（計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專(zhuān)業(yè)論文）高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

摘要 摘要 隨著信息時(shí)代的發(fā)展，傳統(tǒng)的高速公路收費(fèi)方式也面臨著變革，而電子收 費(fèi)方式則是一個(gè)很重要的方向。傳統(tǒng)的全人工收費(fèi)以及半自動(dòng)收費(fèi)方式存在的 主要弊端有：( 1 ) 收費(fèi)中的貪污作弊現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，造成資金流失；( 2 ) 收費(fèi) 耗時(shí)長(zhǎng)，效率低，成了公路發(fā)揮其最大效益的瓶頸；( 3 ) 車(chē)輛在收費(fèi)站等候時(shí) 頻繁地啟動(dòng)、剎車(chē)，無(wú)謂的油耗及機(jī)件、輪胎損耗隨之上升；( 4 ) 車(chē)輛在怠速 狀態(tài)下有害廢氣的排放量增加，這對(duì)收費(fèi)站附近的環(huán)境造成了污染，同時(shí)也損 害了收費(fèi)人員及車(chē)輛駕乘人員的健康。因此，采用電子收費(fèi)方式將是以后對(duì)高 速公路收費(fèi)的發(fā)展趨勢(shì)。 高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)有多種，我們開(kāi)發(fā)制作的高速公路收費(fèi) 系統(tǒng)是采用典型基于m v c 三層架構(gòu)的c s 應(yīng)用程序，系統(tǒng)根據(jù)功能的分類(lèi)劃分 為相對(duì)獨(dú)立但又相關(guān)的三大部分，其開(kāi)發(fā)主要包括通信子系統(tǒng)、中央處理系統(tǒng) 以及電子收費(fèi)管理系統(tǒng)等。 v i s u a lc 群n e t 是面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)工具，具有豐富的控件，可以方便地進(jìn)行 界面設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫(kù)連接及通訊等各種操作。因此，我們選用v c # n e t 作為系統(tǒng) 開(kāi)發(fā)的語(yǔ)言。 關(guān)鍵詞：電子收費(fèi)；v i s u a lc n e t ；m v c ；通信 a - s t r a c t a b s t r a c t w i t ht h ei n f o r m a t i o na g e ，t h et r a d i t i o n a lw a yo ft h eh i g h w a yi sa l s of a c i n g c h a r g e sc h a n g e ，t h ee l e c t r o n i cp a y m e n tm e t h o d si s av e r yi m p o r t a n td i r e c t i o n a r t i f i c i a lt r a d i t i o n a lw a yo ff e e sa n dc h a r g e se x i s ts e m i - m a i nd i s a d v a n t a g e sa r e ( 1 ) c h a r g e so fc o r r u p t i o na n dc h e a t i n gh a v eo c c u r r e d ，r e s u l t i n gi n f i n a n c i a ll o s s ；( 2 ) c h a r g et i m e - c o n s u m i n g ，i n e f f i c i e n ta n db e c o m er o a d t op l a yi t sm o s te f f e c t i v e b o t t l e n e c k ；( 3 ) v e h i c l e sw a i t i n ga tt h et o l l s t a t i o nf r e q u e n t l ys t a r t , b r a k e ，f u e l c o n s u m p t i o na n du n n e c e s s a r yp a r t s ，t i r ew e a ra n dt e a rr e s u l t i n gr i s e ；( 4 ) i d l es t a t ei n h a r r n f u lv e h i c l ee x h a u s te m i s s i o n s ， t h i si sn e a rt h et o l ls t a t i o nc a u s e sp o l l u t i o n , b u ta l s oc h a r g e sa n dv e h i c l e s d a m a g e dt h eh e a l t ho fo c c u p a n t s t h e r e f o r e ，t h eu o fe l e c t r o n i cp a y m e n tm e t h o d s w i l lb et h ef u t u r et r e n do f d e v e l o p m e n to nt h eh i g h w a yt o l l h i g h w a ye l e c t r o n i ct o l lc o l l e c t i o ns y s t e mh a sav a r i e t yo ft e c h n i q u e s ，w e d e v e l o p e dh i g h w a yt o l ls y s t e mi sp r o d u c e db yat y p i c a lt h r e e t i e ra r c h i t e c t u r eb a s e d o nm v cc sa p p l i c a t i o n s ，t h es y s t e mo fc l a s s i f i c a t i o nb yf u n c t i o ni n t ot h r e e i n d e p e n d e n tb u tr e l a t e ds e c t i o n ，w h i c hm a i n l yi n c l u d e sc o m m u n i c a t i o ns u b s y s t e m ， t h ec e n t r a lp r o c e s s i n gs y s t e ma n de l e c t r o n i ct o l lm a n a g e m e n ts y s t e m v i s u a lc 群n e ti so b j e c t o r i e n t e dd e v e l o p m e n tt o o l s ，r i c hc o n t r o l s ，y o uc a ne a s i l y i n t e r f a c ed e s i g na n dd a t a b a s ec o n n e c t i v i t ya n dc o m m u n i c a t i o n sa n do t h e ro p e r a t i o n s t h e r e f o r e w eu s ev c # n e ta sas y s t e md e v e l o p m e n tl a n g u a g e k e yw o r d s ：e l e c t r o n i ct o l lc o l l e c t i o n ；v i s u a lc 群n e t ；m v c ；c o m m u n i c a t i o n h 第1 章引言 目錄 第1 章引言3 1 1 背景介紹3 1 2 課題來(lái)源3 1 3 研究現(xiàn)狀及選題意義4 1 4 系統(tǒng)主要內(nèi)容5 本章小結(jié)6 第2 章技術(shù)理論基礎(chǔ)7 2 1 管理信息系統(tǒng)的模型7 2 1 1 傳統(tǒng)c s 結(jié)構(gòu)模型7 2 1 2 改進(jìn)的c s 結(jié)構(gòu)模型8 2 2 n e t 技術(shù)9 2 3u m l 建模1 1 2 4s q ls e r v e r2 0 0 0 概述1 2 本章小結(jié)1 5 第3 章系統(tǒng)需求分析1 6 3 1 系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程1 6 3 1 1 通信管理業(yè)務(wù)流程1 7 3 1 2 收費(fèi)管理業(yè)務(wù)流程1 7 3 1 3 發(fā)行安裝業(yè)務(wù)流程1 8 3 2 系統(tǒng)功能性需求1 9 3 2 性能需求2 0 3 。