学校教室管理系统的设计与实现

第一篇：学校教室管理系统的设计与实现

学校教室管理系统的设计与实现 目录

第1章绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 本系统的发展前景 1

第2章需求分析 2

2.1 需求的文字表述 2

2.1.1 调查用户需求 2

2.1.2 系统功能的设计与实现 3

2.2 数据流图 3

2.3系统E-R图 5

2.4数据表 8

第3章系统功能模块介绍及详细设计 9

3.1 闪屏设计 9

3.2 管理员用户模块 9

3.2.1登录模块 9

3.2.2系统维护 11

3.2.3教室管理 12

3.2.4教室查询 14

3.2.5数据库操作 20

3.3 普通用户模块 22

3.3.1我要自习23

3.3.2教室申请 24

第4章系统测试 27

第5章用户手册 28

5.1 系统运行环境 28

5.2 系统配置 28

5.2.1VB6.0的安装与简介 28

5.2.2SQLSERVER2000安装配置 28

5.2.3ODBC数据源的配置过程 30

第6章总结与展望 31

6.1 总结 31

6.2 展望 31

毕业设计体会 32

参考文献 33

英文翻译资料 34

第二篇：多媒体教室设备人性化关机系统设计与实现

多媒体教室设备人性化关机系统设计与实现

摘 要：依托万讯（WISE）公司可二次开发的的多媒体教室设备中控系统，以MAX232和ULN2803芯片为主设计了硬件系统，用VB开发了软件系统，完成了多媒体教室设备人性化关闭系统，解决了万讯（WISE）中控系统定时关闭各多媒体设备时即使有师生正在使用设备，系统也无条件强制关闭，用户体验不友好的缺陷。

关键词：多媒体中控 自动关机 设计与实现 ULN2803芯片

引言

中国人民大学多媒体教室目前采用万讯（WISE）公司的多媒体中控管理系统，由软件系统和硬件系统两部分构成。硬件系统主要以多媒体网络中央控制器为主，通过其接所有多媒体设备，可以控制各设备的开关和切换。软件系统为I-CONTRIL总控软件，安装在总控机房的服务器端，为管理人员提供远程集中化管理。网络中央控制器型号主要以IC865为主，有4个可供用户二次开发的数字I/O口。中控系统不断侦测数字I/O口电平变化，当电平发生变化时，通过I-CONTRIL总控软件的预先设置，可以实现对多媒体教室各设备的开关机。[1]

此套系统存在一个缺陷：通过原中控系统对多媒体设备实现定时关机时，即使设备正在使用，也会无条件强制关机。文章利用IC865中控可供用户二次开发的数字I/O口，设计开发了一套系统，实现了对多媒体教室设备人性化关机，解决了以上问题。[2]

一、系统设计

系统分为软件部分和硬件部分两部分，现分述如下：

1.软件设计

软件通过VB编程，生成一个扩展名为.exe的可执行文件，以下称此文件名为shutdown.exe。shutdown安装在多媒体教室计算机端，主要功能是：当程序启动时，在电脑桌面弹出提醒对话框，提示是否关闭多媒体设备，并开始倒计时，如果点击“继续使用”，则退出程序不进行任何操作；否则，程序倒计时结束时，打开计算机的RS-232口，使RS-232口4针输出高电平。[3]

系统主要代码如下：

i = 180 ‘设置180秒后打开RS-232口

Timer1.Interval = 1000 ‘1秒刷新一次

Timer2.Interval = 2000 ‘2秒置顶一次

Label1.Caption = “现在已到下课时间，您还要继续使用设备吗？” & vbCrLf & vbCrLf & “ 秒后设备将自动关闭”

…

If i = 0 Then ‘倒计时时间到

MSComm1.CommPort = 1 ‘ 使用RS-232串口1

MSComm1.PortOpen = True ' 打开计算机RS-232口

…

2.硬件设计

硬件系统主要由两个芯片和一个固态继电器组成，两个芯片分别是MAX232和ULN2803。MAX232的功能是进行电平转换，即把计算机串口输出的+12V电压转换为+5V电压。ULN2803芯片的电气特点是当1至8针有高电平输入时，对应的11至18针有低电平输出。

MAX232的RS-232串口接计算机串口，其第9针连接ULN2803的第1针，作为ULN2803的输入信号。ULN2803的2至9针接地，10针及12至18针接电源正极，同时12针接固态继电器正极，11针接固态继电器负极。固态继电器负载端连接至万讯中控IC865的数字I/O口。系统硬件电路图如图1。

二、系?y实现

1.硬件连接

自主设计的硬件系统的RS-232接口通过串口线连接计算机的RS-232接口，硬件系统与固态继电器相连的接线柱通过两芯线缆连接至中控的数字I/O口上。[4]

2.软件设置

计算机端设置：根据课程表安排，在计算机上设定任务计划，在每次课结束一定时间后开启，运行shutdown.exe程序。

I-CONTRIL总控软件端设置：总控软件端针对数字I/O通道的电路导通状态的改变，可以设置不同的指令，当检测到数字I/O口状态发生变化后（闭合或者断开），执行相应指令。

3.系统运行流程

多媒体教室计算机端根据预先设置，在设定时间点执行shutdown.exe程序。shutdown程序运行后，在计算机屏幕上弹出对话框，提示进入下课时段，询问是否继续使用设备，并开始倒计时。如果点击“是”，则退出程序。如果无任何操作，在设定的倒计时时间结束后，程序打开计算机RS-232端口。

自主研发的硬件系统，在计算机RS-232端口未打开，MAX232芯片没有输入电压情况下，固态继电器电路处于开状态，中控端数字I/O口电路处于开状态。计算机打开RS-232端口时，其第4针会输出+12V高电平至MAX232芯片第一针。MAX232芯片把高电平+12V转换为高电平5V及，并把此转换后的电信号通过其第9针输出给ULN2803的第1针，作为ULN2803的输入信号。ULN2803的12针接固态继电器正极，11针接固态继电器负极。当ULN2803第1针接收到MAX232芯片第9针的高电平输入后，根据ULN2803芯片电路特性，其11针跳变为低电平，外接继电器吸合，中控端数字I/O口电路导通，形成回路。

I-CONTRIL总控软件端侦探到中控数字I/O口电路状态发生改变后，根据预先设定，对各设备发出关闭指令。

结语

该套系统在多个楼宇的多媒体教室部署实施后，效果良好，彻底解决了非人性化关机的问题。对不用设备的及时自动化关机，节约了电能，延长了设备使用寿命，同时，也降低了多媒体教室管理人员的劳动强度。此系统的实施，对多媒体教室使用者和管理者，都带来了很大的便利。

参考文献

[1]史振江.基于stm32 单片机的公寓安全控制系统设计与实现 [J].石家庄铁路职业技术学院学报.2017年9月 58-62.[2]李书婷等.基于STC89C52 单片机的教室灯控制系统设计与实现 [J].自动化与仪器仪表.2017年第1期.[3]彭招佩等.基于红外感应技术的智能灯控系统设计与实现[J]物联网技术.2016年第3期.68-70.[4]聂茹，屈艳.基于单片机的红外报警监控系统设计与实现[J].微处理机.2016年6月90-92.

第三篇：合同管理系统的设计与实现

合同管理系统的设计与实现

【摘要】：计算机技术迅猛发展,日新月异的技术更新正在应用到更多的领域,信息管理领域中合同生成与管理的自动化是当前的大势所趋。本文设计与实现了一个合同生成与管理自动化系统。系统采用B/S模式,其核心由两个模块组成：合同的起草、审批、授权模块以及合同签订后的管理模块。第一个模块负责收集数据及验证其有效性,第二个模块对收集到的数据进行分析和管理。本系统集成了第三方中间件,实现了在web环境下方便地提取或组合合同模板(嵌入网页中的word)中的数据,并以此为基础将合同的生成与管理有机地集成,在保证了数据的一次性录入的前提下,进一步克服了由于其后台数据结构的复杂性限制了合同模板的多样性的问题,使用户能随着工作需要而增加合同模板,使系统更具的通用性；另外授权后转变为PDF格式的合同保证了不被用户随意更改己执行的合同,使合同的后期管理有了安全的保障；新增的合同流转查看及数据库恢复功能使用户更方便地查看合同的审批流程和数据的安全性；最后随着系统的试运行又增加的其它功能使系统日趋完善。【关键词】：合同管理中间件自定义模板文档格式转换

【学位授予单位】：山西大学 【学位级别】：硕士 【学位授予年份】：2013 【分类号】：TP311.52

【目录】：中文摘要8-9ABSTRACT9-10第1章绪论10-141.1研究背景及意义101.2国内外研究现状10-121.3论文主要内容121.4论文结构12-14第2章系统主要技术介绍14-202.1服务器端技术14-162.1.1Word访问技术142.1.2PDF文件生成技术142.1.3PageOffice中间件技术14-152.1.4ASP.NET技术152.1.5数据访问技术ADO.NET15-162.2浏览器端脚本16-172.3本章小结17-20第三章系统分析与设计20-303.1需求综述20-213.2系统设计的目标和原则21-223.2.1系统设计目标213.2.2系统设计原则21-223.3开发平台223.4系统的设计22-283.4.1合同流转过程的重构22-233.4.2自定义合同模板23-243.4.3用于转换成PDF格式的中间文件的结构设计24-273.4.4起草法律文书的设计27-283.5本章小结28-30第4章系统实现30-384.1客户端自定义模板的实现30-314.2存档合同WORD--PDF格式转换31-334.3WEB环境下法律文书的草拟的实现334.4建立合同流转情况查询表33-344.5合同流转通知34-354.6系统其它辅助功能的实现354.7本章小结35-38第5章结论与展望38-405.1总结385.2展望38-40参考文献40-42致谢42-43个人简况及联系方式43-45

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第四篇：关于教务管理系统的设计与实现

关于教务管理系统的设计与实现

摘 要：随着现代信息技术的迅速发展及“无纸化”、“实时性”办公在高教管理中的需要，本项目设计了一套适用于高教管理的教务管理系统，其功能为教师课程查询、工作量统计、教师科研系统管理等，极大的方便了教职员工。教务管理系统的内涵和意义

为了适应高校信息化发展及无纸化办公的需要，提高教职工工作效率及实现“24小时”随时办公的理念。减少教师及相关行政人员在办公中重复性、冗余性劳动，本项目设计了一套教务管理系统，本系统与传统的教师录入相比，不但减少了教师的工作量，并重新设计学校文件管理流程，并有数据上传，图表在线打印等功能，便于教师查找和维护教学数据，少了纸张浪费，达到学校现代化、信息化管理的目的。教务管理系统介绍

本系统主体应用框架为C/S结构，分为服务器和客户端子系统两部分，服务器系统只有管理员拥有权限，负责数据的管理，此系统运行在校园服务器端，同时数据库也存放于此。客户端软件运行在于用户PC机中，教师下载后方可使用，其功能为根据需要查询或统计教学数据。数据库采用SQL Server，对数据提供自动导航，大大地提高了数据处理能力。

本系统分为教务管理服务器和客户端两个子系统。教务管理客户端系统的功能为管理高教教师日常文件，其可分为三个子模块：

1、课程查询模块，其功能为教师通过查询课程，可了解人才培养方案的内容，如课程编码、教学大纲，教学进度等内容；

2、工作量统计模块，其功能为教师通过所在的院系查找与自己相关的课程，对课程进行勾选后，可得出本学期课程的课时，并可计算课时量及课时费用，本模块包括打印功能，若有需要可将人才培养方案、教学进度、教案、多媒体申请、教材申报情况进行打印；3科研任务管理模块，对教师的科研项目，包括在研项目，已经取得的成果，及成果材料数据进行上传。教务管理服务器的功能为对教务管理的数据进行维护；其可分为三个子模块：

1、课程管理模块，其功能为课程相关数据的录入和编辑，只有管理员拥有权限；

2、工作量查询模块，管理员可对教师登记数据进行查询，并对所需数据进行打印，只有管理员有访问所有教师记录的权限，但无权对数据进行修改；

3、科研任务管理维护模块，其功能为对教师登记的科研数据进行查询，并可对所需数据进行打印，管理员有访问所有教师记录的权限，但无权对数据进行修改。设计工具和数据库的选择

在软件的设计上要求简洁大方，便于浏览，框架设计简明实用，易于管理。

本系统在开发上采用Visual Studio 2005 C#和SQL Server数据库。Visual Studio 2005 是由Microsoft公司推出的能够快速开发客户端/服务器应用程序的一款编程软件，C#是基于.NET框架（.NET Framework）的一种程序设计语言。其特点是提供了与业务紧密集成的、可扩展的开发环境，不仅易于实现，而且支持多线程开发，安全稳定。

