中圖分類號： 學校代碼： 10055 密級： 碩 士 專 業(yè) 學 位 論 文 智能交通一卡通系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 文摘要 I 中文摘要 城市交通在一般情況下主要采用電能作為動力來源，采取輪軌運轉(zhuǎn)方式并且兼顧了快速和大運量特點?，F(xiàn)階段的城市交通包含了市郊鐵路、地鐵、輕軌、有軌電車等諸多種類， 而隨之帶來的則是交通出行管理以及結算收費等一系列問題。 智能一卡通 是一種能夠解決長期使公共交通行業(yè)和某些非公共交通行業(yè)困擾的自動收費問題的實際方法。智能交通一卡通系統(tǒng)的功能實現(xiàn)，不但可以促進我我國金融發(fā)展還能加快我國金融邁向現(xiàn)代化的腳步，一定程度上提高社會運作效率，為人民生活、工作提供方便。 本文從實際需求出發(fā)，以軟件工程的思想，設計和實現(xiàn)了只能交通一卡通系統(tǒng)。系統(tǒng)在功能架構上主要實現(xiàn)了管理結算子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)（數(shù)據(jù)復制子系統(tǒng)）、數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計子系統(tǒng)以及用戶自助子系統(tǒng)四大子系統(tǒng)，其中最主要的部分是實現(xiàn)了管理結算子系統(tǒng)中的用戶管理功能模塊、系統(tǒng)管理功能模塊、消費管理功能 模塊、充值管理功能模塊、賬戶管理功能模塊、交易結算功能模塊、信息發(fā)布功能模塊以及短信提醒功能模塊。 系統(tǒng)的主要特色在于能夠滿足用戶的便捷交通刷卡、自助管理、卡片信息管理、交通站點管理、智能化信息統(tǒng)計以及卡片充值等功能。從而最終達到緩解城市交通壓力、方便人們出行、提升交通服務效率，改善交通服務等應用價值。從技術路線上來說，系統(tǒng) 選用B/S 開發(fā)模式，采用 005 數(shù)據(jù)庫技術，通過 層模型架構和 005 數(shù)據(jù)庫引擎安全可靠的存儲功能， 搭建一套 智能交通一卡通管理系統(tǒng)。 關鍵詞： 智能交通管理，交通一卡通系統(tǒng)， B/S 開發(fā)模式，三層架構 I in as a of At of is a to to to to in s to of of In of of to of on , of is to a of on MS of is to s to a / S 005 II 005 to a of B/S 錄 錄 第一章 緒論 . 1 第一節(jié) 選題的背景及意義 . 1 第二節(jié) 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 . 3 第三節(jié) 本文的主要研究內(nèi)容 . 4 第四節(jié) 本文的組織結構 . 5 第二章 智能交通一卡通系統(tǒng)需求分析 . 6 第一節(jié) 系統(tǒng)總體需求概述 . 6 第二節(jié) 系統(tǒng)功能需求分析 . 7 通用戶功能需求 . 7 理員功能需求 . 9 服人員功能需求 . 14 第三節(jié) 系統(tǒng)非功能性需求 . 16 行性能需求 . 16 障處理要求 . 16 活性需求 . 16 據(jù)處理要求 . 17 統(tǒng)輸入輸出數(shù)據(jù)要求 . 17 統(tǒng)安全需求 . 17 統(tǒng)接口需求 . 18 第四節(jié) 本章小結 . 18 第三章 系統(tǒng)總體設計 . 19 第一節(jié) 系統(tǒng)設計的原則與目標 . 19 第二節(jié) 系統(tǒng)技術架構設計 . 19 第三節(jié) 系統(tǒng)功能架構設計 . 21 第四節(jié) 系統(tǒng)總體業(yè)務流程設計 . 22 第五節(jié) 系統(tǒng)物理拓撲結構設計 . 23 目錄 V 第六節(jié) 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計 . 26 據(jù)庫結構設計 . 26 據(jù)庫總體 . 27 第七節(jié) 本章小結 . 31 第四章 系統(tǒng)詳細設計與實現(xiàn) . 32 第一節(jié) 系統(tǒng)主要開發(fā)環(huán)境與運行部署 . 32 第二節(jié) 管理結算子系統(tǒng)詳細設計與實現(xiàn) . 33 第三節(jié) 數(shù)據(jù)采集處理子系統(tǒng)詳細設計與實現(xiàn) . 42 第四節(jié) 數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計子系統(tǒng)詳細設計與實現(xiàn) . 