碩士學(xué)位論文 （專業(yè)學(xué)位） 杭州潮汐車道控制系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) 二一年十月 姓 名：于力敏 學(xué) 號： 1021170060 所在院系：軟件學(xué)院 職業(yè)類型：工程碩士 專業(yè)領(lǐng)域：軟件工程 指導(dǎo)教師：賈金原 副指導(dǎo)教師：林朝輝 二一三年三月 A in 1021170060 2013 杭州潮汐交通控制系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) 于力敏 同濟(jì)大學(xué) 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本人完全了解同濟(jì)大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意如下各項內(nèi)容：按照學(xué)校要求提交學(xué)位論文的印刷本 和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存學(xué)位論文的印刷本和電子版，并采用影印、縮印、掃描、數(shù)字化或其它手段保存論文；學(xué)校有權(quán)提供目錄檢索以及提供本學(xué)位論文全文或者部分的閱覽服務(wù)；學(xué)校有權(quán)按有關(guān)規(guī)定向國家有關(guān)部門或者機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版；在不以贏利為目的的前提下，學(xué)?？梢赃m當(dāng)復(fù)制論文的部分或全部內(nèi)容用于學(xué)術(shù)活動。 學(xué)位論文作者簽名： 年 月 日 同濟(jì)大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本 人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本學(xué)位論文的研究成果不包含任何他人創(chuàng)作的、已公開發(fā)表或者沒有公開發(fā)表的作品的內(nèi)容。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻(xiàn)的其他個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。 學(xué)位論文作者簽名： 年 月 日 同濟(jì)大學(xué) 碩士學(xué)位論文 摘要 I 摘要 面對許多城市出現(xiàn)交通擁擠、堵塞的現(xiàn)象，單純的新修、改建道路不僅工程造價高而且未 必能取得預(yù)期的效果。只有充分挖掘，合理利用城市道路的現(xiàn)有資源，制定合理的交通控制方案才是緩解城市交通擁堵狀況的有效手段。 本文描述的潮汐交通控制系統(tǒng)能夠在公安網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)對潮汐車道指示燈的遠(yuǎn)程控制與方案設(shè)定，使交通警察能夠在指揮中心控制路口及路段上的車道指示燈。根據(jù)早晚交通流量的不同情況，對有條件的道路，通過車道燈的指示方向變化，控制主干道車道行駛方向，來調(diào)整車道數(shù)，提高車道的使用效率。 論文首先介紹了潮汐交通以及車道指示燈的相關(guān)知識，以及本系統(tǒng)設(shè)計所使用到的技術(shù)原理和工具。在需求分析階段進(jìn)行了功能需求分析，系 統(tǒng)概要設(shè)計中描述系統(tǒng)的主要功能模塊，以及模塊之間必要的接口，同時還構(gòu)建關(guān)系數(shù)據(jù)庫。在詳細(xì)設(shè)計中具體描述了各個子模塊的功能。 整個系統(tǒng)由前端潮汐信號燈、中心管理服務(wù)器和 務(wù)器組成。中心管理服務(wù)器主要實(shí)現(xiàn)以下功能模塊：定時校時、燈態(tài)監(jiān)測、狀態(tài)檢測、故障報警、策略下發(fā)、人工控制、配置管理、日志記錄、守護(hù)程序； 務(wù)器主要實(shí)現(xiàn)以下功能模塊：實(shí)時監(jiān)控、配置管理、運(yùn)維管理。 在系統(tǒng)測試中，對各個模塊的功能和接口、數(shù)據(jù)庫的讀寫操作、網(wǎng)頁的跳轉(zhuǎn)顯示以及各個業(yè)務(wù)的處理邏輯都一一進(jìn)行了測試，最后都通過測試，完成了潮汐交通控制系統(tǒng)的構(gòu)建。 關(guān)鍵字 ：潮汐交通，控制系統(tǒng)，車道信號燈， I of in it to a of be to of to in is to of on to on in of of so of of In as as in In In of it of as as to a It of in of is of EB is to EB is to In of of of as as of of is 碩士學(xué)位論文 目錄 錄 錯誤 !未找到引用源。第 1 章 引言 1 第 1 章 引言 題研究背景 近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化進(jìn)程加快，許多城市出現(xiàn)交通擁擠、堵塞的現(xiàn)象，單純的新修、改建道路不僅工程造價高而且未必能取得預(yù)期的效果。只有充分挖掘，合理利用城市道路的現(xiàn)有資源，制定合理的交通控制方案才是緩解城市交通擁堵狀況的有效手段。