需求规格说明书

1、需求规格说明书题目：基于的交通流量和道路拥塞检测系统指导教师：石竹组长：车玥玮 sa11226391 成员：赵骞 sa11226281 王耿 sa11226283 高强 sg11225032 开始时间： 2011-10-9 结束时间： 2012-6-15 目录目录1引言 . 31.1 编写目的 . 31.2 开发目的及意义 . 31.3 预期读者和阅读建议 . 31.4 用户特点 . 42. 功能描述 . 52.1 第一次迭代用例图 . 52.2 用例模板 . 62.3 动态视图 . 82.3.1 顺序图 . 82.3.2 协作图 . 102.3.3 状态图 . 102.3.4 活动图 . 1

2、13 外部接口与运行环境需求 . 123.1 用户界面 . 123.2 硬件接口 . 123.3 软件接口 . 133.4 通讯接口 . 134 其它非功能需求 . 144.1 性能需求 . 144.2 安全措施需求 . 144.3 用户文档 . 151引言随着汽车的普及， 人们对于道路信息和交通状况的认识及需求有了明显的增加。gps 车载导航仪逐渐普及开来，但是很少有提供道路拥塞信息的功能，所以开发基于道路拥塞信息的车载gps导航系统的优势显而易见，有了这个导航系统， 司机的驾驶体验将更为顺畅， 对于改善城市交通的拥堵问题也有很大的帮助。1.1 编写目的本需求的编写目的在于研究基于道路拥塞的

3、车载gps导航系统的开发途径和应用方法，为以后的开发工作提供可靠的依据。1.2 开发目的及意义本项目的开发目的在于wince嵌入式平台上实现基于道理拥塞信息的gps导航系统的设计实现。首先在 wince平台上实现基本的gps 导航功能，然后由pc端产生模拟的道路拥塞信息（可随机、也可人工），通过网络发送给gps 导航系统。gps 导航系统收到此信息后，首先根据道路拥塞的程度把地图的不同路段用不同的颜色标注， 然后通过改良的最佳途径算法计算出基于道路拥塞信息的最佳路径，并在导航地图上显示出来。本系统将有效改善司机的驾车体验和城市交通的道路拥堵状况。1.3 预期读者和阅读建议1.用户：司机根据需求

4、分析，进一步了解系统将要实现的功能2.开发人员 :车玥玮、赵骞、王耿、高强根据需求分析来进行设计开发， 主要是拥塞信息的数据结构设计，以及相应的通讯协议的设计和实现。3.项目经理：车玥玮根据需求分析来安排开发计划4.测试人员：高强根据需求分析对导航系统所要达到的功能和性能进行测试5.文档编写入员：车玥玮、赵骞、王耿、高强将开发过程中的各类文档整理归档。1.4 用户特点该产品的用户群是一般拥有驾照或汽车的人，不需要高学历、 会外语、丰富的数码产品使用经验。2. 功能描述该系统的主要功能是为用户提供基于道路拥塞信息的gps导航服务，当然，在 gps信号不好的时候，此系统支持手动设定起点位置来完成导

5、航功能。2.1 第一次迭代用例图整个系统可分为 3 个主要用例，分别为路径导航模块、gps定位模块和拥塞信息模块，如下图所示：图 2.1 第一次迭代用例图用 户政府信息处理部门远程卫星信息筛选gps定位模块路径导航拥塞信息模块车辆定位目的地确定信息存储拥塞信息显示最近路径最快路径includeincludeincludeincludeincludeincludeincludegps信息预处理include位置显示include2.2 用例模板3 个主要用例的用例模板如下：表 2.2.1 路径导航的用例模板用例名称路径导航主要参与者用户次要参与者政府信息部门远程卫星简要描述通过对卫星信息的接受和

6、对信息部门拥塞信息的处理，结合用户给出的目的地，实现包括目的地和当前位置显示，周边拥塞信息显示，最快路径或最短路径查询等五项功能。触发事件用户提出对上述五项功能（之一）的要求前置条件1、 当前所需信息渠道畅通（卫星信号强度足够，拥塞信息可以得到）2、 用户提出服务要求所需的必要信息正确完整（目的地信息，所选择的路径类别：最短或最快）事件流1、 确定用户输入的目的地。2、 系统根据用户所需服务需求向gps定位模块提出获取信息的要求。3、 收到来自gps定位模块的返回信息4、 如要求显示当前位置，则等待gps定位模块返回的信息，显示在屏幕上；如要求最短路径，则结合gps定位模块返回的信息和用户输入