3 系統(tǒng)其他需求2 l 3 4 系統(tǒng)用例圖2 2 本章小結(jié)2 3 第4 章系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2 4 4 1 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)2 4 4 2 數(shù)據(jù)模型2 7 4 3 系統(tǒng)運(yùn)行平臺(tái)的選擇2 9 4 4 各管理模塊設(shè)計(jì)3 0 4 4 1 收費(fèi)管理模塊設(shè)計(jì)3 0 4 4 2 車(chē)輛通過(guò)管理模塊設(shè)計(jì)3 2 4 4 3 收費(fèi)站基本信息管理模塊設(shè)計(jì)3 3 4 4 4 司機(jī)基本信息管理功能模塊設(shè)計(jì)3 4 4 4 5 車(chē)輛基本信息管理功能模塊設(shè)計(jì)3 5 4 4 6 收費(fèi)統(tǒng)計(jì)與分析功能模塊設(shè)計(jì)3 6 4 4 7 系統(tǒng)管理功能模塊設(shè)計(jì)3 7 本章小結(jié)3 7 第5 章系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)3 8 第1 章引言 5 1 收費(fèi)管理系統(tǒng)流程3 8 5 2a d o n e t 數(shù)據(jù)庫(kù)連接技術(shù)3 9 5 3 系統(tǒng)各模塊實(shí)現(xiàn)4 1 5 3 1 登陸模塊的實(shí)現(xiàn)4 1 5 3 2 收費(fèi)管理模塊的實(shí)現(xiàn)4 3 5 3 3 車(chē)輛管理模塊的實(shí)現(xiàn)“ 5 3 4 收費(fèi)站信息管理模塊的實(shí)現(xiàn)4 5 本章小結(jié)4 6 第6 章系統(tǒng)部署4 7 6 1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼軜?gòu)4 7 6 2 系統(tǒng)的軟硬件部署4 7 本章小結(jié)4 7 第7 章系統(tǒng)的安全策略4 8 7 1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)的恢復(fù)與備份4 8 7 1 1 數(shù)據(jù)恢復(fù)4 8 7 1 2 數(shù)據(jù)的備份4 8 7 2 系統(tǒng)的安全性4 9 7 2 1 基于m v c 模式的信息系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)的重要性5 0 7 2 2 系統(tǒng)的安全防護(hù)設(shè)計(jì)5 0 本章小結(jié)5 1 第8 章結(jié)論與展望5 2 8 1 論文總結(jié)5 2 8 2 展望5 2 致謝5 3 參考文獻(xiàn)：5 4 攻讀學(xué)位期間的研究成果5 6 2 第l 章引言 第1 章引言 1 1 背景介紹 交通運(yùn)輸是現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活中不可缺少的一個(gè)組成部分，它對(duì)保持和促 進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著重要的作用。在交通系統(tǒng)自身的發(fā)展上，現(xiàn)在普遍采用 集資、貸款等多種方式來(lái)籌集建設(shè)資金，完善各種軟硬件設(shè)施，然后通過(guò)一定 的收費(fèi)設(shè)施( 主要是收費(fèi)站) 來(lái)收取相應(yīng)的使用費(fèi)以回收建設(shè)資金。而傳統(tǒng)的 全人工及半自動(dòng)收費(fèi)中存在的種種弊端，使得電子收費(fèi)系統(tǒng)( e l e c t r o n i ct o l l c o ll e c t i o ns y s t e m ，e t c ) 的出現(xiàn)成了一種必然。 傳統(tǒng)的全人工收費(fèi)以及半自動(dòng)收費(fèi)方式存在的主要弊端有：( 1 ) 收費(fèi)中的 貪污作弊現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，造成資金流失：( 2 ) 收費(fèi)耗時(shí)長(zhǎng)，效率低，成了公路 發(fā)揮其最大效益的瓶頸；( 3 ) 車(chē)輛在收費(fèi)站等候時(shí)頻繁地啟動(dòng)、剎車(chē)，無(wú)謂的 油耗及機(jī)件、輪胎損耗隨之上升；( 4 ) 車(chē)輛在怠速狀態(tài)下有害廢氣的排放量增 加，這對(duì)收費(fèi)站附近的環(huán)境造成了污染，同時(shí)也損害了收費(fèi)人員及車(chē)輛駕乘人 員的健康。 經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐與思考，從上個(gè)世紀(jì)8 0 年代起，在世界范圍內(nèi)掀起了研究 和開(kāi)發(fā)將現(xiàn)代電子技術(shù)、信息技術(shù)、通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等高新技術(shù)應(yīng)用 到交通領(lǐng)域，以提高運(yùn)輸?shù)男屎桶踩臒岢?，由此而產(chǎn)生了新型運(yùn)輸系統(tǒng)一 一智能運(yùn)輸系統(tǒng)( i n t e l l i g e n tt r a n s p o r ts y s t e m ，i t s ) 。作為i t s 在公路收 費(fèi)領(lǐng)域的具體體現(xiàn)，電子收費(fèi)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。 本課題研究的系統(tǒng)采用了目前主流的基于m v c 技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。采用電子收 費(fèi)系統(tǒng)，可以提高交通效率，增強(qiáng)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)，促進(jìn)社會(huì)的現(xiàn)代化。交通 事業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱之一，應(yīng)該看到，在實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的過(guò)程中，由電子 技術(shù)所產(chǎn)生的電子貨幣及電子商務(wù)將成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)中的主導(dǎo)流通方式。電子收 費(fèi)系統(tǒng)順應(yīng)了這一潮流，必將推動(dòng)社會(huì)現(xiàn)代化的進(jìn)程。 1 2 課置來(lái)源 本課題是本人自選課題，是根據(jù)目前高速公路上的收費(fèi)大環(huán)境的需求而確 定。著重探討和研究電子收費(fèi)系統(tǒng)。電子收費(fèi)系統(tǒng)是國(guó)際上正在努力開(kāi)發(fā)并推 第l 章引言 廣普及的一種用于公路、大橋和隧道的電子自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)。它通過(guò)路側(cè)天線與 車(chē)載電子標(biāo)簽之間的專(zhuān)用短程通訊，在不需要司機(jī)停車(chē)和其他收費(fèi)人員采取任 何操作的情況下，自動(dòng)完成收費(fèi)處理全過(guò)程。從而提高收費(fèi)速度，節(jié)省人力物 力。 