【毕业学位论文】（Word原稿）智能交通一卡通系统的设计与实现-软件工程

中图分类号： 学校代码： 10055 密级： 硕 士 专 业 学 位 论 文 智能交通一卡通系统的设计与实现 文摘要 I 中文摘要 城市交通在一般情况下主要采用电能作为动力来源，采取轮轨运转方式并且兼顾了快速和大运量特点。现阶段的城市交通包含了市郊铁路、地铁、轻轨、有轨电车等诸多种类， 而随之带来的则是交通出行管理以及结算收费等一系列问题。 智能一卡通 是一种能够解决长期使公共交通行业和某些非公共交通行业困扰的自动收费问题的实际方法。智能交通一卡通系统的功能实现，不但可以促进我我国金融发展还能加快我国金融迈向现代化的脚步，一定程度上提高社会运作效率，为人民生活、工作提供方便。 本文从实际需求出发，以软件工程的思想，设计和实现了只能交通一卡通系统。系统在功能架构上主要实现了管理结算子系统、数据采集子系统（数据复制子系统）、数据分析统计子系统以及用户自助子系统四大子系统，其中最主要的部分是实现了管理结算子系统中的用户管理功能模块、系统管理功能模块、消费管理功能 模块、充值管理功能模块、账户管理功能模块、交易结算功能模块、信息发布功能模块以及短信提醒功能模块。 系统的主要特色在于能够满足用户的便捷交通刷卡、自助管理、卡片信息管理、交通站点管理、智能化信息统计以及卡片充值等功能。从而最终达到缓解城市交通压力、方便人们出行、提升交通服务效率，改善交通服务等应用价值。从技术路线上来说，系统 选用B/S 开发模式，采用 005 数据库技术，通过 层模型架构和 005 数据库引擎安全可靠的存储功能， 搭建一套 智能交通一卡通管理系统。 关键词： 智能交通管理，交通一卡通系统， B/S 开发模式，三层架构 I in as a of At of is a to to to to in s to of of In of of to of on , of is to a of on MS of is to s to a / S 005 II 005 to a of B/S 录 录 第一章 绪论 . 1 第一节 选题的背景及意义 . 1 第二节 国内外研究现状与发展趋势 . 3 第三节 本文的主要研究内容 . 4 第四节 本文的组织结构 . 5 第二章 智能交通一卡通系统需求分析 . 6 第一节 系统总体需求概述 . 6 第二节 系统功能需求分析 . 7 通用户功能需求 . 7 理员功能需求 . 9 服人员功能需求 . 14 第三节 系统非功能性需求 . 16 行性能需求 . 16 障处理要求 . 16 活性需求 . 16 据处理要求 . 17 统输入输出数据要求 . 17 统安全需求 . 17 统接口需求 . 18 第四节 本章小结 . 18 第三章 系统总体设计 . 19 第一节 系统设计的原则与目标 . 19 第二节 系统技术架构设计 . 19 第三节 系统功能架构设计 . 21 第四节 系统总体业务流程设计 . 22 第五节 系统物理拓扑结构设计 . 23 目录 V 第六节 系统数据库设计 . 26 据库结构设计 . 26 据库总体 . 27 第七节 本章小结 . 31 第四章 系统详细设计与实现 . 32 第一节 系统主要开发环境与运行部署 . 32 第二节 管理结算子系统详细设计与实现 . 33 第三节 数据采集处理子系统详细设计与实现 . 42 第四节 数据分析统计子系统详细设计与实现 . 44 第五节 用户自助子系统详细设计与实现 . 46 第六节 智能交通一卡通关键技术 . 50 钥管理技术 . 50 程计费技术 . 50 式识别及不停车收费技术 . 51 据库技术 . 51 第七节 本章小结 . 52 第 五章 系统运行测试 . 53 第一节 系统测试环境 . 53 第二节 系统测试内容用例 . 53 第三节 系统性能测试 . 