44 第五節(jié) 用戶自助子系統(tǒng)詳細設計與實現(xiàn) . 46 第六節(jié) 智能交通一卡通關鍵技術 . 50 鑰管理技術 . 50 程計費技術 . 50 式識別及不停車收費技術 . 51 據(jù)庫技術 . 51 第七節(jié) 本章小結 . 52 第 五章 系統(tǒng)運行測試 . 53 第一節(jié) 系統(tǒng)測試環(huán)境 . 53 第二節(jié) 系統(tǒng)測試內(nèi)容用例 . 53 第三節(jié) 系統(tǒng)性能測試 . 55 第四節(jié) 進行測試之后的結果處理 . 56 第五節(jié) 本章小結 . 57 第六章 總結與展望 . 58 第一節(jié) 工作總結 . 58 第二節(jié) 展望 . 58 參考文獻 . 60 致 謝 . 62 個人簡歷 在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果 . 63 第一章 緒論 1 第一章 緒論 第一節(jié) 選題的背景及意義 城市交通通常以電能為動力，采取輪軌運轉(zhuǎn)方式的快速大運量公共交通之總稱。目前城市交通有地鐵、輕軌、市郊鐵路、有軌電車以及懸浮列車等多種類型，號稱“城市交通的主動脈”。城市交通和其他公共交通相比，具有以下特點：用地省，運能大，軌道線路的輸送能力是 公路交通輸送能力的近 10 倍。每一單位運輸量的能源消耗量少，因而節(jié)約能源；采用電力牽引，對環(huán)境的污染小。噪聲屬集中型，人均噪聲小，易于治理；乘客乘座安全、舒適、方便、快捷 2。由于交通的諸多優(yōu)勢，因而目前正逐漸成為人們出行的主要交通方式。 我國在多年的吸取教訓結合實際的發(fā)展過程中，已經(jīng)進入了城市化發(fā)展各個階段中的高速階段。城市化水平的快速提高，不但預示了城市數(shù)量的增加，還表明了城市規(guī)模的大幅度增大，為了能夠更好的與實際相適應，對城市的規(guī)劃、建設、管理還有服務等方面都提出了更高的要求，由于經(jīng)濟、科技等必要條件 的進步，傳統(tǒng)的城市規(guī)劃、管理、建設和服務，已經(jīng)不能滿足要求，需要盡快得到變革，營造現(xiàn)代化城市需要運用到科學、整體、系統(tǒng)的思維已經(jīng)成為了時代發(fā)展所理所應當?shù)谋厝弧Ｓ谑峭ㄟ^結合信息技術和 技術的高速發(fā)展，一卡通的實現(xiàn)不但可以在城市進行規(guī)劃。建設、服務和管理工作全面展開的過程中發(fā)揮效用還能為其提供便利和詳細可靠的相關數(shù)據(jù)和歷史信息，便于參考借鑒，除此之外還在一定程度上提高了社會運作的整體效率，為人民群眾的工作和生活提供了方便，為了我國國民經(jīng)濟能夠持續(xù)健康快速的發(fā)展夯實了穩(wěn)定扎實的基礎。 成立智能交通一卡通系統(tǒng) 的主要目標在于將交通一卡通管理中心設定為核心和重要樞紐，將智能 作為關聯(lián)主線，使之同公交、地鐵、出租、渡輪等多種公共交通行業(yè)；用戶；銀行相互聯(lián)系，用戶信息主要是通過終端機進行獲取的，能夠?qū)崿F(xiàn)自動支付、結算、以及劃轉(zhuǎn)等具體的信息管理和操作。交通一卡通系統(tǒng)是作為信息系統(tǒng)工程項目的一種存在的，主要是以信息化交通管理的實現(xiàn)作為基礎的。城市一卡通在實際應用中可以直接的解決使公共交通行業(yè)和第一章 緒論 2 某些非公共交通行業(yè)頭痛不已和困擾已久的自動收費的問題，最終目標是實現(xiàn)“一卡在手，走遍全城”的夢想。 由于交通具備單位運輸量大、人 流密集、運輸效率高、運輸速度快等諸多特點，而面對如此高密集、高運輸量、高速度的交通特點，就對智能交通一卡通系統(tǒng)提出了諸多更高的要求，在系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的安全性，系統(tǒng)的實用易用性，以及大量用戶信息的存儲等方面都需要進行更加完善的設計。由此，設計與實現(xiàn)一套針對交通的一卡通系統(tǒng)對于緩解城市交通壓力、方便人們出行、提升交通服務效率，改善交通服務等方面具有重要的意義。此外，對于城市的規(guī)劃建設以及城市的穩(wěn)定發(fā)展，促進城市和諧等方面也起到了一定的輔助意義。 一個城市的文明窗口的具體表現(xiàn)就在與公共交通系統(tǒng)，交通 一卡通的實現(xiàn)有利于使城市的整體形象得到顯著的提高，在一定程度上極大的促進了城市的精神文明建設。除此之外，“交通一卡通”的實施，還具有以下所列的幾方面的重大意義： 1、 在一定程度上使公共交通系統(tǒng)的經(jīng)濟效益得到相應提高，能夠縮減政府一部分財政補貼，從而節(jié)省財務費用。 