SQL Server 是Microsoft 公司推出的关系型数据库管理系统。具有使用方便可伸缩性好与相关软件集成程度高等优点，可跨越从运行Microsoft Windows 2000 的笔记本电脑到运行Microsoft Windows 2012 的大型多处理器的服务器等多种平台使用。SQL Server 是一个全面的数据库平台，使用集成的商业智能（BI）工具提供了企业级的数据管理。SQL Server 数据库引擎为关系型数据和结构化数据提供了更安全可靠的存储功能，便于构建和管理用于业务的高可用和高性能的数据应用程序。

系统运行的硬件环境要求为：Intel Corei3 以上+2G 内存+100G 以上硬盘。教务管理系统的设计与实现

4.1 登录界面

首先教师须成功登录教务系统主界面，系统通过教师输入姓名和密码来验证身份，只有用户名与密码分别与存储教师信息的表 login 中用户名与密码字段相匹配时，身份验证成功，提交记忆用户名，此时教师才有权登录到主页面选择菜单中的功能模块。

4.2 教师工作量统计模块

通过验证后系统通过数据库查询，可查找到教师所在院系，并将信息显示在复选框中，此时在列表中显示本系教师应承担的所有课程，教师可选择任意一门课程查看，如课程编号、教学进度、教学大纲、电子教案等内容，同时教师还可在复选框中选择几门课程，计算课时费用。选择出课时情况后系统将建立一种张表格记录本学期教师授课情况，若有需要可自动生成打印表，如：多媒体申请表、授课任务书、教师评价表等。同时教师将数据填写完整后点击“保存”按钮，可将数据上传人服务器端，管理员可对数据进行查询，若有需要可产生表格进行打印。

4.3 教师科研任务管理模块

教师通过验证后可选择进入科研任务管理模块，左侧为树形列表，根列表为：项目、教材、文章、奖励、专利等，此列表项若有需要可由管理员增加，根列表下可增加内容，如：项目中可分为在研项目、已完成项目；文章可分为一般文章、核心文章、重点文章等。教师可将科研情况根据需要保存入表中，并将证书、结项材料、科研费用支出情况等电子版保存入数据库，此保存分为两个级别，一级是上传入公共数据库，此内容管理员可查询，另一级为传入私有数据库，此内容只有教师本人有权限查看或更改，作为资料备份和文件的日常管理。

4.4 管理员服务器管理模块

在登录阶段首先选择管理员，填入正确的用户名和密码后将进入管理员界面，管理员界面分为三个内容，分别为人员管理、课程管理及教师科研管理。

1、人员管理：中间为本校教师登记列表，此表可将数据库中登记教师显示其中，并有增、删、改、查的功能。

2、课程管理：将本校全部课程按照院系进行分类录入到数据库中，同时可查询教师每个教授的课程及工作量情况，并形成表格打印。

3、教师科研管理：输入教师姓名后，可对教师科研情况进行查询，但无更改权限。结束语

教务管理系统的实现极大的方便了高教教师及教务工作人员，具有很强的便捷性和灵活性，对教务管理重新进行流程再造，打破了原有教务管理的模式，达到了现代高校高效管理的目的。

参考文献

[1] 田姗.基于 WEB 模式的教学管理系统的设计与开发[D].济南：山东大学，2011.[2] 徐秀娟.教学管理系统的开发与设计[D].成都：电子科技大学，2011.

第五篇：高速公路路政管理系统设计与实现

摘要

摘要

随着公路建设的发展以及通过几年的资料调查和分析研究，高速公路管理局拥有了较丰富的交通数据资料，但是对于路政资料数据的管理和保存没有形成健全的系统，原有的管理手段与现行的发展形势早已不相适应，在交通规划和管理中没有发挥应有的作用，造成了宝贵资料的浪费。本系统按照国家路政管理的相关法律法规和制度，根据路政业务和计算机信息管理的特点结合于高速公路路政管理的实际情况，使用计算机管理信息系统管理路政，建立基础数据库，并对数据进行基础性的统计，方便于各级部门之间的数据交流，提高数据和报表的准确度。实现路政管理决策科学化和规范化，及资源的共享。本系统分为系统管理；处罚管理；案件处理；路政巡查管理；清障排障管理；员工管理；用户管理；系统帮助.每个模块包含了多个子功能，形成梯形结构的管理系统。

本文先介绍了本课题的研究背景、系统需求和主要研究内容；然后对系统中用的到理论知识和相关技术进行了详细的阐述，包括开发工具、体系结构、工作流程、数据库设计、处罚审核、系统测试等。该系统采用B/S三层结构的系统结构，开发技术选择Jsp技术和Struts技术，以Tomcat作为Web服务器，选用SQL Server 2000作为后台数据库，客户端采用浏览器来完成。论文中阐述了具体实现各模块的方法。

高速公路路政管理系统的设计与实现完成后，试运行正常。该系统能够方便、及时的和用户交互，大大提高了高速公路网络路政管理的效率，并且该系统易于维护。

关键词：路政管理；java；处罚管理；ｂ/ｓ结构

I

Abstract

Abstract Along with the development of highway construction and through years of data analysis and investigation of research, highway administration has the rich traffic data, but for highways data management and save not form a sound system, the original management means and the current development situation already does not adapt, in transportation planning and management of doesn't play its role, caused the precious material waste.This system according to the national highway administration the relevant laws, regulations and systems, according to the highways business and the computer information management characteristics in highway road administration's actual situation, use computer information management system, establish the foundation database management of highways and the data were basic statistics, convenience in various departments between the data exchange and improve the accuracy of the data and statements.Realize road administration decision-making scientization and standardization, and resource sharing.This system is divided into system management, Punishment management;The case processing;Highways patrolled management;Intelligent troubleshooting management;The staff management;User management;The system helps.Each module contains more than one function, form trapezoid structure of management system.This paper first introduces this topic research background, system demand and the main research contents, Then on the system used to theoretical knowledge and related technology in detail, including development tools, system structure, working process, database design, punishment and audit, system test, etc.The system adopts the B/S three-layer system structure, development technology choice Jsp technology and Struts technology, with Tomcat as a Web Server, choose SQL Server 2000 as backend database, the client adopting the browser to complete.Paper expounds the concrete realization of each module method.highway road administration system design and implementation after finishing, commissioning normal.This system can be convenient, timely, and user interaction, greatly improving the highway network road administration efficiency, and the system is easy to maintain.Keywords Highway management；Java；Punishment management；B/S structure II

目 录

目 录

摘要.................................................................................................................................................I Abstract..........................................................................................................................................II 目 录.............................................................................................................................................I 第1章绪论....................................................................................................................................1

1.1本课题研究背景及意义.........................................1 1.2国内外研究现状...............................................3 1.3本文主要内容.................................................4 1.4论文组织结构.................................................5 1.5本章小结.....................................................6 第2章路政管理系统的开发构架........................................7

2.1高速公路简介.................................................7

2.1.1产生背景...............................................7 2.1.2分类...................................................7 2.1.3特征特点...............................................7 2.1.4功能和经济效益.........................................8 2.2系统的前景...................................................8 2.3系统的现状...................................................9

2.3.1 系统的建设现状..........................................................................................9 2.3.2 系统的运行和管理现状...........................................................................10 2.4 系统的市场分析............................................11 2.5路政管理系统构架............................................11

2.5.1 B/S结构数据库的应用...............................................................................11 2.5.2 B/S结构技术.................................................................................................12 2.6 系统开发关键技术与开发环境................................15

2.6.1 WEB技术..............................................15 2.6.2 Java简介.............................................16 2.6.3 Java优势与特点.......................................16 2.6.4 SQL SERVER............................................16 2.7本章小结....................................................17 第3章路政管理系统的需求分析.......................................19

3.1系统概述....................................................19 3.2业务功能需求................................................21

I

目录

3.3系统数据与数据流程分析......................................24 3.3.1系统数据分析..........................................24 3.3.2系统数据流程分析......................................24 3.4技术指标要求................................................27 3.4.1系统目标..............................................27 3.4.2性能要求..............................................29 3.5本章小结....................................................30 第4章路政管理系统的设计与关键技术分析.............................31

4.1系统用例图..................................................31 4.1.1处罚管理模块用例图....................................31 4.1.2案件处理模块用例图....................................32 4.1.3路政巡查模块用例图....................................32 4.1.4清障排障模块用例图....................................33 4.2 系统总体设计..............................................34 4.2.1系统网络构架..........................................34 4.2.2系统总体构架..........................................36 4.3系统环境....................................................37 4.3.1运行环境选择..........................................37 4.3.2系统开发环境选择......................................38 4.3.3系统开发工具选择......................................38 4.4 数据库的设计...............................................38 4.4.1.数据库设计原则........................................38 4.4.2数据库体系结构........................................39 4.4.3存储过程及其应用......................................45 4.4.4触发器的应用及数据完整性的保证........................45 4.5系统设计的技术分析..........................................45 4.5.1 B/S体系结构技术......................................46 4.5.2JDBC技术..............................................48 4.6本章小结....................................................49 第5章系统关键模块的实现...........................................51

5.1公共模块的实现..............................................51 5.2用户登录模块的实现..........................................52 5.3系统WEB界面的实现..........................................57 5.4路政用户管理模块的实现......................................57 5.5路政处罚管理模块的实现......................................67

II

目 录

5.6路政案件处理模块的实现......................................72 5.7路政巡查管理模块的实现......................................74 5.8路政出警管理模块的实现......................................76 5.9路政清障排障管理模块的实现..................................78 5.10系统测试...................................................79 5.10.1功能的测试...........................................80 5.11测试项目和结论.............................................80 5.12系统应用优势...............................................84 5.13本章小结...................................................85 结论...............................................................................................................................................87 参考文献......................................................................................................................................89 致谢...............................................................................................................................................91

III

第1章 绪论

第1章绪论

1.1本课题研究背景及意义

高速公路交通和基础设施的建设总体水平还处于较低形势，不能满足改革开放和现代化建设的需要。仍然处于停滞状态，大大影响到国民经济持续稳定、健康的发展。为扭转这一局面，维吾尔自治区交通厅必须以邓小平理论为指导，在党的十七大精神的带领下深化经济体制改革依靠科技进步大力发展以重要国道干线的新建或改建为中心的基础设施建设；重点提高高速公路服务水平、技术等级及路网连通度加强公路管理与养护工作；加速通往边境口岸公路的建设；适当修建经济效益显著的新线，以贫困县乡为重点积极发展县乡高速公路；加大运输市场的宏观管理。合理整顿车辆构成，努力降低运输成本，提高运输经济效益，提高市场竞争力逐一建成一个以国道干线为骨架以五个经济区中心城市向外辐射的干线公路为分支、以沟通城乡的县乡公路为脉络，布局合理、有较好的服务功能的公路运输网。

公路将在2020年前建成以国道312线与国道314线[1]，为主的框架将是干线的主要公路网，近期公路运输能力将有很大的改善，中期实现均衡发展，远期适应全球经济化的需要、有效地支持经济到2020年，将是亚欧第二大陆桥运输的洲际交通重要枢纽中心。

由于区域高速公路的规模越来越扩大，商品经济使得人们的观念也不断发生着变化，在经济利益的带动下高速公路运输和消费量加大，与此同时破坏高速公路路产和盗窃公路交通设施都威胁着公路事业的健康发展。由于公路的经济效益、社会效益和路网服务水平在不断的提高，研究完整的高速公路路政管理系统是至关重要的。

鉴于高速公路建设的发展以及通过多年的资料调查和分析研究，高速公路管理局具备了较丰富的交通数据资料，但是对于资料数据的管理和保存没有形成完善的系统，原先的管理手段与当前的发展形势已不相适应，在交通规划和管理中没有发挥到应有的作用，造成珍贵资料的浪费。本系统按照国家路政管理的相关法律法规和制度，通过路政业务和计算机信息管理的特点联系高速公路路政管理的实际情况，用计算机管理信息系统管理路政，建立基础数据库，而且对数据进行基础性统计，方便于各级部门之间数据的交流，大大提高了数据和报表的准确度。确保路政管理的决策科学化和规范化，实现资源共享。本系统分为了系统管理、处罚管理、案件处理、路政巡查、路障清除、员工管理、用户管理、系统帮

北京工业大学工程硕士学位论文

助八大模块，每个模块包含了多个子功能，形成一个梯形结构。

区域高速公路的规模日益增大，随之增强了人们对商品经济的观念，经济利益使得高速公路运输和消费量加大，要想公路事业的健康发展有个健全的高速公路路政管理系统是至关重要的。开发高速公路路政管理信息系统具有以下方面的意义[2]：