55 第四节 进行测试之后的结果处理 . 56 第五节 本章小结 . 57 第六章 总结与展望 . 58 第一节 工作总结 . 58 第二节 展望 . 58 参考文献 . 60 致 谢 . 62 个人简历 在学期间发表的学术论文与研究成果 . 63 第一章 绪论 1 第一章 绪论 第一节 选题的背景及意义 城市交通通常以电能为动力，采取轮轨运转方式的快速大运量公共交通之总称。目前城市交通有地铁、轻轨、市郊铁路、有轨电车以及悬浮列车等多种类型，号称“城市交通的主动脉”。城市交通和其他公共交通相比，具有以下特点：用地省，运能大，轨道线路的输送能力是 公路交通输送能力的近 10 倍。每一单位运输量的能源消耗量少，因而节约能源；采用电力牵引，对环境的污染小。噪声属集中型，人均噪声小，易于治理；乘客乘座安全、舒适、方便、快捷 2。由于交通的诸多优势，因而目前正逐渐成为人们出行的主要交通方式。 我国在多年的吸取教训结合实际的发展过程中，已经进入了城市化发展各个阶段中的高速阶段。城市化水平的快速提高，不但预示了城市数量的增加，还表明了城市规模的大幅度增大，为了能够更好的与实际相适应，对城市的规划、建设、管理还有服务等方面都提出了更高的要求，由于经济、科技等必要条件 的进步，传统的城市规划、管理、建设和服务，已经不能满足要求，需要尽快得到变革，营造现代化城市需要运用到科学、整体、系统的思维已经成为了时代发展所理所应当的必然。于是通过结合信息技术和 技术的高速发展，一卡通的实现不但可以在城市进行规划。建设、服务和管理工作全面展开的过程中发挥效用还能为其提供便利和详细可靠的相关数据和历史信息，便于参考借鉴，除此之外还在一定程度上提高了社会运作的整体效率，为人民群众的工作和生活提供了方便，为了我国国民经济能够持续健康快速的发展夯实了稳定扎实的基础。 成立智能交通一卡通系统 的主要目标在于将交通一卡通管理中心设定为核心和重要枢纽，将智能 作为关联主线，使之同公交、地铁、出租、渡轮等多种公共交通行业；用户；银行相互联系，用户信息主要是通过终端机进行获取的，能够实现自动支付、结算、以及划转等具体的信息管理和操作。交通一卡通系统是作为信息系统工程项目的一种存在的，主要是以信息化交通管理的实现作为基础的。城市一卡通在实际应用中可以直接的解决使公共交通行业和第一章 绪论 2 某些非公共交通行业头痛不已和困扰已久的自动收费的问题，最终目标是实现“一卡在手，走遍全城”的梦想。 由于交通具备单位运输量大、人 流密集、运输效率高、运输速度快等诸多特点，而面对如此高密集、高运输量、高速度的交通特点，就对智能交通一卡通系统提出了诸多更高的要求，在系统运行的稳定性，系统的数据的安全性，系统的实用易用性，以及大量用户信息的存储等方面都需要进行更加完善的设计。由此，设计与实现一套针对交通的一卡通系统对于缓解城市交通压力、方便人们出行、提升交通服务效率，改善交通服务等方面具有重要的意义。此外，对于城市的规划建设以及城市的稳定发展，促进城市和谐等方面也起到了一定的辅助意义。 一个城市的文明窗口的具体表现就在与公共交通系统，交通 一卡通的实现有利于使城市的整体形象得到显著的提高，在一定程度上极大的促进了城市的精神文明建设。除此之外，“交通一卡通”的实施，还具有以下所列的几方面的重大意义： 1、 在一定程度上使公共交通系统的经济效益得到相应提高，能够缩减政府一部分财政补贴，从而节省财务费用。 2、能够有效的使社会的现金流通量减小，加快市场中的资金周转和运作，除此之外，“一卡通”系统当中的卡内储值也是不容忽视的一笔数额不小的预售资金，如果将这些资金得以充分利用，可以带来相当可观的经济效益。 3、从实际中，直接使公共交通的服务水平得 到提高。