1 3 研究現(xiàn)狀及選愿意義 電子不停車(chē)收費(fèi)技術(shù)在國(guó)外已有幾年的發(fā)展歷史，各發(fā)達(dá)國(guó)家也都在積極 開(kāi)發(fā)，并已進(jìn)入實(shí)用階段。美國(guó)、日本、加拿大、荷蘭、挪威、葡萄牙、意大 利等國(guó)家自2 0 世紀(jì)9 0 年代開(kāi)始已在一些高速公路上開(kāi)通了大量的不停車(chē)收費(fèi) 車(chē)道，有效地緩解了由于停車(chē)收費(fèi)而造成的交通堵塞狀況。早在1 9 9 5 年6 月， 日本建設(shè)省就開(kāi)始組織電子收費(fèi)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)了。美國(guó)于1 9 9 7 年4 月在華盛頓地區(qū) 一次性開(kāi)通了5 0 多條e t c 車(chē)道，其所開(kāi)發(fā)的e - z p a s s 橋隧電子收費(fèi)系統(tǒng)是較早 使用e t c 系統(tǒng)的成功典范。而采用全電子收費(fèi)模式的典型實(shí)例是加拿大1 9 9 6 年 1 0 月開(kāi)通的4 0 7 高速公路全電子收費(fèi)系統(tǒng)。2 0 世紀(jì)9 0 年代初，法國(guó)幾乎所有 的高速公路開(kāi)始應(yīng)用電子收費(fèi)系統(tǒng)。對(duì)于該系統(tǒng)，各國(guó)相繼建立了相應(yīng)的管理 機(jī)構(gòu)，并就不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)中的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行深入研究。 加快收費(fèi)站通行速度和電子化進(jìn)程是聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)。在歐 美等一些高速公路發(fā)達(dá)的國(guó)家中，收費(fèi)站通常也是既有半自動(dòng)收費(fèi)車(chē)道，又有 不停車(chē)收費(fèi)車(chē)道。雖然在今后一段時(shí)間內(nèi)，半自動(dòng)收費(fèi)方式尤其是智能卡 ( i n t e l l i g e n tc a r d ，i c 卡) 收費(fèi)方式，仍將繼續(xù)存在并發(fā)揮重要作用，但是 隨著高速公路網(wǎng)收費(fèi)一卡通的逐步推廣，乃至將來(lái)實(shí)現(xiàn)高速公路統(tǒng)一收費(fèi)時(shí)， 不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)將是最佳的選擇。 我國(guó)早在2 0 世紀(jì)9 0 年代初就開(kāi)始關(guān)注不停車(chē)電子收費(fèi)系統(tǒng)，并開(kāi)始對(duì)不 停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。電子收費(fèi)系統(tǒng)在我國(guó)的應(yīng)用和推廣也有幾年的時(shí)間， 但至今它的應(yīng)用范圍仍局限在少部分發(fā)達(dá)地區(qū)的開(kāi)放式收費(fèi)站上，而沒(méi)有真正 形成網(wǎng)絡(luò)。 為推動(dòng)中國(guó)i t s 的發(fā)展，2 0 0 0 年2 月2 9 日，科技部會(huì)同國(guó)家計(jì)委、經(jīng)貿(mào)委、 公安部、交通部、鐵道部、建設(shè)部、信息產(chǎn)業(yè)部等部委相關(guān)部門(mén)，在充分協(xié)商 和醞釀的基礎(chǔ)上，成立了發(fā)展中國(guó)i t s 的政府協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)全國(guó)智能運(yùn)輸 系統(tǒng)( i t s ) 協(xié)調(diào)指導(dǎo)小組及辦公室，并成立了i t s 專(zhuān)家咨詢(xún)委員會(huì)。這必將對(duì) 4 第1 章引言 我國(guó)的電子收費(fèi)系統(tǒng)的發(fā)展起到積極的推動(dòng)作用。 我國(guó)許多省市高速公路的收費(fèi)站正在試行e t c 技術(shù)。我國(guó)臺(tái)灣省于1 9 9 8 年 1 1 月1 5 日起在中山高速公路上推行不停車(chē)電子收費(fèi)系統(tǒng)；重慶、四川宜賓正進(jìn) 行全面的e t c 示范工程；廣東省也在進(jìn)行e t c 項(xiàng)目示范工程的建設(shè)，在廣東省 的佛山、南海、順德三市1 5 個(gè)收費(fèi)站2 3 條電子收費(fèi)車(chē)道已成功聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行一年， 目前正在試行全省范圍內(nèi)的聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)；北京八達(dá)嶺高速也在試行電子收費(fèi)系統(tǒng)； 深圳的機(jī)荷、梅觀高速公路也在2 0 0 1 年1 2 月1 5 日試點(diǎn)運(yùn)行；從2 0 0 2 年1 月 起，珠江三角洲地區(qū)高速公路網(wǎng)也基本實(shí)現(xiàn)電子不停車(chē)聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)：2 0 0 3 年9 月 2 日竣工通車(chē)的長(zhǎng)沙機(jī)場(chǎng)高速公路不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)已正式啟用，該系統(tǒng)是目前世 界各國(guó)較先進(jìn)的路橋收費(fèi)方式；江蘇滬寧高速公路也設(shè)立了二十余條e t c 車(chē)道； 2 0 0 4 年河南機(jī)場(chǎng)高速公路也設(shè)立了4 條e t c 車(chē)道目前處于系統(tǒng)調(diào)試階段等等。 據(jù)國(guó)家i t s 中心介紹：在“十一五 期間，我國(guó)的收費(fèi)站將采取聯(lián)網(wǎng)收費(fèi) 為主，部分經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)適當(dāng)采取電子不停車(chē)收費(fèi)為補(bǔ)充的收費(fèi)方式。到時(shí)候， 我國(guó)的高速公路的通行能力將得到很大程度的提高。 據(jù)調(diào)研，我國(guó)電子收費(fèi)系統(tǒng)在使用中仍然存在很多障礙：就目前而言，我 國(guó)駕駛員的普遍素質(zhì)不高，不容易接受進(jìn)而完全遵循e t c 的技術(shù)要求去做，因 而可能帶來(lái)很多預(yù)想不到的問(wèn)題，諸如逃費(fèi)或違章車(chē)輛不容易處理等；另外在 現(xiàn)行收費(fèi)制式下要實(shí)行電子收費(fèi)，二者之間的兼容與結(jié)合以及在全國(guó)范圍內(nèi)的 聯(lián)網(wǎng)問(wèn)題也將倍受關(guān)注；一旦收費(fèi)網(wǎng)絡(luò)建立起來(lái)，其整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的信息管理 問(wèn)題又將成為一個(gè)焦點(diǎn)。 上述問(wèn)題對(duì)現(xiàn)實(shí)提出了很大的挑戰(zhàn)。因此，針對(duì)中國(guó)的國(guó)情，只有在做好 詳細(xì)規(guī)劃和充分準(zhǔn)備的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)針對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行研究，本著邊運(yùn)行邊 調(diào)節(jié)的原則，才能使電子收費(fèi)系統(tǒng)融合進(jìn)現(xiàn)有的收費(fèi)體系，并逐步形成一套中 國(guó)特色的合理的收費(fèi)模式。 綜上所述，本課題具有一定的理論價(jià)值和較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。 