【毕业学位论文】（Word原稿）道路交通基础信息管理系统的设计与实现-软件工程

硕士学位论文 （专业学位） 道路交通基础信息管理系统的设计与实现 二一年十月姓 名： 学 号： 所在院系：软件学院 职业类 型：工程硕士 专业领域：软件工程 指导教师： 副指导教师： 二 一三年二月 A in 2013 道路交通基础管理系统的设计与实现 同济大学 学位论文版权使用授权书 本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 学位论文作者签名： 2013 年 2 月 21 日 同济大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名： 2013 年 2 月 21 日同济大学 硕士学位论文 摘要 I 摘要 现代科学技术的迅猛发展及其在公安交通管理工作中的广泛应用，深刻改变着传统工作模式，极大地提高了工作效率和公安机关的战斗力，是公安工作实现跨越式发展的强大动力和重要支撑，公安交通管理基层基础工作离不开信息化技术的支持和应用。传统的基础数据采集与处理工作，需要大量的人力、物力，而且效率低下，很难跟上交通管理新的要求。 本文针对道路交通管理中较为重要的几类信息，如道路长度、道路宽度、信号灯路口、公交站点等，为了满足交警对这些基础信息实施准确管理、精度管理的要求，按照软件工程学的方法， 从需求分析、总体设计、详细设计到编码实现一步步完成了道路基础信息管理系统的设计与实现。 本系统 采用最流行的 术，运用 B/S 结构和 台开发的。在开发的过程中，使用 开源技术 建框架 。 实现了一个信息管理系统包含的基本功能，系统的扩展性很大，科学的开发过程有利于系统未来的扩展与维护。 关键词 ： 道路交通基础信息， 术， 术，开源技术， I of in of of of is an of a to of of is it to up of n to as a is by in in of 2EE is a of an be 济大学 硕士学位论文 目录 录 摘要 . I 目录 . 一章 引言 . 1 题研究背景 . 1 究意义 . 2 内外研究现状 . 3 外发展现状 . 3 内发展现状 . 4 题研究内容 . 4 文结构 . 4 第二章 相关技术 . 6 术 . 6 户端技术 . 6 务端技术 . 7 2术 . 8 2介 . 8 2用程序的结构 . 9 术及框架简介 . 10 源技术 . 11 源技术 优点 . 11 用框架方案 . 14 1g 简介 . 15 词解释 . 17 章小结 . 17 第三章 系统需求分析 . 18 目可行性分析 . 18 济可行性 . 18 术可行性 . 18 施可行性 . 19 统设计目标 . 19 能需求分析 . 19 功能需求分析 . 23 用性 . 23 全性 . 23 维护性 . 23 统的开发原则 . 24 章小结 . 25 第四章 系统的详细设计 . 26 据库的设计 . 26 . 26 同济大学 硕士学位论文 目录 道路信息管理模块数据库设计 . 27 统管理模块数据库设计 . 36 路信息管理模块设计 . 41 路基础信息管理功能设计 . 41 号灯路口信息管理功能设计 . 43 灯控支小路信息管理功能设计 . 44 筑物出入口信息管理功能设计 . 44 交站点信息管理功能设计 . 44 志牌信息管理功能设计 . 44 离设施信息管理功能设计 . 45 行横道信息管理功能设计 . 45 示柱信息管理功能设计 . 45 速缓冲带信息管理功能设计 . 45 闪灯信息管理功能设计 . 45 起路标信息管理功能设计 . 45 全锥信息管理功能设计 . 46 时移动标志信息管理功能设计 . 46 内泊位信息管理功能设计 . 46 统管理模块设计 . 46 员管理功能设计 . 46 织机构管理功能设计 . 47 据字典大类管理功能设计 . 48 据字典子类管 理功能设计 . 48 块管理设计 . 48 色管理功能设计 . 49 作员管理功能设计 . 49 询统计模块设计 . 51 助模块设计 . 52 章小结 . 52 第五章 系统的实现 . 53 路信息管理模块的实现 . 53 路基础信息管理功能的实现 . 53 号灯路口信息管理功能的实现 . 55 灯控支 小路信息管理功能的实现 . 55 筑物出入口信息管理功能的实现 . 55 交站点信息管理功能的实现 . 56 志牌信息管理功能的实现 . 56 离设施信息管理功能的实现 . 56 行横道信息管理功能的实现 . 57 示柱信息管理功能的实现 . 57 速缓冲带信息管理功能的实现 . 58 闪灯信息管理功能的实现 . 58 起路标信息管理功能的实现 . 58 全锥信息管理功能的实现 . 59 同济大学 硕士学位论文 目录 V 时移动标志信息管理功能的实现 . 