我們根據(jù)早晚交通流量不同情況，對有條 件的道路，開辟潮汐車道，通過車道燈的指示方向變化，控制主干道車道行駛方向，來調(diào)整車道數(shù)，提高車道使用效率。通過建設(shè)潮汐車道控制系統(tǒng)對執(zhí)行潮汐車道的道路進(jìn)行管理，將先進(jìn)的交通管理策略與科技的管理手段結(jié)合起來，建立高效、智能的管理體系。 杭州，作為浙江省的省會，是全省政治、經(jīng)濟(jì)、文化、交通和旅游中心。近年來，機(jī)動車的擁有量急速增長， 雖然管理部門對城市基礎(chǔ)的建設(shè)、智能交通的建設(shè)均處在國內(nèi)領(lǐng)先地位，如 號控制、交通監(jiān)視、交通誘導(dǎo)、非現(xiàn)場執(zhí)法等智能化交通系統(tǒng)相繼投入，極大的提高了道路的通行效率及管理部門的 科學(xué)管理水平。但是，道路的建設(shè)還是跟不上交通的增長的速度，杭州老城區(qū)目前有 輛機(jī)動車，僅 2012 年 9 月就新增 機(jī)動車，全杭州目前機(jī)動車保有量近 220 萬輛。交通需求的迅速增長，給交通管理部門帶來了更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。特別是上下班高峰時間，某些路段交通壓力逐漸增大，且出現(xiàn)“潮汐交通現(xiàn)象”，即某些時段某個方向車流量非常大，甚至擁堵，而另一方向道路的車流量卻很少，形成了鮮明的對比，造成了道路資源的浪費(fèi)。針對這一現(xiàn)象，我們認(rèn)為可在這些路段設(shè)置潮汐式可變車道，根據(jù)當(dāng)時需求重新配置道路資源，以更好地應(yīng)對潮汐交通 流。潮汐可變車道在國外已被列為車道管理的一種常用手段，他具有使用靈活、投資小收益大等優(yōu)點(diǎn)，國內(nèi)部分城市“引進(jìn)”后，也收到了一定的交通調(diào)節(jié)效果，從而大大改善道路的通行效率。同時，配合交通誘導(dǎo)、交通監(jiān)視等系統(tǒng)，相信對擁堵路段分析，實(shí)時發(fā)布道路狀況起到非常大的作用。 汐交通簡介 潮汐車道又稱“可變車道”，是指在不同的時間內(nèi)變化某些車道上的行車方向或行車種類的一種交通組織方式，其特點(diǎn)是： 同濟(jì)大學(xué) 碩士學(xué)位論文 杭州潮汐交通控制系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) 2 隨著我國城市化進(jìn)程的不斷 深入和市中心土地價值的不斷攀升， 越來越多的人選擇在市區(qū)工作，市郊居住的生活模式，由此形成了上下班高峰時段進(jìn)出市區(qū)的潮汐交通流。可變車道作為一種交通組織措施，可依據(jù)潮汐交通流對道路上的車道分布情況予以調(diào)整，提高道路利用率，滿足通行需求，緩解交通擁擠狀況。 汐交通控制發(fā)展趨勢 隨著城市機(jī)動車保有量的進(jìn)一步增大，以及城市化進(jìn)程的不斷加快，早、晚高峰期間交通流量不平衡的特點(diǎn)越來越明顯，在不遠(yuǎn)的將來，相信潮汐交通組織措施一定會進(jìn)一步推廣，甚至在全國的各個城市的各條主干道上廣泛應(yīng)用。潮汐交通控制系統(tǒng)為城 市的規(guī)劃提供了一個很好借鑒，該系統(tǒng)的功能將會更加完善，穩(wěn)定性、安全性更加提升，可操控性更方便，在平衡整個城市的交通流量，緩解交通擁堵發(fā)揮更大的作用。 內(nèi)外研究現(xiàn)狀 潮汐車道在國外已被列為車道管理的一種常用手段。較著名的是舊金山金門大橋，橋上雙向 6 車道，上午中間隔離護(hù)欄向左移 1 車道，形成 4 進(jìn) 2 出模式；下午反之，這樣使得交通擁擠問題得到有效解決。除此之外，在華盛頓等地也有應(yīng)用可變車道的實(shí)例。 在我國，許多城市已開始使用可變車道，效果較好的是上海。上海最先在外環(huán)隧道設(shè)置可變車道，通過自主設(shè)計的可變隔離護(hù) 欄改變車道布置。另外，可變車道在大連、沈陽等城市也有廣泛的應(yīng)用?？勺冘嚨赖氖褂茫谝欢ǔ潭壬暇徑饬颂囟ㄇ闆r下潮汐交通現(xiàn)象帶來的交通擁擠狀況。 究的基本內(nèi)容 杭州潮汐交通控制系統(tǒng)包括道路潮汐車道燈、前端控制器、網(wǎng)絡(luò)通訊、中心管理服務(wù)器、中心管理平臺。本方案主要針對潮汐車道系統(tǒng)軟件平臺進(jìn)行設(shè)計，包括基本的物理連接、平臺功能等描述。系統(tǒng)功能包括： 系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)控模塊分為車道狀態(tài)監(jiān)控、車道狀態(tài)控制、故障主動報警、開關(guān)屏控制、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控 ,共 5 個功能。 （ 1）車道狀態(tài)監(jiān)控 ,系統(tǒng)能夠?qū)崟r獲取前端（ 路口、路段）潮汐車道標(biāo)志牌信號燈當(dāng)前顯示狀態(tài)，并將獲取狀態(tài)顯示在軟件顯示界面上，狀態(tài)顯示通過圖形第 1 章 引言 3 化界面，模擬外場（路口、路段）車道標(biāo)志牌，使操作人員能夠更加直觀方便地對車道燈進(jìn)行控制。 （ 2）車道狀態(tài)控制 ,系統(tǒng)能夠?qū)崟r遠(yuǎn)程控制前端潮汐車道信號燈顯示狀態(tài)及可變潮汐車道信號燈顯示狀態(tài)，包括：直行（箭頭）、轉(zhuǎn)向（左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)）、紅叉、黃斜（黃斜）。 （ 3） 故障主動報警 ,系統(tǒng)能夠?qū)崟r向遠(yuǎn)程控制中心返回前端潮汐車道信號燈不亮、控制器故障等相關(guān)前端設(shè)備故障告警息。 （ 4）開、關(guān)屏控制 ,系統(tǒng)能夠?qū)崟r遠(yuǎn)程控制前端潮汐車道信 號燈開啟、關(guān)閉。 （ 5）遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控 ， 通過加載視頻監(jiān)控平臺視頻控件，對需要監(jiān)控的潮汐車道標(biāo)志牌信號燈周圍情況進(jìn)行點(diǎn)位預(yù)置點(diǎn)設(shè)置，可遠(yuǎn)程監(jiān)控該標(biāo)志牌信號燈實(shí)時運(yùn)行情況及周圍環(huán)境狀況。 （ 1） 控制方案管理 ,系統(tǒng)通過模擬前端不同路口正反兩個方向潮汐車道信號指示燈數(shù)量，用戶可制定潮汐車道在不同時間段內(nèi)的走向方案，不同路口、不同時間段可制定不同的方案，保證控制方案的全面性、多樣化，符合交通管理實(shí)際。 （ 2）控制策略管理 ， 經(jīng)由控制方案管理員確定保存的方案，可對這些方案進(jìn)行多燈組綁定控制和分時段控制操作。 多燈組綁定控制可由用戶將需要執(zhí)行同一設(shè)定方案的燈組進(jìn)行統(tǒng)一綁定設(shè)置，同時對綁定燈組運(yùn)行同一方案對道路交通狀態(tài)進(jìn)行控制管理。分時段控制可由用戶根據(jù)一天的時間規(guī)律，自行劃分好時間段，然后根據(jù)該時間段內(nèi)的道路交通情況繼而設(shè)定不同的解決方案來對道路進(jìn)行控制管理。 （ 3）校時 ,系統(tǒng)能夠?qū)崟r與前端設(shè)備進(jìn)行校時，保證前端設(shè)備與中心管理服務(wù)器運(yùn)行時間的同步性和準(zhǔn)確性。 （ 4）心跳檢測 ,系統(tǒng)能夠?qū)崟r向前端設(shè)備發(fā)送心跳檢測信號，監(jiān)控前端設(shè)備是否正常運(yùn)行工作。 （ 1）手動控制模式 ,操作人員可到路口通過控制器按鈕手動 操作改變潮汐車道信號燈顯示狀態(tài)。 （ 2）中心控制模式 ， 操作人員可通過中心管理服務(wù)器發(fā)送遠(yuǎn)端控制指令控制潮汐車道信號燈顯示狀態(tài)。 （ 3）時段控制模式 ， 操作人員可通過中心管理服務(wù)器根據(jù)時間段定時控制潮汐車道信號燈顯示狀態(tài)。 （ 4）控制優(yōu)先級設(shè)置 ,系統(tǒng)可對前端進(jìn)行手動、中心、時段三種模式設(shè)置。 同濟(jì)大學(xué) 碩士學(xué)位論文 杭州潮汐交通控制系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) 4 （ 1） 用戶管理 ,管理員可以為系統(tǒng)添加新用戶及用戶名，密碼修改功能。 （ 2） 控制方案路口修改 ,操作人員可增加或刪除控制方案模擬路口數(shù)量，以完全模擬實(shí)際路口的數(shù)量來完成控制方案的制定與控制。 統(tǒng)開發(fā) 過程 潮汐控制系統(tǒng)的開發(fā)可分為系統(tǒng)規(guī)劃、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)實(shí)施、系統(tǒng)維護(hù)和評價五個階段，各階段的主要工作概要說明如下： 對原系統(tǒng)進(jìn)行初步 調(diào)查 的基礎(chǔ)上提出開發(fā)新系統(tǒng)的要求，根據(jù)需要和可能，給出新系統(tǒng)的總體方案，并對這些方案進(jìn)行可行性分析，產(chǎn)生系統(tǒng)開發(fā)計劃和可行性研究報告兩份文檔。 現(xiàn)行系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，描述現(xiàn)行系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程，指出現(xiàn)行系統(tǒng)的局限性和不足之處，確定新系統(tǒng)的基本目標(biāo)和 邏輯 模型，這個階段又稱為邏輯設(shè)計階段。系統(tǒng)分析階段的工作成果體現(xiàn)在“系統(tǒng)分析說明書”中，這是系統(tǒng)建設(shè)的必備文件。它是提交給用戶的文檔，也是下一階段的工作依據(jù)，因此，系統(tǒng)分析說明書要通俗易懂，用戶通過它可以了解新系統(tǒng)的功能，判斷是否所需的系統(tǒng)。系統(tǒng)分析說明書一旦評審?fù)ㄟ^，就是系統(tǒng) 設(shè)計的依據(jù)，也是系統(tǒng)最終驗(yàn)收的依據(jù)。 系統(tǒng)分析階段回答了新系統(tǒng)“做什么”的問題，而系統(tǒng)設(shè)計階段的任務(wù)就是回答“怎么做”的問題，即根據(jù)系統(tǒng)分析說明書中規(guī)定的功能要求，考慮實(shí)際條件，具體設(shè)計實(shí)現(xiàn)邏輯模型的技術(shù)方案，也即設(shè)計新系統(tǒng)的 物理 模型。所以這個階段又稱為物理設(shè)計階段。