2、能夠有效的使社會的現(xiàn)金流通量減小，加快市場中的資金周轉(zhuǎn)和運作，除此之外，“一卡通”系統(tǒng)當中的卡內(nèi)儲值也是不容忽視的一筆數(shù)額不小的預售資金，如果將這些資金得以充分利用，可以帶來相當可觀的經(jīng)濟效益。 3、從實際中，直接使公共交通的服務水平得 到提高。只要乘客持一張 就具有乘坐地鐵、公共汽車和出租汽車這三種交通工具的權利，一卡通系統(tǒng)能夠以方便乘客的出行，和提供更靈活的出行方式的角度考慮，從實際出發(fā)，落實了乘客的出行條件的改善，價格政策也隨之更加靈活，為乘客提供更加合理的優(yōu)惠服務，節(jié)省了不必要的開支； 4、提高客票管理的服務和水平，也使客運計劃邁向了現(xiàn)代化的科學水平，使現(xiàn)有客運管理信息系統(tǒng)所具有的網(wǎng)絡優(yōu)勢得到了充分發(fā)揮和利用，減少了車站售票人員的售票、退還零錢等手工勞動，縮減了乘客的等待時間，真正意義上實現(xiàn)理想的客票的動態(tài)實時管理； 5、交 通一卡通具有及時獲取當前經(jīng)營數(shù)據(jù)的能力，對于收入狀況進行分析和評估，有效縮減了公司花費在票務銷售、查詢和統(tǒng)計方面的一系列費用，從根本上使勞動力成本得以控制和縮減。具有有效地解決現(xiàn)金管理繁瑣困難等問第一章 緒論 3 題的能力，能夠有效控制和預先防止非法的資金的流失。 6、交通一卡通系統(tǒng)所包括的眾多功能中的電子貨幣功能的具體實現(xiàn)，不只在公共交通領域得以應用，在其他的 應用領域還得到了利用和相應的擴展。 第二節(jié) 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 就具體的一卡通而言，國內(nèi)目前比較成功的有香港八達通，八達通的芯片被放置于只有信用卡大小 的塑膠卡片當中，它的作用就是能夠代替卡片在完成充值的操作后放在接收器上立即可以完成付款的操作過程。八達通早在 1997 年9 月 1 日就已經(jīng)開始使用，最初八達通也只能應用于乘坐巴士、鐵路等公共交通工具上，后來隨著技術的進步和研究的深入陸續(xù)擴展至其他行業(yè)。 八達通系統(tǒng)使用了 片及其一系列與其具有密切聯(lián)系的軟件技術。香港是世界上首個將此技術應用于八達通的 用在公共交通工具的職能收費系統(tǒng)的地區(qū)。八達通當中的非接觸式的智能性卡片設 計，令使用者不再需要直接的物理接觸，例如將整張卡片插入讀卡器的操作，只需接近八達通讀卡器即可進行交易，以往的物理接觸操作被八達通的先進技術省略掉了。而從資料進行傳送時的速度方面來看，八達通可以達到每秒鐘傳送 212 訊息的速度。而已被香港市場淘汰的以往使用的電子貨幣系統(tǒng) 算是接觸式的智能卡，每秒鐘也僅僅能夠傳送 9.6 訊息，在操作上和性能上遠不如八達通，所以理所應當?shù)谋话诉_通取締。 但是八達通也存在著它的弊端，比如只能固定付款，上車刷卡不管多少路程都是一個 價格。我們實際生活中需要開發(fā)一套可以按路程計費的程序。 國外比如美國的智能化建設比中國早 30 年，他們包括身份證一起，所有證件都是一張卡。他們的這張卡內(nèi)包括了個人的全部信息，讀書經(jīng)歷，工作經(jīng)歷，出生年月，姓名，性別，籍貫，個人賬戶，所獲得的證書等。使用起來非常方便，比如證件方面，也更加的安全，不會出現(xiàn)假證件。交通同樣可以使用這張卡，無售票人員 11高峰期和淡季都能清楚的計算出來。 在國外來說，公共交通一卡通系統(tǒng)主要在兩方面被廣為應用 :一種是在公共交通方面被廣為使用，而且能夠?qū)崿F(xiàn)區(qū)域互通或是對全國互通 。另外一種則是第一章 緒論 4 將一卡通和金融卡進行綁定，實現(xiàn)既能付交通費用又能在銀行、商店以接觸的方式完成交易付款的操作。同時一卡通可以實現(xiàn)在 上進行圈存，完成自動充值。但由于國外對用卡的環(huán)境同國內(nèi)的環(huán)境相比具有更多的優(yōu)勢，所以在一卡通的系統(tǒng)安全防范等方面所進行的研究，并沒有國內(nèi)所研究的完善。 由于技術水平的制約，我國現(xiàn)階段國內(nèi)城市的一卡通系統(tǒng)的建設剛剛起步，尚未全面發(fā)展，相對于各個城市而言，建設一卡通系統(tǒng)的方法和規(guī)劃尚沒有一個具體實際可用來參考的標準模型，各地交通一卡通系統(tǒng)都需要適應當?shù)氐慕煌ㄌ攸c，具有很高的地方特 色，由于具體情況的不同，導致的實際系統(tǒng)架構、管理模式、技術應用的具體標準、業(yè)務模式等等各有差異。但是，各個城市在系統(tǒng)建設中所使用的方法和積累的經(jīng)驗都是一筆寶貴的財富，雖各有差異，但是核心卻始終相同，在這其中，必然會有一卡通系統(tǒng)的某種最終發(fā)展方向。