軟件工程集裝箱課程設計

1、武 漢 工 程 大 學計算機科學與工程學院軟件工程實驗報告一 專業(yè)班級實驗時間學生學號實驗地點學生姓名指導教師實驗項目集裝箱優(yōu)化需求說明書實驗類別設計性實驗學時4實驗目的及要求完成一些集裝箱問題，并給出相應的方案，從這些方案中比較哪種方案是最優(yōu)的，編寫出需求分析文檔。成 績 評 定 表類 別評 分 標 準分值得分合 計上機表現(xiàn)按時出勤、遵守紀律認真完成各項實驗內容30分報告質量程序代碼規(guī)范、功能正確填寫內容完整、體現(xiàn)收獲70分說明： 評閱教師： 日 期： 2010 年 月 日實 驗 內 容1. 引 言1.1 編寫目的集裝箱優(yōu)化系統(tǒng)需求分析是軟件工程課程的必備的內容之一，是自我實踐了解掌握軟件工

2、程方法和過程設計的有效途徑。通過集裝箱優(yōu)化需求分析文檔設計，能夠加深對軟件工程課程的可行性分析、需求分析、軟件設計、軟件測試及文檔重要性的認識和理解。這次設計的集裝箱優(yōu)化系統(tǒng)需求分析說明書主要是給指導老師王慶春副教授指導并改正。謝謝尊敬的王老師的耐心地指導，我們一定會虛心地接受.1.2 背景在當今社會生產條件下，很多企業(yè)還是依賴于人工耗神費力地計算裝箱，而且人工設計的裝箱方案的優(yōu)化程度還遠遠不夠理想。同時經驗裝箱存在著不準確性。只有在裝箱工作結束以后才能知道每個集裝箱裝載了哪些貨物以及每種貨物的裝箱數(shù)量，這時企業(yè)才可以去報關，從而導致發(fā)貨周期較長。這次集裝箱的設計用正方形、三角形和長方形三種形

3、狀的圖形裝在一個鉅形箱子里的文檔，就是為了優(yōu)化設計來改變這種模式。本開發(fā)軟件為集裝箱的優(yōu)化，本項目是由武漢工程大學教研室工作人員提出，由老師指導我們這屆學生來開發(fā)，供不同的用戶所使用，實現(xiàn)該軟件需要計算機的實現(xiàn)及計算機網絡的支持。需求分析是指理解用戶需求，就軟件功能與客戶達成一致，估計軟件風險和評估項目代價，最終形成開發(fā)計劃的一個復雜過程。（這個和我在微軟體驗到的又不太一樣，微軟的需求分析大多是市場人員和用戶協(xié)助小組的人去評估用戶的接受程度，這一點也可以理解，因為公司的性質有根本差別）在這個過程中，用戶的確是處在主導地位，需求分析工程師和項目經理要負責整理用戶需求，為之后的軟件設計打下基礎。從

4、廣義上理解：需求分析包括需求的獲取、分析、規(guī)格說明、變更、驗證、管理的一系列需求工程。需求分析有許多方法，但是總的來看，它們應符合以下一般原則：1 能夠表達和理解問題的信息域信息域反映的是用戶業(yè)務系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的流向和對數(shù)據(jù)進行加工的處理過程，因此信息域是解決做什么？的關鍵因素。根據(jù)信息域描述的信息流、信息內容和信息結構，可以較全面地（完整地）了解系統(tǒng)的功能。2建立描述系統(tǒng)信息、功能和行為的模型建立模型的過程是由粗到精的綜合分析的過程。通過對模型的不斷深化認識，來達到對實際問題的深刻認識。3能夠對所建模型按一定形式進行分解分解是為了降低問題的復雜性，增加問題的可解性和可描述性。分解可以在同一個層次

5、上進行（橫向分解），也可以在多層次上進行（縱向分解）。4設計條件：從軟件方面，提供了一系列有關此次課程設計的軟件和一些資料。從硬件方面，學校提供計算機機房，給了我們良好的硬件設備。1.3 定義集裝箱（container）：指具有一定強度、剛度和規(guī)格專供周轉使用的大型裝貨容器。使用集裝箱轉運貨物，可直接在發(fā)貨人的倉庫裝貨，運到收貨人的倉庫卸貨，中途更換車、船時，無須將貨物從箱內取出換裝。集裝箱外尺寸（containers overall external dimensions）：包括集裝箱永久性附件在內的集裝箱外部最大的長、寬、高尺寸。它是確定集裝箱能否在船舶、底盤車、貨車、鐵路車輛之間進行換裝