（1）保障了高速公路系统的完整性；

高速公路基础设施，都是国家财产，均要受到国家法律法规的保护，很多物质构建了一条完整、规范的高速公路，通过路政管理工作，应用路政管理法规，可以强制性的处理各种破损路产、违法违纪侵犯路权的行为，只有法律法规健全执行，高速公路才可能处于正常的运行状态，高速公路的经济效益和社会效益才可以充分地体现出来。

（2）更好的改变高速公路交通环境；

通过对高速公路路政的管理，采用强制性的措施，大大提高了高速公路的运行质量，保证了高速公路自身良好的道路条件，确保部分行车的视觉范围，和沿线景观协调美观，排除行车的干扰；此外改善高速公路的交通条件，实现车辆的分流，禁止行人损坏隔离栏并从损毁的隔离栏处穿越高速公路。有了高速公路路政管理系统，将提高高速公路整体的交通环境。

（3）有效提高高速公路的使用年限；

如果我们想让高速公路是专供机动车行驶的公路，想要全部采用环岛控制机动车出入、渠化通行的方式，不准许非机动车辆、拖拉机、牲畜等驶入高速公路，就必须对高速公路实施路政管理才能保障它的使用质量和年限，而且按规范、规定实施管理也才达到高速公路使用的最佳效果。

（4）确保收费工作有序的进行；

高速公路收费事宜都要依据路政管理措施来保障正常秩序，高速公路建成后便负债国家银行，只有有效的使用路政管理系统才能防范和堵塞各类偷逃交费的违章违法行为，通过路政的日常管理，方便快速的让受益者顺利有序的通行、才能让高速公路收费工作有条有理的实现。

（5）有利于监督使用者自觉遵纪守法；

实现路政管理既是执法的过程也是学习教育的过程，让发生在高速公路上的路政相关案件的调查处理得到及时的解决，也可以及时让受罚者了解有关的法律法规，从而达到了宣传教育的作用，受罚者在教育理解后将支持、配合高速公路路政工作的管理，有了良好的规章制度才能保障高速公路的安全畅通

第1章 绪论

（6）路政管理系统的开发是提高社会效益和经济效益的必然产物。如果不实施路政管理，那么将无法实现统一、高效、集中的高速公路的安全畅通目标，更将达不到井然有序的工作状况，从而导致公路运输局面混乱，无法完成效益的最优化，必将影响实现社会经济效益，为此路政管理是提高社会效益和经济效益的必然产物。

1.2国内外研究现状

1978年10月中国第一条全长373.4公里的台湾基隆至高雄的高速公路建成。1988年10月31日上海沪嘉高速公路建成并且顺利通车，结束了我国大陆没有高速公路的历史。随着改革开放的推进和经济的飞跃发展，我国高速公路事业也得到了质的发展。截至2009年底，全国高速公路通车总里程达到了51005公里，仅次于美国，居世界第二位，为全面建设小康社会提供了良好的交通运输基础保障。我国高速公路在未来的一段时间里，必将保持着较快的可持续发展势头。据了解，按照《规划》目标，中国将花费巨资用30年时间完成“7918”国家高速公路网。8.5万公里的高速公路网可覆盖10多亿人口，把我国人口超过20万的城市全部连接起来，加上地方的高速公路，到时我国高速公路总里程将达到12万公里左右。这将与当时的美国高速公路总里程相当。

国外都非常重视路政管理系统的总体发展规划，目前，世界上已基本形成了以美国、日本和欧盟为主的三大研究开发阵营地。总之，美、欧、日本等国利用自身技术优势在交通管理现代化方面的研究和应用方面走在了我国的前面。

美国的高速公路路政管理信息系统规划是从1995年起首次正式发布了“国家智能交通运输项目规划”[4]，规划中明确规定了智能交通系统的7大领域和29个用户服务功能，并且确定到2010年的开发计划。每一领域都包含相应的用户服务功能。2001年美国运输部和美国智能交通协会（ITS America）联合编制的《美国国家智能交通系统10年发展规划》明确了区域间作为一个整体系统的发展建设的主题。在现有的规划下，美国的ITS的建设正在不断走向的完善[5]，更好的缓解日益恶化的交通拥挤和无力继续扩展交通基础设施而形成的突出矛盾。目前，美国已经建立了完善的高速公路路政管理信息体系结构。

经济的大发展，使得国内各大中小城市交通量持续增加，尽管修建了大量的交通设施，但是缺乏路政管理导致交通无法畅通。北京、上海、广州等城市都意识到了高速公路路政管理信息的重要性，先后提出了路政管理系统的发展规划，并进行了不同程度的开发和研究。但是国内各大中城市在专项应用信息、政府主导项目和民间商业运作等方面仍然与国外存在较大的差距。

[3]

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1.3本文主要内容

本文结合高速公路路政管理现状，将高速公路路网现状进行分析，分析系统平台的总体框架设计，为了在于整合现有交通资源的基础上，建立一套满足于高速公路路政管理系统的维护、管理、监控和决策分析的综合型信息系统，实现高速公路管理工作的全面信息化[6]。具体研究内容包括：

（1）分析高速公路路网信息化现状；

（2）研究高速公路路政管理系统的现状及存在的问题；

（3）研究系统平台的总体架构、总体设计、数据库设计、数据库安全设计 及功能设计；

（4）研究平台各个子系统的功能及实现的方法、信息技术的融合、信息安全技术的维护；

（5）进行高速公路路政管理系统设计。

本系统能够对多种违反《高速公路道路管理条例》的案件资料、收缴的处罚罚款以及路政业务管理中所必备的装备实现有效的管理与应用。违法者可以使用网络进行需要的内容查询，督促路政管理的各项管理内容能够接受上级主管部门和全社会的监察。同时，系统能有效的对违章案件处理的质量进行评定，为路政案卷提供了必要的申请功能。系统应保障以下几点功能能正常运行：

（1）系统必须满足路政管理的业务需要，节约资金。能有效的推动高速公路路政管理信息化建设的飞跃发展。

（2）提高工作效率。实现业务按时处理，并提供违章案件的即时提示信息，避免错过待办工作信息的不完整。保障了工作效益同时也满足了高速公路的畅通。

（3）优化办事过程，要做到程序公开化、赔偿内容的标准要符合国家法规。使得执法更加透明化，杜绝不良收入，做到秉公执法。

（4）快速查询法律法规。相关管理部门要及时查询相关业务内容及标准法律文书。及时更新新的法律法规，确保受罚者第一时间掌握最新内容。

（5）可以为执法者提供强大的智能数据查询和统计功能，快速、准确、完整的提供参考数据。本系统支持联机网络，以满足路政管理业务的各项业务发展的需要。

实现本系统科学、有效的进行路政管理就必须注意以下三点关键问题[7]：（1）原有人工处理路政处罚，与系统自动处理路政案件的问题

在高速公路路政管理的过程中原有的人工处理路政处罚，不论从案件笔录、现场照相，路政巡查、还是路障清除、路政处罚、路政审批等整个业务过程都是

第1章 绪论

由人工处理和管理的,尤其是案件的类型、损坏程度的判断等路政处罚项目方面操作中存在着业务不规范、工作透明度不高、熟人办案、不合理收费、法律解释不标准等诸多工作缺陷，因而导致高速公路路政管理效率不高。本系统严格按照国家相关法律法规执行管理，采用先进的计算机技术和数据库访问技术，在高速公路路政管理的业务规范和标准以及国家相关公路路政管理法的基础上，创建了高速公路路政管理业务数据库。对路政业务的处理过程，系统里按照工作人员输入的基础信息对案件类别进行了分析、自动判断可以用于案件的受理申请和审批、实现处理路政执法案件等日常业务管理的自动化，做到处理的同时，同步完成提交入库进行存储；这项工作将是本系统的突破问题的关键。

（2）工作中原始数据档案存档的问题

高速公路路政管理可以将公路的产权、人为的破坏、超限运输、路权的侵范等违章案件进行调查、处理。一旦案件处理完成后，就必须执行多种档案留档管理。在南疆很多高速公路管理部门，工作人员都是依靠人工来进行案件的归档。使用本系统后可以直接把案件进行扫描归档，保证了使用者的查询，最终达到本系统无纸化的管理。但是各种档案进行计算机存档管理的同时，保存案件图片时，只能处理位图格式，无法处理压缩的图片，从而导致保存大量的档案会占用相当大的硬盘空间，这个问题也是本系统的一项难点。

（3）系统安全防护性的问题

本系统采用两层式浏览器/服务器B/S体系结构，因为B/S结构安全性较好，能方便的为各职能部门或数据库管理员维护和管理数据时提供服务。基于浏览器/服务器两层逻辑模式的路政管理信息系统基本结构包括服务器和数据库服务器。在这种管理系统下，核心组成的部分是数据库系统，浏览器只是提供用户界面、运行逻辑处理的应用。在B/S体系的下数据库真正成了公共、专业化的储藏仓库，可以独立的专门管理。

1.4论文组织结构

本论文分为五章。

第1章是绪论，从高速公路路政管理现状引出本论文的研究背景、研究意义、研究目标与方法。

第2章是高速公路路政管理系统的开发构架应用优势与相关技术分析，主要从系统的前景、系统的现状、系统开发关键技术与开发环境上做研究。

第3章是高速公路路政管理系统需求分析、系统的设计目标、系统功能模块及本章小结。

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第4章是高速公路路政管理系统的总体设计主要从系统网络构架、总统构架、系统安全方面进行详细叙述。

第5章是高速公路路政管理系统的主要功能设计与实现，分别以用户权限模块的实现、处罚管理模块的实现、案件管理模块的实现、员工管理模块的实现、清障排障管理模块的实现诠释该功能及该系统的测试目的和结论。

1.5本章小结

本章主要在针对高速公路路政管理的特点，分析了高速公路路政管理系统的建设背景及意义，通过对国内外高速公路路政管理系统的研究指出了高速公路路政管理系统主要完成系统管理、处罚管理、案件处理、路政巡查、路障清除、员工管理、用户管理、系统帮助八大模块的设计与实现。

第2章 路政管理系统的开发构架

第2章路政管理系统的开发构架

2.1高速公路简介

80年代之后，国民经济发展步入了快速增长期，公路交通需求强劲增长，各地迫切要求加快高速公路建设，在这一时期，结束了没有高速公路的历史[8]。2.1.1产生背景

由于经济的飞跃发展，汽车的使用者也逐渐的增多，使得高速公路成为经济发展的必然产物。高速公路必须适应工业化和城市化的发展。所以高速公路的建设较多从城市的环路，交通繁忙的路段开始，逐渐成为以高速公路为骨干的城市交通主干道。2.1.2分类

高速公路按照它的功能可将它分为城市内部高速公路和城市外高速公路两大类。如果按按它的距离长短可分为近程高速公路（500km以内）、中程高速公路（500--1000km）和远程高速公路（1000km以上）三类；按照其布局形式分为：平面立体交叉高速公路、路堤式高速公路、路堑式高速公路、高架高速公路和隧道高速公路。2.1.3特征特点

高速公路设计行车速度，在野外大多按地形的不同，分为80、100、120公里/时三个等级；通过城市大多采用 60和80公里/时两个等级。高速公路平面线形大多以圆曲线加缓和曲线为主，并重视平、纵、横三维空间立体线形设计。高速公路在郊外大多为4或6个车道，在城市和市郊大多为6或8个，甚至更多。路面现多采用磨光值高的坚质材料（如改良沥青），以减少路表液面飘滑和射水现象。路缘带有时用与路面不同颜色的材料铺成。硬路肩为临时停车用，也需用较高级材料铺成。在陡而长的上坡路段，当重型汽车较多时，还要在车行道外侧另设爬坡车道。需要时，每隔2～5公里在车行道外侧加设宽3米、长10～20米的专用临时停车带。

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2.1.4功能和经济效益

高速公路在运输速度方面有很大的提高，高速公路比其他公路肇事率和死亡率也低得多。高速公路里程一般只占公路总里程的1～2％，但其所担负的运输量占公路总运输量的20～25％。高速公路造价高，用地多；但行车速度高，通行能力大，交通事故率小，故其投资费用一般只要7～10年即可由于其所节约的行车费用（包括燃料消耗、轮胎磨耗、汽车修理和养路费支出等）和运行时间以及所减少的行车事故而得到回偿。

