开题报告 书共享单车-租车还车管理子系统的设计与实现

开题报告书题目共享单车---租车还车管理子系统的设计与实现选题的目的、意义（含国内外相同领域、同类课题的研究现状分析）：当今社会是互联网技术大放异彩的社会，任何行业的发展壮大都离不开计算机技术的支撑。共享单车的出现也印证了这一道理。共享单车的使用，依托的是软件系统的支撑，用户须在手机上安装共享单车App进行相应的操作，才能租用和归还单车。因而，一个便于租车人进行租车还车操作，管理员后台进行管理的系统对于单车的顺利投入使用来说，是不可缺少的重要一环。目前，欧美等国家的公共自行车的普及率相对较高，系统也相对更成熟，上世纪90年代以后，随着科学技术的快速发展，新一代城市公共自行车系统以新的面貌出现在人们面前，采用先进的电子、物联网以及互联网技术，为用户提供更便捷的骑行服务。新的的城市公共自行车系统在欧美许多国家相继出现，与前两次尝试相比，新一代的公共自行车系统无论在使用上还是安全性上都更智能。而从2014年至今，随着国内移动互联网业的快速发展，以摩拜、OFO等为代表的大批移动互联网共享单车企业快速发展，此时由原有的有桩单车逐步转换为无桩单车，仅仅2016年新进入共享单车市场的初创企业就达到25家。但是，随着“共享单车”在人们生活中的普及，共享单车在使用上的短板就体现出来了，主要体现在以下方面：（1）借还方式不规范目前国内仍有共享单车的借还车需要通过人工开锁，用户在APP扫码后，系统会发给该车的解锁密码，需要用户按照密码开锁。由于是机械锁，所以改密码就是固定的，用户可以反复去骑行，漏洞较大。一旦用户知道这台车的密码，那么下次再使用，即使不扫码，只要输入正确的密码即可正常骑行。（2）信息不能及时更新整个自行车系统受限于服务器的处理能力，站点数据往往需要等待10分钟后才能上传到服务器，导致了数据的严重滞后。租车还车模块作为整个共享单车管理模块的核心部分，目前也有一些学者对其进行优化设计，闫子吟等人则主要是利用从管理中心、站点间、通信网络、调度和互联网用户平台等方面构建公共自行车的借还规律模型，以盐城市城市公共自行车管理中心的底层数据为例，采用数学分析软件进行了初步的统计分析，并给出了相应的管理改进意见；刘炎等人考虑到使用平台的稳定性和易维护性，新系统选用移动App作为借还车的移动终端工作平台。同时为了保证系统的正常运行，系统管理员可以通过浏览器进入后台管理系统实现数据的维护和任务的管理；李阳等人在工作中提出具有较大可伸缩性，既可以满足完全独立的区域性公共自行车的运营管理，又可以对各个相对独立的运营区域进行集中管理。在此基础上，对还车处理流程进行设计，实现多种租还车方式。因此，综合上述背景现状以及文献研究，本课题拟通过编程语言设计并实现一个操作简便，用户友好，交互性强的租车还车平台管理子系统。而Java语言是一种被广泛使用的网络编程语言。随着Internet的发展，Java语言以其强大的生命力得到了越来越广泛的应用。Java语言之所以受人推崇，是因为它确实称得上是一种新一代编程语言，具有面向对象、可移植性好、与硬件无关、系统强健安全、提供了并发机制、性能高的众多优点，并提供了网站分布性、多线程、动态性的支持。因此，在本次课题中选择利用Java语言进行租车还车管理子系统的开发工作。本题的基本内容：课题任务本课题拟实现租车还车运营平台管理功能，形成以“用户-管理平台-单车”三者所形成的信息闭环。采用B/S结构，利用Java语言进行编程，以MySQL为后台数据库。该平台的功能主要分为租车模块和还车模块两个部分：（1）租车模块：用户扫描单车上的二维码，获取到单车信息，与用户个人信息一起发送到租还车运营平台。租车人成功租车后，运营管理平台能与智能锁进行通信，发送开锁指令；车辆解锁后，管理平台给APP返回骑行的起点信息，触发APP调用GPS开始绘制骑行路线，记录骑行时间。（2）还车模块：当用户骑行结束，车辆上锁时，智能锁上报状态到管理平台，作为骑行终点状态，运营平台此时将路线和计费信息通知APP客户端，实现扣费和车辆资源回收。运营管理平台能与智能锁进行通信，发送上锁指令。锁车后，运营管理平台更改单车状态，归档行程记录和消费记录。重点研究内容本课题的重点研究内容就是实现管理平台、智能锁以及手机APP之间的交互通信，其中包括:（1）管理平台与手机APP之间的交互：用户租车时，手机APP扫描到单车上的二维码，获取到单车的ID信息后，会将单车的ID信息与该用户的身份信息一起上传至管理平台。