北京作為我國的首都，是我們國家的心臟 ，已經(jīng)將實現(xiàn)交通一卡通提上議程定為發(fā)展目標，最終目的在與以此來改善首都公共交通形象，為市民出行提供方便。 綜上所述，國內(nèi)的城市交通一卡通系統(tǒng)尚處于在摸索中不斷發(fā)展的階段，對各城市而言，由于在政治、經(jīng)濟、文化、區(qū)域位置上存在著差異 ，城市交通一卡通系統(tǒng)的建設方法和各類規(guī)范都沒有統(tǒng)一的能夠提供實際參考和有效借鑒的標準，由于不同的城市所具有的獨特的地域特點和民族習慣，致使交通一卡通也有很明顯的地方特性，交通一卡通的組成系統(tǒng)、相應的業(yè)務流程、運營的特點和各種技術接口的規(guī)范性要求都存在了很大的差異。但是，各個城市在交通一卡通系統(tǒng)的建設過程中所采用的方式和積累的經(jīng)驗都是相當?shù)膶氋F，具有很高的參考和研究價值，在眾多方案中，必然存在了能夠使城市交通一卡通得到全面發(fā)展和發(fā)揮作用的某種方案，也會有相應的發(fā)展趨勢。 第三節(jié) 本文的主要研究內(nèi)容 本文課題 研究的主要內(nèi)容主要是針對城市智能交通一卡通系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)過程中用到的相關理論知識以及工程技術和開發(fā)工具等進行深入地研究，具體來說，本文課題的研究內(nèi)容主要有以下幾點： 1、調(diào)研了解城市交通運行現(xiàn)狀以及交通管理業(yè)務流程，并閱讀分析相關文獻了解、分析和對比各類一卡通系統(tǒng)的優(yōu)缺點。 2、深入研究交通一卡通系統(tǒng)的整體框架結構，分析了解各類框架技術的優(yōu)第一章 緒論 5 缺點，結合本文課題的特點進行框架技術選型。 3、對系統(tǒng)開發(fā)過程中涉及的工程技術以及開發(fā)工具和設計工具進行深入的研究，具體主要包括： （ 1）深入研究 術，了 解 術的開發(fā)特點，總結 發(fā)模式上強大的優(yōu)勢所在。 （ 2）研究 架技術，深入了解 層框架將整個業(yè)務應用劃分為表現(xiàn)層（ 業(yè)務邏輯層（ 數(shù)據(jù)訪問層（ 意義和優(yōu)勢。研究明確 架分層“高內(nèi)聚，低耦合”的思想。 （ 3）研究 005 數(shù)據(jù)庫技術，研究如何利用 005數(shù)據(jù)庫進行安全可靠的數(shù)據(jù)存儲，以便幫助 構建和管理用于業(yè)務的高可用和高性能的數(shù)據(jù)應用程序。 第四節(jié) 本文的組織結構 第一章 緒論，簡單介 紹研究背景和研究意義、研究的目的和主要工作。 第二章 智能交通一卡通系統(tǒng)需求分析，對系統(tǒng)主要角色分類及其功能進行深入分析。 第三章 智能交通一卡通系統(tǒng)總體設計，包括其構成的各個子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫設計。 第四章 智能交通一卡通系統(tǒng)詳細設計與實現(xiàn)，介紹系統(tǒng)的網(wǎng)絡設計、數(shù)據(jù)通訊協(xié)議以及傳輸報文設計，并給出系統(tǒng)的實現(xiàn)過程以及界面展示。 第五章 系統(tǒng)運行測試，介紹系統(tǒng)的運行測試的測試環(huán)境以及測試過程。 第六章 總結與展望，探討前面工作的結論、優(yōu)點和不足，并對經(jīng)后提出建議。 第二章 智能交通一卡通系統(tǒng)需求分析 6 第二章 智能交通一卡通系統(tǒng)需求分 析 正確精準的需求分析能夠確保系統(tǒng)開發(fā)的正確性和針對性，準確了解用戶的需求和想法，做好需求分析工作能夠為系統(tǒng)的建設奠定成功的基礎。 第一節(jié) 系統(tǒng)總體需求概述 經(jīng)過調(diào)研，可以確認智能交通一卡通系統(tǒng)的主要使用者有三種身份：普通使用者、客服人員和管理員。普通使用者即一卡通持卡者以及主要使用者，也就是該系統(tǒng)的主要用戶；管理員則為 結算和管理中心，即一卡通管理部門，也就是該系統(tǒng)的管理人員；客服人員是協(xié)助普通使用者使用該系統(tǒng)的支持人員。需要說明的是，本文所說的用戶是指一卡通系統(tǒng)的普通使用者，不包括采用臨時卡或者現(xiàn) 金進行結算乘坐交通工具的市民。系統(tǒng)功能總體用例圖為圖 2 普 通 用 戶客 服 人 員管 理 員個 人 信 息 管 理個 人 消 費 管 理信 息 管 理解 決 用 戶 問 題增 值 服 務用 戶 管 理消 費 管 理數(shù) 據(jù) 分 析系 統(tǒng) 管 理智 能 交 通 一 卡 通圖 2統(tǒng)總體功能需求用例圖 第二章 智能交通一卡通系統(tǒng)需求分析 7 第二節(jié) 系統(tǒng)功能需求分析 經(jīng)過對系統(tǒng)總體需求份額概述，我們明確了城市智能交通一卡通系統(tǒng)的主要用戶包括了普通使用者、客服人員和管理員三類角色，本節(jié)將針對該三類用戶進行詳細的功能需求分析。 