（计算机应用技术专业论文）铁路大型客运站行车调度数据管理系统.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 捅要 随着我国铁路现代化建设步伐的加快，为全面推彳亍铁路信息化建设，充 分利蔼计算穰技术嚣带来的信惠共享优势，建立铁路大型客逡菇行擎调度数 据管理系统已经迫在眉睫。 本文在对s 孺a r tc l i e n t 体系架掏进行深入研究豹纂础上，描述了大鍪 窖 运站行车调度数据管理系统的实现；阐述了从分析、设计到实现的熬个过程。 同时，介缓了大型客运蛄行率调度数据管瑾系统的冬功能子系统，阪及当前 系统开发遇到的些难题。整个系统使用了u m l 朱建模，建立了包括用例网、 类图、包陶以及数据库模型燕等模裂。 本文重点讨论了设计模式和框架技术，并应用于本系统开发之中。系统 基予分层思怨，结合设计模式方法，有效蛾解决了功能冗余、层间通信不便、 耦会度太黼等闽题，使得系统具有更好的可维护性、可扩充性年口可移植性。 接下来，本文提出了用开放式并发，通过冗余字段来检测冲突信息从而 处理行车调度数据管理系统中豹数据并发| 司题。 然后，提出了用交互式的代码生成器来生成一些数据访间层和表示层的 代码。从箍提窝了开发效率。 文章的最后，对本文主要完成的工作进行了总结，并提出了研究的不足 之处以及对今露研究的展望。 关键词：客运站，站调管理信息系统，智能客户端。代码生成 西南交通大学硕士研究生学位论文第| l 页 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fr a i l w a ys y s t e mm o d e r n i z a t i o n ，i ti su r g e n t t oc o n s t r u c tas t a t i o n d i s p a t c h i n gd a t am a n a g e m e n ts y s t e m f o r l a r g e t y p ep a s s e n g e rs t a t i o ni no r d e rt oa c c e l e r a t et h er a i l w a y s i n f o r m a t i o ne s t a b l i s h m e n ta n di no r d e rt h a ti n f o r m a t i o n s h a r i n g t e c h n o l o g yb r o u g h tb yc o 【i i p u t e rc a nb ef u l l yu t i l i z e d b a s e do nt h ed e e p l y s t u d yo ft h es m a r tc l i e n ta r c h i t e c t u r e t h i s p a p e rd e s c r i b e s t h ew h o l e d e v e l o p i n gp r o c e s s i nd e t a i l sf r o m a n a l y s i s ，d es ，i g nt oi m p l e m e n t i o no ft h es t a t i o nd i s p a t c h i n gd a t a i a n a g e m e n ts y s t e m f o r l a r g e t y p ep a s s e n g e rs t a t i o n m e a n w h i l e ，i t i n t r o d u c e de a c hf u n c t i o n a lm o d u l ea n ds o m ec r i t i c a lt e c h n o l o g i e si n t h e d e v e l o p i n gp r o c e s s t h e w h o l e s y s t e mi n c l u d e su s i n g c a s e d i a g r a i n ，c l a s sd i a g r 舢，p a c k a g ed i a g r a i i l a n dd a t am o d u l e rw h i c hi 矿 c o n s t r u c t e db yu m lt 0 0 1 t h i sp a p e rf o c u s e so nt h ed e s i g np a t t e r na n df r a i n e w o r k ，w h i c hare i m p l e m e n t e di nt h i ss y s t e m i ti sb a s e do nl a y e ra r c h i t e c t u r e ，c o m b i n i n g w i t hd e s i g np a t t e r n t h ea r c h i t e c t u r es o l v e st h ep r o b l e m ss u c ha s f u n c t i o nr e d u n d a n