它又分為總體設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計兩個階段，產(chǎn)生的技術(shù)文檔是“系統(tǒng)設(shè)計說明書”。 系統(tǒng)實(shí)施階段的任務(wù)包括 計算機(jī) 等硬件設(shè)備的購置、安裝和調(diào)試，應(yīng)用程序的編制和調(diào)試，人員培訓(xùn)，數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換，系統(tǒng)調(diào)試與轉(zhuǎn)換等。系統(tǒng)實(shí)施是按實(shí)施計劃分階段完成的，每個階段應(yīng)寫出“實(shí)施進(jìn)度報告”。系統(tǒng)測試之后寫出“系統(tǒng)測試報告”。 系統(tǒng)投入運(yùn)行后，需要經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)，記錄系統(tǒng)運(yùn)行情況，根據(jù)一定的程序?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行必要的修改，評價系統(tǒng)的工作質(zhì)量和 經(jīng)濟(jì) 效益。 本框架 系統(tǒng)的基本框架如下如所示： 第 1 章 引言 5 潮 汐 車 道 控 制 系 統(tǒng)中 心 管 理 服 務(wù) 器 W E B 服 務(wù) 器配置管理實(shí)時監(jiān)控守護(hù)程序人工控制運(yùn)維管理定時校時策略下發(fā)故障報警燈態(tài)監(jiān)測日志記錄配置管理狀態(tài)監(jiān)測圖 汐車道控制系統(tǒng)基本框架 究重點(diǎn)及需要解決的問題 （ 1）了解需求是該系統(tǒng)設(shè)計的重點(diǎn)之一，因?yàn)橐环矫嬉審V大交通參與者能夠清楚明白路口、路段上的潮汐車道指示燈的具體含義，另一方面也要讓交通警察在指揮中心能都輕松、直觀地對潮汐車道燈進(jìn)行變換操作，同時也要滿足多路口、路段以及在不同時間段的方案需求。 （ 2）軟件的 穩(wěn)定性，因?yàn)樯婕暗匠鞘薪煌髁康目刂疲拒浖笙到y(tǒng)能夠在全天 24 小時的時間內(nèi)保持運(yùn)行正常。 （ 3）各個模塊的設(shè)計，如用戶管理模塊，該模塊中內(nèi)置了權(quán)限功能，在用戶登入時由用戶的角色權(quán)限來決定用戶可使用的功能。 （ 4）其他模塊的設(shè)計，通過對實(shí)際應(yīng)用提出需求，進(jìn)行針對性開發(fā)，如節(jié)假日早、晚高峰時，潮汐車道燈不需要進(jìn)行切換，就需要該系統(tǒng)具有提前設(shè)定節(jié)假日的功能。 （ 1）確定需求，因?yàn)楹贾菘梢哉f是全國實(shí)施潮汐交通組織措施的先行者，之前幾乎沒還有可借鑒的經(jīng)驗(yàn)，所以確定需求對系統(tǒng)設(shè)計人員來說具有比較大 的難度。 （ 2）對潮汐車道燈的準(zhǔn)確控制以及定時模塊的設(shè)計。 （ 3）界面的設(shè)計，要易用，簡明，便于操作。 (1)能夠?qū)嵤╋@示潮汐燈的狀態(tài)。 同濟(jì)大學(xué) 碩士學(xué)位論文 杭州潮汐交通控制系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) 6 (2)能夠同時變換多個路口、路段車道燈。 (3)能夠檢測故障并報警。第 2 章 相關(guān)技術(shù) 7 第 2 章 相關(guān)技術(shù) 本節(jié)主要介紹了設(shè)計和開發(fā)交通業(yè)務(wù)綜合系統(tǒng)管理子系統(tǒng)所涉及的相關(guān)技術(shù)。重點(diǎn)介紹了 術(shù)、 術(shù)，以及 術(shù)。這些技術(shù)為系統(tǒng)的后續(xù)開發(fā)提供了理論依據(jù)和技術(shù)基礎(chǔ)。 術(shù) 微軟提供的新一代的 發(fā)平臺，它為開發(fā)人員提供了生成企業(yè)級 用程序所需要的服務(wù)、編程模型和軟件基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，同其他 發(fā)平臺相比， 有下面三大優(yōu)勢。 目前流行的幾種腳本語言比如 和 都有兩個主要的缺點(diǎn)。第一，不支持強(qiáng)數(shù)據(jù)類型。在 定義變量只有一個關(guān)鍵字 用 鍵字定義的變量，如果賦值是字符串，該變量就是字符串變量；如果賦值是整數(shù)，則該變量就是整型變量。在 ，定義變量只通過一個關(guān)鍵 字 變量也沒有具體的類型。第二，腳本語言是解釋型的。通常情況下，解釋型的腳本語言在性能上抵不上編譯型的語言。 自推出 發(fā)平臺以來，微軟在 務(wù)器端開發(fā)語言方面，主推 #兩種編譯型語言。通過這兩種開發(fā)語言，程序員可以像開發(fā)普通的序一樣來開發(fā) 序，只不過在 序中用于開發(fā) 界面的各種控件，在 序開發(fā)中也有它們相應(yīng)的 本。 程序員通過 C#語言，利用 供的各種 件，可以非常容易地開發(fā) 序。開發(fā)的 序被編譯成 言，這種中間語言具有平臺無關(guān)性，而且，由于 面在執(zhí)行前會被編譯，所以 通常的動態(tài)網(wǎng)頁開發(fā)，往往是在一個網(wǎng)頁上混合多種腳本語言。比如在 等客戶端腳本語言，也可以同時嵌入 服務(wù)器端腳本語言。