管理平台会根据单车的ID信息在单车数据库中进行检验。如果该单车的状态为“可出租”，则将其状态改为“已出租”，同时会在后台形成一笔新的租车订单，租车订单里面的详情包括单车ID，用户信息，骑行数据信息以及支付信息等。用户还车时，管理平台根据收集得到的数据得出用户总共骑行的路线信息、骑行时间，计算出用户该笔消费所需支付的金额。之后将订单信息发送至APP上，实现扣费。并且在后台将该单车的状态再次改为“可出租”，实现单车的资源回收。（2）管理平台与智能锁之间的交互：共享单车智能锁中的中心控制单元通过GPRS无线通信模块与后台管理系统进行连接，把从GPS+BDS模块获取的位置信息发送给后台管理系统；同时支持上传单车智能锁的电量信息。后台管理系统通过共享单车GPRS无线通信模块向中心控制单元发送解锁指令，中心控制系统接收到后台发送的解锁指令后，通过GPIO接口控制机电锁装置进行开锁；当用户使用完，锁车时会触发电子控制模块的锁车控制开关，然后中心控制单元通过GPRS无线通信模块通知后台管理系统车辆为锁车状态，后台确认成功后进行计费。实现途径和方法本课题主要采用的研究方法是通过理论和实际开发相结合的方式，通过查阅相关文献了解课题背景及发展现状，针对当前所存在的不足进行需求的分析以及系统结构的设计，最终通过编程进行开发，具体的实现方法包括：首先通过收集并整理用户的实际需求，明确系统的建设目标，从业务流程、系统用户着手分析完成了租车模块和还车模块的功能性需求、安全和性能两个角度的非功能性需求。其次采用B/S结构，从系统体系结构设计、系统的包结构、系统的模块结构三个方面进行了系统总体设计，设计用户用例图、管理员用例图；进而完成了租车还车管理模块的详细设计，主要包括系统功能模块设计和数据库设计，具体包括租车还车管理子系统各功能模块的流程图以及逻辑接口设计、E-R图设计以及物理设计。接着采用Java、JSP、JavaScript等开发工作，在Eclipse开发软件上进行开发。以Tomcat为服务器，以MySQL为数据库，设计并实现了基于Java的租车还车管理子系统。最后通过系统实际运行，测试了租车还车管理子系统的功能和性能。进度计划序号毕业设计（论文）工作进度日期（起止周数）%1查阅相关资料，熟悉编程环境，系统总体分析第1-3周202确定数据结构、建立数据字典，进行模块划分第4-6周203进行相应规范化设计，完成程序的编码和调试第7-9周104对程序进行优化，编写应用实例对系统进行测试第10-11周205撰写毕业论文第12-14周206毕业设计答辩第15周10三、推荐使用的主要参考文献：[1]闫子吟,成桂芳.基于大数据统计分析的盐城市公共自行车服务系统研究[J].价值工程,2017(16):238-241.[2]刘炎.基于移动终端的公共自行车信息系统[D].浙江理工大学,2018.[3]李阳.公共自行车租赁系统站点控制软件设计与实现[D].重庆邮电大学,2016.[4]胡园园,唐豪杰.网络共享单车管理系统的设计与实现[J].中国新通信,2018,20(18):48-50.[5]杨证轲,董恺凌,张学梅.国内外共享单车研究综述[J].成都大学学报(社会科学版),2018(02):27-33.[6]金良玉.公共自行车租赁管理系统的设计与实现研究[J].科技风,2016(10):147-148.[7]任渊杰.公共自行车租赁管理系统的设计与实现[D].复旦大学,2012.[8]KennedyCA.Acomparisonofthesustainabilityofpublicandprivatetransportationsystems:StudyoftheGreaterTorontoArea[J].Transportation,2002,29(4):459-493.[9]Pérez,Joshué,SecoF,Milanés,Vicente,etal.AnRFID-BasedIntelligentVehicleSpeedControllerUsingActiveTrafficSignals[J].Sensors,2010,10(6):5872-5887.[10]However,Nondeterminis