c y ，i n c o n v e n i e n c eo f1 a y e rc o 唧u n i c a t i o na n dt i g h t c o u p l i n g ，a n di m p r o v e st h es y s t e 硼 sm a i n t e n a n c eg r e a t l y ，a n da l s ot h e a b i l i t yt oe x t e n da n dt r a n s p l a n t t h i sp a p e ri n t r o d u e e dt h e0 p t i m i s t i cc o n c u r r e n c yc o n t r o lm e t h o d t os o l v et h e c o n c u r r e n c yp r o b l e 里s o fs t a t i o n d i s p a t c h i n gd a t a m a n a g e m e n ts y s t e m t h e nt h i sp a p e rp r o p o s e dt ou s ei n t e r a c t i v ec o d eg e n e r a t o rt ob u i1 d as e to fc o d eo f d a t aa c c e s s1 a y e ra n dp r e s e n t1 a y e r ，w h i c hh e l p st o i m p r o v et h ee f f i c i e n c yo fd e v e l o p i n g a tl a s t ，t h i sp a p e ri n a d eac o n c l u s i o no ft h ew o r kt h a th a sd o n e ， b r i n g i n gf o r w a r ds o m ei n s u f f i c i e n c ya n de n v i s i o no ft h er e s e a r c hi n t h ef u t u r e k e y w o r d s ：r a i l w a yp a s s e n g e rs t a t i o n d i s p a t c h i n gm i s ， s m a r t 西南交通大学硕士研究生学位论文第1j | 页 c lie n t c o d eg e n e r a ti o n 谶南交通大学硕士研究生学位论文第 黄 1 1 课题研究背景 第1 章绪论 1 1 1 系统研发背景 自列车几次提速以来，特别是为了透应市场经济豹需要及旅客出行的特 点，开行了大量的夕发朝至、朝发夕至的旅客列车。列车提速和开行时段的 变化，无疑对发嶷铁路旅客运输及其在各种运输方式中，取得了更多的份额， 超到了很大的作用。但是，由于大型客运站到发的相对集中，使原已不富裕 的窖运站能力的利用，发生了很大的变拢。无论是至l 发线和疆喉的通过能力， 还是调车机车的解编能力，在列车到发的高峰时段都鼹得十分紧张，改善大 鍪l 客运蛄的现状邑刻不容缓。解决l 毙闻题的方法之一是增加设备，另一个方 法就是究分利用和发挥信息技术的作用，提供计算机辅助决策手段，优化作 煦方案，提高车站能力。 目前，在我国铁路大型客运站中，车站运转车间担当旅客列车的接发、 迸蹬库、编组解体作监等，任务繁霪；雨车站调度员仍使用6 0 年代豹手抄玻 璃板现车、手写调车计划的作业方式，方法落臌，不利于管理，易出差错， 作业效率低。随着铁路全面转向市场，列车开行对数不断增加，作业量不断 增大，原始手工作业方式已不能适应要求；为了进一步挖潜扩能，适应国民 经济不断发展的需要，就必须依靠计算机辅助手段，以提高车站各种工作效 率和综会运输能力“”。 我国铁路t m i s 系统，对编组站、区段站和货运站的车站管理信息系统已 进行了大曩的建设，但对大型客运站行车调度数据管理系统至今未见实施。 随着我园铁路现代化建设步伐的加快，铁路客i 差售票系统的成功实施已取得 巨大豹被会效益帮经济效盏。铁路行包管理售息系统也在加紧研制之中。为 了进一步提高客运站行车作业组织现代化管理水平，提高车站作业效率，提 毒旅客捌车正点率，建立大整客运蛄行擎数据管理系统，并在此基础上研利 大型客运站行车调度辅助决策系统已经势在必行。 国外发达国家，鲡法国、加拿丈等在客运站的运输组织管理方酒，翠已 建成了综合管理信息系统，实现了客运站运输指挥的现代化管理，但是却因 为社会环境和运营体翻的巨大差异，难以参考9 。 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 1 1 2 当前的客户端应用程序模型 当前的数据管理系统客户端应用程序模型大致分为两种：c s ( 客户端 服务器模型) 和b s ( 浏览器服务器模型) 。对于从事数据库管理信息系统研 发的软件开发人员而言，是使用以浏览器为基础的精简型客户端( t h i n c l i e n t ) 应用程序模型，还是使用丰富型客户端( r i c hc l i e n t ) ，他们难以 取舍。