高速公路的建设和发展是经济发展水平的风向标，高速公路的发展同中国各省市还有一定的差距，建设和管理方面的体制都不是很完善。加快高速公路建设是经济社会发展的需要。随着国民经济的快速发展，物流、人流、商品流大幅度增加，提高运输效率、降低运输成本的要求日益迫切。

2.2系统的前景

国家经济建设和国防建设的基础设施是公路，全球经济的发展进程无不与公路运输有着密切的关系。公路交通设施的是否先进及公路运输是否发达都是衡量国民经济发展水平的重要标志之一。

地处西部边陲，地域辽阔，居住点分散，城镇大部分在盆地边缘．国道312线、314线、216线、217线、218线将大部分县市连接起来[9]。公路交通在综合运输体系中占有重要地位和主导作用，对促进区域经济的发展，维护国家安全．保障社会稳定和民族团结发挥了重要作用。西部大开发战略的实施．使近几年的高等级公路建设速度及规模大幅度提高，将形成15个地州市(即乌鲁木齐、昌吉、石河子、奎屯．伊宁、博乐、克拉玛依、塔城、阿勒泰、吐鲁番、哈密，库尔勒、阿克苏、阿图什、喀什)高等级公路联网。这些高等级公路将构成的干线公路交通网．同时建设的用以支持公路收费系统、监控系统的通信系统随着公路网的建设也形成了一个高等级公路专用通信网。这个通信网的形成将促进交通专用通信网的进一步发展。

由于高速公路交通的快速发展，各种路政管理的信息内容和数据变得越来越复杂，一般的人工案件档案管理形式在对付复杂的路况、路权方面的数据，以及路权归属内容，将是业务管理的信息最大化，同时各类文件的存档管理、各类法律法规的查询、各类数据的存管和业务人员的统筹等等问题出现时，更加表现的停滞。经常有一些重要的数据和信息出现丢失或无法查询，对需要及时处理的信息数据无法正常、有效的进行反馈，且在进行历史数据分析上更无从进行总体的把握，不能有效的进行远期的规划及预测。另经过调研了解，我国各各省、市、第2章 路政管理系统的开发构架

县和地方的公路路政部门的管理工作都各自进行管理，沟通较少，缺乏信息同享化、共优化，从而导致管理部门领导信息严重停滞，促使在判断上存在误差的指示。为了确保共享利用现有的公路交通资源，有效提高公路运输，在保障运输的前提下维护好高速公路各类相关基础设施，同时加快提高路政的管理水平才能使高速公路信息处理的准确性有效的进行提高。

计算机网络信息化建设在20世纪后得到了飞度的发展，在发展的前提下，高速公路路政管理的信息话得到了准确、有效的发展，将计算机信息技术应用在路政管理工作上可快速进行有序的管理，使用计算机网络等设备进行储存、判断、统计大量的路政管理方面的内容，将可以解决路政管理信息的问题，并且可以为决策者提供决策内容的准确行，达到有效的、及时的、科学的进行掌握判断。为此，高速公路路政管理系统的建设具有时代意义。在此前提下，本文以维吾尔自治区高速公路路政管理系统为例，在充分了解公路路政管理的各要素、方面和机制的情况下，已对整个系统的运行过程进行多方面的调研和了解，分析系统的数据特征和业务功能需求，详细地阐述了高速公路路政管理系统的信息特征和构建思想。

2.3系统的现状

2.3.1 系统的建设现状

高速公路路政管理系统包括监控、收费系统。监控系统是保障机动车辆在行驶情况下的运行状况以及高速公路出现的各类隐患进行监测，达到安全、舒适的目标。收费系统是保障高速公路建设费用的偿还及道路维护保养的费用管理，达到使用者使用道路情况下安全保障，同时也是发展高速公路事业的重要核心之一；通信系统是综合监控系统、收费系统时时管理的基础平台，是整个管理系统的通讯保障；综合信息管理系统是通过各子系统的集成，达到资源的利用和共享，提供使用者各类交通信息的服务[10]。

本系统监控内容可划分为路政管理中心计算机系统、道路监控仪器、超速监控摄像等，监控系统将时时为使用者提供360度可旋转拍摄，从而有效的解放使用者眼睛，达到眼观四方。区域高速路收费系统可以划分为收费站、收费管理中心，但是从现状而言，决策者不能及时了解当天或小时收费情况，从而导致决策者的判断能里。本系统按层次分为省、市、县区域网，自治区区域网及市、县、镇区域网系统组成。高速公路运行管理信息系统内容可以包括五层结构：

1、接口层；

2、信息采集层

3、信息处理层

4、业务办公层和决策支持层。

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2.3.2 系统的运行和管理现状

高速公路网络监控部门负责整个高速公路路网监控系统的协调、指挥、调度、数据分析、统计以及道路救援内容的工作，该高速公路联网监控系统能较为全面宏观监控路网交通及运行的状况。通过对监控数据的分析整理，汇集路段监控的采集数据，对高速公路进行监控。当路网内出现交通拥堵、重大交通事故时，监控中心通过发布控制指令，对可变情报板、可变限速标志等交通诱导设备和相关媒体进行播报控制。并通过GPS车辆定位系统，就近调用管理处任意车辆配合相关部门协调各路段交通流，从而保证整个路网的畅通。

其间，管理处与乌奎交警支队就高速公路视频监控图像联网共享进行了研究，中心建立后将有效对接乌奎交警支队卡口监控管理系统，在全疆范围实现监控资源跨级、跨部门共享。最大限度地满足对高速公路交通运营状态的控制、监督和指导，为出行者提供一个良好的公路服务环境。

自从高速公路对车辆进行收费以来，收费技术经历了从低级到高级，从功能简单到完善的过程。通行券在高速公路收费系统中起着重要的作用。

通行券就是携带高速公路名称、车辆类型、人口站名或编号、人口收费员号、通过入口站的日期及时间等信息的载体[11]。

通行卷根据要求分为纸质通行卷和磁性通行卷，纸质通行卷是路政单位根据实际需求向印刷场进行定制的，属于一次性原料。该通行卷只能在特定高速公路路段使用，卷面印有车辆类型、收费员名称及下个收费站名称，纸质通行卷根据日期的到期日进行回收，一般由高速公路收费站收费员进行盖章回收。

现有高速路段部分采用纸质通行卷，对每个高速公路收费站而言，需要对车辆、车型进行多种类划分，这就意味着工作人员将重复一种工作，且效率相当低，那就是收费、盖章、整理通行卷，促使工作人员工作效率低，对于管理者也从在相当难度的管理。

从八十年代后期，纸质通行卷在被磁性通行券代替的情形下，已成为许多国家重要的使用品，也将逐步成为一项成熟的技术。

我们所说的磁性通行券可划分一次性使用和重复性使用两种。一般来说，一次性使用的磁性通行券卷面材料使用磁性材料进行涂刷，而对磁性通行卷来说，他的规范已成为世界上标准进行定制的，不管是材质、尺寸、性能都一一按国际要求定做，使用者可以在进入高速公路时领取一张通行卷，到达目的后进行读取，方便收费人员有效的控制。

重复性使用的磁性通行券也就是我们所见到的银行信用卡一样，可以进行重复使用，在使用者进入高速公路后领取一张卡，并在出口处进行递交，而其他使

第2章 路政管理系统的开发构架

用者可以在这个收费口领取一张磁卡，下个收费站递交，这样即可以减少路政部门成本，又可以增加管理。

由于磁卡具有较高的储存和读取功能，而从工作原理来说，它与银行卡具有同等能力，为此，部分高速公路路段已使用该卡，并可以联网使用，从另一方面讲，它即节省了收费工作人员直接接触货币清数的问题，又可以减少不良的灰色收入，此类卡可以根据使用情况循环使用。

2.4系统的市场分析

根据“十五”期间维吾尔自治区公路路政管理的基本目标，到2011年底，必须达到路政管理系统的健全，保障路政管理网络畅通，达到执法水平明显提高，在使用过程中，达到由区域管理发展至全疆、全国管理的转变，在使用工作操作中，达到按照国家法规法律进行行政执法的转变。根据维吾尔自治区的路政管理主要进行行政措施来判定，缺少科学、准确的管理措施，使决策者在缺乏科学性、缺少数据性的情况下进行决策，导致高速公路管理不规范化、合理化。随着二十一世纪公路快速发展的前提下，我们要紧随时代发展的步伐，逐渐使路政管理系统走向成熟，要让使用者、决策者发展原有的管理已在不适应时代的发展，从而必须了解和掌握现代化管理程序进行管理，计算机系统的发展已成为高速公路日常事务管理的核心组成部分，成为高速路发展的重要核心，高速公路的信息化、准确性、安全性可以全部依托计算机系统进行评估、判断。高速公路的成与否主要取决于管理，管理到位了，自然高速公路就可以畅通无阻。

2.5路政管理系统构架

2.5.1 B/S结构数据库的应用

最简单的B/S体系结构的数据库应用，由两部分组成，即浏览器和数据库服务器程序。二者可分别称为前台程序与后台程序。服务器相当于数据库，服务器程序启动后，客户机经过浏览器向服务器发送请求，并由服务器数据库整理后进行响应；如自己使用电脑上的客户浏览器，对于服务器电脑可作为客户电脑。如需对服务器数据库内容数据进行操作，浏览器将会自动找到服务器程序，并由客户机发送请求，服务器根据规则进行响应，反馈最终数据。

在典型的B/S数据库应用中，数据的存储管理系统，是服务器程序单独运行的，根据通常把那不同的（不管是已知还是未知的）前台应用所不能违反的规则，在服务器管理程序过程中统一实现，比如访问者是否可以进入高级权限或只能进

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行查询权限等规则。服务器所有管理，对于高级权限工作者是清晰化的，查询者不能更改高级权限所管理的内容，只能工作完成查询者所需查询的内容。在B/S体系的下，计算机服务器数据库已可以成为共享、专业、优化的数据仓库，高级权限者可专门进行管理，方便客户机使用。2.5.2 B/S结构技术

B/S模式在逻辑上可以将功能化分为三层：第一，客户显示层、第二，业务逻辑层、第三，数据层[12]。客户显示层为客户机用户提供所需内容的图形界面，可以帮助用户快速理解该内容及用户所需服务内容。业务逻辑层居于客户显示层和数据层中间，特别为路政管理业务提出一个逻辑性层次，而逻辑层包含了与系统相关的应用模型，并能准确的应用于用户表示层和数据层分开。而该层次也将供客户应用程序和数据服务程序进行有效的联系，从而展现给客户应用程序。数据层是B/S模式中底层，用来诠释、维护、访问和及时变更数据管理和达到应用服务对数据库的请求，从而良好的经Web使用。

B/S系统有3个基本部分组成：客户机显示层、服务器和中间件（Middleware）。

浏览器/服务器（B/S）模式结构一般有两种，分别包括两层结构和三次结构等。

B/S两层结构及工作原理

B/S两层结构是目前最常见的管理系统应用中的系统架构。浏览器/服务器(Browser/Server)两层计算模式在基于WEB的数据处理中具有里程碑意义。这种模式为多用户系统提供了前所未有的双向交流灵活性，在各种类型的WEB软件系统设计与开发中得到广泛应用。

基于浏览器/服务器两层逻辑模式的路政管理系统基本结构包括客户机（浏览器）和数据库服务器。在这类的路政管理系统中，核心组成部分是数据库系统，因此也可以把这类系统看作一个数据库应用系统。客户机浏览器只提供用户界面、数据提交。数据库服务器接受客户机浏览器提交指令后对数据库进行业务处理，并返回处理结果。B/S 两层结构的逻辑模型见图2-1所示。

第2章 路政管理系统的开发构架

图 2-1 B/S二层结构逻辑模型图 Figure 2-1 B/S layer structure logical model 客户机服务器客户机浏览器（开发语言HTML、JSP、PHP、ASP、NET等中间件MSSQLOracleMySQL（1）客户机浏览器

客户机浏览器提供界面及数据提交，并将这些请求数据提交到服务器。（2）服务器

在服务器上运行的计算方式表示为后端处理。后端处理设备是集于存储、操作、数据保护等执行的一种工程。该服务器中软件包含了OSI和其它网络操作软件，而该服务器可以提供操作程序和服务程序为客户机进行服务。从浏览器接受数据请求。

客户机发送数据的请求响应。判定结果并上传浏览器供客户机使用。对其进行完整性自查。权限的控制及操作。

服务失败后，自动恢复应用。及时、准确进行查询，不断完善更新。（3）中间件

中间件是保障使用过程中各网络程序和硬件相互进行的连接的准确性及稳定性，从而隐蔽了网络部件的差异性，可以保证各类网络访问的清晰化，即以下三个清晰性：网络清晰性、服务器清晰性、语言清晰性。