1 4 系統(tǒng)主要內(nèi)容 高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)研究的主要內(nèi)容如下： 電子收費(fèi)管理系統(tǒng)的流程設(shè)計(jì)。 軟件各功能模塊設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)。 第1 章引言 實(shí)現(xiàn)基于x m lw e bs e r v i c e 的數(shù)據(jù)交換功能，完成與通信子系統(tǒng)、中央 處理信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。 收費(fèi)站的基本情況、收費(fèi)信息、車(chē)輛通過(guò)信息( 交通量信息) 、電子標(biāo) 簽及i c 卡信息、司機(jī)的基本信息、車(chē)輛基本信息的管理 收費(fèi)信息統(tǒng)計(jì)與分析。 研究和設(shè)計(jì)一個(gè)先進(jìn)安全傳輸方案，采用m d 5 加密算法進(jìn)行加密。 利用m v c 技術(shù)實(shí)現(xiàn)電子收費(fèi)管理系統(tǒng)在高速公路上的應(yīng)用。 本章小結(jié) 在本章中闡述了課題的背景、來(lái)源、研究意義、系統(tǒng)主要內(nèi)容，只有在了 解了系統(tǒng)的這些重要因素后，我們才可以確定該系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的依據(jù)。本人在該課 題中完成系統(tǒng)的需求分析、各模塊的設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)交換和加密等。 6 第2 章技術(shù)理論基礎(chǔ) 第2 章技術(shù)理論基礎(chǔ) 2 1 瞥理信息系統(tǒng)的模型 2 1 1 傳統(tǒng)吶結(jié)構(gòu)模型 隨著軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)的成熟及管理信息系統(tǒng)的發(fā)展，產(chǎn)生了客戶端服務(wù)器 ( c l i e n t s e r v e r 簡(jiǎn)稱(chēng)c s ) 服務(wù)方式，它是采用傳統(tǒng)的兩層體系結(jié)構(gòu)，將一個(gè)應(yīng) 用程序模塊分為客戶端和服務(wù)器兩部分，客戶端在作為終端訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器 的同時(shí)，本身也具有處理數(shù)據(jù)的能力，能夠分擔(dān)服務(wù)器的負(fù)載，降低服務(wù)器的 承載壓力。大量的數(shù)據(jù)管理存取工作由服務(wù)器承擔(dān)，以充分利用服務(wù)器的速度 快、存儲(chǔ)量大的特點(diǎn)，而其它性能低的計(jì)算機(jī)僅用作客戶端進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和訪 問(wèn)。c s 的架構(gòu)模式提高了數(shù)據(jù)庫(kù)的 使用效率，使得數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)了開(kāi)放、 高效，且多個(gè)用戶可以共享數(shù)據(jù)資 源。c s 模式( 圖2 1 ) 是一種兩層結(jié) 構(gòu)的系統(tǒng)，系統(tǒng)的業(yè)務(wù)層和數(shù)據(jù)處理 層全部由服務(wù)器承擔(dān)，而在客戶端只 客戶端 負(fù)責(zé)與服務(wù)器建立數(shù)據(jù)連接關(guān)系，發(fā)送請(qǐng)求。c s 模式將圖2 1c s 結(jié)構(gòu) 多個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的用戶交互界面和業(yè)務(wù)應(yīng)用處理與數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)及處理相分 離，服務(wù)器與客戶端之間通過(guò)消息傳遞機(jī)制進(jìn)行對(duì)話，由客戶端發(fā)出請(qǐng)求給服 務(wù)器，服務(wù)器進(jìn)行相應(yīng)的處理后經(jīng)傳遞機(jī)制送回客戶端。該運(yùn)行模式不僅能保 證數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的安全性與獨(dú)立性，同時(shí)也為數(shù)據(jù)庫(kù)的網(wǎng)絡(luò)化提供了技術(shù)保證口。 基于c l i e n t s e r v e r 模式的管理信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具是將客戶端工具和關(guān)系 型數(shù)據(jù)庫(kù)工具結(jié)合起來(lái)的方案，具有開(kāi)發(fā)大型應(yīng)用軟件時(shí)不可缺少的功能，如 觸發(fā)器、數(shù)據(jù)復(fù)制、聯(lián)機(jī)備份、存儲(chǔ)過(guò)程、并行服務(wù)器等，適合于開(kāi)發(fā)企業(yè)級(jí) 的信息系統(tǒng)。通常包含兩個(gè)基本部分，前臺(tái)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)工具和后臺(tái)管理服務(wù) 器。對(duì)于其它一些應(yīng)用，還可以加上中間件，其是一種應(yīng)用軟件的連接工具， 它提供應(yīng)用開(kāi)發(fā)工具和服務(wù)器之間的連接通信功能，典型產(chǎn)品有m i c r o s o f t 公 司的a d o n e t 、a d o 、o d b c 等。 前臺(tái)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)工具或客戶端軟件提供用戶界面，使得開(kāi)發(fā)者可以容易 地表示用戶的需求，同時(shí)將用戶對(duì)于數(shù)據(jù)的請(qǐng)求用標(biāo)準(zhǔn)s o l 語(yǔ)句表示，發(fā)送到 7 第2 章技術(shù)理論基礎(chǔ) 服務(wù)器端，并對(duì)其處理結(jié)果進(jìn)行加工和表示。 后臺(tái)管理服務(wù)器專(zhuān)門(mén)處理來(lái)自客戶機(jī)的s q l 請(qǐng)求，并將處理結(jié)果返回給客 戶端。它還提供一些在c l i e n t s e r v e r 的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)h 3 中對(duì)數(shù)據(jù)的高級(jí)操作功 能，對(duì)并發(fā)控制的管理、安全審計(jì)及對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的監(jiān)控、后備、恢復(fù)等功能。 2 1 2 改進(jìn)的c s 結(jié)構(gòu)模型 傳統(tǒng)的c s 模型雖然能解決服務(wù)器端的一定壓力，但是我們發(fā)現(xiàn)此模型的 應(yīng)用程序客戶端是直接與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器建立連接的。這樣做雖然有些操作是在 客戶端上執(zhí)行，但是客戶端與服務(wù)器的連接將嚴(yán)重影響程序的執(zhí)行效率，特別 是隨著信息化系統(tǒng)的復(fù)雜化，對(duì)于高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)將存在嚴(yán)重的瓶 頸。大量的收費(fèi)數(shù)據(jù)在進(jìn)行處理時(shí)對(duì)與服務(wù)器來(lái)說(shuō)將是一種考驗(yàn)，因此我們必 須對(duì)傳統(tǒng)的c s 結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行改進(jìn)。在傳統(tǒng)的c s 結(jié)構(gòu)模型中間增加一個(gè)處理 環(huán)節(jié)，就是我們經(jīng)常提到的業(yè)務(wù)邏輯層，一般我們現(xiàn)在是采用中間件的技術(shù)來(lái) 完成這一層的操作的，具體結(jié)構(gòu)模型圖如圖2 2 所示。 