第一篇：高速公路機電工程中小CCTV系統(tǒng)的設計與選型

高速公路機電工程中小CCTV系統(tǒng)的設計與選型

山西省自動化研究所

張國華

高速公路機電工程一般分為三大系統(tǒng)：收費系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)。在收費系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)中，一個重要的組成部分便是閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)。習慣上，我們把收費系統(tǒng)中的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)稱為小CCTV系統(tǒng)。

小CCTV系統(tǒng)主要是應用一系列攝像、錄像及控制設備，實現(xiàn)對收費亭內(nèi)、收費車道、收費廣場及收費站監(jiān)控樓內(nèi)一些重要場所進行實時監(jiān)視、記錄，幫助收費站工作人員進行日常的收費工作，并提供核查的依據(jù)，以輔助管理、杜絕舞弊。隨著閉路電視監(jiān)控技術的不斷發(fā)展和在高速公路機電工程中使用的日益成熟，小CCTV系統(tǒng)不僅在監(jiān)視、記錄、核查收費交易情況等方面更加強大和完善，也逐漸成為輔助收費人員進行收費操作的工具。同時，不斷提高的視頻存儲技術，也使得記錄的視頻數(shù)據(jù)不僅僅被用在高速公路核查方面，更為諸如公安等部門跟蹤、稽查目標車輛提供了有力的幫助。

小CCTV系統(tǒng)的設計與選型合理與否，直接關系到高速公路收費系統(tǒng)的整體性能。小CCTV系統(tǒng)主要由前端設備、傳輸部分、監(jiān)視記錄及控制設備三大部分構(gòu)成。

前端設備

前端設備主要包括：攝像機、鏡頭、云臺、解碼器、防護罩、輔助光源等。不同的位置、不同的功能需求，設備的使用情況也隨之不同。

? 亭內(nèi)攝像

收費亭內(nèi)安裝攝像機是為了監(jiān)視收費員的操作過程以及收費亭內(nèi)的異常情況，確保收費秩序及收費員的安全。亭內(nèi)攝像機一般選用半球形攝像機，它成本比槍機低，安裝簡便，體積小，多為直流供電，配以3.6mm或4mm左右的自動光圈鏡頭，攝像機的視角可覆蓋收費員工作臺、工作窗口及部分亭內(nèi)空間等主要區(qū)域，完全可以滿足亭內(nèi)攝像的需要。如希望圖像的清晰度更高，如470線以上，且對成本控制要求不高時，也可采用槍機，配以4mm自動光圈鏡頭。如特別要求對收費員手中現(xiàn)金或票據(jù)清晰可辨，鏡頭也可選用6mm左右的，但這樣一來，視野范圍會較小。具體情況可根據(jù)實際應用中不同要求配置。由于收費亭內(nèi)光線雖然比較良好，但一天需24小時工作，光線明暗會有明顯變化，故亭內(nèi)攝像機的鏡頭均采用自動光圈型，但攝像機的照度可不過分要求。收費亭內(nèi)一般配有空調(diào)，所以對攝像機的溫度要求不高，使用槍機時加 配普通防護罩以防塵即可，無需風扇或加熱器件。亭內(nèi)攝像機多采用彩色攝像機。

? 車道攝像

車道攝像機在小CCTV系統(tǒng)的前端設備中，是較為重要的部分。這是由于它的視角覆蓋收費車道的主要區(qū)域，是上級監(jiān)控、記錄的重要視頻數(shù)據(jù)來源，也是進行車道圖像抓拍、車牌自動識別、收費員輔助操作、交易數(shù)據(jù)保存等工作的重要設備。

車道攝像機的選擇應結(jié)合其應用方案進行。根據(jù)功能要求的不同，車道攝像機安裝的位置也不相同，大致分為兩種。

一種情況下，車道攝像機安裝在收費島尾部距離收費亭較遠的位置，約6m或更遠，位于自動欄桿后方。攝像機安裝高度也較高，約2m左右。這種安裝方式，是為了使車道攝像機攝取的圖像覆蓋交易車輛的整個車頭部分，同時兼顧自動欄桿的起落動作。這樣可清晰辨別車型，不足之處在于難以看清車牌號。這種安裝方式，常常在比較重視車型的情況下使用。相應地，抓拍的車道圖片或記錄的圖像疊加收費數(shù)據(jù)（包括車型判別信息）后，核查人員可以方便地知道是否有車輛分類不符的操作，從而控制收費員利用分類不符進行作弊。此種方案采用的攝像機一般為1/2″或1/3″彩色或黑白槍機，配8mm-12mm自動光圈鏡頭。車道攝像機的參數(shù)要求較高，選擇時著重考慮信噪比、清晰度、照度，特殊地域應考慮溫濕度要求。信噪比一般應大于46dB，清晰度大于470線。照度應在1lux以下并盡量低，因為收費大棚夜晚的燈光亮度一般不足以滿足攝像機的需要，所以夜晚時車道攝像機攝取的圖像質(zhì)量會受到很大影響。選擇黑白攝像機、加裝輔助光源、選擇超低照度攝像機等措施可以使情況有所改善。

另一種方案，車道攝像機安裝在收費島尾部距離收費亭較近的位置，約3m左右，位于自動欄桿與收費亭之間，高度也降為1m左右或更低。這種安裝方式，是為了清晰地攝取車牌，使得監(jiān)控室值班人員能從監(jiān)視器上清楚地辨認車牌號，錄像核查時也可方便地核查車牌。目前，國內(nèi)高速公路收費系統(tǒng)避免司機通過換IC卡或紙票作弊的一個常用辦法，就是在IC卡內(nèi)或紙票上記錄車號。這種車道攝像機的安裝方式，為記錄并核查車號提供了有力的幫助。同時，在收費員顯示器上開窗口顯示車道攝像機信號，可以幫助收費員識別車牌號，而不必在惡劣的外部環(huán)境下將頭探出窗外，既簡單又安全。在車牌自動識別系統(tǒng)中，這種安裝方式被廣泛使用。這時的車道攝像機的選擇，除CCD器件、照度、信噪比、清晰度等方面與前一種方案類似外，還應特別注意幾點。一是鏡頭的選擇，根據(jù)攝像機的安裝位置，一般選擇6mm-8mm左右的鏡頭。由于攝像機距離交易車輛較近，鏡頭焦距過大，會使視角范圍太小，而交易車輛的車牌位置則因車型或車牌安裝位 2 置的不同有一定差異，視角范圍小將導致某些車輛的車牌處于視野以外。鏡頭焦距過小，視野范圍大了，車牌卻可能看不清。這是一對矛盾，在實際的工程安裝調(diào)試中經(jīng)常會遇到，合理的設計方案是解決問題的關鍵。一個簡便有效的辦法是選用變焦鏡頭，如3.5-8mm、4-10mm鏡頭，成本相對定焦鏡頭不會有太大提高，安裝調(diào)試中卻可以減少很多的麻煩。這種方案下，車道攝像機安裝位置較低，攝像機與路面夾角較小，在太陽高度較低情況下，根據(jù)車道方向的不同，會出現(xiàn)不同程度的逆光影響，必要時可選擇啟動逆光補償功能。

車道攝像機工作環(huán)境較亭內(nèi)惡劣，易受室外自然環(huán)境的影響，所以車道攝像機應加裝室外型防護罩，內(nèi)配加熱器件及風扇。車道攝像機的供電方式選擇交直流均可。

? 廣場攝像

在收費廣場的單側(cè)或兩側(cè)，通常會安裝廣場攝像裝置，用來對收費廣場的總體情況進行監(jiān)視或記錄，并利用其云臺、可變鏡頭對收費廣場特殊情況進行跟蹤。廣場攝像機一般安裝在距離收費車道50m左右，高度為6-12m的水泥桿或金屬立桿上。廣場攝像機一般選用兩種設備，一是槍機+全天候室外防護罩+全方位云臺+解碼器，另一種是一體化球形攝像機。

對于前一種選擇而言，成本控制方面較有優(yōu)勢，可根據(jù)需要及財力選用不同組件，但是在設備的選擇上，要注意的方面較多。首先，每一組件的性能及參數(shù)都應有所考慮；其次，各組件之間的兼容性也十分重要。對于攝像機，選擇上與車道攝像機類似，只是在供電方式上，建議選用220V AC供電。因為廣場攝像機一般利用收費廣場或邊道的配電箱進行供電，距離較遠，壓降因素應該考慮。廣場攝像機的鏡頭一般配8-80mm、10-200mm左右電動三可變鏡頭。由于不同變焦范圍的鏡頭價格差異也較大，所以選擇時應綜合考慮功能要求及價格。廣場攝像機的云臺選擇上主要考慮幾個因素，一是水平、垂直轉(zhuǎn)動范圍，二是轉(zhuǎn)速，三是控制電壓。廣場攝像機的云臺要求是全方位的，即水平轉(zhuǎn)動范圍0-355o以上，垂直轉(zhuǎn)動范圍0-90o。一般情況下，普通轉(zhuǎn)速的云臺即可滿足的工作需要。云臺控制電壓多為兩種，一種是220V AC，一種是24V AC，選擇時應注意與解碼器的云臺控制電壓匹配。廣場攝像機的工作環(huán)境最為惡劣，風吹、日曬、雨淋、雷電，所以廣場攝像機不僅要有可靠的避雷措施，還應配有全天候室外防護罩。防護罩應裝有加熱器件、風扇及雨刷，以確保廣場攝像機在各種條件下正常工作。防護罩的控制電壓也應結(jié)合解碼器進行選擇。解碼器是實現(xiàn)收費站監(jiān)控室控制設備對廣場攝像機、云臺等進行控制的中間設備。它接收上級控制設備下傳的控制指令，將它們轉(zhuǎn)變?yōu)橐幌盗械目刂菩盘栞敵龅皆婆_、鏡頭等單元，實現(xiàn)各種預期動作，如云臺轉(zhuǎn)動、鏡頭變焦等。目前的解碼器控制方式有兩種，一種是專用線路控制，一種是同軸視控，具體選擇應結(jié)合監(jiān)控室控制設備進行，確保信號兼容。專用線 3 路控制需要在監(jiān)控室控制設備與解碼器間提供專門的線纜，通信協(xié)議多為RS485。同軸視控則利用廣場攝像機視頻信號上傳使用的同軸電纜進行反向控制信號傳輸。在這種控制方式下，應注意中間設備的選擇，如加裝視頻分配器時控制信號的反向傳輸就有可能受到影響。

對于一體化球形攝像機，目前國內(nèi)高速公路機電項目中應用案例也非常多。一體化球形攝像機具有安裝簡便、轉(zhuǎn)速快、維護量小等優(yōu)點，且設計中兼容性方面主要只考慮與監(jiān)控室控制設備的匹配，但是一體化球形攝像機價格相對較高。一體化球形攝像機自帶全天候防護球罩，并多與解碼設備集成在一起，安裝時安裝點少，各部分之間也無需再進行復雜的線纜連接。對于鏡頭而言，一體化球形攝像機鏡頭的變焦范圍相對于上一種方案較小。然而，隨著其技術的不斷發(fā)展，成本的降低，一體化球形攝像機將會更多地應用在高速公路閉路電視監(jiān)控領域。