59 内泊位信息管理功能的实现 . 59 统管理模块的实现 . 60 员管理功能的实现 . 60 织机构管理功能的实现 . 60 据字典大类管理功能的实现 . 61 据字典子类管理功能的实现 . 62 块管理的实现 . 62 色管理功能的实现 . 63 作员管理功能的实现 . 63 询统计模块的实现 . 64 助模块的实现 . 64 章小结 . 65 第六章 总结与展望 . 66 致谢 . 68 参考文献 . 69 个人简历、在读期间发表的学术论文与研究成果 . 70 第一章 引言 1 第一章 引言 题研究背景 现代科学技术的迅猛发展及其在公安交通管理工作中的广泛应用，深刻改变着传统工作模式，极大地提高了工作效率和公安机关的战斗力，是公安工作实现跨越式发展的强大动力和重要支撑，公安交通管理基层基础工作离不开信息化技术的支持和应用，信息化技术是增加警力、提高效力的有效途径。应用到具体工作中，信息化又发挥着人 力所无法达到的巨大作用，用好现代信息技术，可事半功倍。 虽然近几年来 ,由于对科技强警战略方针的不断重视 ,使得交通管理部门信息化建设和应用工作取得了长足的进步 ,但制约交通管理信息化建设和应用工作飞速发展的因素仍然存在 ,主要集中体现在以下几个方面。 1 观念上适应困难。当前高速公路的交通管理 ,较上世纪 90 年代的状况已有了长足的发展 ,各种道路交通要素发生了根本性的变化。以往的道路交通信息 ,基本属于相对静态的信息 ,大多数是统计报表之类的信息 ,种类也不多。而随着道路交通管理的发展 ,不仅信息数量呈海量增加 ,而且需要大量分 析类、研判类等综合类信息 ,信息质量和要求明显提高。交通管理要素的巨变 ,对交警系统信息化建设和应用提出了新的要求。但一些领导和民警并没有树立信息化意识 ,思想观念以及专业技能跟不上信息化建设和应用的步伐 ;有的甚至以为科技信息化离的还很遥远。如一些干部和民警仍然秉持传统的粗放型、盲目型工作模式 ,导致大量信息仍以“文件信息”、“脑袋信息”、“纸张信息”的方式存在 ,远远不能适应信息化建设和应用的要求。 2 信息质量不高。有的部门建立的所谓信息系统 ,只不过是将纸面上的工作流程和一些工作数据 ,转变成电子文档 ,实际功能却十分 单一。少数民警采集、录入的信息不准确 ,甚至将未经核对的不确定信息输入到系统中 . 3 缺少整体思考。其一 ,标准不统一 ,部门特征明显 ,有的甚至是重复建设 ;其二 ,信息资源分散存储 ,难以实现信息资源共享 ,降低了信息的规模效应 ,限制了信息资源转化为战斗力的周期。 同济大学 硕士学位论文 道路交通 基础信息管理系统的设计与实现 2 究意义 现代交通意味着设施良好的道路网络，快捷舒畅的运载工具和先进的交通管理体系。没有设施良好的路网和快捷舒适的运载工具谈不上现代交通，但是，即使有了这些，没有先进的交通管理体系也同样不是现代交通。 现代交通管理是一个庞大的体系，除了道路、车辆这些 基本的交通要素外，最关键的是实时获取交通信息，快速做出分析判断，及时进行合理的调度、处理。这在计算机技术高度发达的今天，已经不是什么难事。例如，地理信息系统（ 全球定位系统（ 他们在现代交通管理中的应用 交通管理系统和电子导航系统。但无论多么先进的交通管理系统都要依托于后端运行的交通管理基础信息系统。虽然交通管理基础信息系统只能提供有关交通的静态信息，如：道路长度、信号灯数量、交叉口渠化状况等，而不能提供车辆运行的实时的动态信息，但它作为交通管理系统的信息来源之一，在交通管理系统中占据着十 分重要的位置。 道路交通管理是公安机关交通管理部门根据国家的有关法规，规范和标准，对道路交通事务所进行的管理活动。众所周知，管理不是一次性的行为，任何管理工作都不可能期望它达到一劳永逸的效果。管理主体要对一项事务做有效的管理，首先就要对该事物的基本情况有充分的了解，并不断地从被管理事务中接受新的反馈信息，据此调整管理方案，以使管理更有针对性，更加有效。管理是管理主体与被管理事务之间的一个互动的、反复的过程，那么在二者之间建立一个有效的信息通道就是一个必然之举。交通管理基础信息系统正是充当这样一个角色，确切地 说是交通管理工作主要信息来源之一。 在道路交通管理的工作内容中，机动车管理和驾驶员管理是基于车辆管理所建立的机动车、驾驶员管理系统，而交通秩序管理、交通事故处理、交通勤务管理等工作则必然要有交通管理基础信息系统的支持才能进行。 其实，强调交通管理基础信息系统的重要作用，并不是说没有系统支持的交通管理工作是毫无依据的。没有交通管理基础信息系统，交通管理人员仍然可以通过对交通信息的采集和判断来进行交通管理，但这时的信息来源不是统一、精确、标准的数据库，而是源于观察和经验，甚至有时是感觉和想象。显然这样的信息有很 强的主观性，经常不能准确、客观地反映现实的交通状况，那么基于此的交通管理必然趋于盲目的。