软件工程实验报告-集装箱优化设计需求分析文档.doc

计算机科学与工程学院武 汉 工 程 大 学计算机科学与工程学院软件工程实验报告一专业班级实验地点503学生学号指导教师王*学生姓名实验时间2011/11/11实验项目集装箱优化设计需求分析实验类别操作性（） 验证性（） 设计性（ ） 综合性（ ） 其它（ ）实验目的及要求目的：1.集装箱优化的需求文档设计是本课程的重要内容之一。2.通过此次设计了解需求文档设计的格式、方式和内容。3.通过对集装箱的优化设计了解其设计模型。要求：集装箱外部尺寸长40米，宽20米，现有长方形、正方形等不同形状的货物，要求装入两种或两种以上不同形状的货物，使集装箱所剩的空间越小越好。成 绩 评 定 表类 别评 分 标 准分值得分合 计上机表现积极出勤、遵守纪律主动完成实验设计任务30分程序代码比较规范、基本正确功能达到实验要求30分实验报告及时递交、填写规范内容完整、体现收获40分说明： 评阅教师： 日 期： 2011 年 月 日1 引言1.1 编写目的集装箱优化的需求文档设计是软件工程课程的重要内容之一，是编码阶段的准备期，通过此次设计了解需求文档设计的格式、方式和内容，并通过对集装箱的优化设计了解其设计模型。通过对集装箱进行优化，可以在一定的资源基础上装载更多的产品，满足客户的需求。1.2 背景（1）软件名称：集装箱优化设计；（2）项目提出者：王庆春老师；（3）项目开发者：苏宗海；本软件开发项目在具备一定的经验基础上，结合对集装箱的了解以及优化设计的初始准备开发出来的，具有一定的项目风险。编码语言可以是JAVA或C+等，编码平台为Eclipse或者VC6.0等。1.3 定义（1）集装箱：是指具有一定强度、刚度和规格专供周转使用的大型装货容器。（2）尺寸：包括集装箱永久性附件在内的集装箱外部最大的长、宽、高尺寸。它是确定集装箱能否进行换装的主要参数，是各运输部门必须掌握的一项重要技术资料。（3）Containers Internal Dimensions：集装箱内尺寸，包括集装箱内部的最大长、宽、高尺寸。（4）TEU：是英文Twenty Equivalent Unit的缩写， 又称20英尺换算单位，是计算集装箱箱数的换算单位。也称国际标准箱单位。1.4 参考资料李伟波，刘永祥. 王庆春.软件工程（第一版）.武汉:武汉大学出版社，2007吴洁明，袁山龙. 软件工程应用实践教程. 北京：精华大学出版社，2003杨文龙，古天龙.软件过程(第二版).北京：电子工业出版社，2004吕国英.算法设计与分析(第二版).北京:清华大学出版社，20092 任务概述2.1 要求 通过优化集装箱，使得能够在其中装入两种或者两种以上不同形状的货物，使集装箱所剩余的空间越小越好，达到在有限空间上充分利用资源的目标。通过编写程序，实现集装箱的平面优化设计，满足客户的需求。2.2 目标 给定集装箱的外部尺寸，要求在其中装入不同的货物，使得集装箱所剩的空间最小，达到有限资源充分利用的目标。设计的集装箱软件还应实现以下目标： （1）操作方便简单、直观； （2）根据给定的尺寸和装载的约束条件，解决不同类型的装箱问题； （3）设计出高效率的算法，并且安全可靠，达到最低风险。 2.3 条件 集装箱外部尺寸长40米，宽20米，现有长方形、正方形等不同形状的货物，要求装入两种或两种以上。2.4 假定和约束（1）假定：集装箱是规则的长方形，货物是长方形和正方形等。（2）约束：长方形和正方形的面积要尽量填满整个集装箱；各四边形的面积之和不能超过整个集装箱的面积；长的和不能超过集装箱的长，宽的和不能超过集装箱的宽。 