根据使用用途的不同，普遍有着不同种类的中间件。该系统使用的中间件是服务器数据库访问件OLEDB的ADO数据库访问技术，它可以有效的使客户机上的应用程序访问服务器上数据库的联系机制，可以有效的将计算机网络进行隐藏。

B/S 数据库WEB程序在很多系统中都有较好的帮助和支持，如ASP、PHP、JSP都是很不错的数据库操作软件，对于路政管理系统而言，系统越小、更新越

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快、应用更为宽广已成为开发系统的重要的辅助方案，对于客户机与服务器浏览更为准确、及时，也是重要的一个指标。

B/S三层结构及工作原理

该系统需在二层构架的平台上增加了业务逻辑层，也就是说业务逻辑层可以单一的进行程序处理，方便用户在使用界面上与应用逻辑不同于一个平台上，通讯协议可以由用户自定义完成，这样的构架设计，可以使所有用户共享逻辑平台，而三层结构设计存在的最大区别就是不能共享化。现状而看，国内高速公路路政管理系统大多数都是由B/S三层以上构架完成的。B/S三层结构逻辑模型见图2-2所示。

COM、CORBA浏览器界面（客户机）应用服务（业务逻辑）ODBC、ADO、BDEOracleMySQLMSSQL 图 2-2 B/S三层结构逻辑模型图 Figure 2-2 B/S three-layer logic model 与B/S两层结构的路政管理系统相比，B/S 三层结构中突出的变化是增加了应用服务器。浏览器的任务减轻了，不再需要处理复杂的业务逻辑，而是将业务逻辑交给应用层去处理，应用层封装了原来浏览器的所有业务规则和业务处理逻辑。基于B/S三层结构的路政管理系统的数据层的功能和特性和两层结构中的数据库服务器也基本相同。

根据高速公路路政的现在路政管理的要求本系统采用了简单的B/S两层结构的逻辑模型。

B/S架构的主要技术优点为：

（1）有较好的活跃性和塑造型。根据各层平台不断的更新变动，系统主要对应用层进行更变，就可以使其达到共享，有较好的活跃性是B/S构架主要的优点之一，方便操作者在应用层进行随时更改，同时不同服务器可以为不同客户应用程序提供所需应用服务，这样即可以节约资金费用，又可以在时间度内节省时间，该系统有较好的安全保护性，为保障客户使用安全，应用服务器可以控制数据更改，以及低权限的访问层次，合理的按规则进行服务。

（2）B/S模式只要有网络的地方就可以使用，很少对客户端进行维护，减

第2章 路政管理系统的开发构架

少IT管理人员工作负荷。B/S模式可以将服务集中在一起管理，统一服务于客户端，从而具备了良好的容错能力和负载平衡能力，方便维护。

2.6 系统开发关键技术与开发环境

2.6.1 WEB技术

Web是一种典型的分布式应用结构。Web应用中的每一次信息交换都要涉及客户端和服务端。因此，Web开发技术大体上也可以被分为客户端技术和服务端技术两大类[13]。

(1)服务器技术。从功能上解释，它提供网络上其他客户机发送请求的处理，并提供响应的服务；它主要是与WEB服务器构建的一部分，用于以一为多通讯的方式，也是服务器软硬件及其他服务器构建的平台[14]。

(2)CJI(Common Gateway Interface)技术，CGI是外部扩展应用程序与服务器交互的一个标准接口。按照CGI标准编写的外部扩展应用程序可以处理客户端输入的协同工作数据，完成客户端与服务器的交互操作。这在实际应用中非常有用，如可以编写CGI外部扩展程序来访问外部数据库，客户端用户可以通过它和服务器来进行数据查询[15]。CGI一般分两种：标准CGI和缓冲CGI。所有的服务器均应支持标准CGI，按标准CGI编写的程序与具体的服务器无关。而按缓冲CGI编写的程序与www.xiexiebang.common Gateway Interface 通用网关接口）的结合体，它没有提供专门的编程语言，而是允许用户使用包括VB script，Java script等在内的脚本语言编写ASP的应用程序

[17]

。ASP的程序编写比HTML更方便、更具灵活性。它是在WEB服务器端运行后，再将运行结果以HTML格式传送至客户端的浏览器。因此，ASP比其他脚本语言要可靠。

(5)ASP.NET技术。ASP.NET不仅仅是ASP下的一个版本，而且是一种建立在通用语言上的程序构架，能被用一台WEB服务器来建立强大的WEB程序，ASP.NET提供这WEB模式开发的强大优势。

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(6)Servlet、JSP技术。由于JSP/Servlet都是基于Java的，所以它们也有Java语言的最大优点，也就是说它可以一次编写，随处运行，系统可支持多种平台，基本上可以在任意平台进行开发，且安全性也是很强大的，多样化以及功能强大促使成为它最终优势。2.6.2 Java简介

Java技术是一门编程语言，也是一个平台，它基于Java虚拟机技术，借助这个东西建立了跨平台的优势。Java编程语言与众不同之处在于：Java程序既是编译型的（转换为一种称为Java字节码的中间语言），又是解释型的（JVM对字

[18]节码进行解析和运行）。编译只进行一次，而解释在每次运行程序时都会进行。编译后的字节码采用一种针对JVM 优化过的机器码形式；解释器是JVM 的实现。

2.6.3 Java优势与特点

(1)Java语言是简单的。Java与C++极为相似，但却简单得多。高级编程语言的所有特性中，不是绝对需要的都已删去了。

(2)Java语言是一个面向对象的的语言[19]。Java是一种面向对象的编程语言。除了简单的类型，如数字和布尔算子之外，Java中的大部分都是对象。并且Java支持单继承类层次结构。这就是说，每个类一次只能继承一个别的类。有些语言允许多继承性，但这可能造成混乱，使语言不必要地复杂化。

(3)Java是静态类型的。在一个Java程序中，必须定义所用对象(数字、字符、数组等)的类型。这有助于编程人员很快发现问题，因为当程序编译时可以检测类型错误。不过，Java系统中的对象也有动态类型。要求一个对象为动态类型往往是可能的，所以编程人员写的程序可以对不同类型的对象做不同的事。

(4)Java是健全的。Java程序不可能造成计算机崩溃。Java系统仔细检测对内存的每次访问，确认它是合法的，而且不致引起任何问题[20]。不过，即使Java程序也可能有错误。如果出现某种出乎意料之事，程序不会崩溃，而把该例外抛弃。程序会发现这类例外，并加以处理。传统的程序可以访问计算机的全部内存。程序可能(无意识地)修改内存中的任何值，这就会造成问题。Java程序只能访问内存中允许它们访问的那些部分，所以Java程序不可能修改不拟修改的值。2.6.4 SQL SERVER MSSQL Server 2000 采用客户/服务器模型，即服务器来存储数据库，该服

第2章 路政管理系统的开发构架

务器可以被多台客户机进行访问，数据库应用的处理过程分布在客户机和服务器上[21],MSSQL Server2000有如下功能：

（1）Internet 集成；

SQL Server 2000 数据库引擎提供完整的XML 支持。它还具有构成最大的Web 站点的数据存储组件所需的可伸缩性、可用性和安全功能。SQL Server 2000 程序设计模型与 Windows DNA 构架集成，用以开发 Web 应用程序，并且SQL Server 2000 支持 English Query 和 Microsoft 搜索服务等功能，在Web 应用程序中包含了用户友好的查询和强大的搜索功能。

（2）可伸缩性和可用性；

同一个数据库引擎可以在不同的平台上使用，从运行 Microsoft Windows 98 的便携式电脑，到运行 Microsoft Windows 2000 数据中心版的大型多处理器服务器。SQL Server 2000 企业版支持联合服务器、索引视图和大型内存支持等功能，使其得以升级到最大 Web 站点所需的性能级别。

（3）数据库功能；

SQL Server 2000 关系数据库引擎支持当今苛刻的数据处理环境所需的功能。数据库引擎充分保护数据完整性，同时将管理上千个并发修改数据库的用户的开销减到最小。SQL Server 2000 分布式查询使您得以引用来自不同数据源的数据，就好象这些数据是 SQL Server 2000 数据库的一部分，同时分布式事务支持充分保护任何分布式数据更新的完整性[22]。复制同样使您得以维护多个数据复本，同时确保单独的数据复本保持同步。可将一组数据复制到多个移动的脱接用户，使这些用户自主地工作，然后将他们所做的修改合并回发布服务器。

（4）易于安装、部署和使用。

SQL Server 2000 中包括一系列管理和开发工具，这些工具可改进在多个站点上安装、部署、管理和使用 SQL Server 的过程。SQL Server 2000 还支持基于标准的、与 Windows DNA 集成的程序设计模型，使 SQL Server 数据库和数据仓库的使用成为生成强大的可伸缩系统的无缝部分[23]。这些功能使您得以快速交付 SQL Server 应用程序，使客户只需最少的安装和管理开销即可实现这些应用程序。

2.7本章小结

本章主要在对高速公路路政管理大量调研的基础上，分析了现有管理系统建设的现状、指出了存在的主要问题。对系统构架和数据库的应用进行了简单的介绍，分析了系统关键技术WEB技术、JAVA技术和Sqlserver数据库。

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第3章 路政管理系统的需求分析

第3章路政管理系统的需求分析

高速公路路政管理系统的前期调研分析是该系统开发的起始点，也是在开发中最主要的一个环节，只有清楚的了解了该系统需要的功能、行为、性能的前提下，通过对使用环境进行研究分析，达到问题的出处所在，并与其建立相关模型，按用户需求进行准确化、完整化规则进行解释说明，最终形成管理系统的模式，而从管理模式的分析中应用开发软件进行编程，这一系列构成了开发周期的分析阶段。

3.1系统概述

据调研分析，高速公路路政管理是按照交通厅颁布的《公路道路管理条例》执行高速公路辖区内的维修、养护、收费等任务的管理，作为高速路管理中心必须采用高效率措施对其机动车、货运车进行严格管理，保障高速公路道路畅通，同时根据现有监控措施对道路及附属公共设施进行监察管理[24]。近年来，由于科学技术的迅速发展，计算机编程系统已遍及各行各业，由于高速公路管理系统具有特殊性，为保证路政管理能高效、安全的对高速公路进行管理，满足高速公路路政管理的需求，本着认真、负责的态度，使用计算机信息技术达到该路政管理的范畴，为此决定开发此软件系统。

高速公路路政管理系统主要的核心目的就是使路政管理得到充分的发挥，对于各种违章违法案件进行收集、归档，以及对处罚收缴的罚款进行监督，从而杜绝了执法人员不秉公办事的原则，达到公平、公正的执法态度。本系统设计构思主要是想利用系统功能，便于违章违法者查询违章违法内容，从而宣传、学习相关法律知识，达到路政管理的最终目的。

高速公路路政管理系统以高速公路路政基本管理为目标，以信息管理为基础，采用成熟、先进的计算机软件开发工具和数据库技术，融入科学的人事管理思想和模式，对高速公路路政管理中的信息进行采集、储存、加工、处理和分析，使其及时准确地反映高速公路路政状况、人员分配情况、处罚情况等信息，为各层管理者提供快速准确的路政管理依据与辅助决策数据[25]。高速公路路政管理系统组织结构图见图3-1所示：

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登录界面主框架窗口系统管理处罚管理案件处理路政巡查管理清障排障管理员工管理用户管理系统帮助数据备份数据恢复数据初始化日志记录缴纳罚金处罚查询处罚明细报表案件总结部门认可领导审核条件查询巡查记录出警登记路障通知违章物登记清障值班管理清障票据管理清障装备管理新增员工员工离职员工维护员工查询新增用户删除用户用户维护用户查询 图 3-1高速公路路政管理系统组织结构图

Figure 3-1 highway road administration system organizational structure 系统从功能结构上应分为三个层面:基础数据层、业务处理层和决策支持层（1）基础数据层

基础数据层含的是变动很小的静态数据，主要有两大类，一类是员工管理基本数据，如员工姓名、性别、学历、部门、工资等；另一类系统数据，如处罚管理、案件管理、路政巡查管理、清障排障管理等。基础数据在系统初始化的时候要用到，是整个系统正常运转的基础。

（2）业务处理层

业务处理层是指路政执法人员在业务管理流程中的内容，而这些内容根据业务流程不断的更新完善，路政管理者将对其应用该系统进行更新管理，例如变更后职工数据、业绩考核数据、绩效管理数据、工资体系等，而这些更新后的数据对于管理者将清晰明确，并可根据数据内容对员工进行业务水平的提高起到决策性的作用。