建立交通管理数据库的目的在于客观、准确、全面、及时地提供现实的交通状况，供交通管理者作参考，并进一步做出正确的决策。交通管理数据库本身不能解决任何问题，它的意义在于为交通管理提供依据和基础。 第一章 引言 3 借助于道路交通基础信息管理系统，交通管理部门可以方便地收集、处理、传递、反馈业务信息，提高公安交通管理工作的现代化水平，快速、准确地找准交通节点，有效缓解“行车难、停车难”问题。在一定程度上，可以促使公安交通管理制度的改革，提高公安 交通管理工作的效率。 内外研究现状 外发展现状 为了发展智能交通管理系统，许多国家非常重视先期的规划和标准制定工作，通过制定科学的发展规划确定智能交通管理系统 (发展方向、内容和目标等。目前，智能交通系统的发展与应用主要集中美国、欧盟、日本等发达国家和地区，其中美国主要注重 全设施的建设，日本注重 导设施的建设，欧洲注重 础平台的构建，其他一些国家和地区的 重示范工程的建设。美国在智能交通管理领域独树一帜，根据本国的交通基础设施特点和实际需要，已建立起相 对完善的车队管理、公交出行信息、电子收费和交通需求管理等四大系统及多个子系统和技术规范标准。其中建设发展较快的分别是：车辆安全系统 (占 51%)、电子收费 (占 37%)、公路及车辆管理系统 (占 28%)、实时自动定位系统 (占 20%)、商业车辆管理系统 (占 14%)。美国联邦公路署计划投入专项资金，结合国家地理信息系统的开发应用，重点研究运用 现公路运营的智能化管理技术。在实施阶段，欧、美等国家和地区在 目运营初期侧重于技术和系统开发，随着技术的成熟和系统的不断完善，逐渐重视系统对用户的优质服务和 系统性能的优化，由基础设施建设和车辆生产，逐步转向通过交通设施和车辆性能的完善，来提高交通运输系统的服务质量。一些发达国家在智能交通管理方面的一个重要目标是减少撞车交通事故。事故自动定位信息系统能通过无线电话和其它通讯设施传送信息；交通事故应变路线软件能够用来搜寻最适宜的救援中心，并为其救护人员赶赴现场规划最佳路线。它的先进交通管理系统具备智能地、自适应地管理各种地面交通的能力，能实时地监视、探测区域性交通流运行状况，快速地收集各种交通流数据，及时地分析其运行特征、预测其变化，制定最佳应变措施和方案。随着地 理信息系统技术（ 卫星定位技术（ 逐步成熟和应用范围的普及扩大，近年来，地理信息系统技术、卫星定位技术与公路运营管理有机结合开发数字公路管理平台也已经成为当今世界智能交通系统领域的研究热点之一。 同济大学 硕士学位论文 道路交通 基础信息管理系统的设计与实现 4 内发展现状 中国智能交通系统虽然刚刚起步，但在智能交通管理方面已经开展了一系列研究和工程实施，在城市交通管理、高速公路监控系统、收费系统、安全保障系统等方面取得多项科研成果，并开发生产了车辆检测器、可变情报板、可变限速标志、紧急电话、分车型检测仪、监控地图板等多种专用设备，制定了一系列标准和规范。无疑，这些工作是实现 效管理的基础。在技术研究方面，交通部于 1998 年成立了“国家 程研究中心”，科技部在 2001 年将智能交通系统作为国家科技攻关项目开始研究，吉林大学交通学院承担了其中 2 项科技攻关任务。计划在今后若干年先后开展“ 政车辆系统”、“自动诱导系统算法研究”、“高速道路交通仿真系统开发”等方面的研究工作。在具体实施方面，各省的交通主管部门和测绘部门也在陆续完善公路管理电子地图。安徽省建立了公路地理信息系统，是为安徽省公路管理和养护部门进行宏观管理、分析决策提供服务的多 要素、多层次、多功能的空间型地理信息系统，主要侧重于沿线设施的管理养护机构等相关数据；甘肃省依靠地理信息系统、遥感和 主的空间信息技术，建立甘肃省交通地理信息系统，开展了交通地理信息数字化试点工程建设，分别建立甘肃省 1： 10 万和兰州市 1： 5000 的交通电子地图。 题研究内容 本课题采用最流行的 术，运用 B/S 结构和 台开发的。在开发的过程中，使用 开源技术 建框架 。 具体的研究内容包括： 1对交通管理部门的业务需求进行分析和研究。 2进行道路交通基础信息系统的详细设计和数据库设计。 3对道路交通基础信息系统予以实现并测试。 文结构 下面简要介绍论文的内容结构，本文共分为五章。 第一章：引言。本章简要介绍了论文产生的背景，分析了研究的意义，并对以及课题研究内容进行简要阐述。 第二章：相关技术。本章对系统设计和开发过程中用到的相关技术作出概要介绍。 第一章 引言 5 第三章：系统需求分析。本章对系统的可行性进行了分析，确定了系统设计目标，明确了开发原则。 第四章：系统的详细设计。本章以流程图的形式介绍了系统所具有模块的设计方法。 第五章：系 统的实现。本章主要以截图的方式体现了各个功能模块的实现，并对部分功能做了简单介绍。 第六章：总结与展望。本章对整篇论文进行了