? 樓道攝像及其它重要場所攝像

有的高速公路機電項目中，為確保收費站監(jiān)控樓內(nèi)的安全和正常工作秩序，要求在樓內(nèi)監(jiān)控室門口、票證室門口等重要場所安裝攝像機，以監(jiān)視這些區(qū)域的情況。這些攝像機的選擇與亭內(nèi)攝像機或車道攝像機的選擇方法類似，結(jié)合具體安裝位置和功能要求進行即可。

傳輸部分

高速公路機電工程小CCTV系統(tǒng)的傳輸按照區(qū)間，可劃分為兩部分：一部分是收費站內(nèi)信號傳輸部分，另一部分是收費站向收費中心/收費分中心等上級管理系統(tǒng)的信號傳輸。每一部分的傳輸都包括視頻信號的傳輸和控制信號的傳輸。

? 收費站內(nèi)信號傳輸

收費站內(nèi)信號傳輸又分為收費廣場至收費站監(jiān)控室信號傳輸、收費廣場范圍內(nèi)信號傳輸、收費站監(jiān)控樓內(nèi)信號傳輸幾部分。

收費廣場至收費站監(jiān)控室信號傳輸主要是指收費廣場內(nèi)的攝像機（亭內(nèi)、車道、廣場）向監(jiān)控室傳輸視頻信號，以及監(jiān)控室向廣場攝像機的解碼器傳輸控制信號。在收費廣場距離監(jiān)控室較近的情況下，如500m以內(nèi)，信號傳輸大多使用電纜傳輸。視頻信號選用SYV-75-5室外型同軸電纜，控制信號選用屏蔽雙絞線（根據(jù)不同距離，可選擇線徑為0.5-1mm的線纜）。如控制方式為同軸視控，則 4 不需專門的控制電纜。在距離較遠時或?qū)π盘杺鬏斮|(zhì)量有更高要求時，信號傳輸可采用光纜進行。此時，應根據(jù)情況選擇不同規(guī)格的光端設備，如只傳輸視頻信

號，則只需視頻光端機即可。為節(jié)省光纜資源，一般選用多路視頻復用型光端機，它可將多路視頻信號通過一芯光纖進行傳輸。在傳輸視頻信號和反向控制信號時，可選用視頻+反向數(shù)據(jù)光端機，如4路視頻+1路反向數(shù)據(jù)光端機，它可在一芯光纖上傳輸4路視頻信號及1路反向控制信號。收費廣場的光端設備與監(jiān)控室的光端設備是一一對應的。利用視頻+音頻光端機，我們也常常將收費亭內(nèi)的監(jiān)聽信號同時上傳收費站監(jiān)控室，以節(jié)省線纜。對于同軸視控型解碼設備，選擇光端機等設備時，應注意信號是否可以雙向傳輸。

收費廣場范圍內(nèi)的信號傳輸包括各攝像機向車道控制器或光端機傳輸視頻信號、光端機向解碼器傳輸控制信號幾類。對于需要疊加收費數(shù)據(jù)的視頻信號（如亭內(nèi)、車道），視頻信號從攝像機首先傳至車道控制器的字符疊加單元，疊加后再上傳。對于需要在車道進行實時顯示或捕捉的車道攝像機圖像，應通過視頻分配設備引入相應單元。車道攝像機、廣場攝像機的視頻信號，向亭內(nèi)相應設備傳輸時，選擇SYV-75-5室外型同軸電纜；而收費亭內(nèi)視頻信號的傳輸，則可使用SYV-75-3室內(nèi)型同軸電纜，因為亭內(nèi)環(huán)境較外部良好且距離很短，采用這種線纜既降低成本，又由于其較為柔軟而便于施工。

收費站監(jiān)控樓內(nèi)信號傳輸主要包括樓道攝像機向監(jiān)控室的視頻信號傳輸、監(jiān)控室內(nèi)或監(jiān)控室至通訊室的視頻信號及控制信號傳輸。樓道內(nèi)的視頻傳輸、傳至監(jiān)控室的圖像（包括樓道、亭內(nèi)、車道、廣場）在各設備間的連接及向通訊室的傳輸建議使用SYV-75-3室內(nèi)型同軸電纜。

? 收費站向收費中心/收費分中心等上級管理系統(tǒng)的信號傳輸

高速公路的管理體系大多為收費中心/收費分中心、收費站模式。根據(jù)需要，收費站的部分圖像應實時上傳收費中心/收費分中心，供收費中心/收費分中心監(jiān)視及記錄。對于各站的廣場攝像設備的控制，有時也不僅在收費站一級進行，相應的收費中心/收費分中心也要進行控制且具有較高控制權(quán)限。所以，在收費站與收費中心/收費分中心之間，存在視頻信號及控制信號的傳輸。這種傳輸一般是通過高速公路機電工程中的通信系統(tǒng)進行的，如使用光端機直接利用其敷設的光纜，或使用編碼設備利用其通訊接口（如E1接口）。不同的方案是根據(jù)不同的傳輸要求、不同的通信系統(tǒng)條件進行選擇的。

如果需要上傳的信號數(shù)較多，而通信系統(tǒng)的光纜芯數(shù)有一定余量的話，可選擇使用光端機。多路視頻復用+反向數(shù)據(jù)傳輸光端機可以滿足多路視頻信號及控制信號在一芯光纖上傳輸?shù)男枰榱斯?jié)省光纖資源，在兩個以上收費站都向同 5 一上級系統(tǒng)傳輸且兩站拓樸結(jié)構(gòu)上構(gòu)成鏈路的話，也可選用級聯(lián)型光端機。遠端收費站的信號先通過光端機傳至下一收費站，再利用下一站的級聯(lián)光端機在同一芯上傳輸兩站的信號，以此類推。這種方式可以有效地節(jié)省光纖，但設備成本較高。采用這種方式傳輸時，應注意并不是一根光纖上可以傳輸無限制數(shù)量的信號。

另一種傳輸方案是采用視頻編解碼器，將視頻信號編碼后通過通信系統(tǒng)提供的2M口進行傳輸。這樣，視頻傳輸可以利用通信系統(tǒng)提供的通道進行，并不需要額外使用光纖。但是，由于帶寬的限制，通常一對視頻編解碼器和一個2M通道只能傳輸一路視頻信號。此外，視頻編解碼器的價格目前也比較高。由于控制信號的路數(shù)通常并不多，控制信號的傳輸也可利用通信系統(tǒng)的音頻接口進行。

監(jiān)視記錄及控制設備

監(jiān)視、記錄及控制設備主要包括收費站監(jiān)控室部分和收費中心/分中心監(jiān)控室部分。

? 收費站監(jiān)控室設備

收費站監(jiān)控室的監(jiān)視設備主要是彩色或黑白監(jiān)視器，多為15″-21″。根據(jù)不同的功能要求和成本控制，可選擇一對一、一對多方式或兩種方式相結(jié)合。一對一是指一路視頻信號對應一臺監(jiān)視器，一對多是指一臺監(jiān)視器通過畫面分割器或視頻切換設備同時或輪流顯示多路視頻信號。切換可以定時也可外部觸發(fā)。

記錄設備主要是對視頻信號進行錄像、存儲。較多使用的記錄設備是長延時錄像機，但是記錄的方式卻有多種。利用視頻控制矩陣，可以方便地將多路視頻信號進行切換控制輸出，記錄時可以輪流錄制每一路圖像，也可通過人工干預或外部觸發(fā)選擇某一路圖像進行錄像。這樣做的缺點在于，圖像路數(shù)較多時，每一路圖像的記錄幀數(shù)會減少，圖像丟幀現(xiàn)象較為嚴重。畫面分割器在錄像時使用也不是一個很好的選擇，盡管一臺錄像機可同時錄制多個畫面，但錄制的效果卻不能滿足核查的需要，主要原因仍然是丟幀嚴重，動畫效果明顯，實時性差。國內(nèi)有的高速公路采用多個錄像機進行記錄，如一臺錄像機針對一個車道及亭內(nèi)，通過外部觸發(fā)信號切換錄制。這樣確保了錄像的質(zhì)量，但設備要求較多，錄像帶使用也較多。場切換器相對于普通的畫面分割器價格較高，但性能較好，四路圖像同時錄制時，效果比較理想，不失為一種選擇。目前，硬盤錄像機作為一種新型的記錄手段在市場占有越來越多的份額，它利用不斷發(fā)展更新的計算機技術作為記錄的技術依托，產(chǎn)品日益成熟，16路視頻同時進行錄像，每路基本可以作到實時記錄。不過，硬盤錄像機的記錄載體是硬盤，6 盡管海量硬盤的容量已達到每塊120G以上，但對于多路信號同時實時記錄而言，還略顯不足，在記錄要求保留較長時間時，需及時將記錄移至其它存儲設備保存。

為了節(jié)約硬盤空間，許多硬盤錄像機應用軟件都具有視頻檢測功能：當某路圖像處于靜止狀態(tài)時，該路停止錄像，當畫面出現(xiàn)變化（如車道攝像機前有車輛進入視野）時，再啟動錄像操作。這樣，可以在一定程度上有效節(jié)省硬盤空間，避免無實際意義的圖像占用資源。各種錄像方案各有優(yōu)勢，設計時可根據(jù)情況進行靈活選擇，需要考慮的因素有需記錄的視頻信號數(shù)、錄像質(zhì)量要求、價格因素、錄像保留時間等。

收費站監(jiān)控室的控制設備主要功能是對廣場攝像機的云臺、鏡頭進行控制，對上傳的視頻信號進行切換等，主要有視頻控制矩陣、云臺鏡頭控制器、硬盤錄像機等。視頻控制矩陣有切換、控制輸出功能，云臺鏡頭控制器只是控制設備，硬盤錄像機也可進行控制及切換，不過切換結(jié)果是在顯示器上顯示。幾種設備可根據(jù)具體情況進行選擇，而不必重復使用。控制設備的選擇上主要應注意與廣場攝像機解碼器的信號兼容。

記錄設備和控制設備在選擇時應充分考慮今后擴充及升級的可能，如視頻控制矩陣的輸入輸出路數(shù)、硬盤錄像機的輸入路數(shù)等，均應在滿足現(xiàn)有設備需要的基礎上適當留有余地。

? 收費中心/分中心監(jiān)控室設備

收費中心/收費分中心主要是對下屬各收費站上傳的視頻圖像進行監(jiān)視和記錄，并對收費站廣場攝像機進行控制。監(jiān)控室的監(jiān)視、記錄、控制設備與收費站類似，設計與選型時可根據(jù)實際需要進行。應注意的一點是，在多級控制方式下，收費中心/收費分中心的控制設備應與收費站的相應設備兼容且都具有多級控制功能。

高速公路機電工程小CCTV系統(tǒng)的設計與選型，主要包括上述三個大的部分。隨著各項相關技術的不斷發(fā)展和更新，新的思路、新的設備也必將被廣泛應用于高速公路機電工程當中。同時，工程中的實際情況如功能要求、成本控制、現(xiàn)場環(huán)境等各不相同，具體的方案也千差萬別，應盡可能全面細致考慮各種因素，進行設計和選型。設計和選型時，應遵循價格合理、功能完備、性能可靠、易于維護、易于擴充升級的原則進行。