以浏览器为基础的应用程序：易于安装、易于部署与维护、跨平台使 用，但是不能充分利用客户端计算机的资源、必须在线工作、网络传输量大、 安全性较低。而丰富型客户端应用程序：可以离线工作、网络传输量较小、 安全性较高。但是安装、部署和维护工作较为繁琐。 总之，相对于丰富型客户端，以浏览器为基础的模型对于系统管理员而 言是非常好的模型，但对于开发人员与使用者而言却有很多不足的地方。 m i c r o s o f t n e tf r a m e w o r k 将满足这三方的需求。它的智能型客户端应 用程序模型结合了丰富型客户端模型的强大功能与弹性，还有以浏览器为基 础的b s 模型的容易部署与稳定性。 1 2 论文研究内容和论文结构 铁路大型客运站行车调度数据管理信息系统，是一个复杂的管理信息系 统。本文介绍了基于s m a r tc l i e n t 架构的应用系统的产生和发展，讨论了分 布式多层体系结构的应用系统，探讨了设计模式与框架技术。研究了s m a r t c l i e n t 组成部分、数据库并发处理技术、w e bs e r v i c e s 技术、代码生成技术。 并基于s m a r tc l i e n t 架构分析，设计并实现了大型客运站行车数据管理系统。 第章，引言部分，提出本课题的研究背景，并综述了现在的应用和研究 状况，确定了课题的目的和意义。 第二章，介绍了成都站概况，并以此为基础，对大型客运站的作业流程 进行了分析，提出了系统的总体设计方案。 第三章，讨论了行车调度数据管理系统，架构模型的具体选择。 第四章，讨论了系统的数据库设计和系统架构设计，以及设计模式在本 系统中如何应用。在此基础上设计了系统的类图和包图。 第五章，针对客运站信息源点分散、各信息点数据关联紧密，实时性强 的实际情况，分析了客运站，行车调度数据管理系统在数据并发处理方面的 要求，讨论了多种不同的冲突检测方法，提出了在数据表中增加冗余字段来 解决本系统的并发冲突问题，经测试效果良好。 嚣南交遵大学硕士研究生学位论文第3 页 第六章，运藤吴律的软俘开发工具，讨论了铁路大塑窖运站行车调度数 据管理信息系统的具体实现，并重点讨论了代码自动生成器在系统中的应用。 第七章，缩论，对铁路大型客运站行车调度数据管理信息系统的研究和 设计进行了总结，并指出系统进一步深化的研究方向。 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 第2 章系统功能的需求分析和总体方案设计 需求分析是软件生存期中重要的一步，也是决定性的一步。只有通过软 件需求分析才能把软件功能和性能的总体概念描述为具体的软件需求规格说 明，从而奠定软件开发的基础。通过认真了解用户的需求，细致地进行调查 分析，把用户需求最终转换成一个完全的、细致的软件逻辑模型并相关的软 件需求规格说明，准确表达用户的要求。 本文以成都站为研究对象，通过对其行车组织作业的实际情况明确大型 客运站行车管理系统的相关需求。 2 1 成都站概况 2 1 1 成都站的设备 成都站是客运特等站，担负着对宝成、成渝、成昆、达成四线的各次旅 客列车进行始发、终到、解体、编组、车体出入库和检修整备等作业。同时， 还办理专用线整车货运业务。 成都站站型为单向横列式一级一场，站内现有各种线路1 8 条，其中接发 旅客列车的到发线7 条，机车走行线2 条( 可摆放客车车体) ，货物列车到发 线2 条，专用线3 条，机车整备线1 条，牵出线1 条，走行线2 条( 可摆放 客车车体，取送) 。 客技站有线路3 4 条，其中客车整备线1 6 条，修车线2 条，存车线1 3 条， 通往贮木厂走行线1 条，( 可用于临时摆放车体) 。另有段管线2 条( 作为与 车辆段交换段修车用) 。 成都站管辖7 个专用线，车站担负专用线与成都东站问的货车取送作业。 车站有两台调机，一调为主二调为辅。一调主要负责车站客车车底的取 送作业，兼顾专用线取送车；二调主要负责货车取送，兼顾客车车底取送。 成都站现行列车运行图每天办理4 4 对旅客列车的接发作业，货物列车5 6 列，本务机出入库8 8 次，调车作业约3 3 0 钩。 2 2 需求分析 2 2 1 车站行车组织指挥系统 2 2 1 车站行车组织指挥系统 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 图2 一l 车站行车组织指挥系统 2 2 2 业务流程 目前，客运站运营管理很大部分还处于手工作业状态，基本上仍然是沿 袭传统的管理模式。采用电话联系手工佟业，用毛玻璃板登记掌握现车，对 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 浩繁的信息处理、瞬间的动态变化和各种随机因素影响的调整，全凭人脑掌 握控制。这样的作业方式，难以管理，易出差错，作业效率也低，不能充分 发挥既有站场线路设备和调机的潜力。因此通过建立管理信息系统来规范管 理，优化流程。对于提高车站能力，有非常重要的意义。 我们以成都站为基础，对其现行作业流程分析后，构建了本系统的业务 流程。 2 - 2 2 1站调员 站调员作业包括编制阶段计划和调车计划，这些操作涉及到图形的操作 和相关算法，我们将不在数据管理系统中具体探讨其实现。然而，编制阶段计 划和调车计划却是基于值班员、车号员所提供的数据，因此了解站调员的工 作内容和作业流程将有助于我们更好的设计数据管理系统。 