圖2 2 改進(jìn)的c s 結(jié)構(gòu)模型 一般我們?cè)跇I(yè)務(wù)邏輯層上使用中間件技術(shù)來(lái)完成它的相關(guān)功能，客戶端必 須直接與服務(wù)器端建立聯(lián)系，這在一定程度上降低了服務(wù)器的壓力，解決了傳 統(tǒng)c s 模型帶來(lái)的瓶頸弊端。編寫(xiě)w i n d o w s 應(yīng)用程序不是簡(jiǎn)單的編寫(xiě)代碼，目 前的w i n d o w s 應(yīng)用系統(tǒng)大多數(shù)都采用基于m v c 模式的三層架構(gòu)。要求使用規(guī)范 的編程技術(shù)將頁(yè)面和代碼整合、包裝表示邏輯的同時(shí)，不能和任何業(yè)務(wù)邏輯混 雜，將用戶界面、流程控制和業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行分離，在各層創(chuàng)建易于閱讀、易于 維護(hù)、易于擴(kuò)展的代碼，這就需要一個(gè)能開(kāi)發(fā)出松散聯(lián)系應(yīng)用程序的解決方案： 模型視圖控制器( m v c ，m o d e l v i e w c o n t r o l l e r ) 設(shè)計(jì)模式。n i v c 體系結(jié)構(gòu)具有 三個(gè)層面：控制層( c o n t r o l l e r ) 、模型層( m o d e l ) 和視圖層( v i e w ) ，其體系結(jié) 構(gòu)如圖2 3 所示1 。 8 第2 章技術(shù)理論基礎(chǔ) 抗鴦蠢詢(xún) m o d e l 抽簟系統(tǒng)應(yīng)用的功蠢i 封裝曩統(tǒng)的扶右t 曩供使用系統(tǒng)功毿的方法和爵徑i f 理敷掂的存俺翱一致性； 鲞致餐發(fā)生變化時(shí)運(yùn)知相關(guān)靠分l 1 l 改通知 v i c w 抽象救據(jù)衰達(dá)； 表示針對(duì)用戶的數(shù)露# 壤護(hù)與m o d e l 教舞的一致性i 2 2 n e t 技術(shù) 造鼻銳田 饋哉欹杏 c o n t r o l l e r 抽象用戶翱系統(tǒng)豹事件的語(yǔ)意姨t i t , 把用戶輸入囊譯為系統(tǒng)事件； 報(bào)提愚戶的輸入翱上下文情況選掙 臺(tái)遁的顯示敦撼 圖2 3m v c 設(shè)計(jì)模式的體系結(jié)構(gòu) a d o n e t 提供對(duì)s q ls e r v e r 、o r a c l e 、d b 2 等數(shù)據(jù)源以及通過(guò)o l ed b 和 ) ( m l 公開(kāi)的數(shù)據(jù)源的一致訪問(wèn)?；趎 e t 的w e b 應(yīng)用程序也可以使用a d o n e t 連接到這些數(shù)據(jù)源，操作、檢索和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)更新。 a d o n e t 是重要的應(yīng)用程序級(jí)別的接口，用于在m i c r o s o f t n e t 平臺(tái)中提 供數(shù)據(jù)訪問(wèn)服務(wù)。a d o n e t 是專(zhuān)為基于消息的w e b 應(yīng)用程序而設(shè)計(jì)的，同時(shí)還能 為其他應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)提供較好的功能。通過(guò)支持對(duì)數(shù)據(jù)的松耦合訪問(wèn)，a d o n e t 減少了與數(shù)據(jù)庫(kù)的活動(dòng)連接數(shù)目( 減少了多個(gè)用戶爭(zhēng)用數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上的有限 資源的可能性) ，從而實(shí)現(xiàn)了最大程度的數(shù)據(jù)共享。 a d o n e t 引入了多種可組合對(duì)象 在a d o n e t 中，我們使用記錄集，數(shù)據(jù)表，數(shù)據(jù)閱讀器和數(shù)據(jù)適配器對(duì)象 的組合代替了傳統(tǒng)的a d o 對(duì)象中的記錄集對(duì)象( r e c o r d s e t ) 。在數(shù)據(jù)表中用來(lái) 表示來(lái)自一個(gè)表的行集合，在這方面它與a d o 中的記錄集類(lèi)似。d a t a s e t 表示 d a t a t a b l e 對(duì)象的集合，及與其它表綁定在一起的關(guān)系和限制。實(shí)際上，d a t a s e t 是具有內(nèi)置的擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言( x m l ) 支持的內(nèi)存中的關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)。 9 第2 章技術(shù)理論基礎(chǔ) d a t a s e t 的一個(gè)主要特點(diǎn)是，它對(duì)底層的數(shù)據(jù)源一無(wú)所知，而這些數(shù)據(jù)源可 能用于對(duì)其進(jìn)行填充。這是一個(gè)分離的用于表示數(shù)據(jù)集合的獨(dú)立實(shí)體，并且它 可 件 不 名 厶 口 d a 表 的c 0 1 u 肌s 集合和數(shù)據(jù)關(guān)系的c h i l d r e l a t i o n s 和 圖2 4 數(shù)據(jù)集名稱(chēng)空間 p a r e n t r e l a t i o n s 集合。 ( 3 ) d a t a r o w 類(lèi)包含r o w s t a t e 屬性，該屬性的值指示自數(shù)據(jù)表首次從數(shù) 據(jù)庫(kù)加載后，行是否已更改以及是如何更改的。r o w s t a t e 屬性的可能值包括 d e l e t e d 、m o d i f i e d 、n e w 和u n c h a n g e d 。 a d o n e t 中的數(shù)據(jù)供應(yīng)器( d a t ap r o v i d e r ) a d o n e t 依靠n e t 數(shù)據(jù)供應(yīng)器的服務(wù)。它們提供了對(duì)底層數(shù)據(jù)源的訪問(wèn)， 包括四個(gè)主要對(duì)象，其對(duì)象分別為數(shù)據(jù)庫(kù)連接對(duì)象、命令對(duì)象、數(shù)據(jù)適配器和 數(shù)據(jù)集對(duì)象，根據(jù)對(duì)m i r c o s o f t 公司的了解，我們知道目前a d o n e t 中只發(fā)行 了兩種供應(yīng)器，s q ls e r v e r 數(shù)據(jù)供應(yīng)器和o l e d b 數(shù)據(jù)供應(yīng)器。其中s o ls e r v e r 數(shù)據(jù)供應(yīng)器主要是為與m i c r o s o f t 公司的大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)s q ls e r v e r 提供的， 另外一種供應(yīng)器是為了提供與更多的其他數(shù)據(jù)庫(kù)建立關(guān)系。 ( 1 ) s q ls e r v e r n e t 數(shù)據(jù)供應(yīng)器。該供應(yīng)器主要負(fù)責(zé)對(duì)m i c r o s o f t 公司 開(kāi)發(fā)大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)s q ls e r v e r2 0 0 0 或s o ls e r v e r2 0 0 5 數(shù)據(jù)建立的數(shù)據(jù)供 應(yīng)關(guān)系，使用該供應(yīng)器可以?xún)?yōu)化我們對(duì)s q ls e r v e r 數(shù)據(jù)庫(kù)的操作，在完成數(shù)據(jù) 操作的過(guò)程中能更好的操作。 ( 2 ) o l e d b n e t 數(shù)據(jù)供應(yīng)器。