7、的目的地信息进行等权重的路径选择算法得到路径，显示出来。5、 根据当前位置，目的地等信息，向拥塞信息模块要求拥塞信息。6、 如要求显示拥塞信息，则等待拥塞信息处理模块返回的结果并显示在屏幕上；如要求最快路径显示则根据拥塞信息得到相关路段的权重，再结合gps定位模块返回的信息和用户输入的目的地信息进行不等权重的路径选择算法得到路径，显示出来。可选事件流1、卫星网络信号状况不好，则提示网络错误。2、政府信息渠道不畅，则显示拥塞信息错误。2、用户目的地输入有误，查询不到，则返回目的地输入有误。后置条件系统成功完成用户所需服务并将结果显示在前端用户屏幕上，或者中途出错，并将错误报于界面告知用户。设计约

8、束前期 pc-windows 模拟，后期wince，使用 vs2010开发非功能性需求1、 得到 gps定位信息和拥塞信息后可在3 秒内计算出最快路径；2、 计算得到的最短路径不会比实际最短路径差5%；3、 系统的稳定性要求mtbf=30天；4、 方便易懂，用户不需要任何手册就可以快速上手。修改历史修改人版本说明修改日期表 2.2.2 拥塞信息处理模块的用例模板用例名称拥塞信息处理主要参与者政府信息部门次要参与者用户简要描述通过对信息部门拥塞信息的处理，得到可供导航模块使用的相关路径或周边地区的道路拥塞信息。触发事件收到来自导航模块的对拥塞信息需求的消息前置条件1、 当前所需信息渠道畅通（拥塞

9、信息完整且可以得到）2、 用户提出服务要求所需的必要信息正确完整（目的地信息，所选择的路径类别为最快，已知当前位置）事件流1、 确定来自路径导航模块的必要信息参数。2、 根据当前位置和目的地向政府信息部门请求相关路段的拥塞信息。3、 对发来的信息进行进一步的筛选和数据格式的处理，保证能够被导航模块处理。4、 将处理结果发回导航模块。可选事件流1、政府信息渠道不畅，则显示拥塞信息错误。后置条件成功根据导航模块的消息参数将信息提取，筛选并处理，最后发回导航模块使用。设计约束前期 pc-windows 模拟，后期wince，使用 vs2010开发非功能性需求修改历史修改人版本说明修改日期表 2.2.

10、3 gps定位模块的用例模板用例名称gps定位主要参与者远程卫星次要参与者用户简要描述通过对卫星信息的处理，得到可供导航模块使用的当前位置信息。触发事件收到来自导航模块的对当前位置需求的消息前置条件1、 当前所需信息渠道畅通（卫星信号完整且足够强）2、 用户提出服务要求所需的必要信息正确完整。事件流1、 确定来自路径导航模块的必要信息参数。2、 向卫星请求当前位置的信息3、 对卫星传来的信息进行预处理，包括帧格式的转化，使其能够被导航模块使用。可选事件流1、 卫星信号渠道不畅，或卫星信号不够强，显示卫星信息错误。后置条件成功根据导航模块的消息参数将信息提取，进行处理，最后发回导航模块使用。设计

11、约束前期 pc-windows 模拟，后期wince，使用 vs2010开发非功能性需求修改历史修改人版本说明修改日期2.3 动态视图这里共设计了 4 个动态视图来描述系统的各个方面。2.3.1 顺序图图 2.3.1 顺序图请求数据拥塞信息显示返回数据返回数据请求数据调用模块调用模块拥塞信息查询路径显示返回路径返回数据返回数据调用模块卫星调用模块目的地选定模式选择界面显示返回数据返回数据请求数据返回数据调用模块获取位置获取位置前端拥塞信息处理路径导航gps定位用户用户卫星用户最快路径最短路径返回数据返回数据请求数据政 府 信 息处理部门政 府 信 息处理部门返回路径用户2.3.2 协作图图 2

12、.3.2 协作图2.3.3 状态图navigation againturn device onshut downinitializingentry / boot updo / hardware_checkdo / software_initializedo / gps_locatingexit / initalizing complete.navigationentry / set_destination completedo / chioce_navigation_modedo / get_congestioninfodo / navigatingdo / gps_locatingexit

13、/ arrival_destination.set_destinationentry / initalizing completedo / set_destinationexit / set_destination complete.shut downentry / shut_downdo / data_savingdo / quit_systemdo / shut_down_hardwareexit / shut_down_hardware_complete.图 2.3.3 状态图18,26 17,25 5,13 4,12 6,14 3,11 16 19,27 15,24 7,20,28 2