（3）决策支持层

我们所说的决策支持层是通过大量的业务基础数据上而进行决策的一种手段，决策者可以通过数据的统计和分析，就能快速获得所需信息，如缴纳罚金情况、巡查情况、案件处理情况、清障排障情况等。这不仅能提高路政管理效率，而且可以随时得知最新的路政状况。

第3章 路政管理系统的需求分析

3.2业务功能需求

业务功能需求分析将是系统开发的重要环节，它取决于系统编程是否有统计分析过程，也是人机对话的重要内容，它可以是从基本的数据库进行查询，也可以是从案件受理过程中查询，但最终的目标是将分析内容进行汇整。我们常说将不安全因素发现于萌芽状态中，经常分析研究可以提早预防早期的错误，从维护、检索中找出问题所在，从而加快软件的开发率，也是改进软件质量的重中之重。

本系统在分析过程中常会出现问题，而我们首先要考虑到就是高速公路路政管理体制是否在系统中变现出来，而在实际中，欠缺的就是实际了解，在分析过程中，首先要了解该组织的系统体系结构，从而划分组织名称，并按照组织的流程划分各业务内容，在社会不断的发展中，该组织可能扩大业务范围，也可能萎缩业务范围，在这频繁的变化后，可能会引发组织本身的变化，而业务流程可能没有什么变化，本系统在开发过程中将以组织结构业务流程进行设计，避免工作人员在变换岗位后不能直接了解业务内容而浪费不必要的时间。所在在高速公路路政管理系统中要明确其行政组织构架，也要分析出业务功能为主的分级构架，高速公路路政管理部门的核心任务是:抓住高速公路路权管理，保障执法人员秉公执法过程的管理[26]。本系统业务范围主要是以辖区单位来划分。整个高速公路路政管理系统业务功能可以表述为见图3-2所示的树型结构。

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系统管理数据备份数据恢复数据初始化日志记录处罚管理缴纳罚金处罚查询处罚明细报表案件总结部门认可领导审核条件查询巡查记录出警登记路障通知违章物登记清障排障清障值班管理清障票据管理清障装备管理新增、维护、删除、查询新增、维护、删除、查询系统帮助新疆高速公路路政管理系统案件处理路政巡查员工管理用户管理系统帮助

图 3-2高速公路路政管理系统业务图

Figure 3-2 highway road administration systems business map（1）本系统路政管理数据包含本文、图像、图形。（2）及时、高效的进行操作的特点。

（3）数据库及时更新、完善，确保数据性的完整、准确。（4）数据库实行并网，通过权限实现信息共享。

（5）依照数据分布策略，对其进行分割，达到数据清晰化。（6）数据分布点之间数据应具备独立性。

（7）按期汇整节点数据，核实、审核数据的真实性，保障数据的完整性。（8）简单从优考虑数据查询状况，优化服务器响应时间。（9）定期自动数据备份，保证数据的安全性。（10）通过设置权限，优先考虑高权限程度。

根据上述路政管理系统的需求分析，本路政管理系统主要包括“系统管理”、“处罚管理”、“案件处理”、“路政巡查”、“清障排障”、“员工管理”、“用户管理”、第3章 路政管理系统的需求分析

“系统帮助等八个模块。其中处罚管理、案件处理、路政巡查、清障排障是本系统的核心。

（1）系统管理

系统管理主要包括：数据备份、数据恢复、系统初始化、日志记录。其中数据备份与恢复可以实现对该系统可以随时进行存储，以防止丢失数据，系统初始化可以对该系统还原到最初安装的状态及数据，日志记录是对用户登录上来对系统的操作进行记录，防止发送错误入侵等。

（2）处罚管理

处罚管理主要包括：缴纳罚金、处罚查询、处罚明细报表。其中缴纳罚金是对违章人员所处罚金进行录入管理。处罚查询是将已交过的罚金和未交的罚金进行区分，并可以随时查询。处罚明细报表是处罚的具体情况和罚金数进行查看打印。

（3）案件处理

案件处理主要包括:案件总结、部门认可、领导审核、条件查询。其中部门认可是对案件的处理过程是否得到部门人员的同意，并有领导审核后签字后才可以处理案件。

（4）路政巡查管理

路政巡查管理主要包括：巡查记录、出警登记、路障通知、违章物登记。其中巡查记录是根据某路段故障信息进行记录，出警登记是每个人员在出去巡查时都要进行登记包括物品登记。如果有遇到故障会随时发布便于通行。

（5）清障排障管理

清障排障管理主要包括：清障值班管理、清障票据管理、清障装备管理。其中清障票据管理是在处理故障过程中产生的费用进行录入审核后报销并打印票据留底。

（6）员工管理

员工管理主要包括：新增员工、员工离职、员工维护、员工查询。这样可以对员工进行增加，离职或调岗员工进行维护，可以查询员工的具体信息。

（7）用户管理

用户管理主要包括：新增用户、删除用户、用户维护、用户查询。可以对用户进行管理，方便整体系统的操作。

（8）系统帮助

设置一个帮助文件，帮助操作人员进行问题的解决。

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3.3系统数据与数据流程分析

3.3.1系统数据分析

信息的载体是数据，是本系统主要处理的内容，为全面的掌握资料，首先要准确的汇总、分析数据内容，是本阶段重要分析的过程，在此基础上如果出现问题，就要返回前面的业务流程中明确，在分析过程中经常出现数据缺失、运行过程不和理、处理内容存在问题，导致数据分析不彻底等问题，应及时在此过程中进行研究处理[27]。

在系统数据汇总、分析等几个步骤的前提下，要明确数据和数据流程的内容，通过调研分析、档案查询、与实际工作人员交谈等工作后，统计所要汇总的资料数据，并将这些数据分为输入、输出信息及信息处理内容，储存方式等相关类型，并将这些数据进行原材料汇总，其中可能有些陈旧、不明确直接用于本系统中的，在做系统分析进行取舍，并长期不断的补充更新。数据分析应按系统目标和流程进行，按照流程内容进行划分，并应对重点数据进行汇总分析，特征分析包括以下几方面的内容:（1）分析数据的类型内容，以及特别的要求等等。

（2）准确的数据范围，以及校验、审核系统功能都十分重要。（3）根据流程内容确定业务范围。

（4）定期、不定期了解业务量内容，明确储存量。（5）根据权限的不同，设置相应的保密措施。3.3.2系统数据流程分析

系统数据流程分析是将系统流动状态下独立变现出来，去除了组织构架、业务工作、材料等，只从数据中查实业务的数据处理情况，数据的分析包含了信息的处理、接收、储存等内容[28]，而目标就是要从中发现数据流通问题，例如数据不通、数据处理不符合内容等，而问题的发现属于原系统的杂乱，流程本身存在问题，而有些可能是数据流程内容存在误差。为避免以后问题的存在，尽可能的及早进行解决，保障新系统实现此项功能。

原系统的数据采用多层的数据流程来实现系统的功能，而有效的改善存在的问题应按照现有的业务流程进行分析，全面了解、掌握数据处理过程，编制较完善的数据流程图。

（1）高速公路路政路政管理信息系统第一层数据流程图

高速公路路政管理系统的第一层数据流程图是要概述该系统数据是否流通，第3章 路政管理系统的需求分析

以及接收、发送的方向，根据现有公路管理辖区，全疆高速公路路政系统必须有相关数据的流通。交通厅应提出高速公路相关法律法规，公路管理局、公路规划、建设和养护部门都应向公路路政管理系统提供信息的输入和输出要求[29]，具体见图3-3所示: 其他地区公路路政管理系统同一线路在其他地区的路政信息路政信息统计报告路政信息统计报表自治区交通厅、公路管理局路政工作计划安排新疆高速公路路政管理系统公路路政信息公路规划、建设、养护部门自治区交通厅、公路管理局公路规划、建设、养护情况公路规划、建设、养护部门国家、交通部以及省厅各类交通、路政法律法规路线在本区范围内的路政信息其他地区公路路政管理系统

图3-3 高速公路路政信息管理第一层DFD图

Figure3-3 highway road information management layer 1 DFD figure（2）高速公路路政管理信息系统第二层数据流程图

进一步分析高速公路路政管理信息系统的内部数据流程，将处罚管理、路政巡查管理、员工管理、清障排障、案件管理和公路业务管理这六个功能模块与外部实体之间的数据信息交流以流程图的形式表现出来。以公路业务管理为例，其DFD见图3-4所示。

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其他地区公路路政管理系统同一线路在其他地区的路政信息路政信息统计报告路政信息统计报表自治区交通厅、公路管理局自治区交通厅、公路管理局路政工作计划安排公路业务管理公路业务信息公路规划、建设、养护部门公路规划、建设、养护情况公路规划、建设、养护部门国家、交通部以及省厅各类交通、路政法律法规路线在本区范围内的路政信息其他地区公路路政管理系统

图3-4 高速公路业务管理第二层DFD图

Figure3-4 highway management second DFD figure

（3）高速公路路政管理信息系统第三层数据流程图、员工管理数据流程图，见图3-5所示。

县市分局路政部门本地路政人员管理地方人事档案人员变动情况申请自治区公路管理局人事部门人员变动情况批复路政人员人事安排全疆路政人事档案 图3-5 员工管理第三层DFD图

Figure3-5 Employee management layer 3 DFD figure

第3章 路政管理系统的需求分析

案件管理数据流程图，见图3-6所示。

县市分局路政执法部门行政执法案件处理地方执法案件档案案件处理情况上报自治区公路管理局路政部门路政案件的审查和批复全疆路政案件的统一管理全疆路政案件档案 图3-6 案件管理第三层DFD图

Figure3-6 The case management layer 3 DFD figure 3.4技术指标要求

3.4.1系统目标

本系统的最终目的是对各种违章、违法案件的资料收集、以及相关处罚罚款的管理，违章违法用户可以利用计算机网络进行实时查询，从而得到宣传和教育，同时也促使路政管理执法人员得到上级部门的认可和社会的认可。同时，决策者可以根据违章违法案件的处理上进行评定，为路政管理案卷进行有效的引入案卷号申请功能。

本系统完成后可加快提高管理案件处罚、案件分析、路政巡查以及路政清障等，确保执法工作人员实施掌握第一手资料，该系统实现了网络化管理，从管理到操作，一步一步的完成整个业务流程，使用户安全可靠地应用该系统。

高速公路路政管理系统的总体目标是:实现公路路政管理的计算机化，利用网络集成管理各辖区和各个业务部门之间的信息，普及执法管理准确化、公开化、效率化、规范化，运用计算机网络实现管理的智能化，从而也有力为决策者提供了决策的帮助。

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本系统的核心目标可以分解以下几个分目标，可表述为以下几点：（1）实现高速公路路政管理数据的统一性、完整性、模块性。（2）达到区域与总体信息的共享性。

（3）提高、改善信息资源管理库，有效的提高管理能力。（4）创新争优，紧随现代化步伐，使其管理水平得到提高。（5）服务于社会、服务于群众、服务于管理部门。

（6）加强路政业务人员素质的提高，及时有效的处理业务办事效率。（7）自动统计、分析报表，实时归档分类，减少工作人员工作强度。系统的总体目标在功能上进行划分，主要划分如下内容：

（1）系统管理：根据高速公路路政管理系统的综合功能进行管理，包含定期不定期进行数据备份。对系统出现错误的时候重新进行数据导出恢复，并记录权限操作人员操作内容进行登记，以便整体进行管理。

（2）处罚管理：根据本系统权限进行划分，并设置下级用户，下级用户负责收取罚金，并对罚金进行登记，而高级权限操作者可依据相关处罚条例向有关部门上缴罚金，从而实现分隔管理，杜绝公款私用等现象的发生。

（3）路政巡查：高速公路路政执法人员根据监控情况，及时了解道路障碍物及损毁路产现象进行第一时间的处理，并对清障、排障地点、时间、内容进行有序的登记。路政执法人员在处理的过程中，可使用移动通讯设施进行实时处理，对于路面破损或障碍物阻拦，可及时与养护部门联系，逐而形成工作链，达到不同工种工作人员的紧密联系，将隐患处于最小程度的解决。

（4）清障排障：路政执法人员在高速道路巡查过程中，如发现辖区内有障碍物影响道路交通，可第一时间用移动通讯设备告知管理部门，管理部门可根据巡查时间、路段、障碍物名称经系统进行相关部门的告知，并将此信息共享化，带相关部门清理后进行系统反馈。