通用戶功能需求 在城市交通一卡通系統(tǒng)中，普通用戶為該系統(tǒng)的直接使用者，而普通用戶在使用該系統(tǒng)的時候最基本的要求是便利和安全。 首先用戶在使用在一卡通 的時 候，最基本的需求就是能夠方便的享受整個城市交通帶來的服務。用戶可以憑借手中的一卡通 ，方便的享受不同交通工具帶來的方便。另外還要盡可能地降低用戶使用一卡通的門檻，真正做到老少咸宜的地步。再次要做到無論何時何地可以通過互聯(lián)網(wǎng)、移動手機和電話對自己的系統(tǒng)賬號進行管理。 其次用戶在使用一卡通系統(tǒng)的需求是保障自己的個人信息和財產(chǎn)安全。用戶需要確保自己在使用一卡通的時候自己的個人信息不被泄露，一卡通的個人財產(chǎn)能夠得到保護。用戶的基本功能其主要可以分為個人信息管理和個人消費管理兩個大功能模塊，如下圖 2示： 普 通 用 戶個 人 信 息 管 理個 人 消 費 管 理帳 號 管 理信 息 查 詢修 改 資 料業(yè) 務 設 置I n c l u d eI n c l u d eI n c l u d eI n c l u d 結 算充 值 管 理I n c l u d eI n c l u d 通用戶功能需求用例圖 第二章 智能交通一卡通系統(tǒng)需求分析 8 根據(jù)上圖對一卡通系統(tǒng)用戶的具體功能劃分，詳細的功能需求描述如下： 1、個人信息管理 用戶的個人信息管理主要包括賬號管理、信息查詢、資料修改以及業(yè)務設置等幾個小的功能模塊。 （ 1）帳號管理 帳號管理包括一卡通用戶的注冊、注銷和掛失等功能。注冊時首先需要用戶在指定的充值 /發(fā)卡點憑借相關身份證件辦理相關的一卡通 ，然后登陸到該一卡通系統(tǒng)的站點進行賬戶注冊操作。該功能可由城市交通服務部門安排客服或者技術支持人員進行協(xié)助操 作。注冊時候需要填寫用戶的個人身份驗證信息和其他相關信息（如手機號、郵箱等），并設置對應的登陸密碼。用戶可以選擇是否綁定銀行賬戶以及開通轉(zhuǎn)賬業(yè)務，若開通銀行轉(zhuǎn)賬業(yè)務，則還需要設置相應的轉(zhuǎn)賬密碼等。同時還可選擇一些相關的增值服務如是否開通短信通知業(yè)務、電話語音服務和廣告推介服務等。通常，用戶的賬號需要和用戶的個人身份證明、一卡通卡號進行關聯(lián)。即通過用戶的個人身份證明，就可以對賬號密碼進行重置，對用戶賬號和卡號等信息進行管理。 注銷賬戶則用戶可以憑借相關的身份證件到一卡通系統(tǒng)指定的地點或者登陸系統(tǒng)網(wǎng)站進行一卡通 賬號的注銷。進行注銷的用戶如果卡內(nèi)還有余額，則會將余額返回給綁定的賬號或者指定的賬戶，然后即可進行注銷。如果卡內(nèi)有欠費情況，則需要補齊欠費后方可進行注銷。注銷后用戶將不可再使用已注銷賬號登陸系統(tǒng)網(wǎng)站和使用一卡通系統(tǒng)的相關服務，且其手中持有的 也不可繼續(xù)使用。注銷后，用戶賬戶中的一切信息隨之銷毀，盡可能地保障用戶的信息安全。 一卡通掛失時用戶可以憑借相關的身份證件到一卡通系統(tǒng)指定的地點或者登陸系統(tǒng)網(wǎng)站對卡號進行掛失處理。登陸系統(tǒng)可以進行的操作是停用已丟失的一卡通 。如果需要進行其他的掛失，則需要到指定 的位置重新辦理新卡，并轉(zhuǎn)出已丟失的一卡通 中的余額，其他的操作則與辦理新卡時一致。然后可以通過登錄網(wǎng)站將注冊的賬號與新卡進行綁定。 掛失操作還包括注冊用戶的賬戶和密碼丟失等情況，用戶可以憑借相關身份證明到指定地點進行賬戶追回和密碼重置。 （ 2）信息查詢 用戶可以到一卡通系統(tǒng)指定的營業(yè)點或者憑賬號和登陸密碼自行登陸系統(tǒng)第二章 智能交通一卡通系統(tǒng)需求分析 9 網(wǎng)站查看自己賬戶的相關信息，包括充值和消費清單，具體的消費情況等信息。如果用戶是選擇到指定的查詢點或者要求客服人員協(xié)助進行查詢，則需出示指定的身份證件信息進行驗證后才能夠進行查詢，進一步確保 用戶信息的安全。 （ 3）資料修改 用戶可以到一卡通指定地點或登錄系統(tǒng)網(wǎng)站對用戶的個人信息進行修改，比如修改登錄密碼、更換綁定銀行卡、修改一卡通消費安全保護措施、修改消費密碼以及修改綁定的手機號等服務功能。但是有些信息為了方便整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析比如用戶的充值和消費記錄等客觀信息則不可修改，只可以進行查詢。 （ 4）業(yè)務設置 一卡通系統(tǒng)為了方便用戶更好的使用該系統(tǒng)進行消費，提供了各種業(yè)務設置的選項來供用戶進行選擇，比如是否設置每天刷卡次數(shù)限制、每天限制刷卡金額限制、設置消費記錄短信提醒、設置是否允許廣告推介等業(yè)務信 息。這些設置都可以根據(jù)用戶的需要自行的添加、修改和刪除。 2、個人消費管理 個人消費管理主要包括充值的管理和刷卡消費管理兩個方面。 充值的管理是用戶在辦理相關的 之后，首先向其中充值一定金額對 以后的充值中，用戶可以根據(jù)自己的實際情況，可以選擇是否在指定充值點充值或者通過網(wǎng)上銀行的方式進行充值。 刷卡消費管理是用戶在乘坐城市交通一卡通系統(tǒng)允許的交通工具時，只需要通過在指定的結算終端進行刷卡即可。此處根據(jù)不同的交通工具采用不同的刷卡機制，如公交車等固定金額的交通工具，采用上車即刷 卡的機制；如計程車等根據(jù)路途計算金額的交通工具，則根據(jù)達到目的地后的相關消費情況進行刷卡操作；如地鐵則會根據(jù)乘坐路程的長短進行不同金額的消費等。由于用戶對刷卡消費的需求以及安全性不一致，可登陸一卡通系統(tǒng)選擇不同的消費限制機制，如限制規(guī)定時間內(nèi)的刷卡次數(shù)和金額、對于高出指定金額的刷卡消費需要刷入指定的消費密碼等相關的安全措施。 理員功能需求 城市交通一卡通系統(tǒng)的管理員則由城市交通規(guī)劃部門管理中心相關人員進行擔任，管理員的主要職責是管理所有涉及到城市交通服務工作的 結算管第二章 智能交通一卡通系統(tǒng)需求分析 10 理中心，對整個城市交通一 卡通應用系統(tǒng)進行統(tǒng)一指揮、統(tǒng)一結算、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一維護和統(tǒng)一監(jiān)控等功能。整個管理職責除了結算和管理中心外，還需要涉及到多個參與實體，包括各個交通應用業(yè)主和運營公司、合作銀行以及持卡用戶。那么涉及到的業(yè)務則包括面向用戶的基本服務、賬戶管理和消費管理；面向交通應用業(yè)主和運營公司的結算分配管理；面向銀行的結算與投資合作等功能；面向整個城市交通一卡通的結算管理中心的數(shù)據(jù)采集、收益結算和分析、系統(tǒng)安全管理和各種統(tǒng)計分析報表。 在城市交通一卡通系統(tǒng)中，管理員的主要功能有：可以對普通用戶的信息進行管理和查看。同樣也可以對 客服和管理員信息進行修改與查看。管理員子系統(tǒng)部分是涵蓋了用戶管理、消費管理、數(shù)據(jù)分析、系統(tǒng)管理的四大主要功能模塊。具體的功能需求用例如下圖 2示： 管 理 員用 戶 管 理消 費 管 理數(shù) 據(jù) 分 析系 統(tǒng) 管 理帳 號 管 理狀 態(tài) 管 理權 限 管 理信 息 管 理I n c l u d eI n c l u d eI n c l u d eI n c l u d 管 理充 值 管 理I n c l u d eI n c l u d 結 算結 算 分 析I n c l u d eI n c l u d 器 維 護終 端 監(jiān) 控數(shù) 據(jù) 安 全服 務 支 持I n c l u d eI n c l u d eI n c l u d eI n c l u d 理員功能需求用例圖 根據(jù)上圖管理員主要功能模塊的劃分，詳細的功能描述如下： 第二章 智能交通一卡通系統(tǒng)需求分析 11 1、用戶管理 管理員對用戶管理主要是對一卡通系統(tǒng)用戶的信息進行維護管理，權限分配等。主要包括賬號管理、狀態(tài)管理、權限管理和信息管理幾個部分。其中： （ 1）賬號管理：主要是對一卡通系統(tǒng)用戶的賬號和密碼進行管理，如果 該用戶還綁定了銀行卡充值、手機提醒等增值服務，則還需要對其銀行卡賬號、手機號等進行隱私保護。通常用戶的身份證明、用戶賬號和一卡通對應卡號是相互關聯(lián)的，那么賬號管理也會涉及到關聯(lián)的各個信息。比如用戶出現(xiàn)賬號泄露、密碼遺忘等情況，則用戶可以憑借手中的個人身份證明材料進行密碼重置等手段進行個人用戶信息的保護。 （ 2）狀態(tài)管理：主要用于用戶的當前賬號的狀態(tài)，比如一卡通是否欠費、是否過期、是否停用等狀態(tài)。通常為了方便用戶使用，允許一定權限的用戶可以提前消費，這樣會出現(xiàn)用戶欠費狀態(tài)，當超出欠費臨界點的時候會出現(xiàn)一卡通不 能進行消費的情況，這個時候需要用戶及時進行充值以解禁當前 。另外一卡通可能會出現(xiàn)停用的狀態(tài)，比如用戶在長期欠費禁用狀態(tài)下，一卡通可能會被設置為停用狀態(tài)。另外若出現(xiàn) 丟失的情況下，用戶可以登錄到一卡通系統(tǒng)網(wǎng)站對丟失的 進行停用設置，確保自己的財產(chǎn)安全等。處于停用狀態(tài)的 ，需要用戶憑借相關身份證明材料到指定地點或者通過網(wǎng)絡及電話的方式進行重新激活。 （ 3）權限管理：權限管理是設置用戶在使用一卡通系統(tǒng)的權限。前面我們說到整個一卡通系統(tǒng)主要由普通用戶、客服人員和管理員三類角色。由于整個一卡通系統(tǒng)的龐 大，各類角色的人員數(shù)量也會隨著需要進行改變。首先是對普通用戶的權限，僅僅可以對自己的賬戶信息進行查詢更改，對自己的消費記錄進行查詢，對一卡通相關使用狀態(tài)進行查詢更改等個人操作。其次對應客服人員，主要的權限是在用戶授權的情況下可以協(xié)助用戶查詢自己的個人信息，憑借用戶賬號密碼的輸入可以對用戶信息進行修改等，主要的權限范圍可以針對所有的普通用戶。管理員的權限則可以查看以及修改用戶的信息和相關的客服人員的信息，并對這兩類角色進行權限的分配和管理，可以收集整個系統(tǒng)所有的用戶消費信息進行統(tǒng)計和數(shù)據(jù)分析等。不過根據(jù)職權不 一樣，管理員還可以劃分為主管理員和一般管理員，通過中心管理員所賦予不同的權限范圍。 （ 4）信息管理：信息管理主要是對用戶信息進行管理，包括身份證明材料的驗證，用戶消費情況的分析處理，用戶相關數(shù)據(jù)的存儲等相關操作。 第二章 智能交通一卡通系統(tǒng)需求分析 12 2、消費管理 消費管理主要是對用戶的消費情況進行管理的功能模塊。刷卡消費結算主要是一卡通系統(tǒng)用戶在使用交通工具中憑借手中的 進行各種刷卡消費，消費管理則需要根據(jù)用戶使用的交通類別不同進行對應的資金結算方式，并從用戶的賬戶中扣除對應的消費金額。充值的管理則管理一卡通用戶可以憑借各種方式向 賬 戶中充入一定的消費金額，包括現(xiàn)金充值、網(wǎng)上銀行等各種方式。 3、數(shù)據(jù)分析 城市交通一卡通系統(tǒng)的目的除了為普通使用者提供便利的交通服務還，另外還有一項主要的功能是為城市交通規(guī)劃部門提供決策時的相關數(shù)據(jù)。另外，由于城市交通是由公交車、地鐵、出租汽車等各種交通運營單位公共參與組成的，在消費者使用一卡通享受各種交通便利進行消費的資金需要進行對應的結算和分成。這里就涉及到一卡通系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集和分析功能。 一卡通系統(tǒng)在運營過程中，每天都會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，如 購買、充值、掛失、乘車扣出費等。乘客購買 車票或者給卡 充值，受理的運營單位得到現(xiàn)金或者銀行轉(zhuǎn)賬的預付收入；乘車扣費時，運營單位得到相應的實際收入的數(shù)據(jù)憑證；受理乘客退卡時，受理單位墊付了乘客的剩余款項等等一系列運營行為都包含著大量的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)非常的復雜、涉及多方收支并且數(shù)據(jù)量龐大，且大部分都會是每天都會接收到運營企業(yè)及服務提供企業(yè)的交易數(shù)據(jù)，根據(jù)所有的交易明細進行結算，根據(jù)清算結果劃撥資金到各個成員單位。 對于用戶信息的統(tǒng)計和具體消費信息的統(tǒng)計功能主要還涉及到了對于整個一卡通系統(tǒng)用戶的總數(shù)和實際情況，一卡通用戶在一段時間內(nèi)的消費金額總數(shù)以及分別乘坐何種交通 工具的花費等信息，然后根據(jù)這些收集起來的數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)的統(tǒng)計和分析。然后根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析的結果建立的數(shù)學模型，城市交通規(guī)劃部門就可以根據(jù)這部分數(shù)據(jù)進行城市交通資源的優(yōu)化和重新配置，進一步改善整個城市的交通服務。另外結算數(shù)據(jù)統(tǒng)計則可以根據(jù)用戶的消費類別進行劃分，然后將相應的結算收益分成為各個不同交通運營單位。 4、系統(tǒng)管理 管理員主要功能進行用戶管理、消費管理和數(shù)據(jù)分析外，還有最重要的一個職責是進行系統(tǒng)管理。系統(tǒng)管理主要包括服務器維護、終端監(jiān)控、數(shù)據(jù)安全和服務支持等。 （ 1）服務器維護 第二章 智能交通一卡通系統(tǒng)需求分析 13 服務器維護主要包括硬件 維護和軟件維護。硬件維護主要有設備的升級和存儲容量的擴充、設備的卸載和更換以及衛(wèi)生溫度等方面的維護。軟件的維護則包括操作系統(tǒng)的維護、網(wǎng)絡維護、數(shù)據(jù)庫維護和用戶數(shù)據(jù)的維護等。另外服務器的維護最主要的工作是解決服務器的故障問題：軟件故障、硬件故障、黑客入侵與攻擊、網(wǎng)絡故障等。