14、,10,23 8,21,29 1,9,22 前端路径导航拥塞信息处理gps定位用户政府信息部门卫星2.3.4 活动图initializingfirst_time_gps_locatingshow_locationset_destinationcalculate_shortest_pathget_congestion_infocalculate_shortest_time_pathshortest_path_modeshortest_time_modeshow_pathnavigatingarrive_destinationclose_systemshut_downnew_navigation图

15、 2.3.4 活动图3 外部接口与运行环境需求本节主要说明用户界面的设计及硬件接口、软件接口、通信接口等问题。3.1 用户界面本系统的用户界面布局如下图所示：图 3.1.1 ui设计如上图所示， ui 的中央是当前所在地图的信息，其中画出了用户当前所采位置及导航路径； 左上角用文本框显示出了当前速度、当前所在经纬度和当前所在位置的街道名；右上角显示了gps信号强度和拥塞信息信号强度以及设置按键；下侧中央有定位按键， 按下之后会重新对用户所在位置执行定位；左下角显示当前的导航模式， 可能有最快路径导航、 最短路径导航 （在后续的迭代中可能会加入离线导航）；右下角显示了当前地图的比例尺和两个按键+

16、和-，作用分别为放大和缩小地图。3.2 硬件接口（1）本系统的硬件部分要求必须有gps导航模块以接收 gps卫星的信号完成定位功能；（2）中央处理器基于arm v7以上构架， 400mhz以上的频率，以支撑地图的显示及路径算法的负荷；（3） 系统板上有 3g以上的 rom存放地图包，及 64m 以上的 ram；（4）480*320 以上分辨率的 lcd显示器以支持地图较完整显示；3.3 软件接口（1）操作系统：本系统，运行于wince平台，其他平台暂不支持。后期会考虑一直到 windows phone 7平台。（2）开发工具：本系统基于visual studio 2010开发；（3）编程语言：

17、 c# ；3.4 通讯接口(1) gps 定位采用 gps定位模块与 gps卫星之间进行通信；(2) 道路拥塞信息使用wifi 或 gsm （或其他 2g/3g通信模块）模块以获取道路拥塞信息（本次设计暂采用串口替代） ；4 其它非功能需求4.1 性能需求硬件平台：导航计算机系统是自主式车辆导航系统硬件体系的核心部分，除定位外，系统其他功能模块都以导航计算机为硬件平台，所以，(1) 从性能指标上看，必须具有足够的计算能力必须负担地图的显示与刷新，定位数据处理与转换，行驶指令计算等具有较高实时性要求的任务和类似路径规划这样的大计算量的任务。(2) 从功能指标上看，必须具备基本的多媒体功能，强大的

18、控制能力和良好的扩充性。满足系统控制，输出和功能扩展(3) 从环境适应性上看，必须具备良好的抗震功能，其外形尺寸和功耗也要受到严格限制。适应车载环境。软件平台：本车载系统中，我们使用的操作系统为windowsce 。(1) 根据系统功能的要求，操作系统赢提供良好的图形显示支持和强大的多任务管理能力。(2) 从应用软件开发的角度考虑，应选择开发平台功能强，共享软件资源丰富，硬件驱动支持多的操作系统。(3) 为适应车载环境， 操作系统必须能脱离直接从rom 火其他非机械式存储媒介中启动，对内存开销，存储容量等硬件资源的要求也应尽量降低。4.2 安全措施需求在车载导航系统的运行使用过程中可能发生的损

19、坏包括以下几种情况：1. 服务器处理过多信息导致系统崩溃。在这种情况下会使所有的车载gps导航系统都无法正常显示， 进而让车辆拥塞信息无法及时地传递到交通司机那里，经常性的这种情况会使司机朋友的用户体验很差，降低了该软件的市场竞争力。介于此，我们做出风险应对措施为增加服务器的数量和质量来减轻发生情况的可能性。这样做基本可以使服务器可以正常运转，保证机器可以应对普通的突发事件。2. 卫星发生故障导致无法定位正常。在这种情况下，卫星无法定位到车辆的信息或者不能完全定位到所有车辆的信息，致使形成的地图上的车辆显示不准确，可能会造成新的道路拥塞。对于这种情况，采取的应对措施为每隔一定的时间导航系统自动向卫星发一次自己的位置信息，保证卫星在恢复正常运转的时候能及时了解到车辆的位置。3. 因为干扰导致的通讯中断。有时，有些地方可能会有很强的电磁波的干扰，使车载导航系统和服务器，卫星的通信不畅， 可能引起的后果是拥塞信息数据的延迟和不可达。此时车载导航系统会参照tcp/ip 协议中的三次握手协议去进行交互，如果另一方没有收到信息，对收到的信息进行回