2.5 进行需求分析的方法 参阅各种集装箱的资料，了解优化集装箱的目的，认真完成需求文档，简单有效的设计出最大优化性能的集装箱。 2.6 评价尺度 在给定的集装箱尺寸基础上，装入不同形状的货物，使得集装箱的剩余空间最小。通过用户的评价，以及资源的利用率、收益投资比等来对该软件系统进行评价。3 需求规定3.1对功能的规定通过IPO图来对该软件的功能进行规定，该图包括输入框、处理框和输出框，以此直观的将其功能显示出来。如图3-1所示：1. 集装箱的尺寸：长和宽；2. 货物的形状：长方形、正方形等；3. 货物资源来自的文件。1. 校验集装箱尺寸，并将长和宽保存起来；2. 校验货物形状；3. 校验货物资源文件，如是否存在等。1. 有效的集装箱尺寸，输出长和宽；2. 有效的货物形状；3. 有效的货物资源文件。输入框处理框输出框图3-1 功能规定3.2对性能的规定3.2.1 精度集装箱的初始尺寸是：长是40米，宽是20米。要求集装箱的面积（长*宽）的误差不等于0且小于0.01M2 ，长的误差大于0小于0.1M，宽的误差大于0小于0.1M 。3.2.2 时间特性的要求对该软件的时间特性的需求，如：（1）响应时间：用户输入集装箱尺寸后，软件应能够在微妙级范围完成货物装入；（2）更新处理时间：千分之一秒或者更小；（3）数据的转换和传送时间：以具体机器的系统衡量，越小越好；3.2.3 灵活性该软件是在具体的条件上编码设计出来的，但是也应该具备有对某些变化的适应能力，例如：（1）如果客户对集装箱的尺寸有所改变，那么该软件也应该能够立即更改初始条件，以适应该需求变化；（2）当将该软件运行在不同的环境下时，该软件也应该能够立即更新，并能正确运行，输出正确的结果；（3）当客户定义的精度发生变化时，软件的精度也要随之变化。3.3 输入、输出要求3.3.1 输入要求通过列表，直观地显示出对该软件的输入要求，如表3-1所示：表3-1 输入要求序号输入备注1集装箱的尺寸：长和宽单位：米2货物的形状：长方形、正方形等两种或两种以上3货物资源来自的文件一般是txt文件3.3.2 输出要求同样也通过列表，将输出要求直观的显示出来，如表3-2所示：表3-2 输出要求序号输出备注1提示是有效的集装箱尺寸，输出长和宽单位：米2提示是有效的货物形状：长方形、正方形等两种或两种以上3提示是有效的文件资源：货物资源来自的文件一般是txt文件3.4 数据管理能力的要求开发者应及时更新各项数据，如集装箱的尺寸、货物形状以及文件资源的内容等等，使得客户能够长期使用该软件，并能够保证风险最低。3.5 故障处理要求（1）可能的故障：软件、硬件等，如该软件不能正确的进行集装箱装载，导致了一些后果等。（2）处理的要求：由本软件设计人员进行排除，保证还原成最新功能的软件，全面陪偿客户的损失。4 运行环境规定4.1 设备（1）内存容量：主机应保证有128M或者128M以上的内存容量。（2）外存容量：主机应保证有10G或者10G以上的硬盘容量。（3）输入设备：键盘1个。（4）输出设备：显示器1个。联机或脱机方式均可，对处理器型号等没有特别的要求。4.2 支持软件（1）操作系统：WINDOWS 98，WINDOWS 2003，WINDOWS XP，WIN7，LINUX，LINUX，DOS等。（2）编译/测试平台：Eclipse或者VC6.0等。4.3 接口客户可通过键盘和鼠标等外部设备来输入各项输入的要求，客户与软件的之间的借口应为键盘等。4.4 控制客户可通过操作系统来实现对该软件的控制，包括输入的控制和对输出的校验等。5 实验总结与体会本次实验要求