使用o l e d b n e t 數(shù)據(jù)供應(yīng)器是為了可以更加 有效的操作其他數(shù)據(jù)庫(kù)，雖然之前有一種可以訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，但是很難對(duì)其他數(shù) 據(jù)提供有效的操作，如：e x c e l 、a c c e s s 或其他關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。但是o l e d b n e t 操 l o 第2 章技術(shù)理論基礎(chǔ) 作數(shù)據(jù)庫(kù)的效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)要低于s o ls e e r v e r 供應(yīng)器，o l e d b n e t 供應(yīng)器不支持用于 開(kāi)放數(shù)據(jù)庫(kù)鏈接和m s d a s q l 的o l ed b 供應(yīng)器。對(duì)于o d b c 數(shù)據(jù)源，應(yīng)使用o d b c n e t 數(shù)據(jù)供應(yīng)器。 d a t a s e t d a t a r t1 w c o l l e c t i o n d a m c o l u m n c o l l e c t i o n c o n s t r a i n c o l l e c t i o n 構(gòu)模型 、；, x m l 從圖中我們可以看出在a d o n e t 組件中包含兩個(gè)核心子組件：d a t a s e t 和n e td a t ap r o v i d e r ( 數(shù)據(jù)提供者) 。d a t a s e t 組件支持對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的無(wú)連接訪問(wèn)， 可以訪問(wèn)任意類(lèi)型的數(shù)據(jù)源。 其中在n e td a t ap r o v i d e r 組件提供通常所使用的四個(gè)基本對(duì)象：命令對(duì) 象，數(shù)據(jù)庫(kù)連接對(duì)象，數(shù)據(jù)閱讀器和數(shù)據(jù)適配器。 2 3u i 建模 u m l 是u n i f i e dm o d e l i n gl a n g u a g e ( 統(tǒng)一建模語(yǔ)言) 的簡(jiǎn)稱(chēng)。其作用是對(duì) 軟件密集型系統(tǒng)中的制品進(jìn)行可視化、祥述、構(gòu)造和文檔化。在軟件開(kāi)發(fā)的過(guò) 程中，建立系統(tǒng)的模型是非常重要的，它可以達(dá)到以下目的。 ( 1 ) 使用模型可以更好的理解問(wèn)題 ( 2 ) 使用模型可以加強(qiáng)人員之間的溝通 ( 3 ) 使用模型可以獲取設(shè)計(jì)結(jié)果 ( 4 ) 使用模型可以更早地發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤或疏忽的地方 ( 5 ) 模型為最后的代碼生成提供了依據(jù) 在u m l 中，共有9 種類(lèi)型的圖，這些圖之間的關(guān)系如圖2 6 所示。在分析 第2 章技術(shù)理論基礎(chǔ) 和設(shè)計(jì)階段，這些圖將起到一定的指導(dǎo)作用。其中用例圖是在需求獲取階段使 用的圖，活動(dòng)圖、類(lèi)圖、順序圖是在分析階段要使用的圖，狀態(tài)圖、類(lèi)圖、協(xié) 作圖則是在設(shè)計(jì)階段使用的圖。 圖2 6u m l 中圖之間的關(guān)系 2 4s q l r v o t2 0 概述 信息管理系統(tǒng)中最重要的功能就是如何處理我們需要使用的數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù) 必須要有效實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)和共享。目前，我們用于存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)都是使用數(shù)據(jù)庫(kù) 管理系統(tǒng)。本論文中采用的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是我們國(guó)內(nèi)經(jīng)常使用的m i c r o s o f t s q ls e r v e r2 0 0 0 。為什么選擇m i c r o s o f ts q ls e r v e r2 0 0 0 作為本系統(tǒng)的數(shù)據(jù) 庫(kù)管理系統(tǒng)呢? 主要是該數(shù)據(jù)庫(kù)具有符合系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的特點(diǎn)和安全性需要。接下 來(lái)我們主要來(lái)討論s q ls e r v e r2 0 0 0 的特點(diǎn)及安全性。 ( 1 ) 特點(diǎn) 對(duì)于任何信息管理系統(tǒng)，我們?cè)谑褂玫臅r(shí)候非常關(guān)注它的安全性、可靠性， 這也是其最基本的要求。對(duì)于收費(fèi)的管理信息系統(tǒng)更要使用一個(gè)比較安全、可 靠的數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件，可以使用數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的管 理。結(jié)合實(shí)際情況，該系統(tǒng)所選用的后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)為m i c r o s o f ts q ls e r v e r2 0 0 0 ， 它是一個(gè)可伸縮的、高性能的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，其主要特點(diǎn)有： 與w i n d o w sn t 集成 允許集中管理服務(wù)器 提供企業(yè)級(jí)的數(shù)據(jù)復(fù)制 1 2 第2 章技術(shù)理論基礎(chǔ) 提供并行的體系結(jié)構(gòu) 支持超大型數(shù)據(jù)庫(kù) 與o l e 對(duì)象緊密集成 s q ls e r v e r2 0 0 0 集中了諸如加鎖等管理機(jī)制、視圖、數(shù)據(jù)一致、索引、 觸發(fā)器、事務(wù)處理、備份恢復(fù)、存儲(chǔ)。能夠使用d m f 框架集中管理整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù) 服務(wù)器，具體結(jié)構(gòu)視圖如圖2 7 所示。 qb l 岫m 嘲薩s c 砸k q 弘咎 is q s 瞰刪m 哦黟口t 喲鯽蚴 s q s 日疆瞬 s c l b 觸 s d 蛐雎 p 刪 l l t a s kl v l 彈 e 哪m 嘲薩 棚c f t m 譚 圖2 7 s q ls e r v e r 結(jié)構(gòu)視圖 ( 2 ) 安全性 m i c r o s o f ts o ls e r v e r2 0 0 0 是眾多數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)中優(yōu)秀的軟件之一， 該數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)被人們廣泛的使用，安全性保障起到非常重要的作用。我們 知道，具有良好的數(shù)據(jù)庫(kù)的安全設(shè)計(jì)，可以有效地保護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)，防止非法用戶 第2 章技術(shù)理論基礎(chǔ) 的訪問(wèn)和遭受臟數(shù)據(jù)的破壞。在開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)時(shí)，其安全性設(shè)計(jì)是開(kāi)發(fā)者也 特點(diǎn)注意的重要環(huán)節(jié)之一。