（5）员工管理:根据路政管理部门的流程，对在岗员工进行身份识别，主要通过照片、性别、职务、电话、住址等，同时还可方便后勤人员统一发放劳动保险用品。

（6）机构管理:根据全国、全疆、市、县的分级管理机构，明确分级管理领导，统一录入相关资料，便于沟通和联系。

（7）本系统人机对话界面舒适，操作简单，便于操作人员操作。（8）本系统通过计算机网络，确保数据库实时更新、完善，达到路政管理系统的准确性。

第3章 路政管理系统的需求分析

3.4.2性能要求

高速公路路政管理系统设计的目标任务是在总体管理分析中列出分项系统内容需求，达到专业化，才是构造系统的主体，本系统在开发过程中，应注意一下几点：系统的运行主要取决于数据输入、导出的流动性，在用户端需查询数据库时，应确保数据库准确无误的进行导出流程，如果数据库导出数据较慢，影响用户端使用，必然影响用户使用时间；数据库数据备份过程中，要指明路径，确保存储量能适合该系统的正常运行，避免数据丢失、错误。维吾尔自治区高速公路路政管理系统处理的数据流量较大，如若数据库设计不完善，将导致大部分数据无法保存或丢失，服务器的配置也是非常重要的。

(1)可靠性

路政管理系统的可靠性是在没有人为破坏的前提下，或网络黑客的攻击时，该系统的服务器不会出现数据丢失或系统崩溃，必须具备较好的系统备份程序。同时要求该系统有较强的防护措施。在系统完善后，会对各部门进行权限划分，对于操作者权限的使用管理，一般会在程序的使用权、基表的操作和管理业务上进行控制。

本系统在使用过程中，需用户名和密码，未经登记在案的或越权登录的用户，本系统是不予受理的，决策者在分配操作者权限的同时，会按各部门、各业务内容进行划分，每个业务工作人员都有不用的登录名，权限也与此不同。

本系统在基表的操作的过程中，权限也是不同的，决策者只能对该业务流程操作者进行授权，一般用户只能进行简单的查询操作，根据不同的保密措施，任何人无权进行查询及更改、删除（除高级权限管理者之外）。

在授权过程后，路政业务操作者根据流程内容不同可将各种原始数据录入数据库，并安排专业人员进行数据库管理和维护，如需打印或主管领导签字认可的各种票据，需经该业务操作者导出数据库后在予打印。本系统在试用调试阶段会出现各类异常错误，只有根据业务流程不断的完善，才能及早进行有效的处理。

高速公路路政管理系统导入数据库内容较多，并且比较重要，内容较为复杂，在保障系统出现问题时能及时恢复到初始界面，防止误操作导致的数据丢失，即要求该系统有完善的处理能力。其次，本系统需要较强的纠错判断能力，对于操作者不正当的操作进行有效的提示，并准许操作者修改后进行录入，防止数据丢失、破坏。

(2)可操作性

本系统需有一个舒适的界面，用户能简明清楚知道用户界面里的各类操作内容，达到用户清楚明白，在使用过程中应提示简单的信息对话框，防止操作者误

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操作而浪费时间，在程序运行过程中，需提示系统的运行。在操作者试图越权操作时，该系统应及时做出警告对话框，提示用户错误内容，如用户执意越权进入该系统，本系统应在客户端设置关机时间，以防止保密程序的外泄。

(3)可维护性

系统开发的经过是一个逐渐完善的过程，系统的分析、设计、实现、运行的过程是从实践中进行检验，而从中出现的问题是开发者应及时解决的动力，系统维护包含的意义是外部服务器维护和软件自身维护，只有两者完善后，数据的统一和正确性才能得到保障，操作者才能高效的完成业务相关内容。

为了保障系统的高效率，可采纳以下几点措施:(1)使用模块化系统程序，单独设立模块，系统的各分类功能均有一个模块承担，功能模块之间的组合，尽量简单，独立，确保模块如出现问题不会对别的模块产生影响，同时要确保该模块的灵活。

(2)采纳框架化程序设计，加强程序的可塑性，简明详细的编写系统源程序，便于差错进行改正。

(3)高速公路路政信息管理统一化、规范化

为确保该系统的信息数据共享，需按统一的数据格式进行编写，保障路政业务工作内容准确化、统一化、规范化，并按国家最新颁布的编号、编码进行分类引用。

3.5本章小结

本章主要介绍了系统的设计目标，阐述了系统的功能模块及展示了系统的结构图。分析了高速公路综合管理信息平台应具备的具体业务功能，由于高速公路本身的属于一个信息事务，因而其管理需求也是在不断的变化，因此对这些功能的设计主要是从通用性、实用性和适用性方面予以考虑。这些业务功能具有一定的独立性，集合在一起又形成一个有机的整体，从而提高系统的数据的利用。

第4章 路政管理系统的总体设计

第4章路政管理系统的设计与关键技术分析

4.1系统用例图

用例模型的捕获和记录的是系统的用例和参与者以及它们之间的各种关系。用例模型的提出对于软件开发方法的研究具有重要的意义。在实践当中，分析典型用例是开发者准确迅速了解获取用户要求和相关概念的最常用也是最有效的方法，是用户和开发者一起深入剖析系统功能的起点。根据上一章的需求分析，利用UML的建模标准分别建立系统的包图和用例图，以下见图4-1所示路政管理系统用例的组织—包图。

处罚管理模块路政巡查模块案件处理模块系统信息管理模块清障排障模块数据查询模块公用数据模块

图4-1 路政管理系统包图

Figure 4-1 Highway management featuring figure 4.1.1处罚管理模块用例图

处罚管理主要包括：缴纳罚金、处罚查询、处罚明细报表。其中缴纳罚金是对违章人员所处罚金进行录入管理。处罚查询是将已交过的罚金和未交的罚金进行区分，并可以随时查询。处罚明细报表是处罚的具体情况和罚金数进行查看打印。见图4-2所示处罚管理模块用例图。

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登录缴纳罚金录入extendsextendsextends修改罚金extends处罚管理extends罚金报表打印处罚金查询extendsextendsextends系统管理员处罚明细报表生成操作员

图4-2处罚管理模块的用例图

Figure 4-2 Punishment management module of use case diagram 4.1.2案件处理模块用例图

案件处理主要包括:案件总结、部门认可、领导审核、条件查询。其中部门认可是对案件的处理过程是否得到部门人员的同意，并有领导审核后签字后才可以处理案件。见图4-3所示案件处理模块用例图。

案件总结案件录入extendsextendsextends案件审核extends案件处理管理UsersUsers案件查询UsersUsers案件撤销extends领导extendsextendsUsers管理员部门认可操作员

图4-3案件处理模块的用例图

Figure 4-3The case processing modules of use case diagram 4.1.3路政巡查模块用例图

路政巡查管理主要包括：巡查记录、出警登记、路障通知、违章物登记。其中巡查记录是根据某路段故障信息进行记录，出警登记是每个人员在出去巡查时

第4章 路政管理系统的总体设计

都要进行登记包括物品登记。如果有遇到故障会随时发布便于通行。见图4-4所示路政巡查用例图。

路段巡查登记路障通知extendsextendsextendsusers障碍物登记extends路政巡查管理extendsextends巡查记录usersextends出警登记装备登记users管理员usersusers操作员users巡查查询巡查人员

图4-4路政巡查模块的用例图

Figure 4-4Highways patrolled modules of the use case diagram 4.1.4清障排障模块用例图

清障排障管理主要包括：清障值班管理、清障票据管理、清障装备管理。其中清障票据管理是在处理故障过程中产生的费用进行录入审核后报销并打印票据留底。见图4-5所示清障排障模块用例图。

清障排障装备录入清障排障值班人员extends清障排障票据录入extends清障排障管理操作员extendsextendsusers清障排障票据打印extendsextends清障排障查询管理员

图4-5清障排障模块的用例图

Figure 4-5 Intelligent troubleshooting module of use case diagram

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4.2 系统总体设计

基于JAVA平台的高速公路路政管理信息系统采用三层体系结构，完善了两层体系结构中的缺陷。在原来我们所使用的三部分构架中，其中间的应用逻辑部分是独立产生的，而应用逻辑构架是在客户构架与储存构架之间，首先客户部分构架采用WEB浏览器经过服务器对客户构架进行使用，使用户简便准确的使用，其次，在储存部分构架中采用SQL Server2000数据库，在上章已经介绍了它的使用优点，能快速、简单的编制开发相应的功能模块，最后客户构架与储存构架紧密联合的就使用应用逻辑构架。在这种构架下，客户构架属于最底层，而应用逻辑构架属于应用服务器，它可以用逻辑的方法进行分布，由于该逻辑构架属于独立的，它可以在每个分布部署上进行优化和维护。4.2.1系统网络构架

系统网络构架在开发过程中试图采用B／S与的模式，即浏览器／服务器、在开发中可以利用浏览器／服务器进行跨平台的用法可以充分的提高本系统的处理能力及查询能力[30]。势必增强系统的安全性和保密性。

由于本系统在硬件、软件的技术是比较完善、成熟的，因此在技术成熟的基础上开发高速公路路政业务管理系统是值得关注的，为此要保证该系统安全性、保密性，必须进行系统的分析，其网络结构见图4-6所示：

第4章 路政管理系统的总体设计

远程客户机远程客户机本地客户机B/SInternet新疆高速公路路政管理WEB服务器Sql Server服务器

图4-6 网络结构

Figure 4-6 The network structure 高速公路路政管理系统是一个较复杂的信息系统，本系统在使用过程中各项模块要求高，为此采用J2EE在JAVA2的基础上进行分化解决开发难题，而本系统难点在于如何解决系统部署和管理问题的构架结构，作为J2EE与其他开发软件相比，优势如下[31]：

（1）J2EE广泛性得到认可，由于J2EE普遍得到了广大应用商的支持，也有很多开发软件工作者把重心移到J2EE上进行开发，因此，选择J2EE作为本系统的开发软件是具有远期构思的。

（2）J2EE软件在使用上有较好的移植性，即可以将信息保留，又可以根据系统应用的变化进行变化，它的可扩展性是值得关注的。

（3）J2EE软件简单，使开发者在最短的时间内进行软件编程。（4）J2EE可以将多种终端设备进行支持，计算方式也比较广泛。（5）操作简易，容易理解。在J2EE上开发高速公路路政管理系统，是将业务数据的导出、导入与业务逻辑进行分割，可以通过软件内EJB进行分解，分解后相关处罚管理、路政巡查管理及案件处理等相应功能之间可以相互配合，即可以解决系统的安全性，又可以保证该系统的可靠性、扩展性、植入性，使其该系统稳定安全运行。为此，根据对高速公路路政管理系统的分析，可以划分高速公路路政管理系统的构架，见图4-7所示。

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WEB浏览器客户层用户信息数据新疆高速公路路政管理系统JAVA应用程序J2EE应用服务器WEB存源JSP servktRMIRMI处罚管理路障巡查管理应用服务器处罚管理处罚管理出警登记JCA违章物登记JTAJNDIJMSJDBC数据仓库各类数据仓库现有系统余留系统

图4-7 实现原理 Figure 4-7 realizing principle 4.2.2系统总体构架

根据JAVA平台网络上构建的高速公路路政管理系统，在总体构架上做出如下设计：

经过调研分析我们将服务器用户访问系统分为三种访问形式，即：管理员、操作员、审核员用户，该系统只有管理员可以对高速公路路政相关业务管理进行管理，比如处罚管理、员工管理、清障排障管理等。而操作员在该系统授权后只能对处罚、案件、路政巡查、进行管理操作。则审核员最终功能是对处罚、案件、故障清除进行审核管理。本系统只有管理员进行授权后才能实行相对应的操作，在进入该系统前，必须用户名与密码正确才能进入界面管理。

上述三种类别用户可以拥有自己的操作权限，并根据操作权限划分模块，而每个操作模块都可以进行单独实现该模块的功能，可以在整个系统操作中相互配合运行。下面简洁的介绍各模块的主要功能：

（1）审核员管理模块

系统审核员模块由本系统管理员授权进行添加的，授权后审核员可以根据实际的情况进行更改用户名密码，但不能更改用户名，审核员主要通过本系统对处理、案件、故障清除内容进行审核。

第4章 路政管理系统的总体设计

（2）操作员管理模块

系统操作员模块是由本系统管理员授权进行添加的，授权后操作可以对本系统处罚、案件、路政巡查、清障排障管理进行添加和删除功能，该用户可以更改密码，但用户名不能进行更改。