只要乘客持一张 就具有乘坐地铁、公共汽车和出租汽车这三种交通工具的权利，一卡通系统能够以方便乘客的出行，和提供更灵活的出行方式的角度考虑，从实际出发，落实了乘客的出行条件的改善，价格政策也随之更加灵活，为乘客提供更加合理的优惠服务，节省了不必要的开支； 4、提高客票管理的服务和水平，也使客运计划迈向了现代化的科学水平，使现有客运管理信息系统所具有的网络优势得到了充分发挥和利用，减少了车站售票人员的售票、退还零钱等手工劳动，缩减了乘客的等待时间，真正意义上实现理想的客票的动态实时管理； 5、交 通一卡通具有及时获取当前经营数据的能力，对于收入状况进行分析和评估，有效缩减了公司花费在票务销售、查询和统计方面的一系列费用，从根本上使劳动力成本得以控制和缩减。具有有效地解决现金管理繁琐困难等问第一章 绪论 3 题的能力，能够有效控制和预先防止非法的资金的流失。 6、交通一卡通系统所包括的众多功能中的电子货币功能的具体实现，不只在公共交通领域得以应用，在其他的 应用领域还得到了利用和相应的扩展。 第二节 国内外研究现状与发展趋势 就具体的一卡通而言，国内目前比较成功的有香港八达通，八达通的芯片被放置于只有信用卡大小 的塑胶卡片当中，它的作用就是能够代替卡片在完成充值的操作后放在接收器上立即可以完成付款的操作过程。八达通早在 1997 年9 月 1 日就已经开始使用，最初八达通也只能应用于乘坐巴士、铁路等公共交通工具上，后来随着技术的进步和研究的深入陆续扩展至其他行业。 八达通系统使用了 片及其一系列与其具有密切联系的软件技术。香港是世界上首个将此技术应用于八达通的 用在公共交通工具的职能收费系统的地区。八达通当中的非接触式的智能性卡片设 计，令使用者不再需要直接的物理接触，例如将整张卡片插入读卡器的操作，只需接近八达通读卡器即可进行交易，以往的物理接触操作被八达通的先进技术省略掉了。而从资料进行传送时的速度方面来看，八达通可以达到每秒钟传送 212 讯息的速度。而已被香港市场淘汰的以往使用的电子货币系统 算是接触式的智能卡，每秒钟也仅仅能够传送 9.6 讯息，在操作上和性能上远不如八达通，所以理所应当的被八达通取缔。 但是八达通也存在着它的弊端，比如只能固定付款，上车刷卡不管多少路程都是一个 价格。我们实际生活中需要开发一套可以按路程计费的程序。 国外比如美国的智能化建设比中国早 30 年，他们包括身份证一起，所有证件都是一张卡。他们的这张卡内包括了个人的全部信息，读书经历，工作经历，出生年月，姓名，性别，籍贯，个人账户，所获得的证书等。使用起来非常方便，比如证件方面，也更加的安全，不会出现假证件。交通同样可以使用这张卡，无售票人员 11高峰期和淡季都能清楚的计算出来。 在国外来说，公共交通一卡通系统主要在两方面被广为应用 :一种是在公共交通方面被广为使用，而且能够实现区域互通或是对全国互通 。另外一种则是第一章 绪论 4 将一卡通和金融卡进行绑定，实现既能付交通费用又能在银行、商店以接触的方式完成交易付款的操作。同时一卡通可以实现在 上进行圈存，完成自动充值。但由于国外对用卡的环境同国内的环境相比具有更多的优势，所以在一卡通的系统安全防范等方面所进行的研究，并没有国内所研究的完善。 由于技术水平的制约，我国现阶段国内城市的一卡通系统的建设刚刚起步，尚未全面发展，相对于各个城市而言，建设一卡通系统的方法和规划尚没有一个具体实际可用来参考的标准模型，各地交通一卡通系统都需要适应当地的交通特点，具有很高的地方特 色，由于具体情况的不同，导致的实际系统架构、管理模式、技术应用的具体标准、业务模式等等各有差异。但是，各个城市在系统建设中所使用的方法和积累的经验都是一笔宝贵的财富，虽各有差异，但是核心却始终相同，在这其中，必然会有一卡通系统的某种最终发展方向。北京作为我国的首都，是我们国家的心脏 ，已经将实现交通一卡通提上议程定为发展目标，最终目的在与以此来改善首都公共交通形象，为市民出行提供方便。 