6、的主要參數(shù)。是各運輸部門必須掌握的一項重要技術資料。集裝箱內尺寸（containers internal dimensions）：集裝箱內部的最大長、寬、高尺寸。高度為箱底板面至箱頂板最下面的距離，寬度為兩內側襯板之間的距離，長度為箱門內側板量至端壁內襯板之間的距離。它決定集裝箱內容積和箱內貨物的最大尺寸。集裝箱內容積（containers unobstructed capacity）：按集裝箱內尺寸計算的裝貨容積。同一規(guī)格的集裝箱，由于結構和制造材料的不同，其內容積略有差異。集裝箱內容積是物資部門或其他裝箱人必須掌握的重要技術資料。集裝箱優(yōu)化軟件：它是由集裝箱優(yōu)化軟件開發(fā)組完全自主開發(fā)的集裝

7、箱產品裝箱方案優(yōu)化軟件，根據(jù)實際情況（比如集裝箱大小、產品規(guī)格）設計出產品裝箱最優(yōu)方案，以求達到空間最大利用率，降低企業(yè)運輸成本。1.4 參考資料1 軟件工程李偉波 劉永祥 王慶春 主編2 軟件設計中的需求分析董紀陽3呂國英. 算法設計與分析 北京：清華大學出版社，2006.34朱站立. 數(shù)據(jù)結構 使用c語言m. 西安：西安交通大學出版社，2005.65殷人昆. 數(shù)據(jù)結構 用面向對象方法描述m. 北京：清華大學出版社，2006.32. 任務概述2.1 目標隨著我國市場經濟的快速發(fā)展，物流活動在人們生活中發(fā)揮著越來越重要的作用。配送環(huán)節(jié)包括貨物的分揀、組配、搬運、裝載、及運輸?shù)戎T多步驟，其中配裝

8、是整個配送環(huán)節(jié)中的關鍵步驟?！昂侠砘渌汀币呀洺蔀楫斀裎锪靼l(fā)展的一種內在要求。在實際的運輸中，為了產品的安全和便于運輸，很多產品在生產出來之后就被裝入各種尺寸（比如長方體、正方體、正三棱柱等等）的木箱和紙箱中，然后這些箱子再被裝入集裝箱進行運送。很多企業(yè)還是依賴于人工耗神費力地計算裝箱，而且人工設計的裝箱方案的優(yōu)化程度還遠遠不夠理想。同時經驗裝箱存在著不準確性所以本軟件的目標是使企業(yè)簡單快速地設計高效的集裝箱裝箱方案，達到催空間和載重能力最大利用。提高集裝箱裝箱率，節(jié)省運費，增強企業(yè)的核心競爭力。這里我們研究的是一批長方體、正方體、三棱柱的貨物在集裝箱中的擺放問題，以最大化集裝箱的空間利用率。

9、2.2 用戶的特點不管哪種軟件，它的未來的發(fā)展都要由最終用戶來決定，所以使用本軟件是最終用戶是那些需要使用集裝箱裝箱的用戶，它們需要知道如何使集裝箱里裝的數(shù)量最多，從面提高效率和減少浪費。其操作人員是我們這些學生，大學教育水平，會一些簡單的程序和操作技術，其維護人員就需要我們的指導老師，王教授，是一個最有較高編程水平且能維護軟件的高手。本軟件的預期使用頻度是天一至兩次。其使用人員應具備一定的計算機基礎知識、能對電腦進行一些基本的操作本軟件的維護人員需要具備一定的vc+開發(fā)知識與經驗。2.3 假定和約束使用本軟件開發(fā)工作的最大經費不得超過2000元，開發(fā)時間不得超過兩個星期。在開發(fā)的過程中，我們

10、要假定集裝箱的長寬高，還有正方形，長方形和三角形的長和寬，其中集裝箱的長寬高的單位是m，正方形，長方形和三角形的長和寬的單位是cm。由于開發(fā)的時間有限，所以我們不得不在兩個星期內完成其軟件，然后由操作人員進行操作。3. 需求規(guī)定3.1對功能的規(guī)定本集裝箱優(yōu)化系統(tǒng)主要應該實現(xiàn)以下功能：1. 可以實現(xiàn)各種規(guī)格的貨物裝箱率達到最高。2. 用戶可以自定義集裝箱的大小以及貨物的尺寸，解決不同類型貨物的裝箱問題。3. 優(yōu)化算法應該只能高效、安全可靠。4. 通過文字描述或者3d圖展示集裝箱裝箱方案，使用戶一目了然。5. 能夠將方案存儲和打印，以便用戶查閱。3.2對性能的規(guī)定穩(wěn)定性是我們在編寫程序的時候所應該