服務器的維護需要建立對應的故障記錄日志，對發(fā)現(xiàn)的各種故障現(xiàn)象進行詳細記錄，記錄的內(nèi)容包括：故障發(fā)生的時間、故障現(xiàn)象、故障位置、故障分析、故障原因等。還需要做好防病毒和木馬的對系統(tǒng)的攻擊，定時做好服務器全面的病毒檢測，對檢測出的病毒要做病毒記 錄；另外服務器維護還包括性能的監(jiān)控、更新系統(tǒng)和軟件補丁、檢查自動備份是否正常、清理垃圾文件等工作。還要做好系統(tǒng)的備份，對重要的應用服務器，做好多重備份，確保一旦出現(xiàn)服務器故障，能在最短的時間內(nèi)切換使用。 （ 2）終端監(jiān)控 城市交通一卡通系統(tǒng)想為普通用戶提供消費的途徑主要是提供刷卡的刷卡終端。為了方便用戶使用 進行消費，對相應的刷卡終端的監(jiān)控比例不可少。通過相關的監(jiān)控軟件，對刷卡終端的故障要及時得到反饋，包括終端的硬件故障、網(wǎng)絡故障以及軟件故障等都應該做好實時的監(jiān)控和管理。 （ 3）服務支持 一卡通系統(tǒng)需要給 客服人員提供相應的服務支持平臺，保證能夠及時解決普通用戶反饋的問題。 （ 4）安全管理 管理員最重要的工作之一就是確保系統(tǒng)的安全，這里的安全管理主要分為四個方面：一、防止未授權存取，即確保用戶使用系統(tǒng)的權限是被設定好的，用戶不能越權進行操作；二、防止泄密，即確保系統(tǒng)重要信息和用戶個人信息不能被權限外的人查看；三、防止用戶拒絕系統(tǒng)的管理，管理員應該可以對用戶的行為進行管理，防止一些不當?shù)牟僮鲗ο到y(tǒng)造成損害；四、防止丟失系統(tǒng)的完整性，即對重要的數(shù)據(jù)和用戶的相關數(shù)據(jù)確保進行備份，在系統(tǒng)崩潰的時候可以對數(shù)據(jù)進行恢復， 對系統(tǒng)容易遭受攻擊的漏洞進行修復。 另外，安全管理其中很重要的一點是要保障數(shù)據(jù)的安全，數(shù)據(jù)的安全性需要做到以下三個方面：一、數(shù)據(jù)本身的安全，數(shù)據(jù)在存儲和操作的過程中不丟失?？梢圆捎秒p機高可用，容災備份策略解決。二、外部病毒惡意攻擊破壞?？梢酝ㄟ^集中補丁管理，統(tǒng)一流量、性能監(jiān)控，綜合分析，排查原因。三、惡第二章 智能交通一卡通系統(tǒng)需求分析 14 意數(shù)據(jù)的修改。通過對數(shù)據(jù)庫進行操作審計，任何人對數(shù)據(jù)庫的操作都可以進行追溯。 系統(tǒng)可以 通過對網(wǎng)絡數(shù)據(jù) 展開全面綜合的 分析，實時地、智能地對數(shù)據(jù)庫服務器的各種操作 進行解析和執(zhí)行 ，并 將操作 記入 到 審計數(shù)據(jù)庫 當 中 ，便于 日后 系統(tǒng)操作人員對其 進行查詢、分析、過濾 的操作 ， 能夠切實 實現(xiàn)對目標數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的用戶操作的 實時 監(jiān)控和審計。 在 用戶對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)庫表、視圖、序列、包、存儲過程、函數(shù)、庫、索引、同義詞、快照、觸發(fā)器等的創(chuàng)建、修改和刪除 的一系列操作進行監(jiān)控和審計 。根據(jù) 預先 設置 好 的 監(jiān)控和審計的詳細規(guī)則， 將用戶 違規(guī)操作數(shù)據(jù)庫的行為 檢測出來 ，并對違規(guī)行為進行記錄 并且進行 報警 提示給使用者 。 服人員功能需求 客服人員主要的工作是解決普通用戶提出的問題、向普通用戶發(fā)送相關賬戶信息提醒、查詢客戶相關信息以及在普通用戶的授權下可以協(xié) 助普通用戶對其信息進行修改等操作。主要的功能結構圖如圖 2示。 客 服 人 員信 息 管 理解 決 用 戶 問 題增 值 服 務現(xiàn) 金 充 值帳 戶 查 詢授 權 修 改I n c l u d eI n c l u d eI n c l u d 查 詢數(shù) 據(jù) 統(tǒng) 計問 題 收 集信 息 發(fā) 布I n c l u d eI n c l u d eI n c l u d eI n c l u d 提 醒滿 意 回 訪廣 告 推 廣I n c l u d eI n c l u d eI n c l u d 服人員功能需求用例圖 第二章 智能交通一卡通系統(tǒng)需求分析 15 根據(jù)上圖，客服人員的主要功能詳細描述如下： 1、解決用戶問題 客服人員首先要是幫助用戶解決使用一卡通系統(tǒng)中遇到的問題，主要包括現(xiàn)金充值、賬戶信息查詢和授權修改。其中