第二篇：高速公路機電工程四大系統(tǒng)

高速公路機電工程四大系統(tǒng)

高速公路機電工程隸屬于交通工程（安全設施、管理設施和服務設施）的管理設施。高速公路機電工程四大系統(tǒng)主要包括通信系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、收費系統(tǒng)和供配電及照明系統(tǒng)。在高速公路的建設和發(fā)展過程中，通信、監(jiān)控、收費三大系統(tǒng)是同步進行，協(xié)調(diào)發(fā)展的。

1、通信系統(tǒng)

通信系統(tǒng)基于高速公路監(jiān)控系統(tǒng)和收費系統(tǒng)的業(yè)務需求，通信系統(tǒng)一般分為通信站、通信分中心、通信中心幾個層次。高速公路通信系統(tǒng)主要由光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)、數(shù)字程控交換系統(tǒng)（含指令電話系統(tǒng)）、光電纜線路工程以及通信電源系統(tǒng)等幾部分構(gòu)成。通過通信系統(tǒng)把監(jiān)控系統(tǒng)、收費等系統(tǒng)的業(yè)務需求（語音、數(shù)據(jù)和圖像信息）逐級（站、分中心、中心）進行連接，實現(xiàn)高速公路各管理部門之間信息的暢通，保障高速公路安全、舒適、快捷、高效的運營。

2、監(jiān)控系統(tǒng)

高速公路監(jiān)控系統(tǒng)從管理層次一般分為外場設備、監(jiān)控站（或隧道管理站）、監(jiān)控分中心以及監(jiān)控中心。外場設備按物理環(huán)境分為一般路段設備和隧道內(nèi)設施。一般路段設備包括車輛檢測器（環(huán)形線圈檢測器、微波檢測器、視頻檢測器等）、氣象檢測器（風速風向檢測器、溫濕度檢測器、能見度檢測器、路面溫度檢測器、雨量檢測器等）、信息發(fā)布屏和遙控攝像機等；隧道內(nèi)設施一般分為環(huán)境檢測系統(tǒng)（CO檢測器、照度檢測器、能見度檢測器等）、交通控制子系統(tǒng)（信息發(fā)布設施、視頻檢測設施、流量監(jiān)測設施等）、火災檢測報警子系統(tǒng)、隧道通風控制子系統(tǒng)、隧道照明控制子系統(tǒng)、有線廣播子系統(tǒng)以及本地控制子系統(tǒng)等。

監(jiān)控站（或隧道管理站）、監(jiān)控分中心、監(jiān)控中心監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)建設規(guī)模和要求的不同一般由監(jiān)控中心由計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、控制臺及輔助設備等部分組成。

別的角度理解：高速公路監(jiān)控系統(tǒng)主要由信息采集子系統(tǒng)、監(jiān)控中心及信息提供子系統(tǒng)三大部分組成。信息采集子系統(tǒng)包括：車輛檢測器、氣象檢測器、緊急電話和巡邏車。監(jiān)控中心是高速公路全線路監(jiān)控系統(tǒng)的最高層即控制中心，主要負責全線路范圍內(nèi)交通情況的監(jiān)視和控制。信息提供子系統(tǒng)包括交通標志、標線和信號等，是交通監(jiān)控管理為汽車用戶服務的主要形式。

國內(nèi)現(xiàn)階段的監(jiān)控主要是視頻監(jiān)控。視頻監(jiān)控主要由以下子系統(tǒng)組成：1.視頻攝像子系統(tǒng)，包括攝像機，攝相機鏡頭，攝像機支架，防護罩，云臺，攝像機立柱 2.圖像數(shù)字系統(tǒng)，包括視頻發(fā)射機，中繼器，接收器，線纜，視頻分配器 3.輸出子系統(tǒng)，包括：監(jiān)視器，硬盤錄像機，延時錄像機 4.控制子系統(tǒng)，包括云景控制器或控制鍵盤，副控鍵盤，矩陣切換器，畫面分割器。

3、收費系統(tǒng)

高速公路收費系統(tǒng)從管理層次一般分為收費站、收費分中心和收費中心。高速公路收費站一般由收費站監(jiān)控室計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)、收費車道計算機控制系統(tǒng)（IC 卡讀寫設施、金額顯示設施、自動欄桿機、計重設施、票據(jù)打印機等）、視頻監(jiān)控系統(tǒng)（亭內(nèi)、車道、收費廣場攝像機）、對講系統(tǒng)以及報警系統(tǒng)等部分組成。收費分中心、收費中心根據(jù)功能和要求的不同，一般由網(wǎng)絡數(shù)據(jù)/服務器和若干個工作站組成。收費系統(tǒng)目前國內(nèi)主要還是半自動收費，在經(jīng)濟較發(fā)達的地區(qū)，還采用了ETC等先進的智能交通形式，如廣東的粵卡通等電子收費方式。在未來，ETC收費方式是必然趨勢。

4、供配電及照明系統(tǒng)

高速公路供配電系統(tǒng)是一個獨立的系統(tǒng)，是為前面各系統(tǒng)來服務的，以保證整個機電系統(tǒng)的正常運作。它一般是采用集中或相對集中供電,所用電源從發(fā)電廠或從附近地區(qū)的高壓電網(wǎng)引出10kV或35kV高壓送至高速公路自己的變電所,用降壓變壓器產(chǎn)生220V/380V的供電電壓,然后再由低壓配電屏及輸電線送至有關用電設備。

第三篇：高速公路機電工程三大系統(tǒng)施工圖設計要求

高速公路機電工程三大系統(tǒng)施工圖設計文件編制要求

1、施工圖設計存在的問題

眾所周知，施工圖設計文件是工程施工的主要依據(jù)，是指導工程施工的根本大法，是確保工程施工質(zhì)量的重要基礎。由于種種主觀上和客觀上的原因，設計單位對施工圖設計重視不夠，拿來主義、粗制濫造、偷工減料、閉門造車、想當然的現(xiàn)象越來越嚴重和盛行，結(jié)果設計質(zhì)量得不到保證，致使工程的施工質(zhì)量低下，變更返工現(xiàn)象嚴重，工期延誤，業(yè)主意見很大。

從可靠性理論知道，一個好的工程或產(chǎn)品首先是設計出來的。很難現(xiàn)象，依據(jù)一個低劣的設計能制造出或構(gòu)建出一個好的工程或產(chǎn)品。對于高速公路的機電工程這樣一個龐大的系統(tǒng)工程來講，道理也是一樣的，而且更應當重視設計工作。

當前，在高速公路機電工程的施工圖設計（不包括施工圖預算，下同）中，主要存在以下的一些問題：

① 業(yè)主（建設）單位不能及時提供進行施工圖設計所必要的基礎資料，例如主線構(gòu)造物土建 數(shù)據(jù)、場區(qū)平面圖、機房建筑圖、管道埋設圖、供配電線路圖以及接地裝置施工圖等。

② 設計所引用的技術標準和規(guī)范不完整或根本不提。

③ 施工圖設計單位缺乏必要的施工現(xiàn)場的勘察工作和能指導施工的有用數(shù)據(jù)。④ 有的施工圖設計圖紙僅僅是一個示意圖或原理框圖，根本不能指導施工。

⑤ 有的施工圖圖紙上缺乏最基本的數(shù)據(jù)，如設備安裝位置、安裝尺寸、設備接線圖及連線表（特別是線纜型號和所用長度）、主要的施工流程和施工工藝等。

⑥ 設計中對所用產(chǎn)品（包括設備和材料）的功能、性能、使用方法和結(jié)構(gòu)、工藝不熟悉，或手頭沒有相應的產(chǎn)品資料。

⑦ 圖表中的圖示、圖例不規(guī)范，五花八門。⑧ 其它問題。

出現(xiàn)上述這些問題，究其原因主要有：

設計人員缺乏經(jīng)驗，不知道施工圖設計文件的編制要求和編制方法，尤其是搞不清楚施工圖設計文件與初步設計文件之間的主要區(qū)別；相關設計部門不能及時提供有關的數(shù)據(jù)和資料；由于某種原因驅(qū)動，急功近利，追求速度；國家或行業(yè)還缺乏必要的技術標準、技術規(guī)范和施工驗收規(guī)范等。

2、施工圖設計文件的主要編制依據(jù)

通常，要編制出一套符合要求的施工圖設計文件，首先必須規(guī)定有明確編制依據(jù)。一般來說，我國高速公路機電工程的施工圖設計文件的主要編制依據(jù)有：

交通部：公路工程基本建設項目設計文件編制辦法（交公路發(fā)[1995]1036號）；

交通部：公路工程基本建設項目設計文件編制辦法（部分修訂）“高速公路交通工程及沿線設施“部分（公設技字[1998]097號）；

設計項目招投標文件、設計合同及工可、初步設計批復文件

國家、行業(yè)、地方頒布的有關產(chǎn)品、施工及驗收的技術標準、規(guī)范； 各地高速公路機電系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)技術要求；

設備、材料供應商提供的產(chǎn)品技術文件；

業(yè)主單位提供的有關土建、房建、供電的技術文件和資料； 其它文件和資料。

3、施工圖設計與初步設計文件的主要區(qū)別

一個工程項目的設計工作一般包括兩個階段，即初步設計階段和施工圖設計階段。應當強調(diào)的是，這兩個設計階段的設計要求和設計內(nèi)容是完全不同的，因此具體做法也是不同的。由于有些設計人員對上述兩種設計工作的具體要求和側(cè)重點不太了解，因此，在具體的設計工作中往往有些混淆，致使施工圖設計質(zhì)量達不到預期的廣度和深度。具體的表現(xiàn)是施工圖設計中大量地應用了初步設計中的圖表，特別是系統(tǒng)示意圖、原理框圖等帶有不確定因素的內(nèi)容。這種設計圖紙是完全不能指導具體施工的。

初步設計階段要解決的問題是：

擬訂管理體制和管理機構(gòu)

明確系統(tǒng)功能

提出系統(tǒng)性能

比選確定方案

確定系統(tǒng)組成 明確設備要求

提出工程量清單

編制工程概算

施工圖設計階段要解決的問題（或所謂的“七定”）是：

定管理體制和管理機構(gòu)

定系統(tǒng)的功能和技術性能

定工程量清單（強調(diào)“量”的準確性）

定設備、主材的規(guī)格、技術指標

定設備安裝位置、尺寸、線纜路由和連接長度

定施工流程、施工方法和施工工藝 定施工圖預算

概況地說，初步設計主要解決方案性問題，設計圖表只是示意性的或參考性的，設備技術指標也是初步的，工程量也只是估計性的，不一定非常準確，因此只要求提出工程概算。而施工圖設計是要解決實際施工問題，設計圖表必須是準確的，且能指導施工；設備指標要求也是確定的，工程量清單不能有重復或遺漏。

4、編制施工圖設計文件的方法和步驟

通常，編制高速公路機電工程的施工圖設計文件大致分為以下幾個步驟： 準備階段

準備階段的主要工作內(nèi)容包括：

① 進一步熟悉并消化招標文件、投標文件、工程合同、初步設計文件等；

② 收集并熟悉國家、行業(yè)、地方的有關技術標準、規(guī)范、標準圖集等，其中包括了各地制定的高速公路機電系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)技術要求（如果有的話）； ③ 收集并熟悉該路段相關的土建、房建、供電、接地工程的技術資料和圖紙；