综上所述，国内的城市交通一卡通系统尚处于在摸索中不断发展的阶段，对各城市而言，由于在政治、经济、文化、区域位置上存在着差异 ，城市交通一卡通系统的建设方法和各类规范都没有统一的能够提供实际参考和有效借鉴的标准，由于不同的城市所具有的独特的地域特点和民族习惯，致使交通一卡通也有很明显的地方特性，交通一卡通的组成系统、相应的业务流程、运营的特点和各种技术接口的规范性要求都存在了很大的差异。但是，各个城市在交通一卡通系统的建设过程中所采用的方式和积累的经验都是相当的宝贵，具有很高的参考和研究价值，在众多方案中，必然存在了能够使城市交通一卡通得到全面发展和发挥作用的某种方案，也会有相应的发展趋势。 第三节 本文的主要研究内容 本文课题 研究的主要内容主要是针对城市智能交通一卡通系统的设计与实现过程中用到的相关理论知识以及工程技术和开发工具等进行深入地研究，具体来说，本文课题的研究内容主要有以下几点： 1、调研了解城市交通运行现状以及交通管理业务流程，并阅读分析相关文献了解、分析和对比各类一卡通系统的优缺点。 2、深入研究交通一卡通系统的整体框架结构，分析了解各类框架技术的优第一章 绪论 5 缺点，结合本文课题的特点进行框架技术选型。 3、对系统开发过程中涉及的工程技术以及开发工具和设计工具进行深入的研究，具体主要包括： （ 1）深入研究 术，了 解 术的开发特点，总结 发模式上强大的优势所在。 （ 2）研究 架技术，深入了解 层框架将整个业务应用划分为表现层（ 业务逻辑层（ 数据访问层（ 意义和优势。研究明确 架分层“高内聚，低耦合”的思想。 （ 3）研究 005 数据库技术，研究如何利用 005数据库进行安全可靠的数据存储，以便帮助 构建和管理用于业务的高可用和高性能的数据应用程序。 第四节 本文的组织结构 第一章 绪论，简单介 绍研究背景和研究意义、研究的目的和主要工作。 第二章 智能交通一卡通系统需求分析，对系统主要角色分类及其功能进行深入分析。 第三章 智能交通一卡通系统总体设计，包括其构成的各个子系统和数据库设计。 第四章 智能交通一卡通系统详细设计与实现，介绍系统的网络设计、数据通讯协议以及传输报文设计，并给出系统的实现过程以及界面展示。 第五章 系统运行测试，介绍系统的运行测试的测试环境以及测试过程。 第六章 总结与展望，探讨前面工作的结论、优点和不足，并对经后提出建议。 第二章 智能交通一卡通系统需求分析 6 第二章 智能交通一卡通系统需求分 析 正确精准的需求分析能够确保系统开发的正确性和针对性，准确了解用户的需求和想法，做好需求分析工作能够为系统的建设奠定成功的基础。 第一节 系统总体需求概述 经过调研，可以确认智能交通一卡通系统的主要使用者有三种身份：普通使用者、客服人员和管理员。普通使用者即一卡通持卡者以及主要使用者，也就是该系统的主要用户；管理员则为 结算和管理中心，即一卡通管理部门，也就是该系统的管理人员；客服人员是协助普通使用者使用该系统的支持人员。需要说明的是，本文所说的用户是指一卡通系统的普通使用者，不包括采用临时卡或者现 金进行结算乘坐交通工具的市民。系统功能总体用例图为图 2 普 通 用 户客 服 人 员管 理 员个 人 信 息 管 理个 人 消 费 管 理信 息 管 理解 决 用 户 问 题增 值 服 务用 户 管 理消 费 管 理数 据 分 析系 统 管 理智 能 交 通 一 卡 通图 2统总体功能需求用例图 第二章 智能交通一卡通系统需求分析 7 第二节 系统功能需求分析 经过对系统总体需求份额概述，我们明确了城市智能交通一卡通系统的主要用户包括了普通使用者、客服人员和管理员三类角色，本节将针对该三类用户进行详细的功能需求分析。 通用户功能需求 在城市交通一卡通系统中，普通用户为该系统的直接使用者，而普通用户在使用该系统的时候最基本的要求是便利和安全。 