m i c r o s o f ts o ls e r v e r2 0 0 0 安全性主要包括以下 幾個(gè)方面： 1 ) 登錄服務(wù)器的安全模式 m i c r o s o f ts q ls e r v e r2 0 0 0 提供3 種安全登錄模式，分別是集成安全模式、 標(biāo)準(zhǔn)安全模式及混合安全模式。以下是這三種安全模式的詳細(xì)描述。 集成安全性模式 該模式集成t m i c r o s o f ts q ls e r v e r2 0 0 0 的登錄安全性與w i n d o w sn t 安 全性，可以允許用戶不需要提供另外的登錄帳號(hào)和密碼就可以登錄到s q l s e r v e r 服務(wù)器上。 標(biāo)準(zhǔn)安全性模式 它使用s o ls e r v e r 自己的登錄確認(rèn)機(jī)制處理所有登錄。要登錄到s q l s e r v e r ，每個(gè)用戶使用時(shí)必須提供有效的登錄帳號(hào)和密碼。 混合安全性模式 它使用集成或標(biāo)準(zhǔn)模式確認(rèn)s o ls e r v e r 的登錄請(qǐng)求。 2 ) 多層次的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)管理 ( 1 ) 提供了數(shù)據(jù)庫(kù)帳戶管理。 ( 2 ) 提供了數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象許可管理。如圖2 8 所示： 權(quán)限數(shù)舊轍 s e l e c t表勰列 螄表毫嗯列 i m m 表、 ! 胭 d 生融 表、視圖 p , d m m 表 e m c u t e存讎 圖2 8s q ls e r v e r 數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象許可管理圖 ( 3 ) 提供了語(yǔ)句許可管理。 3 ) 簡(jiǎn)單并且有效的安全性機(jī)制存儲(chǔ)過(guò)程、視圖、觸發(fā)器 1 4 第2 章技術(shù)理論基礎(chǔ) 通過(guò)采用不同的視圖，和有選擇性地授予它們各自的許可權(quán)，能夠限制用 戶對(duì)特定數(shù)據(jù)子集的訪問(wèn)。 4 ) 完整性控制 ( 1 ) 提供了語(yǔ)義完整性的相關(guān)約束：s o ls e r v e r 提供了完整性描述手段， 便于建立語(yǔ)義完整性約束，這些約束對(duì)添加、修改、刪除的記錄進(jìn)行完整性檢 查，不符合約束的記錄被拒絕。 ( 2 ) 提供了并發(fā)控制操作：m i c r o s o f ts o ls e r v e r2 0 0 0 提供良好的自動(dòng) 并發(fā)性控制機(jī)制，用戶可以自己設(shè)計(jì)加鎖方式。 ( 3 ) 提供了恢復(fù)功能：對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)及其事務(wù)日志可以進(jìn)行定期備份，以 便由于意外事故對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)造成破壞時(shí)能及時(shí)有效的對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行恢復(fù)。 本章小結(jié) 本章主要管理信息系統(tǒng)所涉及到的相關(guān)技術(shù)的介紹。描述了傳統(tǒng)的 c 1 i e n t s e r v e r 模式的特點(diǎn)及存在的缺陷以及改進(jìn)后的c s 架構(gòu)的優(yōu)越性以及開(kāi) 發(fā)信息管理系統(tǒng)使用的技術(shù)架構(gòu)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)軟件的安全性等。c s 架構(gòu)的 系統(tǒng)具有一定的優(yōu)點(diǎn)，因此成為新一代管理信息系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。n e t 的 優(yōu)點(diǎn)，c # 平臺(tái)的開(kāi)發(fā)高效性，以及結(jié)合使用網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的實(shí)際情況，和本人最熟 悉的管理信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具，最后選用c # n e t 作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，用c s 模式開(kāi)發(fā) 本系統(tǒng)。 第3 章系統(tǒng)需求分析 第3 章系統(tǒng)需求分析 在開(kāi)發(fā)高速公路電子收費(fèi)管理系統(tǒng)之前，我們對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的分析， 考慮了使用高速公路電子收費(fèi)管理系統(tǒng)的各種情況，完整的電子收費(fèi)管理系統(tǒng) 涉及到非常多的外部硬件和軟件的支持，開(kāi)發(fā)起來(lái)有非常大的難度，本論文只 討論電子收費(fèi)系統(tǒng)中的收費(fèi)管理模塊。通過(guò)與各部門(mén)的溝通和了解我們確定了 軟件的各功能信息。只有通過(guò)和用戶的詳細(xì)溝通我們才可以開(kāi)發(fā)出有實(shí)際使用 價(jià)值的軟件，才能開(kāi)發(fā)出真正符合客戶需要的軟件。下面我對(duì)本軟件的需求做 詳細(xì)的說(shuō)明。 3 1 系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程 電子收費(fèi)系統(tǒng)是國(guó)際上正在努力開(kāi)發(fā)并推廣普及的一種用于公路、大橋和 隧道的電子自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)。它通過(guò)路側(cè)天線與車(chē)載電子標(biāo)簽之間的專(zhuān)用短程通 訊，在不需要司機(jī)停車(chē)和其他收費(fèi)人員采取任何操作的情況下，自動(dòng)完成收費(fèi) 處理全過(guò)程。 電子收費(fèi)系統(tǒng)的構(gòu)成如圖所示系統(tǒng)具體的業(yè)務(wù)流程如下： 圖3 1 系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程圖 1 6 第3 章系統(tǒng)需求分析 3 1 1 置信f 理業(yè)務(wù)泣程 電子收費(fèi)系統(tǒng)中關(guān)鍵的技術(shù)問(wèn)題是如何獲得入站車(chē)輛的相關(guān)信息。只有在 獲取了車(chē)輛的型號(hào)及電子標(biāo)簽i c 卡后才能準(zhǔn)確的對(duì)相關(guān)車(chē)主收取過(guò)站費(fèi)。在通 信時(shí)我們必須先在車(chē)上安裝車(chē)上單元，便于發(fā)送微波信息，在接受到微波信號(hào) 后就可以檢測(cè)信號(hào)和處理信號(hào)了，最后通過(guò)通信系統(tǒng)把處理好的信號(hào)發(fā)送到中 央處理進(jìn)行處理并發(fā)送給收費(fèi)管理系統(tǒng)接受端。以下是具體的通信管理業(yè)務(wù)流 程圖，如圖3 2 所示。 圖3 2 通信管理業(yè)務(wù)流程圖 3 1 2 收費(fèi)管理業(yè)務(wù)流程 由于是電子收費(fèi)，所以在對(duì)車(chē)輛收費(fèi)之前必須先從中央處理器上獲得車(chē)輛 的微波通信信號(hào)，根據(jù)獲得的信號(hào)進(jìn)行處理及檢測(cè)。完成了這項(xiàng)操作后系統(tǒng)將 自動(dòng)對(duì)車(chē)主進(jìn)行收費(fèi)處理，在進(jìn)行電子收費(fèi)時(shí)會(huì)直接與金融結(jié)構(gòu)建立關(guān)系，將 從車(chē)主的帳戶中發(fā)生費(fèi)用交易。并且可以收集其他收費(fèi)站的收費(fèi)信息。具體的 第3 章系統(tǒng)需求分析 收費(fèi)業(yè)務(wù)流程如圖3 3 所示。 