④ 收集并熟悉工程所用的電子設備產(chǎn)品、主要材料的規(guī)格、技術性能指標以及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、各種插件、板件的安裝位置、連線圖表和調(diào)試方法等。

勘察（或調(diào)查）階段

在編制施工圖設計文件前，為了避免紙上談兵、脫離實際的弊病，同時也為了簡化竣工文件的編制工作量，現(xiàn)場的勘察工作是完全有必要的。現(xiàn)場勘察的內(nèi)容包括： ① 主線的路基、路面特性、構(gòu)造物結(jié)構(gòu)、管道路由、人孔和手孔的型式和位置；

② 機房和場區(qū)、收費廣場的平面結(jié)構(gòu)、面積、供配電和照明條件； ③ 接地裝置所在地的土壤特性； ④ 安裝施工現(xiàn)場的氣象條件； ⑤ 其他與設計有關的資料和數(shù)據(jù)。編制階段

在完成上述兩個階段工作的基礎上，根據(jù)已經(jīng)收集到的資料和數(shù)據(jù)，可以著手編寫施工圖設計文件。為使編寫工作有條不紊，建議在編寫前，擬制一個編寫工作計劃和編制大綱，并做工好分工。審查階段

這里所指的“審查”是指編制單位的內(nèi)部審查，或稱“自審”。

5、高速公路機電工程施工圖設計文件的組成

根據(jù)交通部頒布的“公路工程基本建設項目設計文件編制辦法”（部分修訂）中“高速公路交通工程及沿線設施”部分[公設技字[1998]097號文的規(guī)定，并結(jié)合高速公路電工程施工的實際情況，高速公路機電工程的施工圖設計文件通常應當包括兩部分內(nèi)容，即設計說明部分和設計圖表部分（這里不考慮設計預算部分的內(nèi)容）。這兩部分至少（但不局限于此）應當包括以下內(nèi)容 5．1設計說明部分

設計說明部分至少應當包括：

1）工程概況（包括線路概況、系統(tǒng)功能、系統(tǒng)組成及主要工程數(shù)量等）2）設計引用的設計、施工、驗收技術標準和/或規(guī)范

3）設計編制依據(jù)

4）初步設計批復的執(zhí)行情況

5）系統(tǒng)方案、功能描述和主要設備材料的技術指標

6）系統(tǒng)內(nèi)外界面說明

7）施工組織設計

8）施工流程、施工方法及主要的施工工藝（包括設備安裝、線纜施工、防雷接地）9）附件（合同、函件等）

5．2設計圖表部分

通常，設計圖表可以分為總系統(tǒng)圖和各子系統(tǒng)圖兩大部分。

1）總系統(tǒng)圖

總系統(tǒng)圖一般包括以下圖表：

（1）線路地理位置圖

（2）交通工程及沿線設施平面布設總圖（3）系統(tǒng)管理體制及管理機構(gòu)設置圖

2）監(jiān)控系統(tǒng)設計圖表

監(jiān)控系統(tǒng)一般包括以下圖表：

（1）監(jiān)控設施匯總表

（2）監(jiān)控設備及主要材料數(shù)量匯總表

（3）監(jiān)控系統(tǒng)外場設備布設圖或設置一覽表

（4）管理體制構(gòu)成圖

（5）監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成圖

（6）監(jiān)控系統(tǒng)軟件流程圖及功能模塊詳細框圖

（7）監(jiān)控系統(tǒng)操作流程圖

（8）監(jiān)控中心

中心計算機網(wǎng)絡構(gòu)成圖

中心軟件功能框圖

中心機房設備平面布設圖

中心控制臺布置圖

中心CCTV系統(tǒng)構(gòu)成圖

大屏幕投影系統(tǒng)構(gòu)成圖

中心大型監(jiān)視墻（拼接屏、電視墻）布置圖

中心設備間連接圖和接線表

中心線纜敷設圖（含線槽圖）

中心視頻設備（包括視頻傳輸設備、視頻控制、存儲、視頻分配器等）接線圖。

中心供配電系統(tǒng)構(gòu)成圖

中心配電室設備布置圖、連接圖及接線表

中心接地裝置圖、設備接地線連接圖

中心各種配線架的電纜運用、排列、配線圖

說明一點，如果設有監(jiān)控分中心時，其設計圖表可參考監(jiān)控中心部分。

（9）車輛檢測器

設備、立柱、機箱結(jié)構(gòu)圖

設備布設及施工圖

設備接線表

設備基礎及接地裝置施工圖

與傳輸線路連接圖

（10）視頻檢測器

參照“主線攝象機”

（11）氣象檢測器

各種組成設備的安裝圖

機箱結(jié)構(gòu)圖

設備接線圖

設備基礎及接地裝置施工圖

與傳輸線路連接圖

（12）門架式可變情報板

結(jié)構(gòu)設計與安裝圖

基礎設計圖與配筋表

接地裝置施工圖

設備接線圖

與傳輸線路連接圖

（13）可變信息標志

結(jié)構(gòu)設計與安裝圖

基礎設計圖與配筋表

接地裝置施工圖

設備接線圖

與傳輸線路連接圖

（14）小型可變信息標志

結(jié)構(gòu)設計與安裝圖

基礎設計圖與配筋表

接地裝置施工圖

設備接線圖

與傳輸線路連接圖

（15）主線遙控攝象機結(jié)構(gòu)設計與安裝圖

基礎設計圖與配筋表

接地裝置施工圖

設備接線圖

與傳輸線路連接圖

（16）服務區(qū)攝象機

參照“主線攝象機“部分（17）外場設備線纜路由圖

（18）外場設備供電路由圖及與電力電纜接線表

（19）路側(cè)配電箱基礎圖

（20）線纜過構(gòu)造物時的保護措施

（21）各種型式人孔和手孔標準圖

（22）人孔和手孔附件標準圖

（23）工程量清單

3）通信系統(tǒng)設計圖表

通信系統(tǒng)一般包括以下圖表：

（1）通信設施匯總表

（2）通信設備及主要材料數(shù)量匯總表

（3）通信站布設及網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)圖

（4）通信系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡構(gòu)成圖

（5）通信系統(tǒng)時鐘傳遞圖

（6）光傳輸系統(tǒng)通道分配圖或通路組織圖

（7）交換網(wǎng)絡構(gòu)成圖

（8）程控交換機中繼方式圖

（9）指令電話系統(tǒng)構(gòu)成圖

（10）緊急電話系統(tǒng)構(gòu)成圖（11）電話號碼分配表

（12）光纜纖芯分配表

（13）監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡構(gòu)成圖

（14）收費系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡構(gòu)成圖

（15）監(jiān)控、收費視頻圖象傳輸網(wǎng)絡構(gòu)成圖（16）話音、低速數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡構(gòu)成圖

（17）辦公自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡構(gòu)成圖

（18）會議電視系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡構(gòu)成圖

（19）光、電纜線路分配圖

（20）通信中心

系統(tǒng)連接圖

光傳輸設備連接圖、接線表 交換設備連接圖、接線表

中心機房平面布置圖

綜合機柜布置圖

ADM機柜布置圖、板位布置圖

OLT機柜布置圖、板位布置圖、設備連接圖 程控交換機機柜布置圖

通信電源系統(tǒng)圖、機房布置圖

蓄電池組圖

MDF、ODF、DDF、VDF等配線柜（架）布置圖、接線圖 接地系統(tǒng)連接圖

（21）通信站（有人站、無人站）系統(tǒng)連接圖

設備接線表

機房設備平面布置圖 機柜布置圖 ADM板位布置圖

ONU板位布置圖 ONU設備連線圖 綜合配線柜布置圖

MDF、ODF、DDF配線架接線圖

MDF分配接線表（至通信中心及其他各站）

橋架路由圖

（22）緊急電話系統(tǒng)

系統(tǒng)連接圖

電話分機外形結(jié)構(gòu)圖

基礎平臺施工圖、設備接地圖

話路主機板接線圖

（23）會議電視系統(tǒng)

網(wǎng)絡構(gòu)成圖

設備連線圖、接線表

終端設備連線圖、接線表 MCU板位圖

主會場設備布局圖 分會場設備布局圖

（24）主干管道工程

管道路由圖

管道群組斷面圖 管道鋪設標準斷面圖

人孔布置標準斷面圖、人孔構(gòu)造圖、標準附件圖 管道通過構(gòu)造物保護措施圖 路邊設備分支管道鋪設斷面圖

（25）其他管道工程 場區(qū)管道路由圖 互通管道路由圖

（26）光纜、電纜工程

光、電纜工程主要設備材料表

主干光纜敷設分配圖

主干光纜配盤表、配盤圖 分支光纜敷設分配圖

分支光纜配盤表、配盤圖

通信電纜敷設分配圖、配盤表、配盤圖

各站光纜（ODF）融接圖

主干光纜占用管孔圖

通信電纜占用管孔圖

光纜截面和纖芯色譜圖

光、電纜接續(xù)、分支施工工藝圖

光、電纜接頭盒安裝圖

光、電纜預留保護措施圖

光、電纜盤留保護措施圖

光、電纜標牌圖

光纜對接頭圖

（27）工程量清單 4 4）收費（治超）系統(tǒng)設計圖表

收費系統(tǒng)設計圖表一般包括以下內(nèi)容：

（1）收費設施匯總表

（2）收費設備及主要材料數(shù)量匯總表（包括收費中心、收費站、收費車道）（3）收費系統(tǒng)管理體制構(gòu)成圖

（4）收費站點布設圖

（5）收費系統(tǒng)構(gòu)成總框圖（6）IP地址表

（7）收費系統(tǒng)軟件功能及流程框圖

（8）收費中心

中心計算機網(wǎng)絡構(gòu)成圖 中心網(wǎng)絡連接圖及接線表 收費數(shù)據(jù)傳輸層次圖

CCTV系統(tǒng)組成圖、設備連接圖及接線表 中心電視墻布置圖

中心機房設備平面布置圖

綜合機柜設備布置圖

綜合控制臺構(gòu)造圖及設備布置圖 機房內(nèi)線槽路由及線纜敷設圖

中心供配電系統(tǒng)圖、配電箱結(jié)構(gòu)安裝圖 UPS電源接線圖

系統(tǒng)接地圖

通行卡管理軟件模塊

非接觸式IC卡通行券管理流程圖

說明一點，如果設有收費分中心時，其設計圖表可參考監(jiān)控中心部分。

（9）收費站

主要設備、材料表

收費站收費系統(tǒng)組成框圖

收費站系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡構(gòu)成圖、接線表

收費站機房設備平面布設圖、橋架平面布設設圖 CCTV系統(tǒng)網(wǎng)絡構(gòu)成圖、接線表 視頻控制系統(tǒng)接線圖

視頻分配器接線圖

視頻存儲設備接線圖

電視墻設備布置圖及接線表

內(nèi)部對講、安全報警、監(jiān)聽系統(tǒng)構(gòu)成圖、接線表 收費站機房供配電系統(tǒng)圖 配電箱結(jié)構(gòu)安裝圖、接線表