首先用户在使用在一卡通 的时 候，最基本的需求就是能够方便的享受整个城市交通带来的服务。用户可以凭借手中的一卡通 ，方便的享受不同交通工具带来的方便。另外还要尽可能地降低用户使用一卡通的门槛，真正做到老少咸宜的地步。再次要做到无论何时何地可以通过互联网、移动手机和电话对自己的系统账号进行管理。 其次用户在使用一卡通系统的需求是保障自己的个人信息和财产安全。用户需要确保自己在使用一卡通的时候自己的个人信息不被泄露，一卡通的个人财产能够得到保护。用户的基本功能其主要可以分为个人信息管理和个人消费管理两个大功能模块，如下图 2示： 普 通 用 户个 人 信 息 管 理个 人 消 费 管 理帐 号 管 理信 息 查 询修 改 资 料业 务 设 置I n c l u d eI n c l u d eI n c l u d eI n c l u d 结 算充 值 管 理I n c l u d eI n c l u d 通用户功能需求用例图 第二章 智能交通一卡通系统需求分析 8 根据上图对一卡通系统用户的具体功能划分，详细的功能需求描述如下： 1、个人信息管理 用户的个人信息管理主要包括账号管理、信息查询、资料修改以及业务设置等几个小的功能模块。 （ 1）帐号管理 帐号管理包括一卡通用户的注册、注销和挂失等功能。注册时首先需要用户在指定的充值 /发卡点凭借相关身份证件办理相关的一卡通 ，然后登陆到该一卡通系统的站点进行账户注册操作。该功能可由城市交通服务部门安排客服或者技术支持人员进行协助操 作。注册时候需要填写用户的个人身份验证信息和其他相关信息（如手机号、邮箱等），并设置对应的登陆密码。用户可以选择是否绑定银行账户以及开通转账业务，若开通银行转账业务，则还需要设置相应的转账密码等。同时还可选择一些相关的增值服务如是否开通短信通知业务、电话语音服务和广告推介服务等。通常，用户的账号需要和用户的个人身份证明、一卡通卡号进行关联。即通过用户的个人身份证明，就可以对账号密码进行重置，对用户账号和卡号等信息进行管理。 注销账户则用户可以凭借相关的身份证件到一卡通系统指定的地点或者登陆系统网站进行一卡通 账号的注销。进行注销的用户如果卡内还有余额，则会将余额返回给绑定的账号或者指定的账户，然后即可进行注销。如果卡内有欠费情况，则需要补齐欠费后方可进行注销。注销后用户将不可再使用已注销账号登陆系统网站和使用一卡通系统的相关服务，且其手中持有的 也不可继续使用。注销后，用户账户中的一切信息随之销毁，尽可能地保障用户的信息安全。 一卡通挂失时用户可以凭借相关的身份证件到一卡通系统指定的地点或者登陆系统网站对卡号进行挂失处理。登陆系统可以进行的操作是停用已丢失的一卡通 。如果需要进行其他的挂失，则需要到指定 的位置重新办理新卡，并转出已丢失的一卡通 中的余额，其他的操作则与办理新卡时一致。然后可以通过登录网站将注册的账号与新卡进行绑定。 挂失操作还包括注册用户的账户和密码丢失等情况，用户可以凭借相关身份证明到指定地点进行账户追回和密码重置。 （ 2）信息查询 用户可以到一卡通系统指定的营业点或者凭账号和登陆密码自行登陆系统第二章 智能交通一卡通系统需求分析 9 网站查看自己账户的相关信息，包括充值和消费清单，具体的消费情况等信息。如果用户是选择到指定的查询点或者要求客服人员协助进行查询，则需出示指定的身份证件信息进行验证后才能够进行查询，进一步确保 用户信息的安全。 （ 3）资料修改 用户可以到一卡通指定地点或登录系统网站对用户的个人信息进行修改，比如修改登录密码、更换绑定银行卡、修改一卡通消费安全保护措施、修改消费密码以及修改绑定的手机号等服务功能。但是有些信息为了方便整个系统数据分析比如用户的充值和消费记录等客观信息则不可修改，只可以进行查询。 （ 4）业务设置 一卡通系统为了方便用户更好的使用该系统进行消费，提供了各种业务设置的选项来供用户进行选择，比如是否设置每天刷卡次数限制、每天限制刷卡金额限制、设置消费记录短信提醒、设置是否允许广告推介等业务信 息。这些设置都可以根据用户的需要自行的添加、修改和删除。 2、个人消费管理 个人消费管理主要包括充值的管理和刷卡消费管理两个方面。 充值的管理是用户在办理相关的 之后，首先向其中充值一定金额对 以后的充值中，用户可以根据自己的实际情况，可以选择是否在指定充值点充值或者通过网上银行的方式进行充值。 刷卡消费管理是用户在乘坐城市交通一卡通系统允许的交通工具时，只需要通过在指定的结算终端进行刷卡即可。此处根据不同的交通工具采用不同的刷卡机制，如公交车等固定金额的交通工具，采用上车即刷 卡的机制；如计程车等根据路途计算金额的交通工具，则根据达到目的地后的相关消费情况进行刷卡操作；如地铁则会根据乘坐路程的长短进行不同金额的消费等。由于用户对刷卡消费的需求以及安全性不一致，可登陆一卡通系统选择不同的消费限制机制，如限制规定时间内的刷卡次数和金额、对于高出指定金额的刷卡消费需要刷入指定的消费密码等相关的安全措施。 理员功能需求 城市交通一卡通系统的管理员则由城市交通规划部门管理中心相关人员进行担任，管理员的主要职责是管理所有涉及到城市交通服务工作的 结算管第二章 智能交通一卡通系统需求分析 10 理中心，对整个城市交通一 卡通应用系统进行统一指挥、统一结算、统一管理、统一维护和统一监控等功能。整个管理职责除了结算和管理中心外，还需要涉及到多个参与实体，包括各个交通应用业主和运营公司、合作银行以及持卡用户。那么涉及到的业务则包括面向用户的基本服务、账户管理和消费管理；面向交通应用业主和运营公司的结算分配管理；面向银行的结算与投资合作等功能；面向整个城市交通一卡通的结算管理中心的数据采集、收益结算和分析、系统安全管理和各种统计分析报表。 在城市交通一卡通系统中，管理员的主要功能有：可以对普通用户的信息进行管理和查看。同样也可以对 客服和管理员信息进行修改与查看。管理员子系统部分是涵盖了用户管理、消费管理、数据分析、系统管理的四大主要功能模块。具体的功能需求用例如下图 2示： 管 理 员用 户 管 理消 费 管 理数 据 分 析系 统 管 理帐 号 管 理状 态 管 理权 限 管 理信 息 管 理I n c l u d eI n c l u d eI n c l u d eI n c l u d 管 理充 值 管 理I n c l u d eI n c l u d 结 算结 算 分 析I n c l u d eI n c l u d 器 维 护终 端 监 控数 据 安 全服 务 支 持I n c l u d eI n c l u d eI n c l u d eI n c l u d 理员功能需求用例图 根据上图管理员主要功能模块的划分，详细的功能描述如下： 第二章 智能交通一卡通系统需求分析 11 1、用户管理 管理员对用户管理主要是对一卡通系统用户的信息进行维护管理，权限分配等。主要包括账号管理、状态管理、权限管理和信息管理几个部分。其中： （ 1）账号管理：主要是对一卡通系统用户的账号和密码进行管理，如果 该用户还绑定了银行卡充值、手机提醒等增值服务，则还需要对其银行卡账号、手机号等进行隐私保护。通常用户的身份证明、用户账号和一卡通对应卡号是相互关联的，那么账号管理也会涉及到关联的各个信息。比如用户出现账号泄露、密码遗忘等情况，则用户可以凭借手中的个人身份证明材料进行密码重置等手段进行个人用户信息的保护。 （ 2）状态管理：主要用于用户的当前账号的状态，比如一卡通是否欠费、是否过期、是否停用等状态。通常为了方便用户使用，允许一定权限的用户可以提前消费，这样会出现用户欠费状态，当超出欠费临界点的时候会出现一卡通不 能进行消费的情况，这个时候需要用户及时进行充值以解禁当前 。