c t i o n 1 1t h ep r o b l e mb a c k g r o u n da n ds i g n i f i c a t i o n w i t ht h eg r o w t ho fe c o n o m ya n dn a t i o n a ll a n dd e v e l o p m e n t , t h er o l eo fn a t i o n a l h i g h w a ya sn a t i o n a li n f r a s t r u c t u r e h a sb e c o m em o r ei m p o r t a n tw i t ht h ei n c r e a s i n g v o l u m eo ft r a f f i c ，a n di n c r e a s i n g l yh i g h l i g h t e do nt h eh i g h w a yo p e r a t i o n sp r o b l e m ss u c h a ss a f e t yo ft r a f f i cc o n t r o ls y s t e m , e m e r g e n c y , a n dm a i n t e n a n c e t h e r e f o r e ，m o r e c o m p r e h e n s i v e a n ds y s t e m a t i ch i g h w a ym o n i t o r i n gp l a ni sn e e d e d t oe n s u r et h e c o n v e n i e n c eo fh i g h w a yu s e r sa n di m p r o v e m e n t so fr o a ds a f e t y ，t oe x a c e r b a t et h e s e v e r i t yo f t r a f f i ca c c i d e n t t h eh i g h w a ym o n i t o r i n gs y s t e m ( h m s ) w i l lb ed e v e l o p e dt os o l v et h e s ep r o b l e m s t h e h m si sas y s t e mb a s e do ng e o g r a p h i c a li n f o r m a t i o ns y s t e m ( g i s ) f o rm o n i t o r i n gt h e h i g h w a y si nh e b e ip r o v i n c e ，w h i c hi sc a p a b l eo fa s s i s t si nm a k i n g ar e l i a b l ea n da c c u r a t e d e c i s i o nr e g a r d i n gh i g h w a ys a f e t y , m a i n t e n a n c e ，a n de s t a b l i s h i n gal i n k a g eb e t w e e nt h e d i g i t a lm a p f o rh i g h w a ya n dav a r i e t yo fh i g h w a y - r e l a t e dd a t a s oi tn e e d st oi n t e g r a t ea n e x i s t i n gs t a t e w i d er o a d w a y i n f o r m a t i o ns y s t e mi n t ot h eg i se n v i r o n m e n t sb yu s i n gg i s s o f t w a r ep r o d u c ts u c ha sag e o m e d i ap l a t f o r m t h e r e f o r e ，m o n i t o r i n go fm o d e mr o a d t r a f f i ci sn o ta ne a s yj o b h i g h w a yo f f i c e r sh a v et ou s eo faw i d er a n g eo fa d v a n c e d t e c h n o l o g i e st om a n a g er o a dt r a f f i ce f f e c t i v e l ya n dd e v e l o p m e n ts y s t e mo fm o n i t o r i n g h i g h w a yb ym e a n so fg i st e c h n i q u e t h es y s t e mi sc o n s i s t i n go ff i v es u b s y s t e m s ，w h i c ha r ec o m m u n i c a t i o ns e r v i c es u b s y s t e r a ，e x t e r n a ls e r v i c es u b s s y s t e m , s t a t i s t i c a lr e p o r ts u b s y s t e m ，t r a f f i cm o n i t o r i n gs u b _ s y s t e m a n dc o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n ts u b s y s t e m ，a ss h o w n i nf i g 1 1 1 c h a p t e r1 ：i n t r o d u c t i o n f i g 1 1s t n l c t i 】r eo fh i g h w a ym o n i t o r i n gs y s t e m h i g h w a ym o n i t o r i n gs y s t e mi st h ec o r es u b s y s t e mo ft h et w om o d u l e s ，n a m e l y , t r a f f i c c o n t r o ls u b s y s t e m ，a n dc o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n ts u b s y s t e m s ot h eu n d e r t a k e nr e s e a r c h w i l lb ec o n d u c t e dt or e a l i z et h e s et w o p a r t s 1 t r a f f i cm o n i t o r i n gs y s t e m t h et r a f f i cm o n i t o r i n gs y s t e mi sac o n t r o lc e n t e rt oc o l l e c ts e p a r a t ew a y sa n du p l o a d t h ed a t af i e l de q u i p m e n t ，e v e n ti n f o r m a t i o n , a n dr o a dt r a f f i ci n f o r m a t i o n ；f o l l o w e db y t h ec o l l e c t i o no fi n f o r m a t i o ns h o w