這種多語言混合的 發(fā)模式通行已久，但是它的代碼可讀性很差，程序代碼同頁面內(nèi)容混合在一起，程序員要在 多種語言的思維上頻繁切換，如果程序很復(fù)雜的話，這種開發(fā)模式非常不利于程序的開發(fā)，而且日后的維護(hù)也將成為大問題。 同濟(jì)大學(xué) 碩士學(xué)位論文 杭州潮汐交通控制系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) 8 發(fā)技術(shù)為程序員提供了一種非常好的開發(fā)模式，即 術(shù)，它通過 件將程序代碼與頁面內(nèi)容成功分離，從而使 發(fā)和維護(hù)的效率也得到了很大的提高。另外可以利用成環(huán)境下開發(fā) 用程序，該環(huán)境不僅提供了強(qiáng)大的調(diào)試能力，而且還集成了“所見即所得”的 輯器，為開發(fā)人員開發(fā) 了方便的圖形化支持。 在 ，可以給頁面手動添加 件，對這些控件的響應(yīng)有兩種辦法。一種是在客戶端的腳本語言中響應(yīng)用戶對這些控件的輸入，另一種是把該頁面提交給服務(wù)器 3。這兩種辦法都存在問題，第一種辦法產(chǎn)生的問題是不同的瀏覽器以不同的方式執(zhí)行客戶端腳本語言，我們很難編寫在多種瀏覽器上都能良好運(yùn)行的復(fù)雜的 面。第二種辦法存在的問題是，如果我們把 面重新提交給服務(wù)器，那么 無狀態(tài)特性就會導(dǎo)致頁面上存儲在變量中的信息丟失，除非我們編寫了復(fù)雜的代碼，把 它們存儲在 素或 詢字符串中。 過服務(wù)器控件解決了上述問題。服務(wù)器端控件會生成發(fā)送給瀏覽器的 碼，顯示控件，它們還能生成隱藏的 素來存儲它們當(dāng)前的狀態(tài)。在提交頁面時，這些信息就會傳送回服務(wù)器，控件將自動處理這些信息，改變 示控件。 由 司于 1995 年 5 月推出的 序設(shè)計語言（以下簡稱 言）和 臺的總稱。用 現(xiàn)的 覽器（支持 示 了 魅力：跨平臺、動態(tài)的 算。從此， 廣泛接受并推動了 迅速發(fā)展，常用的瀏覽器現(xiàn)在均支持 一方面， 術(shù)也不斷更新 (2010 年 司收購了 擬機(jī)（ 稱 用編程接口（ 稱 成。 用編程接口為 用提供了一個獨(dú)立于操作系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)接口，可分為基本部 分和擴(kuò)展部分。在硬件或操作系統(tǒng)平臺上安裝一個 臺之后，用程序就可運(yùn)行。 現(xiàn)在 臺已經(jīng)嵌入了幾乎所有的操作系統(tǒng)。這樣 序可以只編譯一次，就可以在各種系統(tǒng)中運(yùn)行。 用編程接口已經(jīng)從 發(fā)展到 前常用的 臺基于 近版本為 為三個第 2 章 相關(guān)技術(shù) 9 體系 (臺標(biāo)準(zhǔn)版 )， 臺企業(yè)版 )， ， 臺微型版 )。 傳統(tǒng)程序不同， 司在推出 際就將其作為一種開放的技術(shù)。全球數(shù)以萬計的 發(fā)公司被要求所設(shè)計的 件必須相互兼容。“ 言靠群體的力量而非公司的力量 ”是 司的口號之一，并獲得了廣大軟件開發(fā)商的認(rèn)同。這與 微軟公司 所倡導(dǎo)的注重精英和封閉式的模式完全不同。 司對 程語言的解釋是： 程語言是個簡單、面向?qū)ο?、分布式、解釋性、健壯、安全與系統(tǒng)無關(guān)、可移植、高性能、多線程和動態(tài)的語言。 臺是基于 言的平臺。這樣的平臺目前非常流行。 A 是美國 司出品的新一代 高可用性 軟件 ，它可以將 務(wù)器和 務(wù)器組成 集群系統(tǒng) ，并對服務(wù)器進(jìn)行監(jiān)控、 故障檢測 、故障恢復(fù)，保護(hù)運(yùn)行服務(wù)器中的關(guān)鍵性數(shù)據(jù)服務(wù)和 網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 。 對于在客戶機(jī) /服務(wù)器環(huán)境中的網(wǎng)絡(luò)及 數(shù)據(jù)庫 中集成的高可用需求， 編輯本段 主要功能特點(diǎn)，界面友好： A 提供了友好直觀的圖形 安裝 界面和監(jiān)控 管理 界面。通過直觀而又方便的 0管理界面，用戶可以交互式地對 集群系統(tǒng) 進(jìn)行配置、監(jiān)控和管理，并可以利用 網(wǎng)絡(luò)特性，通過網(wǎng)絡(luò)對系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理。支持式和 1模式。用戶可指定每臺服務(wù)器的作用（ or ，指定要監(jiān)控的服務(wù)和硬件部分，定義如是否重新啟動該服務(wù)等指定的服務(wù)發(fā)生故障后要采取的進(jìn)一步行動。支持多條心跳路徑，可以將網(wǎng)線和 口線作為在集群系統(tǒng)上運(yùn)行的 A19的 心跳線 。配置多條 心跳路徑可以避免系統(tǒng)的單點(diǎn)故障。 當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)如系統(tǒng)宕機(jī)、 程 /應(yīng)用進(jìn)程被殺掉等故障時， A 將確定由于某種故障而終止的應(yīng)用，并將這些應(yīng)用切換到 備份 服務(wù)器上。而故障服務(wù)器中未受影響的應(yīng)用不會被切換，既不會受任何影響。