11、重視的問題之一，而在對整個軟件而言，對于錯誤的處理時非常重要的，成功開發(fā)出來的系統(tǒng)應該是一個有相當?shù)姆€(wěn)定性的系統(tǒng)，沒有絕對的穩(wěn)定，但是我們應該在開發(fā)過程中考慮到每一個可能使系統(tǒng)出現(xiàn)不穩(wěn)定因素的，在程序的代碼編寫過程中盡量的用一個良好的算法來避免這些問題。每一次根據(jù)用戶提供的數(shù)據(jù)所計算出來的貨物吧、配送方案應該是能夠正確的處理的。能夠采用最好的算法、最優(yōu)的配送方法，解決物流中所遇到的貨物的配送問題。能夠為物流的運營商很好的節(jié)省運營成本。能夠長期的運行，而不是使軟件的出現(xiàn)錯誤的周期越來越短。3.2.1精度當以厘米（cm）為單位時，根據(jù)實際情況，集裝箱的大小以及貨物的尺寸小數(shù)位一般不會超出3位小數(shù)，

12、考慮到可能存在特殊情況，所以系統(tǒng)在輸入時統(tǒng)一采用厘米（cm）為單位，允許用戶輸入的數(shù)據(jù)小數(shù)位可以超出3位，但最好不要超出6位。3.2.2時間特性要求考慮到用戶的需求，系統(tǒng)應該在時間性能上盡量減少計算與響應時間，盡量大努力優(yōu)化核心算法，一般在可以接受的時間范圍內就應該輸出結果，不應讓用戶耗費太多的等待時間。3.2.3靈活性由于用戶的集裝箱大小不盡相同，貨物的形狀可能存在多種。即便同一種形狀的貨物也可能存在不同尺寸，所以系統(tǒng)應該滿足用戶對各種不同大小集裝箱，不同形狀與大小的貨物的處理。3.3輸入、輸出要求本集裝箱優(yōu)化系統(tǒng)可以解決不同類型貨物的裝箱問題，所以用戶可以自定義集裝箱的大小以及貨物的尺寸。

13、這些輸入數(shù)據(jù)都是數(shù)值型數(shù)據(jù)，要求用戶通過鍵盤輸入。數(shù)值范圍一般滿足現(xiàn)實情況都可以。數(shù)據(jù)單位統(tǒng)一使用厘米（cm），小數(shù)位不應超過6位。輸出通過文字描述或者3d圖展示集裝箱方案，使用戶清楚明白。既要輸出到顯示器，同時還應該滿足保存、打印功能。3.4數(shù)據(jù)管理能力要求集裝箱優(yōu)化系統(tǒng)需要管理的文件主要是方案保存文件，大小一般在5m左右。3.5故障處理要求正常使用時應該不會出錯。如果發(fā)生特殊意外，應保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)不會丟失。另外若運行時遇到不可恢復的錯誤，應可以通過重新安裝解決問題，重新安裝時已經保存的文件以及系統(tǒng)配置都不會改變。3.6其他專門要求系統(tǒng)的功能實現(xiàn)情況：用戶可在本系統(tǒng)下實現(xiàn)各種用戶要求的功能。系

14、統(tǒng)的安全性：對于系統(tǒng)的重要數(shù)據(jù)都有密碼保護，具有一定的安全性。系統(tǒng)的容錯性：用戶輸錯數(shù)據(jù)都有提示信息，具有較好的容錯性能。系統(tǒng)的封閉性：用戶的封閉性較好，用戶基本上在提示信息下輸數(shù)據(jù)。4 .運行環(huán)境規(guī)定4.1設備運行本集裝箱優(yōu)化系統(tǒng)需要以下配置：a) 有奔騰133、16兆內存配置的計算機。b) microsoft鼠標或者其它兼容鼠標。c) 常規(guī)安裝需要100mb硬盤空間，完全安裝需要240mb硬盤空間。d) vga顯示器或更高。e) windows 95中文版或windows nt中文版或更高。f) 一般計算機外設，如：打印機、掃描儀。4.2支持軟件本軟件系統(tǒng)開發(fā)所用的操作系統(tǒng)是windows xp sp3，所用的編譯系統(tǒng)是microsoft vc+