圖3 3 電子收費(fèi)業(yè)務(wù)流程圖 3 1 3 發(fā)行安裝業(yè)務(wù)洼程 車(chē)輛在上路之前必須先到發(fā)行安裝部門(mén)，申請(qǐng)安裝車(chē)上單元，預(yù)繳通行費(fèi) 或設(shè)立事后付費(fèi)賬戶，相應(yīng)的信息被存入車(chē)上單元中，然后該車(chē)便可以上路行 駛。發(fā)行安裝主要是保證車(chē)輛在上路時(shí)能被通信系統(tǒng)檢測(cè)到微波信號(hào)及在收費(fèi) 系統(tǒng)中能自動(dòng)進(jìn)行繳費(fèi)處理。具體的業(yè)務(wù)流程如圖3 4 所示。 圖3 4 發(fā)行安裝業(yè)務(wù)流程圖 1 8 第3 章系統(tǒng)需求分析 3 2 系統(tǒng)功能性需求 根據(jù)分析，將高速公路電子收費(fèi)管理管理系統(tǒng)分為十大功能，即：收費(fèi)站 的基本信息管理、收費(fèi)信息管理、車(chē)輛通過(guò)信息管理、電子標(biāo)簽及i c 卡信息管 理、司機(jī)的基本信息管理、車(chē)輛基本信息管理、收費(fèi)信息統(tǒng)計(jì)與分析、用戶及 密碼管理、數(shù)據(jù)備份。 ( 1 ) 收費(fèi)站的基本信息管理 收費(fèi)站的基本信息管理主要負(fù)責(zé)對(duì)收費(fèi)站基本信息的增加、刪除、修改和 查詢(xún)的操作。操作進(jìn)入系統(tǒng)后可以獲得收費(fèi)系統(tǒng)中涉及到哪些收費(fèi)站，這也為 收費(fèi)奠定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。只有明確了收費(fèi)站，在收費(fèi)的時(shí)候才可以知道具體收費(fèi) 是屬于哪個(gè)收費(fèi)站的，也便于今后統(tǒng)計(jì)收費(fèi)金額。收費(fèi)站的的基本信息包括： 收費(fèi)站編號(hào)、收費(fèi)站名稱(chēng)、收費(fèi)站類(lèi)型、收費(fèi)站地址、負(fù)責(zé)人、聯(lián)系電話。 ( 2 ) 收費(fèi)信息管理 當(dāng)車(chē)輛經(jīng)過(guò)收費(fèi)站時(shí)，通過(guò)路側(cè)天線與車(chē)載電子標(biāo)簽之間的專(zhuān)用短程通訊， 獲得車(chē)輛的基本信息及車(chē)輛的應(yīng)繳費(fèi)信息，登記車(chē)輛的繳費(fèi)情況。由于是電子 收費(fèi)，所以在對(duì)車(chē)輛收費(fèi)之前必須先從中央處理器上獲得車(chē)輛的微波通信信號(hào)， 根據(jù)獲得的信號(hào)進(jìn)行處理及檢測(cè)。完成了這項(xiàng)操作后系統(tǒng)將自動(dòng)對(duì)車(chē)主進(jìn)行收 費(fèi)處理，在進(jìn)行電子收費(fèi)時(shí)會(huì)直接與金融結(jié)構(gòu)建立關(guān)系，將從車(chē)主的帳戶中發(fā) 生費(fèi)用交易。并且可以收集其他收費(fèi)站的收費(fèi)信息。當(dāng)然，在收費(fèi)信息管理模 塊中也設(shè)置了人工繳費(fèi)的管理模式，便于車(chē)輛無(wú)法完成自動(dòng)繳費(fèi)時(shí)的需要。對(duì) 收費(fèi)的信息能夠進(jìn)行有效的、統(tǒng)一的管理，并能快速的統(tǒng)計(jì)繳費(fèi)信息、查詢(xún)繳 費(fèi)信息和打印繳費(fèi)發(fā)票。收費(fèi)信息包括：收費(fèi)編號(hào)，收費(fèi)站編號(hào)，車(chē)輛型號(hào)， 車(chē)輛牌照號(hào)，收費(fèi)金額，收費(fèi)日期，經(jīng)辦人。 ( 3 ) 車(chē)輛通過(guò)信息管理 在車(chē)輛上路之前已經(jīng)在車(chē)上安裝了相關(guān)車(chē)上單元，當(dāng)車(chē)輛經(jīng)過(guò)時(shí)會(huì)自動(dòng)發(fā) 送微波信號(hào)，通信系統(tǒng)接收到微波信號(hào)后對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理。系統(tǒng)可以根據(jù)信號(hào) 對(duì)通過(guò)的車(chē)輛進(jìn)行管理，獲取通過(guò)車(chē)輛的型號(hào)，車(chē)輛的牌照號(hào)及車(chē)主信息。為 后面的自動(dòng)收費(fèi)提供了車(chē)輛信息。 ( 4 ) 司機(jī)的基本信息管理 司機(jī)的基本信息管理主要負(fù)責(zé)對(duì)司機(jī)基本信息的增加、刪除、修改和查詢(xún) 的操作。操作進(jìn)入系統(tǒng)后可以獲得司機(jī)的相關(guān)信息。司機(jī)的的基本信息包括： 編號(hào)、姓名、性別、年齡、駕駛年限、聯(lián)系電話、車(chē)輛編號(hào)、收費(fèi)帳號(hào)。 1 9 第3 章系統(tǒng)需求分析 ( 5 ) 車(chē)輛基本信息管理 車(chē)輛的基本信息管理主要負(fù)責(zé)對(duì)車(chē)輛基本信息的增加、刪除、修改和查詢(xún) 的操作。操作進(jìn)入系統(tǒng)后可以獲得車(chē)輛的相關(guān)信息。車(chē)輛的的基本信息包括： 車(chē)輛編號(hào)、車(chē)輛型號(hào)、承載量、購(gòu)買(mǎi)日期、車(chē)主編號(hào)。 ( 6 ) 收費(fèi)信息統(tǒng)計(jì)與分析 電子收費(fèi)管理系統(tǒng)最重要的就是對(duì)收費(fèi)的信息進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)，分析收費(fèi) 情況以便更好的完成收費(fèi)工作。收費(fèi)統(tǒng)計(jì)主要是對(duì)各收費(fèi)站的信息進(jìn)行匯總， 查看各收費(fèi)站收費(fèi)的具體情況，在使用電子收費(fèi)系統(tǒng)對(duì)收取的費(fèi)用進(jìn)行按收費(fèi) 站統(tǒng)計(jì)，按車(chē)牌型號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，按日期進(jìn)行統(tǒng)計(jì)等。操作員也可以方便的調(diào)出 車(chē)輛的過(guò)站收費(fèi)情況，提供了快捷、便利的查詢(xún)功能。 ( 7 ) 用戶及密碼管理 管理員可以通過(guò)系統(tǒng)方便的添加、刪除、修改用戶信息。所有操作員進(jìn)入 系統(tǒng)后可以及時(shí)的更改自己的密碼，以防帳號(hào)信息的泄露而被他人更改相關(guān)信 息。 ( 8 ) 數(shù)據(jù)備份 管理信息系統(tǒng)中最重要的就是其中的數(shù)據(jù)處理，而處理好了數(shù)據(jù)后必須要 將其保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中。那么為了防止系統(tǒng)在數(shù)據(jù)遭到破壞后而信息被篡改或信 息被刪除等現(xiàn)象，我們必須對(duì)數(shù)據(jù)做好及時(shí)的備份工作。數(shù)據(jù)備份可以讓系統(tǒng) 在空閑時(shí)段進(jìn)行操作，這樣就不會(huì)影響程序的運(yùn)行效率，否則當(dāng)系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí) 再運(yùn)行數(shù)據(jù)備份功能可能會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成一定的影響。 3 2 性能需求 1 系統(tǒng)的可擴(kuò)展性 系統(tǒng)應(yīng)該具有可擴(kuò)展性，當(dāng)外界條件變化( 如：有新的功能出現(xiàn)) 時(shí)，能 夠很方便的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展其功能。 2 系統(tǒng)操作的靈活性 系統(tǒng)應(yīng)該在用戶應(yīng)有的權(quán)限下，盡量提供操作的靈活性，應(yīng)該讓與公路收 費(fèi)工作相關(guān)的人員方便的對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)信息進(jìn)