在集群系統(tǒng)的每一臺服務(wù)器內(nèi)， A 具有兩個核心進(jìn)程，他們可對系統(tǒng)宕機(jī)、 程被殺掉、 絡(luò)、 纜是否斷開等進(jìn)行互相監(jiān)控。 同濟(jì)大學(xué) 碩士學(xué)位論文 杭州潮汐交通控制系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) 10 第 3 章 系統(tǒng)總體設(shè)計 11 第 3 章 系統(tǒng)總體設(shè)計 統(tǒng)功能 本項目開發(fā)出潮汐車道控制系統(tǒng)，具有以下功能和特點(diǎn)： 作性強(qiáng)： 圖形化界面操作簡單是系統(tǒng)最基本的要求之一。用戶對系統(tǒng)的操作只需要鼠標(biāo)和少量的鍵盤輸入，加上界面和菜單顯而易見，所以即使是計算機(jī)基礎(chǔ)很差的用戶經(jīng)過簡單的培訓(xùn)后，都能很快地熟練作。 統(tǒng)使用后，維護(hù)工作將是一個長期的工作，系統(tǒng)將充分考慮維護(hù)工作的需求，通過相應(yīng)手段降低維護(hù)工作量及難度，從而達(dá)到保證運(yùn)行可靠及節(jié)省費(fèi)用的目的。 道控制系統(tǒng)應(yīng)該具有的強(qiáng)大適應(yīng)能力和簡便實(shí)現(xiàn)能力。系統(tǒng) 運(yùn)行的高效性是我所追求的目標(biāo)之一。 系統(tǒng)將具有強(qiáng)大的功能性，能滿足潮汐車道控制的全部需要，發(fā)揮計算機(jī)遠(yuǎn)程控制的優(yōu)勢。 系統(tǒng)將具有較強(qiáng)的糾錯能力，當(dāng)運(yùn)行時，用戶作錯誤時會提出響應(yīng)的警示，能自動保護(hù)系統(tǒng)避免系統(tǒng)出錯。 計目標(biāo) 本設(shè)計對潮汐車道控制統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計，設(shè)計對象包括 B/S 服務(wù)器和中心管理服務(wù)器。運(yùn)行環(huán)境如下圖所示： 表 汐車道控制系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境 需求名稱 詳細(xì)要求 數(shù)據(jù)庫 0g 數(shù)據(jù)庫操作系統(tǒng) 008 64務(wù)器 務(wù)器操作系統(tǒng) 008 中心服務(wù)器操作系統(tǒng) 008 客戶端操作系統(tǒng) P、 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境 千兆以上帶寬 同濟(jì)大學(xué)碩士學(xué)位論文 杭州潮汐交通控制系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) 12 絡(luò)架構(gòu)圖 數(shù) 據(jù) 庫 服 務(wù) 器中 心 管 理 服 務(wù) 器瀏 覽 器瀏 覽 器前 端 潮 汐 信 號 燈 前 端 潮 汐 信 號 燈w e b 服 務(wù) 器圖 汐交通控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖 通信分為兩個部分，前端潮汐信號燈控制器與中心服務(wù)器的通信，采用光纖網(wǎng)絡(luò)通信，其中潮汐車道控制器采用串口通信，所以增加一個網(wǎng)轉(zhuǎn)串設(shè)備；中心管理服務(wù)器、 務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和客戶端之間采 用局域網(wǎng)（公安網(wǎng)）通行。 中心管理服務(wù)器負(fù)責(zé)前端設(shè)備管理和控制命令發(fā)送等職能； 務(wù)器負(fù)責(zé)客戶端管理功能實(shí)現(xiàn)；數(shù)據(jù)庫服務(wù)器為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)存儲服務(wù)。 體設(shè)計思路和處理流程 總體設(shè)計分為兩大塊內(nèi)容，分別是中心管理服務(wù)器設(shè)計和 務(wù)器設(shè)計。中心管理服務(wù)器包括 :狀態(tài)監(jiān)測、定時校時、接收控制命令、發(fā)送控制命令、狀態(tài)反饋、日志記錄、界面顯示、守護(hù)程序等功能設(shè)計； 務(wù)器包括：實(shí)時監(jiān)控、配置管理、運(yùn)維管理三大用戶界面模塊設(shè)計和與中心管理服務(wù)器通訊設(shè)計。 統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖 根據(jù)系統(tǒng)總體設(shè)計思路， 將眾多功能模塊整合后，直觀地形成系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)第 3 章 系統(tǒng)總體設(shè)計 13 圖，具體如下圖所示： 潮 汐 車 道 控 制 系 統(tǒng)中 心 管 理 服 務(wù) 器 W E B 服 務(wù) 器配置管理實(shí)時監(jiān)控守護(hù)程序人工控制運(yùn)維管理定時校時策略下發(fā)故障報警燈態(tài)監(jiān)測日志記錄配置管理狀態(tài)監(jiān)測圖 統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖 同濟(jì)大學(xué)碩士學(xué)位論文 杭州潮汐交通控制系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) 14 第 4 章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 15 第 4 章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 數(shù)據(jù)庫分析在整個數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)過程中占有十分重要的位置，它具體可分為兩個部分：一是概念模型的分析，即 的分析；二是邏輯模型的分析，即表與字段的分析。