UPS電源接線圖

接地系統(tǒng)連接圖

（10）收費廣場

正、反向雨棚燈安裝圖、線纜路由圖及接線表 廣場攝象機安裝結(jié)構(gòu)圖（包括立柱、避雷裝置等）、線纜路由圖及接線表

廣場攝象機控制機箱安裝圖、接線圖 各種管道路由圖 各種纜線敷設圖

（11）收費車道

入口車道（島）設備布設圖、連接圖及接線表 入口收費亭內(nèi)設備布設圖、連接圖及接線表 入口車道管道路由圖 入口車道布線圖

入口車道控制機端子排圖、接線圖 入口收費車道流程圖

出口車道（島）設備布設圖、連接圖及接線表

出口收費亭內(nèi)設備布設圖、連接圖及接線表出口車道管道路由圖 出口車道布線圖

出口車道控制機端子排圖、接線圖

出口收費車道流程圖

雙向車道（島）設備布設圖、連接圖及接線表 雙向收費亭內(nèi)設備布設圖、連接圖及接線表

雙向車道管道路由圖

雙向車道布線圖

車輛檢測器線圈（存在線圈計數(shù)線圈）施工圖及接線表 自動欄桿、手動欄桿安裝圖及接線表

車道通行燈、費額顯示器、霧燈、報警裝置安裝圖及接線表 收費亭內(nèi)配電箱安裝圖及接線表

收費員終端設備連接圖及接線表 收費專用鍵盤圖

交換機光纜連接圖

接地系統(tǒng)接線圖

ETC收費入口車道系統(tǒng)構(gòu)成圖、操作流程圖等 ETC收費出口車道系統(tǒng)構(gòu)成圖、操作流程圖等

（12）設備基礎

廣場攝象機基礎及配筋圖、表 車道攝象機基礎施工圖

自動欄桿、手動欄桿基礎施工圖 霧燈基礎施工圖

費額顯示器基礎施工圖

（13）工程量清單

5．3 特別提醒

1）一一對應關系

施工圖設計文件中，圖表中的設備和所用材料必須與工程量清單吻合，即圖紙與實物一一對應。凡是工程量清單中列出的設備，在系統(tǒng)構(gòu)成圖或框圖中都應有所反映。2）工程量清單中必須準確地列出設備、材料的主要技術指標和實際數(shù)量。

3）系統(tǒng)設備連接圖中，設備間的連線必須注明線纜的編號、規(guī)格、型號。

4）系統(tǒng)設備接線表中，必須注明線纜連接的起終點設備名稱、連接端子、線纜規(guī)格、型號以及所用長度。

5）機房設備的安裝圖中，必須注明設備的安裝位置與尺寸，如與機房四周的距離、與相鄰設備之間的距離等。

6）設備基礎的施工圖上，必須注名外形尺寸、所用水泥標號、鋼筋配筋圖和配筋表；有預埋件的，必須列出預埋件的規(guī)格和數(shù)量。7）關鍵性的施工項目，必須在圖紙上詳細地寫明施工方法、流程和所采用的工藝。例如計重設備秤臺施工。

8）非標準設備的機械加工制作圖，如龍門架、支架、控制臺、電視墻等，必須按照制圖規(guī)則注明加工尺寸，并列出所用材料品種和數(shù)量。特別要強調(diào)一點的是，標注的尺寸既不能遺漏，也不要封閉，因為，加注封閉尺寸的部件是很難保證其加工精確度的。

9）光纜與電纜的敷設圖中，必須標注出管道或線槽的路由、接續(xù)與分支的操作要求和施工工藝、接頭盒的規(guī)格型號以及防雷接地措施等。

10）全部設計圖紙中，必須采用統(tǒng)一的縮寫字與圖示、圖例。

11）所有設計圖紙必須有圖名與圖號，且不能有重復（即唯一性）；同時，必須有有關設計人員的簽署，包括設計、復核和審核。

12）凡是圖中注有尺寸的，須標注尺寸單位。

6、施工圖設計文件的評審

施工圖設計文件必須經(jīng)過評審，并經(jīng)批準后才能據(jù)此組織工程施工。評審主要考察其“六性”，即符合性、完整性、規(guī)范性、準確性、確定性和指導性。

所謂“符合性”是指設計文件是否符合招標文件、工程合同、以及部頒有關文件的要求。

所謂“完整性”是指設計文件的內(nèi)容是否完整、全面和翔實。

所謂“規(guī)范性”是指設計文件所引用的技術標準和規(guī)范是否準確，文字描述和圖表制作是否符合國家有關標準化的要求。

所謂“準確性”是指工程量清單中的工程數(shù)量是否準確，有否遺漏和重復。

所謂“確定性”是指安裝施工諸要素（如安裝位置、連接關系、接線型號和長度、施工工藝等）是否明確等。

所謂“指導性”是指設計文件能否具體指導工程施工。評審的結(jié)論應當著重于設計文件能否最終指導工程施工。

同時，設計文件的深度應當達到這樣的要求，即對于已獲得上崗證的任意一個專業(yè)安裝工人來講，都能看懂每一份設計圖紙，并能按圖紙準確地、獨立地完成施工任務。

二〇一五年八月十八日

第四篇：高速公路路政管理系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

摘要

摘要

隨著公路建設的發(fā)展以及通過幾年的資料調(diào)查和分析研究，高速公路管理局擁有了較豐富的交通數(shù)據(jù)資料，但是對于路政資料數(shù)據(jù)的管理和保存沒有形成健全的系統(tǒng)，原有的管理手段與現(xiàn)行的發(fā)展形勢早已不相適應，在交通規(guī)劃和管理中沒有發(fā)揮應有的作用，造成了寶貴資料的浪費。本系統(tǒng)按照國家路政管理的相關法律法規(guī)和制度，根據(jù)路政業(yè)務和計算機信息管理的特點結(jié)合于高速公路路政管理的實際情況，使用計算機管理信息系統(tǒng)管理路政，建立基礎數(shù)據(jù)庫，并對數(shù)據(jù)進行基礎性的統(tǒng)計，方便于各級部門之間的數(shù)據(jù)交流，提高數(shù)據(jù)和報表的準確度。實現(xiàn)路政管理決策科學化和規(guī)范化，及資源的共享。本系統(tǒng)分為系統(tǒng)管理；處罰管理；案件處理；路政巡查管理；清障排障管理；員工管理；用戶管理；系統(tǒng)幫助.每個模塊包含了多個子功能，形成梯形結(jié)構(gòu)的管理系統(tǒng)。

本文先介紹了本課題的研究背景、系統(tǒng)需求和主要研究內(nèi)容；然后對系統(tǒng)中用的到理論知識和相關技術進行了詳細的闡述，包括開發(fā)工具、體系結(jié)構(gòu)、工作流程、數(shù)據(jù)庫設計、處罰審核、系統(tǒng)測試等。該系統(tǒng)采用B/S三層結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，開發(fā)技術選擇Jsp技術和Struts技術，以Tomcat作為Web服務器，選用SQL Server 2000作為后臺數(shù)據(jù)庫，客戶端采用瀏覽器來完成。論文中闡述了具體實現(xiàn)各模塊的方法。

高速公路路政管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)完成后，試運行正常。該系統(tǒng)能夠方便、及時的和用戶交互，大大提高了高速公路網(wǎng)絡路政管理的效率，并且該系統(tǒng)易于維護。

關鍵詞：路政管理；java；處罰管理；ｂ/ｓ結(jié)構(gòu)

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 錄

目 錄

摘要.................................................................................................................................................I Abstract..........................................................................................................................................II 目 錄.............................................................................................................................................I 第1章緒論....................................................................................................................................1

1.1本課題研究背景及意義.........................................1 1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀...............................................3 1.3本文主要內(nèi)容.................................................4 1.4論文組織結(jié)構(gòu).................................................5 1.5本章小結(jié).....................................................6 第2章路政管理系統(tǒng)的開發(fā)構(gòu)架........................................7

2.1高速公路簡介.................................................7

2.1.1產(chǎn)生背景...............................................7 2.1.2分類...................................................7 2.1.3特征特點...............................................7 2.1.4功能和經(jīng)濟效益.........................................8 2.2系統(tǒng)的前景...................................................8 2.3系統(tǒng)的現(xiàn)狀...................................................9

2.3.1 系統(tǒng)的建設現(xiàn)狀..........................................................................................9 2.3.2 系統(tǒng)的運行和管理現(xiàn)狀...........................................................................10 2.4 系統(tǒng)的市場分析............................................11 2.5路政管理系統(tǒng)構(gòu)架............................................11

2.5.1 B/S結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫的應用...............................................................................11 2.5.2 B/S結(jié)構(gòu)技術.................................................................................................12 2.6 系統(tǒng)開發(fā)關鍵技術與開發(fā)環(huán)境................................15

2.6.1 WEB技術..............................................15 2.6.2 Java簡介.............................................16 2.6.3 Java優(yōu)勢與特點.......................................16 2.6.4 SQL SERVER............................................16 2.7本章小結(jié)....................................................17 第3章路政管理系統(tǒng)的需求分析.......................................19

3.1系統(tǒng)概述....................................................19 3.2業(yè)務功能需求................................................21

I

目錄

3.3系統(tǒng)數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)流程分析......................................24 3.3.1系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析..........................................24 3.3.2系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程分析......................................24 3.4技術指標要求................................................27 3.4.1系統(tǒng)目標..............................................27 3.4.2性能要求..............................................29 3.5本章小結(jié)....................................................30 第4章路政管理系統(tǒng)的設計與關鍵技術分析.............................31

4.1系統(tǒng)用例圖..................................................31 4.1.1處罰管理模塊用例圖....................................31 4.1.2案件處理模塊用例圖....................................32 4.1.3路政巡查模塊用例圖....................................32 4.1.4清障排障模塊用例圖....................................33 4.2 系統(tǒng)總體設計..............................................34 4.2.1系統(tǒng)網(wǎng)絡構(gòu)架..........................................34 4.2.2系統(tǒng)總體構(gòu)架..........................................36 4.3系統(tǒng)環(huán)境....................................................37 4.3.1運行環(huán)境選擇..........................................37 4.3.2系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境選擇......................................38 4.3.3系統(tǒng)開發(fā)工具選擇......................................38 4.4 數(shù)據(jù)庫的設計...............................................38 4.4.1.數(shù)據(jù)庫設計原則........................................38 4.4.2數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)........................................39 4.4.3存儲過程及其應用......................................45 4.4.4觸發(fā)器的應用及數(shù)據(jù)完整性的保證........................45 4.5系統(tǒng)設計的技術分析..........................................45 4.5.1 B/S體系結(jié)構(gòu)技術......................................46 4.5.2JDBC技術..............................................48 4.6本章小結(jié)....................................................49 第5章系統(tǒng)關鍵模塊的實現(xiàn)...........................................51

5.1公共模塊的實現(xiàn)..............................................51 5.2用戶登錄模塊的實現(xiàn)..........................................52 5.3系統(tǒng)WEB界面的實現(xiàn)..........................................57 5.4路政用戶管理模塊的實現(xiàn)......................................57 5.5路政處罰管理模塊的實現(xiàn)......................................67