另外一卡通可能会出现停用的状态，比如用户在长期欠费禁用状态下，一卡通可能会被设置为停用状态。另外若出现 丢失的情况下，用户可以登录到一卡通系统网站对丢失的 进行停用设置，确保自己的财产安全等。处于停用状态的 ，需要用户凭借相关身份证明材料到指定地点或者通过网络及电话的方式进行重新激活。 （ 3）权限管理：权限管理是设置用户在使用一卡通系统的权限。前面我们说到整个一卡通系统主要由普通用户、客服人员和管理员三类角色。由于整个一卡通系统的庞 大，各类角色的人员数量也会随着需要进行改变。首先是对普通用户的权限，仅仅可以对自己的账户信息进行查询更改，对自己的消费记录进行查询，对一卡通相关使用状态进行查询更改等个人操作。其次对应客服人员，主要的权限是在用户授权的情况下可以协助用户查询自己的个人信息，凭借用户账号密码的输入可以对用户信息进行修改等，主要的权限范围可以针对所有的普通用户。管理员的权限则可以查看以及修改用户的信息和相关的客服人员的信息，并对这两类角色进行权限的分配和管理，可以收集整个系统所有的用户消费信息进行统计和数据分析等。不过根据职权不 一样，管理员还可以划分为主管理员和一般管理员，通过中心管理员所赋予不同的权限范围。 （ 4）信息管理：信息管理主要是对用户信息进行管理，包括身份证明材料的验证，用户消费情况的分析处理，用户相关数据的存储等相关操作。 第二章 智能交通一卡通系统需求分析 12 2、消费管理 消费管理主要是对用户的消费情况进行管理的功能模块。刷卡消费结算主要是一卡通系统用户在使用交通工具中凭借手中的 进行各种刷卡消费，消费管理则需要根据用户使用的交通类别不同进行对应的资金结算方式，并从用户的账户中扣除对应的消费金额。充值的管理则管理一卡通用户可以凭借各种方式向 账 户中充入一定的消费金额，包括现金充值、网上银行等各种方式。 3、数据分析 城市交通一卡通系统的目的除了为普通使用者提供便利的交通服务还，另外还有一项主要的功能是为城市交通规划部门提供决策时的相关数据。另外，由于城市交通是由公交车、地铁、出租汽车等各种交通运营单位公共参与组成的，在消费者使用一卡通享受各种交通便利进行消费的资金需要进行对应的结算和分成。这里就涉及到一卡通系统数据的采集和分析功能。 一卡通系统在运营过程中，每天都会产生大量的数据，如 购买、充值、挂失、乘车扣出费等。乘客购买 车票或者给卡 充值，受理的运营单位得到现金或者银行转账的预付收入；乘车扣费时，运营单位得到相应的实际收入的数据凭证；受理乘客退卡时，受理单位垫付了乘客的剩余款项等等一系列运营行为都包含着大量的数据。这些数据非常的复杂、涉及多方收支并且数据量庞大，且大部分都会是每天都会接收到运营企业及服务提供企业的交易数据，根据所有的交易明细进行结算，根据清算结果划拨资金到各个成员单位。 对于用户信息的统计和具体消费信息的统计功能主要还涉及到了对于整个一卡通系统用户的总数和实际情况，一卡通用户在一段时间内的消费金额总数以及分别乘坐何种交通 工具的花费等信息，然后根据这些收集起来的数据进行系统的统计和分析。然后根据数据统计和分析的结果建立的数学模型，城市交通规划部门就可以根据这部分数据进行城市交通资源的优化和重新配置，进一步改善整个城市的交通服务。另外结算数据统计则可以根据用户的消费类别进行划分，然后将相应的结算收益分成为各个不同交通运营单位。 4、系统管理 管理员主要功能进行用户管理、消费管理和数据分析外，还有最重要的一个职责是进行系统管理。系统管理主要包括服务器维护、终端监控、数据安全和服务支持等。 （ 1）服务器维护 第二章 智能交通一卡通系统需求分析 13 服务器维护主要包括硬件 维护和软件维护。硬件维护主要有设备的升级和存储容量的扩充、设备的卸载和更换以及卫生温度等方面的维护。软件的维护则包括操作系统的维护、网络维护、数据库维护和用户数据的维护等。