由于在數(shù)據(jù)庫設(shè)計時要同時考慮比如表間的關(guān)系、關(guān)鍵字、各個表應(yīng)有哪些信息組成等多個方面的問題，因此數(shù)據(jù)庫設(shè)計的工作是難度較高的，也是比較重要的。在設(shè)計數(shù)據(jù)庫時要了解它的使用環(huán)境，充分了解用戶的需求，清楚地掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn)，經(jīng)過 綜合的評價和分析后設(shè)計出的數(shù)據(jù)庫應(yīng)滿足以下要求： (1) 數(shù)據(jù)庫信息要能充分體現(xiàn)出用戶使用系統(tǒng)的需求。 (2) 能夠支持用戶對數(shù)據(jù)進(jìn)行的所有處理。 (3) 能夠容易被數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)。 (4) 數(shù)據(jù)一致性、完整性好，無更新異常。 本系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)： 1g；操作系統(tǒng)： 008；管理員工具：詢?yōu)g覽工具： ；開發(fā)客戶端： 。 據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計 1 名規(guī)范化 采用規(guī)范化命名數(shù)據(jù)庫對象，命名規(guī)則參照下文章節(jié)中的命名規(guī)則。 2 （ 1）范式 ： 基本表及其字段之間的關(guān)系，應(yīng)盡量滿足第三范式。為了提高數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行效率，可以適當(dāng)增加冗余，達(dá)到以空間換時間的目的。 （ 2）表空間 ： 每個表在創(chuàng)建時候，必須指定所在的表空間，不要采用默認(rèn)表空間以防止表建立在系統(tǒng)表空間上導(dǎo)致性能出現(xiàn)問題。對于事務(wù)比較繁忙的數(shù)據(jù)表，必須存放在該表的專用表空間中。 （ 3） 靈活性與擴(kuò)展性 ： 在設(shè)計數(shù)據(jù)庫的時候考慮到哪些數(shù)據(jù)字段將來可能會發(fā)生變更，可以增加擴(kuò)展字段以滿足用戶對屬性字段 的擴(kuò)展性要求。 3 （ 1） 分區(qū)表 ： 對于數(shù)據(jù)量比較大的表，根據(jù)表數(shù)據(jù)的屬性進(jìn)行分區(qū)，以得到較好的性能。如果表按某些字段進(jìn)行增長，則采用按字段值范圍進(jìn)行范圍分區(qū)；如果表按某個字段的幾個關(guān)鍵值進(jìn)行分布，則采用列表分區(qū)；在范圍分區(qū)中，如同濟(jì)大學(xué) 碩士學(xué)位論文 杭州潮汐交通控制系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) 16 果數(shù)據(jù)按某關(guān)鍵字段均衡分布，則采用子分區(qū)的復(fù)合分區(qū)方法。 （ 2）存儲 ： 為提高訪問效率，盡量將數(shù)據(jù)表空間和索引表空間位于不同的磁盤驅(qū)動器上。將經(jīng)常同時查詢和頻繁查詢的對象放在不同的物理磁盤上。將件放在一個讀寫較少的盤上。對于每個 例要建立 兩個以上的 ，同組的兩個成員放在不同的設(shè)備上。 4 （ 1） 主鍵約束 ： 關(guān)聯(lián)表的父表要求有主健，主健字段或組合字段必須滿足非空屬性和唯一性要求。對于數(shù)據(jù)量比較大的父表，要求指定索引段。 自增字段不要作為表的主鍵與其它表關(guān)聯(lián)，這將會影響到該表的數(shù)據(jù)遷移。 （ 2） 外鍵關(guān)聯(lián) ： 對于關(guān)聯(lián)兩個表的字段，一般應(yīng)該分別建立主鍵、外鍵。實(shí)際是否建立外鍵，根據(jù)對數(shù)據(jù)完整性的要求決定。為了提高性能，對于數(shù)據(jù)量比較大的表要求對外鍵建立索引。 （ 3） 參照完整性 ： 父表中刪除數(shù)據(jù)：級聯(lián)刪除；受限刪除； 置空值；父表中插入數(shù)據(jù)：受限插入；遞歸插入；父表中更新數(shù)據(jù)：級聯(lián)更新；受限更新；置空值。 （ 1） 用戶與權(quán)限 ： 在生產(chǎn)環(huán)境中，必須嚴(yán)格管理 戶，必須修改其默認(rèn)密碼，禁止用該用戶建立數(shù)據(jù)庫應(yīng)用對象。必須按照應(yīng)用需求，設(shè)計不同的用戶訪問權(quán)限，確定每個角色對數(shù)據(jù)庫表的操作權(quán)限，如創(chuàng)建、檢索、更新、刪除等。 （ 2） 用戶密碼管理 ： 用戶帳號的密碼必須進(jìn)行加密處理，確保在任何地方的查詢都不會出現(xiàn)密碼的明文。 （ 3） 數(shù)據(jù)安全性 ： 應(yīng)用系統(tǒng)對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)刪除操作時修改刪除狀態(tài)標(biāo)記而不是真正 刪除，避免重要數(shù)據(jù)丟失。 據(jù)庫命名規(guī)則 1） 部署環(huán)境 ： 數(shù)據(jù)庫名稱長度為 1字符，命名格式為：系統(tǒng)名稱拼音簡稱，全局?jǐn)?shù)據(jù)庫名和例程 要求一致；因 只能包含字符和數(shù)字，所以全局?jǐn)?shù)據(jù)庫名和 中不能含有“ _”等字符。 （ 2） 開發(fā)環(huán)境 ： 在開發(fā)環(huán)境和測試環(huán)境中，建立唯一的全局?jǐn)?shù)據(jù)庫名和例程 立唯一的數(shù)據(jù)庫，用表空間區(qū)別不同的項目，表空間的名稱采用系統(tǒng)名稱拼音簡稱，數(shù)據(jù)庫名稱長度為 1字符。全局?jǐn)?shù)據(jù)庫名和例程 要第 4 章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 17 求一致 如： 開發(fā)庫）、 試庫）；因 只能包含字符和數(shù)字，所以全局?jǐn)?shù)據(jù)庫名和 中不能含有“ _”等字符。 （ 1）表空間 表空間的命名格式為： ： ； 分區(qū)表空間的命名格式為： 按照年或者月或者日或小時命名的表空間） ； 索引表空間的命名格式為： 如： 警誘導(dǎo)索引表空間 )； 臨時表空間的命名格式為： ：回滾段表空間的命名格式為： ：注：表空間建立的時候，利用本地化管理模式，并且支持自動擴(kuò)展。 （ 2）表空間文件 表空間的數(shù)據(jù)文件命名以表空間名稱 +二位數(shù)字序號（序號從 01 開始）組成如 汐車道表空間數(shù)據(jù)文件名稱）。 （ 3）表 由于有些表使用英文比較容易理解，表命名采用中英文混合的形式，命名形式采用“前綴 _表義名”，表命名要遵循以下原則： 表業(yè)務(wù)流程表，根據(jù)自身業(yè)務(wù)需求，可以自行命名） ； 示系統(tǒng)設(shè)置表）； 示業(yè)務(wù)字典表）； 示臨時表）。關(guān)聯(lián)表命名為“前綴 _表 ”，表 A 和表 B 均采用其表義名或縮寫形式。 （ 4）屬性（列或字段） 屬性命名遵循以下原則： 和業(yè)務(wù)相關(guān)的盡量用中文簡稱，和系統(tǒng)相關(guān)的能用中文的中文，不能用的可以用英文 屬性命名規(guī)則：部分表名 +屬性義名 （ 5）主鍵 表主鍵命名為：“ 或縮寫 )_主鍵標(biāo)識”如“ 。 （ 6）外鍵 表外鍵命名為：“ 或縮寫 )_主表名 (或縮寫 )_主鍵標(biāo)識”如“ 。 （ 7） 束 束命名為：“ 束的列名（或縮寫）”。 （ 8） 束 束命名為：“ 束的列名（或縮寫）”。 （ 9）索引 同濟(jì)大學(xué) 碩士學(xué)位論文 杭州潮汐交通控制系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) 18 索引的命名為：“ 縮寫） _列名”。其中多單詞組成的屬性列列名取前幾個單詞首字符再加末單詞首字符組成如 的 （ 10）觸發(fā)器 操作名（ i、 u、 d） ，如 表 i）的觸發(fā)器 )。 （ 11）視圖 視圖命名以系統(tǒng)名 他命名規(guī)則和表的命名類似。 （ 12）序列 序列命名以 （ 13）同義詞 同義詞命名與其基礎(chǔ)對象的名稱一致，但要去除其用戶前綴或含有遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫鏈接的后綴。 （ 1）存儲過程 存儲過程命名由“ 縮寫 )”組成存儲過程標(biāo)識，要以實(shí)際含義的漢語拼音的首字符構(gòu)成，并用下劃線分割各個組成部分。如增加代理商的帳戶的存儲過程為“ （ 2）函數(shù) 函數(shù)命名 由“ 成。 （ 3）包 包命名由“ 成。 （ 4）函數(shù)文本中的變量采用下列格式命名 參數(shù)變量命名采用“ i(o)+_+名稱”形式，前綴 i 或 o 表示輸入還是輸出參數(shù)； 過程變量命名采用“ 式；全局包變量命名采用“ 式；游標(biāo)變量命名采用“ 式；變量名采用小寫，若屬于詞組形式，用下劃線分隔每個單詞；變量用來存放表中的列或行數(shù)據(jù)值時，使用 %式聲明變量，使變量聲明的類型與表中的保持同步，隨表的變化而變化。 統(tǒng) 第 4 章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 19 圖 戶、潮汐信號燈 上圖描述了用戶、潮汐信號燈、交警大隊、車道燈這四個實(shí)體的關(guān)系。用戶實(shí)體具有編號（主鍵）、姓名、密碼、所屬大隊、角色等屬性；交警大隊具有編號（主鍵）、名稱、上級單位等屬性；每個交警大隊可以有多個用戶，他們之間是 m： 1 關(guān)系。潮汐信號燈實(shí)體具有編號（主鍵）、名稱、所屬大隊、方向、控制模式、車道燈數(shù)；大隊和潮汐信號燈是 m:n 關(guān)系。車道燈實(shí)體具有編號（主鍵）、狀態(tài)、方向、名稱、所屬潮汐信號燈等屬性