II

目 錄

5.6路政案件處理模塊的實現(xiàn)......................................72 5.7路政巡查管理模塊的實現(xiàn)......................................74 5.8路政出警管理模塊的實現(xiàn)......................................76 5.9路政清障排障管理模塊的實現(xiàn)..................................78 5.10系統(tǒng)測試...................................................79 5.10.1功能的測試...........................................80 5.11測試項目和結(jié)論.............................................80 5.12系統(tǒng)應用優(yōu)勢...............................................84 5.13本章小結(jié)...................................................85 結(jié)論...............................................................................................................................................87 參考文獻......................................................................................................................................89 致謝...............................................................................................................................................91

III

第1章 緒論

第1章緒論

1.1本課題研究背景及意義

高速公路交通和基礎設施的建設總體水平還處于較低形勢，不能滿足改革開放和現(xiàn)代化建設的需要。仍然處于停滯狀態(tài)，大大影響到國民經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定、健康的發(fā)展。為扭轉(zhuǎn)這一局面，維吾爾自治區(qū)交通廳必須以鄧小平理論為指導，在黨的十七大精神的帶領下深化經(jīng)濟體制改革依靠科技進步大力發(fā)展以重要國道干線的新建或改建為中心的基礎設施建設；重點提高高速公路服務水平、技術等級及路網(wǎng)連通度加強公路管理與養(yǎng)護工作；加速通往邊境口岸公路的建設；適當修建經(jīng)濟效益顯著的新線，以貧困縣鄉(xiāng)為重點積極發(fā)展縣鄉(xiāng)高速公路；加大運輸市場的宏觀管理。合理整頓車輛構(gòu)成，努力降低運輸成本，提高運輸經(jīng)濟效益，提高市場競爭力逐一建成一個以國道干線為骨架以五個經(jīng)濟區(qū)中心城市向外輻射的干線公路為分支、以溝通城鄉(xiāng)的縣鄉(xiāng)公路為脈絡，布局合理、有較好的服務功能的公路運輸網(wǎng)。

公路將在2020年前建成以國道312線與國道314線[1]，為主的框架將是干線的主要公路網(wǎng)，近期公路運輸能力將有很大的改善，中期實現(xiàn)均衡發(fā)展，遠期適應全球經(jīng)濟化的需要、有效地支持經(jīng)濟到2020年，將是亞歐第二大陸橋運輸?shù)闹揠H交通重要樞紐中心。

由于區(qū)域高速公路的規(guī)模越來越擴大，商品經(jīng)濟使得人們的觀念也不斷發(fā)生著變化，在經(jīng)濟利益的帶動下高速公路運輸和消費量加大，與此同時破壞高速公路路產(chǎn)和盜竊公路交通設施都威脅著公路事業(yè)的健康發(fā)展。由于公路的經(jīng)濟效益、社會效益和路網(wǎng)服務水平在不斷的提高，研究完整的高速公路路政管理系統(tǒng)是至關重要的。

鑒于高速公路建設的發(fā)展以及通過多年的資料調(diào)查和分析研究，高速公路管理局具備了較豐富的交通數(shù)據(jù)資料，但是對于資料數(shù)據(jù)的管理和保存沒有形成完善的系統(tǒng)，原先的管理手段與當前的發(fā)展形勢已不相適應，在交通規(guī)劃和管理中沒有發(fā)揮到應有的作用，造成珍貴資料的浪費。本系統(tǒng)按照國家路政管理的相關法律法規(guī)和制度，通過路政業(yè)務和計算機信息管理的特點聯(lián)系高速公路路政管理的實際情況，用計算機管理信息系統(tǒng)管理路政，建立基礎數(shù)據(jù)庫，而且對數(shù)據(jù)進行基礎性統(tǒng)計，方便于各級部門之間數(shù)據(jù)的交流，大大提高了數(shù)據(jù)和報表的準確度。確保路政管理的決策科學化和規(guī)范化，實現(xiàn)資源共享。本系統(tǒng)分為了系統(tǒng)管理、處罰管理、案件處理、路政巡查、路障清除、員工管理、用戶管理、系統(tǒng)幫

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助八大模塊，每個模塊包含了多個子功能，形成一個梯形結(jié)構(gòu)。

區(qū)域高速公路的規(guī)模日益增大，隨之增強了人們對商品經(jīng)濟的觀念，經(jīng)濟利益使得高速公路運輸和消費量加大，要想公路事業(yè)的健康發(fā)展有個健全的高速公路路政管理系統(tǒng)是至關重要的。開發(fā)高速公路路政管理信息系統(tǒng)具有以下方面的意義[2]：

（1）保障了高速公路系統(tǒng)的完整性；

高速公路基礎設施，都是國家財產(chǎn)，均要受到國家法律法規(guī)的保護，很多物質(zhì)構(gòu)建了一條完整、規(guī)范的高速公路，通過路政管理工作，應用路政管理法規(guī)，可以強制性的處理各種破損路產(chǎn)、違法違紀侵犯路權(quán)的行為，只有法律法規(guī)健全執(zhí)行，高速公路才可能處于正常的運行狀態(tài)，高速公路的經(jīng)濟效益和社會效益才可以充分地體現(xiàn)出來。

（2）更好的改變高速公路交通環(huán)境；

通過對高速公路路政的管理，采用強制性的措施，大大提高了高速公路的運行質(zhì)量，保證了高速公路自身良好的道路條件，確保部分行車的視覺范圍，和沿線景觀協(xié)調(diào)美觀，排除行車的干擾；此外改善高速公路的交通條件，實現(xiàn)車輛的分流，禁止行人損壞隔離欄并從損毀的隔離欄處穿越高速公路。有了高速公路路政管理系統(tǒng)，將提高高速公路整體的交通環(huán)境。

（3）有效提高高速公路的使用年限；

如果我們想讓高速公路是專供機動車行駛的公路，想要全部采用環(huán)島控制機動車出入、渠化通行的方式，不準許非機動車輛、拖拉機、牲畜等駛?cè)敫咚俟罚捅仨殞Ω咚俟穼嵤┞氛芾聿拍鼙Ｕ纤氖褂觅|(zhì)量和年限，而且按規(guī)范、規(guī)定實施管理也才達到高速公路使用的最佳效果。

（4）確保收費工作有序的進行；

高速公路收費事宜都要依據(jù)路政管理措施來保障正常秩序，高速公路建成后便負債國家銀行，只有有效的使用路政管理系統(tǒng)才能防范和堵塞各類偷逃交費的違章違法行為，通過路政的日常管理，方便快速的讓受益者順利有序的通行、才能讓高速公路收費工作有條有理的實現(xiàn)。

（5）有利于監(jiān)督使用者自覺遵紀守法；

實現(xiàn)路政管理既是執(zhí)法的過程也是學習教育的過程，讓發(fā)生在高速公路上的路政相關案件的調(diào)查處理得到及時的解決，也可以及時讓受罰者了解有關的法律法規(guī)，從而達到了宣傳教育的作用，受罰者在教育理解后將支持、配合高速公路路政工作的管理，有了良好的規(guī)章制度才能保障高速公路的安全暢通

第1章 緒論

（6）路政管理系統(tǒng)的開發(fā)是提高社會效益和經(jīng)濟效益的必然產(chǎn)物。如果不實施路政管理，那么將無法實現(xiàn)統(tǒng)一、高效、集中的高速公路的安全暢通目標，更將達不到井然有序的工作狀況，從而導致公路運輸局面混亂，無法完成效益的最優(yōu)化，必將影響實現(xiàn)社會經(jīng)濟效益，為此路政管理是提高社會效益和經(jīng)濟效益的必然產(chǎn)物。

1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1978年10月中國第一條全長373.4公里的臺灣基隆至高雄的高速公路建成。1988年10月31日上海滬嘉高速公路建成并且順利通車，結(jié)束了我國大陸沒有高速公路的歷史。隨著改革開放的推進和經(jīng)濟的飛躍發(fā)展，我國高速公路事業(yè)也得到了質(zhì)的發(fā)展。截至2009年底，全國高速公路通車總里程達到了51005公里，僅次于美國，居世界第二位，為全面建設小康社會提供了良好的交通運輸基礎保障。我國高速公路在未來的一段時間里，必將保持著較快的可持續(xù)發(fā)展勢頭。據(jù)了解，按照《規(guī)劃》目標，中國將花費巨資用30年時間完成“7918”國家高速公路網(wǎng)。8.5萬公里的高速公路網(wǎng)可覆蓋10多億人口，把我國人口超過20萬的城市全部連接起來，加上地方的高速公路，到時我國高速公路總里程將達到12萬公里左右。這將與當時的美國高速公路總里程相當。

國外都非常重視路政管理系統(tǒng)的總體發(fā)展規(guī)劃，目前，世界上已基本形成了以美國、日本和歐盟為主的三大研究開發(fā)陣營地。總之，美、歐、日本等國利用自身技術優(yōu)勢在交通管理現(xiàn)代化方面的研究和應用方面走在了我國的前面。

美國的高速公路路政管理信息系統(tǒng)規(guī)劃是從1995年起首次正式發(fā)布了“國家智能交通運輸項目規(guī)劃”[4]，規(guī)劃中明確規(guī)定了智能交通系統(tǒng)的7大領域和29個用戶服務功能，并且確定到2010年的開發(fā)計劃。每一領域都包含相應的用戶服務功能。2001年美國運輸部和美國智能交通協(xié)會（ITS America）聯(lián)合編制的《美國國家智能交通系統(tǒng)10年發(fā)展規(guī)劃》明確了區(qū)域間作為一個整體系統(tǒng)的發(fā)展建設的主題。在現(xiàn)有的規(guī)劃下，美國的ITS的建設正在不斷走向的完善[5]，更好的緩解日益惡化的交通擁擠和無力繼續(xù)擴展交通基礎設施而形成的突出矛盾。目前，美國已經(jīng)建立了完善的高速公路路政管理信息體系結(jié)構(gòu)。

經(jīng)濟的大發(fā)展，使得國內(nèi)各大中小城市交通量持續(xù)增加，盡管修建了大量的交通設施，但是缺乏路政管理導致交通無法暢通。北京、上海、廣州等城市都意識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統(tǒng)的發(fā)展規(guī)劃，并進行了不同程度的開發(fā)和研究。但是國內(nèi)各大中城市在專項應用信息、政府主導項目和民間商業(yè)運作等方面仍然與國外存在較大的差距。

[3]

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1.3本文主要內(nèi)容

本文結(jié)合高速公路路政管理現(xiàn)狀，將高速公路路網(wǎng)現(xiàn)狀進行分析，分析系統(tǒng)平臺的總體框架設計，為了在于整合現(xiàn)有交通資源的基礎上，建立一套滿足于高速公路路政管理系統(tǒng)的維護、管理、監(jiān)控和決策分析的綜合型信息系統(tǒng)，實現(xiàn)高速公路管理工作的全面信息化[6]。具體研究內(nèi)容包括：