另外服务器的维护最主要的工作是解决服务器的故障问题：软件故障、硬件故障、黑客入侵与攻击、网络故障等。服务器的维护需要建立对应的故障记录日志，对发现的各种故障现象进行详细记录，记录的内容包括：故障发生的时间、故障现象、故障位置、故障分析、故障原因等。还需要做好防病毒和木马的对系统的攻击，定时做好服务器全面的病毒检测，对检测出的病毒要做病毒记 录；另外服务器维护还包括性能的监控、更新系统和软件补丁、检查自动备份是否正常、清理垃圾文件等工作。还要做好系统的备份，对重要的应用服务器，做好多重备份，确保一旦出现服务器故障，能在最短的时间内切换使用。 （ 2）终端监控 城市交通一卡通系统想为普通用户提供消费的途径主要是提供刷卡的刷卡终端。为了方便用户使用 进行消费，对相应的刷卡终端的监控比例不可少。通过相关的监控软件，对刷卡终端的故障要及时得到反馈，包括终端的硬件故障、网络故障以及软件故障等都应该做好实时的监控和管理。 （ 3）服务支持 一卡通系统需要给 客服人员提供相应的服务支持平台，保证能够及时解决普通用户反馈的问题。 （ 4）安全管理 管理员最重要的工作之一就是确保系统的安全，这里的安全管理主要分为四个方面：一、防止未授权存取，即确保用户使用系统的权限是被设定好的，用户不能越权进行操作；二、防止泄密，即确保系统重要信息和用户个人信息不能被权限外的人查看；三、防止用户拒绝系统的管理，管理员应该可以对用户的行为进行管理，防止一些不当的操作对系统造成损害；四、防止丢失系统的完整性，即对重要的数据和用户的相关数据确保进行备份，在系统崩溃的时候可以对数据进行恢复， 对系统容易遭受攻击的漏洞进行修复。 另外，安全管理其中很重要的一点是要保障数据的安全，数据的安全性需要做到以下三个方面：一、数据本身的安全，数据在存储和操作的过程中不丢失。可以采用双机高可用，容灾备份策略解决。二、外部病毒恶意攻击破坏。可以通过集中补丁管理，统一流量、性能监控，综合分析，排查原因。三、恶第二章 智能交通一卡通系统需求分析 14 意数据的修改。通过对数据库进行操作审计，任何人对数据库的操作都可以进行追溯。 系统可以 通过对网络数据 展开全面综合的 分析，实时地、智能地对数据库服务器的各种操作 进行解析和执行 ，并 将操作 记入 到 审计数据库 当 中 ，便于 日后 系统操作人员对其 进行查询、分析、过滤 的操作 ， 能够切实 实现对目标数据库系统的用户操作的 实时 监控和审计。 在 用户对数据库中的数据库表、视图、序列、包、存储过程、函数、库、索引、同义词、快照、触发器等的创建、修改和删除 的一系列操作进行监控和审计 。根据 预先 设置 好 的 监控和审计的详细规则， 将用户 违规操作数据库的行为 检测出来 ，并对违规行为进行记录 并且进行 报警 提示给使用者 。 服人员功能需求 客服人员主要的工作是解决普通用户提出的问题、向普通用户发送相关账户信息提醒、查询客户相关信息以及在普通用户的授权下可以协 助普通用户对其信息进行修改等操作。主要的功能结构图如图 2示。 客 服 人 员信 息 管 理解 决 用 户 问 题增 值 服 务现 金 充 值帐 户 查 询授 权 修 改I n c l u d eI n c l u d eI n c l u d 查 询数 据 统 计问 题 收 集信 息 发 布I n c l u d eI n c l u d eI n c l u d eI n c l u d 提 醒满 意 回 访广 告 推 广I n c l u d eI n c l u d eI n c l u d 服人员功能需求用例图 第二章 智能交通一卡通系统需求分析 15 根据上图，客服人员的主要功能详细描述如下： 1、解决用户问题 客服人员首先要是帮助用户解决使用一卡通系统中遇到的问题，主要包括现金充值、账户信息查询和授权修改。其中