图2 - 2 成都站调车计划下达流程 ( 1 ) 接班。制定本班的班计划，根据列车运行图确定本班要接发的列车， 并在图表上表明出来。核对现车结存情况，若需要可以修改现车场，作为本 班的初始现车场。掌握上一班收到的客调命令。 ( 2 ) 编制阶段计划。选择一个作业时间段，让系统自动生成阶段计划方 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 案。在该方案基础上，站调可根据系统提供的各种编图功能人工调整和编制 阶段计划，系统随时运行错误检套机制帮助制定合理的方案。 ( 3 ) 编制调车计划。在调车计划编锘界面中，让系统根据制定好的阶段 计划自动生成调机使用方案。依据窖调命令、客运站到发计划，制定更详细 的调车计划，包括调机作业、调车区使用、摘挂钩的具体内容，生成钩计划 慧。 ( 4 ) 下达和执行钩计划。将钩计划单传输到调车员子系统，在收到调车 员予系统回执信息寇，确认钩计划执蠡究成，戬更新现车场。 ( 5 ) 接收到达列车确报。接收到达列车确报后，按照阶段计划，向值班 员下达接车计划，警收到俊班员回撬信息后，确认列车匏到达，核对更新现 率场。 ( 6 ) 发邀列车豳发编缀内容给车号员，褥歪4 车号员信息强执搿，淘篷班 员下达发车信息，收到值班员回执信息厢，确认列车的出发，核对更新现车 场。 ( 7 ) 交班。将本班现车场、阶段计划、调车计划和已完成的实际作业等 数据存入历史库中。末完成的阶段计翔和收至4 的客调命令转入下一班，形成 下一班的初始状态。打印技术作业图表。 2 2 2 2 值班员 接l | 殳车站到发诗划，输入列车裂发信怠。包括到达或出发车次，闭塞时 间、邻开或邻到时间、计到或计发时间、实到或实发时间、晚点或挂机时间、 方向、段遴、辆数、机车等。确车分为终翻、始发、和逶过进行不丽的作泣。 终到列车的作业流程：办理闭塞、邻开、到达、牵出。 始发列车的作业流程：办理闭塞、出发、邻到。 通过列车的作业流程：办理闭塞、邻开、到达、通知邻站、办理闭塞。 把列车到发信息实对的通知其它作业点( 率站调度员、车号员、广播室、 行李、列检、助理值班员、) ，并接受各通知点的回执信息。 每次列车到发后，将到发酵分、占用股道、机车型号邋知车站调度员。 办理接车时，通知助理值班员确认接车线路空闲，办理发车时，遁知 助理值班员确认出站信号机的显示。 到达列车办理闭塞厝，及时通知牵号员、客运梭查员、列检、广播、 行李及有关人员。 根据输入的列车到发倦意生成运孪亍目志。一列车豹作业全部完成之后， 露南交遘大掌硕士研究生学位论文第8 贺 存入至4 出发或者到达圈志。 显示到发场股道占用情况。图形显示到发场股道占用情况，分为空闲或 卷占曩。 交接班。车站值班人员在交班前，将列车运行计划、计划、到发线占用 愫况、列车运行情况、旌王 摹嚣、有关行车命令、电掇、设备有关 耋意事项、 调度命令、行率日志交给接班车站值班员。 值班员系统数据漉程如毽2 3 所示 图2 - 3 值班员系统数据流程匿 2 2 。2 t 3车号员 得到值班员子系统到达列车报点信息后，接收来自邻站的至达确报信息， 并存入到达确报痒。妇果没有确报信息，在核对了现牮后，可手工输入孤达 确报。包括确报目录和确报正文数据，输入列车车次、始发站名、终到站名、 顺位车譬、车稀、幕名等等。在列车到达核对现车后，将至目达确缀转入现车 麾，生成新的现车实际场。 褥南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 在得到车站调度予系统发车逶知后，接收列车出发确报，发送固执信恚。 在核对出发确报后，打印出发确报，并在列车出发后，将出发列车信息从现 车库嚣l 除，生成新的现车实际场。 按照客车底运用方案对客车底信息进行维护。 车号员系统的数据流程如图2 4 所示 围2 4 车号员系统数据流程图 2 2 3 系统用例 靥倒：翔例封装了由代表参与者的系统新执行靛一系列操作步骤。 用例与角色间的连接用关联来表示。关联表示两个类之间具有某种语义 上的关系。用倒与角色闻的关联表示角色启动一个用例的执行，用例产生结 果以一定形式给角色。 根据以上对项目事件、参与者和系统事件的定义，接下来，将事件指派 到用例，采用用例图对系统建摸。根据用例的层次不月将系统中的用例分为 西南交遴大学硕士研究生学位论文第1o 页 瑟个层次：系统硬层用铡与子系统用例。梅建系统习 层用倒是为了在需求分 析阶段对整个系统有个全局性的认识，并且描述出参与部门对各个子系统的 使翔情狁。 系统中用例图层次可以分为系统顶屡用例图和子系统用例图。顶层用例 图可猷全局性的描述凼耱关参与行车数据管理系统人爨操作辩各个子系统的 使用情况。 1 大型客运站行车数据管理系统项层用铡阑( 图2 5 ) 图2 5 系统顶屡用例瞬 2 统计员系统和车号员强统用例图 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 1 页 图2 6 统计员系统和车号员系统用例图 3 值班员系统用例图 自磊赢i 、l 、j 图2 - 7 值班员系统用例图 西南交通大学硕士研究生学位论文第12 页 4 站调员系统用例图 图2 - 8 站调员系统用例图 2 3 系统总体方案设计 2 3 1 系统功能 2 3 1 1 站调员子系统 站调是整个系统的核心，值班员、车号员系统都为其提供所需的数据。 