（1）分析高速公路路網(wǎng)信息化現(xiàn)狀；

（2）研究高速公路路政管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀及存在的問題；

（3）研究系統(tǒng)平臺的總體架構(gòu)、總體設計、數(shù)據(jù)庫設計、數(shù)據(jù)庫安全設計 及功能設計；

（4）研究平臺各個子系統(tǒng)的功能及實現(xiàn)的方法、信息技術的融合、信息安全技術的維護；

（5）進行高速公路路政管理系統(tǒng)設計。

本系統(tǒng)能夠?qū)Χ喾N違反《高速公路道路管理條例》的案件資料、收繳的處罰罰款以及路政業(yè)務管理中所必備的裝備實現(xiàn)有效的管理與應用。違法者可以使用網(wǎng)絡進行需要的內(nèi)容查詢，督促路政管理的各項管理內(nèi)容能夠接受上級主管部門和全社會的監(jiān)察。同時，系統(tǒng)能有效的對違章案件處理的質(zhì)量進行評定，為路政案卷提供了必要的申請功能。系統(tǒng)應保障以下幾點功能能正常運行：

（1）系統(tǒng)必須滿足路政管理的業(yè)務需要，節(jié)約資金。能有效的推動高速公路路政管理信息化建設的飛躍發(fā)展。

（2）提高工作效率。實現(xiàn)業(yè)務按時處理，并提供違章案件的即時提示信息，避免錯過待辦工作信息的不完整。保障了工作效益同時也滿足了高速公路的暢通。

（3）優(yōu)化辦事過程，要做到程序公開化、賠償內(nèi)容的標準要符合國家法規(guī)。使得執(zhí)法更加透明化，杜絕不良收入，做到秉公執(zhí)法。

（4）快速查詢法律法規(guī)。相關管理部門要及時查詢相關業(yè)務內(nèi)容及標準法律文書。及時更新新的法律法規(guī)，確保受罰者第一時間掌握最新內(nèi)容。

（5）可以為執(zhí)法者提供強大的智能數(shù)據(jù)查詢和統(tǒng)計功能，快速、準確、完整的提供參考數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)支持聯(lián)機網(wǎng)絡，以滿足路政管理業(yè)務的各項業(yè)務發(fā)展的需要。

實現(xiàn)本系統(tǒng)科學、有效的進行路政管理就必須注意以下三點關鍵問題[7]：（1）原有人工處理路政處罰，與系統(tǒng)自動處理路政案件的問題

在高速公路路政管理的過程中原有的人工處理路政處罰，不論從案件筆錄、現(xiàn)場照相，路政巡查、還是路障清除、路政處罰、路政審批等整個業(yè)務過程都是

第1章 緒論

由人工處理和管理的,尤其是案件的類型、損壞程度的判斷等路政處罰項目方面操作中存在著業(yè)務不規(guī)范、工作透明度不高、熟人辦案、不合理收費、法律解釋不標準等諸多工作缺陷，因而導致高速公路路政管理效率不高。本系統(tǒng)嚴格按照國家相關法律法規(guī)執(zhí)行管理，采用先進的計算機技術和數(shù)據(jù)庫訪問技術，在高速公路路政管理的業(yè)務規(guī)范和標準以及國家相關公路路政管理法的基礎上，創(chuàng)建了高速公路路政管理業(yè)務數(shù)據(jù)庫。對路政業(yè)務的處理過程，系統(tǒng)里按照工作人員輸入的基礎信息對案件類別進行了分析、自動判斷可以用于案件的受理申請和審批、實現(xiàn)處理路政執(zhí)法案件等日常業(yè)務管理的自動化，做到處理的同時，同步完成提交入庫進行存儲；這項工作將是本系統(tǒng)的突破問題的關鍵。

（2）工作中原始數(shù)據(jù)檔案存檔的問題

高速公路路政管理可以將公路的產(chǎn)權(quán)、人為的破壞、超限運輸、路權(quán)的侵范等違章案件進行調(diào)查、處理。一旦案件處理完成后，就必須執(zhí)行多種檔案留檔管理。在南疆很多高速公路管理部門，工作人員都是依靠人工來進行案件的歸檔。使用本系統(tǒng)后可以直接把案件進行掃描歸檔，保證了使用者的查詢，最終達到本系統(tǒng)無紙化的管理。但是各種檔案進行計算機存檔管理的同時，保存案件圖片時，只能處理位圖格式，無法處理壓縮的圖片，從而導致保存大量的檔案會占用相當大的硬盤空間，這個問題也是本系統(tǒng)的一項難點。

（3）系統(tǒng)安全防護性的問題

本系統(tǒng)采用兩層式瀏覽器/服務器B/S體系結(jié)構(gòu)，因為B/S結(jié)構(gòu)安全性較好，能方便的為各職能部門或數(shù)據(jù)庫管理員維護和管理數(shù)據(jù)時提供服務。基于瀏覽器/服務器兩層邏輯模式的路政管理信息系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)包括服務器和數(shù)據(jù)庫服務器。在這種管理系統(tǒng)下，核心組成的部分是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，瀏覽器只是提供用戶界面、運行邏輯處理的應用。在B/S體系的下數(shù)據(jù)庫真正成了公共、專業(yè)化的儲藏倉庫，可以獨立的專門管理。

1.4論文組織結(jié)構(gòu)

本論文分為五章。

第1章是緒論，從高速公路路政管理現(xiàn)狀引出本論文的研究背景、研究意義、研究目標與方法。

第2章是高速公路路政管理系統(tǒng)的開發(fā)構(gòu)架應用優(yōu)勢與相關技術分析，主要從系統(tǒng)的前景、系統(tǒng)的現(xiàn)狀、系統(tǒng)開發(fā)關鍵技術與開發(fā)環(huán)境上做研究。

第3章是高速公路路政管理系統(tǒng)需求分析、系統(tǒng)的設計目標、系統(tǒng)功能模塊及本章小結(jié)。

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第4章是高速公路路政管理系統(tǒng)的總體設計主要從系統(tǒng)網(wǎng)絡構(gòu)架、總統(tǒng)構(gòu)架、系統(tǒng)安全方面進行詳細敘述。

第5章是高速公路路政管理系統(tǒng)的主要功能設計與實現(xiàn)，分別以用戶權(quán)限模塊的實現(xiàn)、處罰管理模塊的實現(xiàn)、案件管理模塊的實現(xiàn)、員工管理模塊的實現(xiàn)、清障排障管理模塊的實現(xiàn)詮釋該功能及該系統(tǒng)的測試目的和結(jié)論。

1.5本章小結(jié)

本章主要在針對高速公路路政管理的特點，分析了高速公路路政管理系統(tǒng)的建設背景及意義，通過對國內(nèi)外高速公路路政管理系統(tǒng)的研究指出了高速公路路政管理系統(tǒng)主要完成系統(tǒng)管理、處罰管理、案件處理、路政巡查、路障清除、員工管理、用戶管理、系統(tǒng)幫助八大模塊的設計與實現(xiàn)。

第2章 路政管理系統(tǒng)的開發(fā)構(gòu)架

第2章路政管理系統(tǒng)的開發(fā)構(gòu)架

2.1高速公路簡介

80年代之后，國民經(jīng)濟發(fā)展步入了快速增長期，公路交通需求強勁增長，各地迫切要求加快高速公路建設，在這一時期，結(jié)束了沒有高速公路的歷史[8]。2.1.1產(chǎn)生背景

由于經(jīng)濟的飛躍發(fā)展，汽車的使用者也逐漸的增多，使得高速公路成為經(jīng)濟發(fā)展的必然產(chǎn)物。高速公路必須適應工業(yè)化和城市化的發(fā)展。所以高速公路的建設較多從城市的環(huán)路，交通繁忙的路段開始，逐漸成為以高速公路為骨干的城市交通主干道。2.1.2分類

高速公路按照它的功能可將它分為城市內(nèi)部高速公路和城市外高速公路兩大類。如果按按它的距離長短可分為近程高速公路（500km以內(nèi)）、中程高速公路（500--1000km）和遠程高速公路（1000km以上）三類；按照其布局形式分為：平面立體交叉高速公路、路堤式高速公路、路塹式高速公路、高架高速公路和隧道高速公路。2.1.3特征特點

高速公路設計行車速度，在野外大多按地形的不同，分為80、100、120公里/時三個等級；通過城市大多采用 60和80公里/時兩個等級。高速公路平面線形大多以圓曲線加緩和曲線為主，并重視平、縱、橫三維空間立體線形設計。高速公路在郊外大多為4或6個車道，在城市和市郊大多為6或8個，甚至更多。路面現(xiàn)多采用磨光值高的堅質(zhì)材料（如改良瀝青），以減少路表液面飄滑和射水現(xiàn)象。路緣帶有時用與路面不同顏色的材料鋪成。硬路肩為臨時停車用，也需用較高級材料鋪成。在陡而長的上坡路段，當重型汽車較多時，還要在車行道外側(cè)另設爬坡車道。需要時，每隔2～5公里在車行道外側(cè)加設寬3米、長10～20米的專用臨時停車帶。

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2.1.4功能和經(jīng)濟效益

高速公路在運輸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總里程的1～2％，但其所擔負的運輸量占公路總運輸量的20～25％。高速公路造價高，用地多；但行車速度高，通行能力大，交通事故率小，故其投資費用一般只要7～10年即可由于其所節(jié)約的行車費用（包括燃料消耗、輪胎磨耗、汽車修理和養(yǎng)路費支出等）和運行時間以及所減少的行車事故而得到回償。

高速公路的建設和發(fā)展是經(jīng)濟發(fā)展水平的風向標，高速公路的發(fā)展同中國各省市還有一定的差距，建設和管理方面的體制都不是很完善。加快高速公路建設是經(jīng)濟社會發(fā)展的需要。隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，物流、人流、商品流大幅度增加，提高運輸效率、降低運輸成本的要求日益迫切。

2.2系統(tǒng)的前景

國家經(jīng)濟建設和國防建設的基礎設施是公路，全球經(jīng)濟的發(fā)展進程無不與公路運輸有著密切的關系。公路交通設施的是否先進及公路運輸是否發(fā)達都是衡量國民經(jīng)濟發(fā)展水平的重要標志之一。

地處西部邊陲，地域遼闊，居住點分散，城鎮(zhèn)大部分在盆地邊緣．國道312線、314線、216線、217線、218線將大部分縣市連接起來[9]。公路交通在綜合運輸體系中占有重要地位和主導作用，對促進區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展，維護國家安全．保障社會穩(wěn)定和民族團結(jié)發(fā)揮了重要作用。西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施．使近幾年的高等級公路建設速度及規(guī)模大幅度提高，將形成15個地州市(即烏魯木齊、昌吉、石河子、奎屯．伊寧、博樂、克拉瑪依、塔城、阿勒泰、吐魯番、哈密，庫爾勒、阿克蘇、阿圖什、喀什)高等級公路聯(lián)網(wǎng)。這些高等級公路將構(gòu)成的干線公路交通網(wǎng)．同時建設的用以支持公路收費系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)的通信系統(tǒng)隨著公路網(wǎng)的建設也形成了一個高等級公路專用通信網(wǎng)。這個通信網(wǎng)的形成將促進交通專用通信網(wǎng)的進一步發(fā)展。