no nt h em a pi nt g i s ( t r a n s p o r t a t i o ng r a p h i c i n f o r m a t i o ns y s t e m ) f o rr o u t en e t w o r k 2 c o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m c o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e mi sb a s e do i lt h ev b6 0a p p l i c a t i o n sd e v e l o p e du s i n g c o m t e c h n o l o g yt oi n t e r a c t 诵lg e o m e d i ap l a t f o r m m a i n l yi t sr e s p o n s i b l ef o r c o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n to fg i sp l a t f o r m 2 - & p 净 一 _ z 一 ” 一 r e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n to fh i g h w a ym o n i t o r i n gs y s t e mb a s e do ng e o m e d i a 1 2r e s e a r c h0 b j e c t i v e s t h i sr e s e a r c hw o u l df o c u so nt h ea p p l i c a t i o no fg i ss o l u t i o nf o r l o g i s t i c s t r a n s p o r t a t i o n i s s u e sp e r t a i n i n gt oh i g h w a ym o n i t o r i n gs y s t e m , t oi m p r o v et h e c o n v e n i e n c eo fh i g h w a yu s e r sa n di m p r o v e m e n to fr o a ds a f e t y t h eo b j e c t i v eo ft h i s p a p e ri sb u i l d i n ga l la p p l i c a t i o n ( h m s ) t om o n i t o r i n gt h eh i g h w a y sn e t w o r ki nh c b c i p r o v i n c eb a s e do ng e o m e d i a ( g i s ) w h i c hi n c l u d e st h et r a f f i cm o n i t o r i n gs u b s y s t e m b a s e do ng e o m e d i ap l a t f o r mt oa c h i e v et h er e a l t i m em o n i t o r i n go fh i g h w a ya n d c o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n ts u b s y s t e mi sb a s e do n v b6 0l a n g u a g et om a n a g et h es y s t e m f u n c t i o n s t r a f f i cm o n i t o r i n gs u b s y s t e mc a na c h i e v et h em a i ng i sf u n c t i o n s ： 1 i m p l e m e n t a t i o no f b a s i co p e r a t i o n so nt h em a p 2 s h o wh i g h w a yi n f o r m a t i o no nt h ed i g i t a lm a pt om a k e si te a s yt ou n d e r s t a n dt h e i n f o r m a t i o na n dl o t so fo v e r l a i di n f o r m a t i o nc a nb ea n a l y z e db yt h eg i s t e c h n i q u e s 3 p r o v i d eap o w e r f u ls p a t i a lq u e r ya n dc a na c c u r a t e l yl o c a t et h eq u e r yr e s u l t s 4 p r o v i d eav a r i e t yo fs u d d e ne m e r g e n c ya l a r mo nt h er o a d sa n dam e c h a n i s mt o a d d r e s s c o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n ts u b s y s t e mc a na c h i e v ec o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n to fg i s p l a t f o r ma n ds e v e r a lf u n c t i o n s ： 1 e f f e c t i v et h eg i sd a t a b a s ec o n f i g u r a t i o n ，m a k ei tm o r ef l e x i b l ea n de a s yt o o p e r a t e 2 t r a f f i cc o n t r o ls u b s y s t e mm e n um o d e 3 c o n f i g u r a t i o nd a t af i o mo u t f i e l de q u i p m e n tl i m i t s 4 m a n g et h ea l a r mt y p e sa n ds y s t e mu s e r sr i g h t s 3 c h a p t e rl ：i n t r o d u c t i o n 1 3s t r u c t u r ea n do r g a n i z a t i o no ft h e s i s t h es t r u c t u r ea n do r g a n i z eo ft h i st h e s i sf o rh i g h w a ym o n i t o r i n gs y s t e mi n h e b e ip r o v i n c ei ss h o w ni nf i g 1 2 s y s t e m i m p l e m e n t a t i o no f h m s t r a f f i cm o n i t o r i n gs y s t e md e s i g n c o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m l m p l e m e n t a t io n c o n c l u s i o na n df u t u r e q c 。n c t u s 嘲 w o