它包括以下功能： ( 1 ) 现车管理：现车计划场和实际场的查询、管理和操作。 西南交通大学硕士研究生学位论文第13 页 交接班站存车确认和修改。交接班的结存车需要站调确认，对与实际 情况不符的车辆和车次进行修改或改变排列顺序。 查询、恢复现车场。可根据需要选择查询或恢复到历史现车场。 ( 2 ) 查询显示：能根据股道、车号、车次等信息查询到车场内的现车信 息，按照股道顺序分别显示出各股道车辆分布情况。 车辆查询：查询各种作业车的编组内容的信息。 列车查询：查询各到发列车在本站的始发，终到技术作业情况。 现车显示：为实时地显示本站车辆的信息。 列车到发显示：为到发列车在本站的到发停留通过情况信息。 ( 3 ) 站调统计分析：现车结存、装卸情况、正点率、调机工作等指标统 计。 2 3 1 2 值班员子系统 主要办理列车的接发，包括办理闭塞、到达、腾空、出发等作业。同时 也完成报告作业时刻、维护行车目志、现车查询等工作。包括以下功能： ( 1 ) 到发作业报点：当列车到达时，报告邻站出发时刻、本站到达时刻、 腾空时刻等；当列车出发时，报告列车牵出时刻、列车出发时刻。 ( 2 ) 行车日志：列车到发作业完毕后，将列车到发信息存入行车日志。 ( 3 ) 现车查询：查询车场内各股道车辆信息。 ( 4 ) 列车信息发布：将列车到发预报点和确报点通知各作业部门。 ( 5 ) 交接班：将本班的行车日志信息转移到历史库，将本班未办完的列 车到发记录转移到下一班。 2 3 1 3 车号子系统 该系统主要完成列车确报信息的处理以及对现车场进行维护。包括以下 功能： ( 1 ) 交接班：将本班的到达确报历史和出发确报等数据转移到历史库， 将到达确报保留给下一班。 ( 2 ) 预报操作 到达预报接收：接收来自邻站的预报信息，并存入到达预报库。 预报查询：可以查询预报信息。 ( 3 ) 确报操作 到达确报接收：接收来自邻站的确报信息，并存入到达确报库。 西南交遥大学硕士研究生学位论文第 4 页 至i 达确报编辑：当到达豹列车无报时，人工录入该列车匏确报信息； 当到达列车的确报有误时，找出该份确报进行相应修改。 出发确报生成：列车编组蹇毕后，掇告编组宠成豹对间，生成出发稳 报。 确报查诲：可戳查询确掇信息。 ( 4 ) 接发车：列车出发后将出发的列车从现车库中清除。 ( 5 ) 车赢维护：客运蛄的一列车常常是由几个车底循环运用，褥车康的 擎辆编组相对固定，因此对车底数据进行维护，可以随时煮询和调用车底数 据。 ( 6 ) 报表打印 西南交通大学硕士研究生学位论文第15 页 第3 章客运站行车信息系统架构模型分析 大型客运站行车数据管理系统需要处理的渡务量邕大，而且存在一定数 最的并发用户，如果采用传统的b s 结构的应用，系统的响应时间和性能很 难满足蒙求。并且大型客运站行车数据管理系统所涉及的搽作都比较复杂， 对客户端的爨面有很高的要求，这个要求也是纂于浏览器的客户端无法满足 的。 行率调度的作业流程和业务规则有时会进行调整，行车数据管理系统必 须及时她做出相应的调整、升级来适应这些变化。如果系统采用传统的胖客 户螺技术，客户端的升级和更新将给行车数据管理系统带来巨大的维护成本 和难度；此外，c s 模型的跨平台、跨网络方面的表现并不令人满意，这为部 署系统带来了难度。 这一章中我们将就b s 、c s 模型和s m ”tc l i e n t 模型进行介绍和比较。 3 1b ，s 和c ，s 客户端模型 当前常用的客户端模型不卦乎以b s ( 测爨器朋受务器模型) 为基础豹瘦 客户端( t h i n c l i e n t ) 模型和以c s ( 客户端服务器模型) 为基础的胖客户端 ( r i c h c l i e n t ) 模型。另外，鞫前还有一种不是慕于浏览器的瘦客户端应溺程 ，等。诸如m i c r o s o f tt e r m i n a ls e r v e r 、 c i t r i xs y s t e m 日勺 i n d e p e n d e n t c o m p u t i n ga r c h i t e c t u r e 芹珏t a f r a l i l e 。这些类型的解决方案可以让用户运 用胖客户端的经验，并通过集中的软件安装和维护来进行管理，逸对用户来 说使用十分方便，同时也节约了成本。这种模式的问题是，当应雳程序没有 连接到应用服务器对，用户就无法使用。客户端不进行真正的处理，处理完 全依赖应用程序服务器，这种情况会导致服务器负载过重，并潸耗桌面计算 机的c p u 周期。 以浏览器为基础的客户端的优缺点： 1 ) 易于安装：可强鼹予许多桌上型计算机，芳且和客户机算计的操俘平 台无关。大多数计算机已经默认安装有浏览器软件( 有些应用系统需 要基予i e 测整器，或者需要安装j a v a 寝拟枫，在此餐且忽略不及) 。 2 ) 易于部署与维护：只需要在服务器端进行部署和维护工作，版本升级 后每一个客户端也得到及辩更新。 3 ) 必须在线工作：工作效率和网络是否延迟有关。 麟南交通大学颂士研究生学位论文第 6 页 4 ) 不能充分利用客户端诗算掇的资源：只能逶过有限的舔融浯言来呈 现用户界面，没有利用客户端计算机的计算处理能力。