（3）处罚管理模块

根据操作员对缴纳罚金进行录入后，可以针对此类信息进行查询，供相关部门、用户能及时了解处罚信息内容，并可以进行打印，以备留档管理。

（4）案件处理管理模块

在路政管理工作中对案件进行总结，并将总结内容公布，经过相关上级部门审核后可以进行案件详细查询。

（5）路政巡查管理模块

根据路政执法人员对巡查过程中存在的违章违法案件进行记录，并可以了解执法人员出警、清障、执法等相关时间、内容。操作者在案件处理中可以进行添加和删除操作等。

（6）清障排障管理模块

根据执法人员在巡查过程中发现的问题向该部门进行通知，而清障、排障管理模块就可以按时间、地点、内容进行系统添加、删除，以保障高速公路道路畅通。

根据前面的系统功能分析，整个系统的模块结构见图2-1所示。

4.3系统环境

4.3.1运行环境选择

（1）服务器

服务器选用Windows2003 Server操作系统。它提供了更可靠、更好的扩展性和更易管理的网络、Internet Information Services、应用程序、通讯以及其他服务。

（2）浏览器

Web服务的客户端浏览程序。可向Web服务器发送各种请求，并对从服务器发来的超文本信息和各种多媒体数据格式进行解释、显示和播放。可以在任何一个操作系统上运行。

（3）数据库服务器

数据库服务器采用Microsoft SQL Server 2000，它是运行在Windows操作系

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统平台上的一个高性能数据库管理系统，基于多线程的客户/服务器体系结构，这一点与多进程的客户/服务器数据库管理系统不同，启动服务时，仅启动一个进程，而对用户请求，是以线程方式响应，这种结构需要的资源比多进程系统少得多。通过JDBC技术来实现数据库操作。4.3.2系统开发环境选择

(1)符合各种主流的技术标准。(2)符合管理信息化的整体技术战略。(3)符合未来技术的发展方向。(4)满足开放性、可扩充性的要求。(5)与现有的应用系统具有良好的兼容性。(6)与最终的应用环境尽量一致。4.3.3系统开发工具选择

MyEclipse企业级工作平台（MyEclipse Enterprise Workbench，简称MyEclipse）是对Eclipse IDE的扩展，利用它我们可以在数据库和JavaEE的开发、发布，以及应用程序服务器的整合方面极大的提高工作效率。它是功能丰富的JavaEE集成开发环境，包括了完备的编码、调试、测试和发布功能，完整支持HTML, Struts, JSF, CSS, Javascript, SQL, Hibernate。

4.4 数据库的设计

4.4.1.数据库设计原则

为保障本系统数据库的各项功能能一一展现，现将数据库设计理念叙述如下：

（1）可扩展性，本系统在加载信息数据后，可以持续性的与用户各系统功能进行较好的兼容，使其系统运行正常。

（2）标准性，系统数据的导出、导入均按规则进行约束，不容纳不符合的元素进入系统数据库，传输上不受任何系统数据进行干扰。

（3）稳定纠错性，系统的技术采用尽量考虑到先进性和稳定性的结合，当两者不可调和时，则优先考虑软件的可靠和容错能力。

（4）简单性，该系统是由许多不同的子功能系统进行相互工作的，而为了使系统能高效率运行，在开发阶段将统一使用DBMS进行开发。

第4章 路政管理系统的总体设计

（5）兼容性，根据系统不同的应用模块，而系统总体将满足各用户申请要求，在处理好用户申请外，子系统将可以进行分析。

（6）理解性，系统开发后，数据的构架可以向用户进行透明化，而操作界面是以路政系统相匹配的，这样可以让使用者极快的理解和使用。

（7）维护性，管理员可以根据数据库留有的接口进行数据授权，并可以将数据库内各业务类数据进行有效的保存，并可以在系统出现问题后进行恢复处理。

4.4.2数据库体系结构

本系统数据库构架的设计，主要是正确的把握后期技术的发展，在开发过程中减少或避免不必要的系统开发风险，而在采用成熟的技术时最大量的提高系统的运行率和时效率，是为本系统开发减少投资的可靠保障。

从数据库机构来看，需要多方面的素材，比如系统的目的、系统构架、系统分布、数据流通能力、系统分析判断能力等都是系统性能的保障。经调研，国内大多省市路政管理系统的信息处理量非常大，都按统一的系统构架进行划分，从而体现了数据库开放性，可以从网络构架中明确、快速的进行调阅，以适应服务器离散分布的物理环境。

可以简单的说系统多层构架就是原先C/S的扩展，多层构架中尤为使用最多的就是三层结构，即：表述逻辑层、业务逻辑层和数据逻辑层（客户层、应用服务器层、后台数据库层），而从三层结构理解中，表述逻辑层和业务逻辑层实际上就是用户客户端部分，三层结构可以表述如下：

(1)数据库逻辑层是系统对人为创建的，比如创建、删除、检索、排序等部件组成，而这些部件与储存部件相互兼容，使其数据透明。

(2)业务逻辑层是系统各项业务内容规定的规则而产生的，而业务规则只限于业务逻辑层内，其他工作层是没有的，业务逻辑层作为服务供应给其它部件，同时这一层服务器是具备多线程的，可以提供多客户机进行访问、处理。

(3)客户端是进入系统的重要组成构件，是系统人工对话的组成部分，客户端是经过向服务器提出申请后进行界面反映的一种方式，而由应用服务器作相应的控制。见图4-8所示。

北京工业大学工程硕士学位论文

工作站工作站工作站工作站本地服务器本地服务器本地服务器本地服务器其它工作站1应用服务器复制（订阅、发布、分发）其它工作站2存取机制、并发控制中心数据库服务器其它工作站3

图4-8三层式数据库结构体系 Figure 4-8 Three-tier database structure 对高速公路路政管理系统而言，系统将使用三层机构的数据库模式，可以将各地州中心管理部门进行数据共享，并进行统一管理，而这项功能是通过管理数据库进行复制后产生的，并实现定制、分发、发布。当地州、县市服务器进行数据变更时，由各地州将信息进行发布，并由中心管理部门进行接收，统一将服务器进行变更，这样即可以统一各地州数据库数据又可以使数据库中的数据进行同步操作。

高速公路路政管理系统本质属于信息管理系统，而管理的核心问题就是如何让使用者能快速使用和操作。高速公路路政管理系统在采用三层机构构架中数据储存、逻辑、界面表述层，而这三层均有数据库有关，储存层就是数据库自身，逻辑层则是在客户端发出信息进行分析判断的数据，界面表述层也可以说就是客户使用操作的系统界面。对这个系统而言，数据库开发是整个系统的基础，是技术体现的过程，数据库设计的是否准确、全面、合理、是否可以实现路政业务各项功能的实现是重要的一个过程，在设计过程中，数据库出现问题，将使后续各项功能无法正常使用，因此系统必须针对SQL Server2000编程时采用规范化编写[32]。

系统的数据库如果设计非常合理，则将会影响到高速公路路政路政管理信息系统的使用。主要表现在以下方面：

（1）信息的搜索，各类用户无法从单个数据库中查询信息，这意味着系统将无法快速进行反馈，导致系统运行迟缓。

第4章 路政管理系统的总体设计

（2）确保编写数据规范、标准化。数据构架设计应遵守国家和路政系统标准，编码的应用应得到认可。

（3）在编程软件下设计数据库内容时，应尽量减少储存空间，解决数据一致性的问题，还要考虑如何提高运行速度降低开发难度。

（4）数据库的容量，考虑到路政行业信息量大的因素，如何将这个信息量进行历史数据的输入，保障数据库的容量。

（5）如何确保数据的完整和正确。在高速公路路政路政管理信息系统中，许多客户端共享服务器数据库，由于同时发送操作请求，可能会对数据的一致性产生影响，为此要保障数据的正确性和完整性问题。

（6）安全数据的保密机制，服务器数据库需特定的授权者有着保密要求，为此，安全机构的保障是必然因素之一。

服务器数据库要定期不定期的进行维护，维护数据完整性，它主要包含了逻辑结构和物理结构两部分。

本系统数据逻辑构思是指数据的名称、标识及每个记录、处罚、长度之间的相互连接关系，下面给出系统所使用的主要表之间的关系图，见图4-9所示：

审核员处罚管理案件处理用户员工路政巡查清障排障操作员管理员

图4-9系统数据结构关系图 Figure 4-9 System data structure 数据库的逻辑设计是将数据的概念结构转换为SQL Server2000数据库系统的实际模型[33]，从而得到数据库的逻辑结构，以便在数据库中建立结构。

本系统中的所有表均保存于数据库roadmanage，主要包括处罚管理信息表、案件处理信息表、员工管理信息表、路政巡查管理信息表、清障排障管理信息表用户管理信息表等，在处理时可能还会产生临时表。

处罚管理信息表punishment；记录处罚的相关信息，其中punishmentid为主键，用于存放罚金ID。具体结构见表4-10所示：

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字段punishmentidpunishmentnamepunishmentpricepunishmentpersonpunishmentsexpunishmentsfzpunishmentcarmumpunishmentdatepunishmentbcpunishmentslr数据类型Bigintvarcharintvarcharvarcharbigintbigintdatetextvarchar长度825510104208名称处罚金ID处罚名称处罚金额处罚人处罚人性别处罚人身份证号处罚人车牌号处罚日期处罚原因10受理人

表4-10处罚管理信息表

Table 4-10 Punishment information management 案件处理信息表caseinfo；记录案件处理相关信息，其中caseid为主键，用于存放案件处理编号。具体结构见表4-11所示：

字段caseidcasenamecasejdcasepersoncaseaddresscasetypecasecarnumcasetdatecasebccaseslr数据类型Bigintvarcharintvarcharvarcharbigintbigintdatetextvarchar25510长度825510104208名称案件处理编号案件处理名称案件处理进度案件处理人案件处理地点案件类型案件处理中车牌号案件处理日期案件处理原因受理人

表4-11案件处理信息表

Table4-11 Case processing information table 员工管理信息表employees；记录员工处理相关信息，其中employeesid为主键，用于存放员工编号。具体结构见表4-12所示：

第4章 路政管理系统的总体设计

字段employeesidemployeesnameemployeesageemployeessexemployeesbmemployeesaddressemployeestelemployeesdateemployeesotheremployeesslr数据类型Bigintvarcharintvarcharvarcharbigintbigintdatetextvarchar长度825510104208名称员工编号员工名称员工年龄员工性别员工工作部门员工地址员工联系电话员工进单位日期25510员工其他信息审核人

表4-12 员工管理信息表

Table4-12 Employee management information table 路政巡查管理信息表patrol；记录路政巡查过程中处理相关信息，其中patrolid为主键，用于存放巡查编号。具体结构见表4-13所示：

字段patrolidpatrolnamepatrolldpatrolcamumpatroldatepatrolafdwpatroltel数据类型Bigintvarcharvarcharbigintdatevarcharbigint2015长度82551010名称巡查编号巡查人员巡查路段巡查使用车辆号码巡查时间巡查附带物巡查人员联系电话

表4-13 路政巡查管理信息表

Table4-13 Highway patrol management information table 清障排障管理信息表intelligent；记录清障过程中处理相关信息，其中intelligentid为主。具体结构见表4-14所示：

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字段intelligentidintelligentnameintelligentldintelligentcamumintelligentdateintelligentfdwintelligenttelintelligentpriceintelligentbcintelligentslr数据类型Bigintvarcharvarcharbigintdatevarcharbigintinttextvarchar长度82551010名称清障编号清障人员清障路段清障使用车辆号码清障时间20151025510清障附带物清障人员联系电话清障费用故障原因审核人

表4-14 清障排障管理信息表

Table4-14 Intelligent troubleshooting information management 用户管理信息表job；记录用户管理员信息，其中jobid为主键，用于存放管理员ID。具体结构见表4-15所示：

字段jobidjobnamejobusernamejobpasswordjobdatejobflag数据类型Bigintvarcharvarcharvarchardatevarchar20长度82551050名称用户ID用户名称用户登录名用户登录密码用户登录时间用户权限

表4-15 用户管理信息表

Table4-15 User management information table 本系统使用SQL Server2000数据库作为后台，通过JDBC接口来访问数据库。一般编写数据库连接的方式是在程序需要请求数据库时直接连接，这样操作存在一个问题，就是用户频繁地请求连接，降低了数据库的使用效率，在大用户量的情况下，还容易造成排队赌塞得情况[34]。为了解决这个问题，因此系统使用了Tomcat的数据库连接池。

Tomcat数据库连接池的配置

启动Tomcat打开IE在地址栏输入http://localhost:81/login/index.jsp，则进入Tomcat的管理界面；点击右边的Data Sources在右上角的下拉菜单中选择create New Data Sources在下边的输入框中输入需要的配置信息。还要下载安装SQL 2k SP4补丁。

配置环境变量，具体如下：