只能利用浏览 器的打印功能来打晕资辩，不逶震于企业豹报表打嗥。 5 ) 网络传输量大：由于客户端不能保存状态数据，因此必须在客户端和 服务器之间传输用户赛面内容以及所需的数搬。 6 ) 安全性较低：对于服务器来说可以通过防火墙软件来过滤数据，因为 所有传输内容都是基于h w p 端阳。僵很难对数据进行加密帮签名以 保证农传输过程中的完整性。 客户端服务器客户端模型的优缺点： 1 ) 可以离线工作：前提是应用程序必须有缓存数据的能力，这涉及到与 服务器数据阔步的问题。 2 ) 充分利用客户端计算机的资源：可以为用户提供丰富的界甄元素，可 以存取本机磁盘与本机应用程序接口( a p i ) ，执行速度较快。 3 ) 网络健输量较小：只霞在客户端和服务器之间传输数据。 4 ) 安全性较高。可以方便的在客户端和服务器执行加密和解密操作，同 鼗也可以通过鬻e bs e r v i c e 来消除传统豹应用程序诸如防火蝰和 h t t p 的障碍。 5 ) 不易部署：它毙较依赖操作系统魇提供的a p i ，因此可移植蛙差。霈 要为不同系统进行多次开发。 6 ) 维护工作较为繁琰：当舨本舞级匿每个客户端不能德到及时更新；并 且对客户端计算机在操作平台和附加软件上存一定的限制和要求。 3 2s m 砒c l i e n t 模型 对于大型的数据管理应用系统箍言，客户端应用程序作为整个系统与用 户的交慝界面，不仅要完成整个业务需求，还需要考虑：无接触部署、自动 更新、离线运用、动态加载应用组件、个性化用户界面等等。 s m a r tc l i e n t 的出现回应了这样的挑战，它结合了胖客户端和瘦客户端 的优点。作为一个可扩展的能集成不同应用的桌面应用程序，智能客户端应 髑程序通常具有形形色色的需求，因此在设计和实现方面会有极大的差异。 但是，所有智能客户端都应该具有下列部分或仓部特征 3 2 1 簇剃用本地资源 设计良好的智能客户端应用程序最大限度地利用了代码和数据部署在客 西南交通大学硕士研究生学位论文第17 页 户端上并且在本地执行和访问这一事实。它为应用程序提供了内容丰富且响 应迅速的用户界面，以及强大的客户端处理能力。例如，它可能使用户能够 执行复杂的数据操作、可视化、搜索或排序操作。 智能客户端可以利用客户端硬件资源( 如电话或条码读取器) 以及其他 软件和应用程序。这使它们非常适合于解决瘦客户端应用程序( 如销售点终 端应用程序) 无法很好解决的问题。智能客户端还可以利用本地软件( 如 m i c r o s o f to f f i c e 应用程序) 或客户计算机上安装的任何 商务流程应用程序( l o b ) 。通过创建能够与多个商务流程应用程序( l o b ) 集成并对这些应用程序进行协调的解决方案，用户可以更为有效地工作，进 行更好的决策，并减少数据输入错误。此类解决方案还可以使应用程序更加 紧密地与用户的工作环境集成( 例如，通过采用自定义的或熟悉的用户界面) ， 从而降低培训成本。 可以通过智能客户端应用程序集成或协调其他客户端应用程序，以便提 供一致且高效的总体解决方案。这些应用程序还应该了解正在使用应用程序 的上下文，并且应该适应该上下文以尽可能地帮助用户；例如，通过根据用 户的使用模式或角色抢先缓存适当且有用的数据。 通过最大限度地使用本地资源以及将本地资源集成到智能客户端应用程 序，可以使应用程序更好、更有效地使用已经提供给硬件。非常常见的情况 是，处理能力、内存和高级图形功能没有得到利用。使用客户计算机上的资 源还可以减少服务器端硬件要求。 3 2 2 利用网络资源 智能客户端可以通过使用网络资源和使用不同的服务和数据。从许多不 同的源检索数据，并且可以设计为对数据进行分析或整合，从而使用户能够 进行更为有效和明智的决策。例如，智能客户端可以使用映射服务来提供有 关地点和驾驶方向的详细信息。 智能客户端应用程序应该尽可能地连接，并且应该利用可以通过网络使 用的资源和服务。它们不应该是独立的应用程序，并且应该总是构成更大的 分布式解决方案的一部分。智能客户端应用程序起码应该使用有助于维护该 应用程序以及提供部署和更新服务的集中式服务。 智能客户端应用程序的连接性质使其可以提供有价值的数据整合、分析 和转换服务。它们使用户可以实时地或者在一段时间内协作完成任务。在许 多情况下，智能客户端应用程序可以向用户提供类似于门户的功能，从而将 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 8 页 完全不同的数据和服务趣以协调劳集成裂总体解决方案中。 3 。2 3 支持偶尔连接的用户 可以将智能客户端设计为向偶尔连接到网络的用户提供功能，从而使用 户可以东硬确脱枧、使用低带宽或赢延迟网络，或者连接辩甑时续的情况下 继续高效地工作。对于移动应用程序，智能客户端还可以优化网络带宽。例 如，通过将请求批量发送到服务器，以便更好她使用代价昂贵的连接。 即使当客户端大多数时间都连接到网络时，智能客户端应用程序也可遥 过以舞能方式缓存数据和管理连接来改善性能和可耀性。例如，在低繁宽或 齑延迟环境中，智能窖户端应用程序可以用特殊的方式管理连接，即不损害 应用稔穿的褥用性稠响应性，并且用户可以继续高效撼工作。 遴避使用户能够在断舞连接或只偶尔连接的情况下工作，提离了用户的 工作效率和满意度。智能客户端应用程序寝该在脱桃时提供尽可能多的功能。 3 。2 4 提供智髓安装和更新 传统胖客户端所具有的一些最大的问题发生在部爨或更新应用程序的时 候。许多胖客户端应熙程序县鸯大量复杂的安装要求，并鼠可能通过注鼹组 件以及或者在公共位置安装d l l 来共享代码，从丽导致应用程序脆弱性和 更新羁难。 可以对铟能客户端应用程序进行设计，以使其按照远比传统胖客户端应 用程序曼智自和灵活的方式来管理它们的部器嗣更新。它们可以避免上述常 见问题，从顽有助于减少应用程序的管理成本。 寄许多部署智能客户端豹不同方式。这些方式包括：简单地将文件复制 到本地计算枫；使用l 接触式部署自动从中夹服务器下载代码；或者使弼企 业推技术如m i c r o s o f ts y s t 锄sm a n a g e m e n ts e r v e r ( s m s ) 来部署w i n d o w s i n s t a l l e r 软件包。智能客户端应用程序可以在其运行时或位于后台时对自 身进行自动更新。 n 髓框絮使得可以对应霜稷序组件进行强命名，这意味精应雳程序可以 指定用来生成和测试其确切版本的组件，并通过这些版本的组件运行。n e t 框架使应用程序可以相互隔离，以便在安装一个应用程序时不会破坏另一个 应用程序，并且同一应用程序的多个版本可以并列部署。这然功能大大简化 了应用程序部署，弗晨漕狳了诲多与黪客户端应羯稷序相关联的应用程痔脆 弱性问题。 西南交通大学硕士研究生学位论文第19 页 3 2 5 提供客户端设备灵活性 智熊客户端可以提供灵活且可自定义的客户端环境，从瓶使用户可以将 应用程序配置为支持他喜欢的工作方式。随着小规模设备的连接性和能力的 增加，愈发爨簧能够提供对多个设备上熏要数据和服务豹访| 嗣豹有用客户端 应用程序。与n e t 框架压缩版一起，n e t 框架提供了一个可用来生成智能 客户壤陂月程序的通用平台。 可以对智能客户端进行设计以使其适应宿主环境，并且为它们运行时所 在豹设备提供适当兹功能。例如，适合在p o e k e tp c 运行豹智能客户端应 用程序应该提供相应的用户界面。 在许多情况下，需要设计多个版本的智能客户端应用程痔，每个敝本都 面向特定的设备类型，以便充分利用该设备所支持的特定功能。因为小规模 设各遗常在提供完整范围的智能客产端应用程序功熊方面受到限制，所以它 们可能只提供对功能完善的智能客户端威用程序所提供的数据和服务子集的 移动访问，或者它们可用予在用户移动时收集和整合数据。最后，可戳出功 能更加完善的智能客户端应用程序或服务器端应用程序来分析或处理这蟪数 据。 能够感知目标设备的功能和使用环境( 无论它是桌面、膝上型、平扳还 燕移动设备) ，以及能够定佑i 应用程序以提供最适当的功能，这些都是许多智 能客户端应用程序的基本特点。 3 3 本章小节 在上一章中我们分析了大型客运站行车调度数据管理系统的北务流程和 功能要求从中耀以发现，车站调度作韭处于孩心地位。它的数提信息访阀量 最多，作业联系频繁，因此要求具有较高的系统响应速度和通畅的数据传输 镶能；弼对，它又要求提供方便多样化交互功魏的用户暴露。这是b s 模塑 难以满足的。 雨c s 模型在系统部瓣方瑟不够灵活，维护的代价也较高，瑟样不麓满 足本系统的需求。 s m a r tc l i e n t 模型集合了两种模型的长处，是大塑客运站行车数据管理 系统的理想之选。 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 0 页 第4 章大型客运站行车数据管理系统设计 在第二章中，我们已经设计了系统的用例以及用例图，并对系统进行了 详细的需求分析。本章中对系统作进一步的分析，并完成相关内容的详细设 计工作。 4 1 数据库设计 4 1 1 概述 数据摸型设计的好坏直接影响着系统开发的编码、测试、维护工作。在 整个建模过程中应遵循：命名的规范化、设计的合理化、性能的高效化、结 构的稳定化、实现的简单化、数据的一定冗余化的大原则。 在对实际业务的分析需求分析之后我们把需要管理的数据根据数据特性 分为一下两个方面： 1 动态数据，在实际作业中需要对其执行c r u d 操作的数据，它们频繁变 动，并发问题就出现这部分数据上：列车出发报点数据；列车到达报点数据； 出发预报数据；出发确报数据；到达预报数据；到达确报数据；现车数据： 股道现车数据；勾计划数据；车底套用数据； 2 静态数据，一些数据字典，变动频率非常低。但是在作业操作时会经 常对其引用：股道字典；车场字典；调机字典：车流字典：车辆相邻衔接方 向字典。 大型客运站行车数据管理系统所涉及的数据，是实际作业过程中直接使 用的数据。在此我们根据前面章节的分析和设计结果，对其进行数据分析和 数据库设计。 4 1 2 数据的逻辑模型和物理模型 数据库的逻辑设计是将概念结构转换为某个d b m s 所支持的数据模型。数 据的逻辑设计是为了描述数据库的组织结构、生成数据库模式。数据库模式 定义了下述内容：存储什么信息、数据的组织、需要什么表、列的定义。逻 辑设计的目标是减少( 或清除) 冗余数据，从而减少数据行的长度。数据库 设计的方法有规范化理论，指导设计规范的数据库模式。 数据库的物理设计是一个数据库针对特定数据库引擎的具体实现，比如 为逻辑模型选取最适合应用环境的存储结构和存取方法等等。这一步首先是 两南交道大学硕士研究生学位论文第2 1 页 根据设计扮数据库的结构和以后的数据量、查询和更新豹频率，来完成数据 库的物理实现。物理设计的目标就是要易于使用并具有良好的性能。 由予本系统要处理行车数据的并发和保证它的实时，所以在逻辑设计对 还应该考虑到，在系统中开放式：并发冲突检测时对于数据库字段的额外要求。 本文在所有存储动态数据的表中设计了两个字段：u s e r i d ( 搡作用户编号) 、 d a t 酬0 d i f i e d ( 时间戮) 。这两个字段同时使用，一则可以解决开发时并发冲 突检测。一则可以保证传送当前最新数据从而减少网络流量，提高总体的系 统运行效率，本文将在下一章中对此详细分析。 表4 1 值班员列车出发报点 含义一- 。誊搭饕篱警黪荔篝篱鍪溯鬃黪润鳓瀚i | | l 霪懿蘩 流水号l s hv a r c h a r 2 1 0o 率次 c ev a r c 撇r 2 2 0o 车次序号c c x hn u m b e r2o 段道 g d 鹾v 矗r c 淞r 24o 闭塞时刻b s s kn u m b e r 7 4 出发嚣期c f r q 翻汀e7o 牵入时刻q r s k n u h l b e r 7 4 邻站同意发车 l z t y f e s kn 嗍e r74 邻站到达时刻 l z d d s 王(删b e r74 计划出发时刻j h c f s k n u f b e r74 实际出发时刻s j c f s kn 涮b e r7 4 出发方向c f f xn u m b b r2o 列车状态l e z t y 矗r c 【a r 2l oo 列车作业类型 l c z y l xv a r c h a r 21 0o 祝车出痒黠剡j e c k s k k u 酣8 e 襄74 机车型号j c ) ( h 、r c h a r 21 0o 司梳娥名s j x 雒v a r e h a r 2 l oo 车长c h z hv a r c h r 2 l o0 车数 c sn u 犯e r3o 换长h cn u 姗藏r 72 总重 z zn u m b e r71 晚点 黝悯e r74 西南交通大掌硕士研究生学位论文第2 2 页 记事j s v a r e h a r 2 5 0o 入库日期r k r qv a r c h a r 2 l oo 入库时刻r k s kn u m b b r7 4 用户u s e r i dv a r c h a r 2 l oo 时间戳d a t e m o d i f i e d v a r 口璩r 22 5o 表4 2 出发确报综合信息 含义名称。数攥类型“。i 炎舔”等。舔教”1 流水号l s hv a r c h a r 21 0o 掇文号 b 研n 玎鹾8 e r 4o 出发车次 c f c c报c h a r 22 00 车次序鸯c c x h n u 潞e r2o 始发站名s f z mv a r c h a r 22 0o 出发曰期c f r q d a t e 7o 出发时间c f s jn u 惦e r 74 出发标志 c f b zn u 肺e r1o 终到站名 z 獭v a r c h a r 22 0o 撒文日期b w r qd a t e 7o 报文时闽8 骅s jn 嗽8 e r7 4 报文标虑b w b z n u m b e rlo 股遂g d m v 矗r c a r 24o 发报日期f b r q d a t e7o 发报时阀疆s j n u 邸e r74 晚点时间哪s jn u m b e r 74 晚点原因 姗呵yv a r c h a r 22 0o 客车辆数跹l s n u 鹏e r3o 薰车辆数z c l sn u m b e r3 o 空车数k c s k u 磷8 e r3o 非运用率数 f 1 阿c l sn u m b e r 3o 铽客车辆数d 跹乙sk 强髓豫30 守车辆数 s c l sn u 她e r30 西南交通大学硕士研究生举位论文第2 3 页 其它辆数q t l s n u m b e r3o 带辆总数 c l z sn u m b e r3o 自重z i zn u 隅e r 72 载重z a zn u 隅e r 72 换长 h cn u m b e r72 自首尾 z s 程v a r c 珏a r 22o 相当髂屉 d d l j v a r c h a r 22 00 制表人z b r v a r c h a 最22 0o 梭查人j c rw i r c h a r 2 2 00 率长 c h z 壬v a r c h a r 22 0o 入库日期r k r qd a t e 70 摊序号 p ) 氍n u m 8 e r6o 选择号 x z hn u m b e r2o 用户u s e r i dv a r c h a r 2 1 0o 对澜戳姒t e m i f i e dv a r c h a r 22 5o 表4 3 出发确摄详缁信患 含艾名称一 ， 数据类型“囊凳攀ii 碧i 数 流水号 乙s v a r c 珏矗r 2l oo 报文号 b w hn u 雌e r40 颓位s w h黼e r 4o 车键c i dv a r 饥a r