由于高速公路交通的快速發(fā)展，各種路政管理的信息內(nèi)容和數(shù)據(jù)變得越來越復雜，一般的人工案件檔案管理形式在對付復雜的路況、路權(quán)方面的數(shù)據(jù)，以及路權(quán)歸屬內(nèi)容，將是業(yè)務管理的信息最大化，同時各類文件的存檔管理、各類法律法規(guī)的查詢、各類數(shù)據(jù)的存管和業(yè)務人員的統(tǒng)籌等等問題出現(xiàn)時，更加表現(xiàn)的停滯。經(jīng)常有一些重要的數(shù)據(jù)和信息出現(xiàn)丟失或無法查詢，對需要及時處理的信息數(shù)據(jù)無法正常、有效的進行反饋，且在進行歷史數(shù)據(jù)分析上更無從進行總體的把握，不能有效的進行遠期的規(guī)劃及預測。另經(jīng)過調(diào)研了解，我國各各省、市、第2章 路政管理系統(tǒng)的開發(fā)構(gòu)架

縣和地方的公路路政部門的管理工作都各自進行管理，溝通較少，缺乏信息同享化、共優(yōu)化，從而導致管理部門領導信息嚴重停滯，促使在判斷上存在誤差的指示。為了確保共享利用現(xiàn)有的公路交通資源，有效提高公路運輸，在保障運輸?shù)那疤嵯戮S護好高速公路各類相關基礎設施，同時加快提高路政的管理水平才能使高速公路信息處理的準確性有效的進行提高。

計算機網(wǎng)絡信息化建設在20世紀后得到了飛度的發(fā)展，在發(fā)展的前提下，高速公路路政管理的信息話得到了準確、有效的發(fā)展，將計算機信息技術應用在路政管理工作上可快速進行有序的管理，使用計算機網(wǎng)絡等設備進行儲存、判斷、統(tǒng)計大量的路政管理方面的內(nèi)容，將可以解決路政管理信息的問題，并且可以為決策者提供決策內(nèi)容的準確行，達到有效的、及時的、科學的進行掌握判斷。為此，高速公路路政管理系統(tǒng)的建設具有時代意義。在此前提下，本文以維吾爾自治區(qū)高速公路路政管理系統(tǒng)為例，在充分了解公路路政管理的各要素、方面和機制的情況下，已對整個系統(tǒng)的運行過程進行多方面的調(diào)研和了解，分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)特征和業(yè)務功能需求，詳細地闡述了高速公路路政管理系統(tǒng)的信息特征和構(gòu)建思想。

2.3系統(tǒng)的現(xiàn)狀

2.3.1 系統(tǒng)的建設現(xiàn)狀

高速公路路政管理系統(tǒng)包括監(jiān)控、收費系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)是保障機動車輛在行駛情況下的運行狀況以及高速公路出現(xiàn)的各類隱患進行監(jiān)測，達到安全、舒適的目標。收費系統(tǒng)是保障高速公路建設費用的償還及道路維護保養(yǎng)的費用管理，達到使用者使用道路情況下安全保障，同時也是發(fā)展高速公路事業(yè)的重要核心之一；通信系統(tǒng)是綜合監(jiān)控系統(tǒng)、收費系統(tǒng)時時管理的基礎平臺，是整個管理系統(tǒng)的通訊保障；綜合信息管理系統(tǒng)是通過各子系統(tǒng)的集成，達到資源的利用和共享，提供使用者各類交通信息的服務[10]。

本系統(tǒng)監(jiān)控內(nèi)容可劃分為路政管理中心計算機系統(tǒng)、道路監(jiān)控儀器、超速監(jiān)控攝像等，監(jiān)控系統(tǒng)將時時為使用者提供360度可旋轉(zhuǎn)拍攝，從而有效的解放使用者眼睛，達到眼觀四方。區(qū)域高速路收費系統(tǒng)可以劃分為收費站、收費管理中心，但是從現(xiàn)狀而言，決策者不能及時了解當天或小時收費情況，從而導致決策者的判斷能里。本系統(tǒng)按層次分為省、市、縣區(qū)域網(wǎng)，自治區(qū)區(qū)域網(wǎng)及市、縣、鎮(zhèn)區(qū)域網(wǎng)系統(tǒng)組成。高速公路運行管理信息系統(tǒng)內(nèi)容可以包括五層結(jié)構(gòu)：

1、接口層；

2、信息采集層

3、信息處理層

4、業(yè)務辦公層和決策支持層。

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2.3.2 系統(tǒng)的運行和管理現(xiàn)狀

高速公路網(wǎng)絡監(jiān)控部門負責整個高速公路路網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、指揮、調(diào)度、數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計以及道路救援內(nèi)容的工作，該高速公路聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)能較為全面宏觀監(jiān)控路網(wǎng)交通及運行的狀況。通過對監(jiān)控數(shù)據(jù)的分析整理，匯集路段監(jiān)控的采集數(shù)據(jù)，對高速公路進行監(jiān)控。當路網(wǎng)內(nèi)出現(xiàn)交通擁堵、重大交通事故時，監(jiān)控中心通過發(fā)布控制指令，對可變情報板、可變限速標志等交通誘導設備和相關媒體進行播報控制。并通過GPS車輛定位系統(tǒng)，就近調(diào)用管理處任意車輛配合相關部門協(xié)調(diào)各路段交通流，從而保證整個路網(wǎng)的暢通。

其間，管理處與烏奎交警支隊就高速公路視頻監(jiān)控圖像聯(lián)網(wǎng)共享進行了研究，中心建立后將有效對接烏奎交警支隊卡口監(jiān)控管理系統(tǒng)，在全疆范圍實現(xiàn)監(jiān)控資源跨級、跨部門共享。最大限度地滿足對高速公路交通運營狀態(tài)的控制、監(jiān)督和指導，為出行者提供一個良好的公路服務環(huán)境。

自從高速公路對車輛進行收費以來，收費技術經(jīng)歷了從低級到高級，從功能簡單到完善的過程。通行券在高速公路收費系統(tǒng)中起著重要的作用。

通行券就是攜帶高速公路名稱、車輛類型、人口站名或編號、人口收費員號、通過入口站的日期及時間等信息的載體[11]。

通行卷根據(jù)要求分為紙質(zhì)通行卷和磁性通行卷，紙質(zhì)通行卷是路政單位根據(jù)實際需求向印刷場進行定制的，屬于一次性原料。該通行卷只能在特定高速公路路段使用，卷面印有車輛類型、收費員名稱及下個收費站名稱，紙質(zhì)通行卷根據(jù)日期的到期日進行回收，一般由高速公路收費站收費員進行蓋章回收。

現(xiàn)有高速路段部分采用紙質(zhì)通行卷，對每個高速公路收費站而言，需要對車輛、車型進行多種類劃分，這就意味著工作人員將重復一種工作，且效率相當?shù)停蔷褪鞘召M、蓋章、整理通行卷，促使工作人員工作效率低，對于管理者也從在相當難度的管理。

從八十年代后期，紙質(zhì)通行卷在被磁性通行券代替的情形下，已成為許多國家重要的使用品，也將逐步成為一項成熟的技術。

我們所說的磁性通行券可劃分一次性使用和重復性使用兩種。一般來說，一次性使用的磁性通行券卷面材料使用磁性材料進行涂刷，而對磁性通行卷來說，他的規(guī)范已成為世界上標準進行定制的，不管是材質(zhì)、尺寸、性能都一一按國際要求定做，使用者可以在進入高速公路時領取一張通行卷，到達目的后進行讀取，方便收費人員有效的控制。

重復性使用的磁性通行券也就是我們所見到的銀行信用卡一樣，可以進行重復使用，在使用者進入高速公路后領取一張卡，并在出口處進行遞交，而其他使

第2章 路政管理系統(tǒng)的開發(fā)構(gòu)架

用者可以在這個收費口領取一張磁卡，下個收費站遞交，這樣即可以減少路政部門成本，又可以增加管理。

由于磁卡具有較高的儲存和讀取功能，而從工作原理來說，它與銀行卡具有同等能力，為此，部分高速公路路段已使用該卡，并可以聯(lián)網(wǎng)使用，從另一方面講，它即節(jié)省了收費工作人員直接接觸貨幣清數(shù)的問題，又可以減少不良的灰色收入，此類卡可以根據(jù)使用情況循環(huán)使用。

2.4系統(tǒng)的市場分析

根據(jù)“十五”期間維吾爾自治區(qū)公路路政管理的基本目標，到2011年底，必須達到路政管理系統(tǒng)的健全，保障路政管理網(wǎng)絡暢通，達到執(zhí)法水平明顯提高，在使用過程中，達到由區(qū)域管理發(fā)展至全疆、全國管理的轉(zhuǎn)變，在使用工作操作中，達到按照國家法規(guī)法律進行行政執(zhí)法的轉(zhuǎn)變。根據(jù)維吾爾自治區(qū)的路政管理主要進行行政措施來判定，缺少科學、準確的管理措施，使決策者在缺乏科學性、缺少數(shù)據(jù)性的情況下進行決策，導致高速公路管理不規(guī)范化、合理化。隨著二十一世紀公路快速發(fā)展的前提下，我們要緊隨時代發(fā)展的步伐，逐漸使路政管理系統(tǒng)走向成熟，要讓使用者、決策者發(fā)展原有的管理已在不適應時代的發(fā)展，從而必須了解和掌握現(xiàn)代化管理程序進行管理，計算機系統(tǒng)的發(fā)展已成為高速公路日常事務管理的核心組成部分，成為高速路發(fā)展的重要核心，高速公路的信息化、準確性、安全性可以全部依托計算機系統(tǒng)進行評估、判斷。高速公路的成與否主要取決于管理，管理到位了，自然高速公路就可以暢通無阻。

2.5路政管理系統(tǒng)構(gòu)架

2.5.1 B/S結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫的應用

最簡單的B/S體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫應用，由兩部分組成，即瀏覽器和數(shù)據(jù)庫服務器程序。二者可分別稱為前臺程序與后臺程序。服務器相當于數(shù)據(jù)庫，服務器程序啟動后，客戶機經(jīng)過瀏覽器向服務器發(fā)送請求，并由服務器數(shù)據(jù)庫整理后進行響應；如自己使用電腦上的客戶瀏覽器，對于服務器電腦可作為客戶電腦。如需對服務器數(shù)據(jù)庫內(nèi)容數(shù)據(jù)進行操作，瀏覽器將會自動找到服務器程序，并由客戶機發(fā)送請求，服務器根據(jù)規(guī)則進行響應，反饋最終數(shù)據(jù)。

在典型的B/S數(shù)據(jù)庫應用中，數(shù)據(jù)的存儲管理系統(tǒng)，是服務器程序單獨運行的，根據(jù)通常把那不同的（不管是已知還是未知的）前臺應用所不能違反的規(guī)則，在服務器管理程序過程中統(tǒng)一實現(xiàn)，比如訪問者是否可以進入高級權(quán)限或只能進

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行查詢權(quán)限等規(guī)則。服務器所有管理，對于高級權(quán)限工作者是清晰化的，查詢者不能更改高級權(quán)限所管理的內(nèi)容，只能工作完成查詢者所需查詢的內(nèi)容。在B/S體系的下，計算機服務器數(shù)據(jù)庫已可以成為共享、專業(yè)、優(yōu)化的數(shù)據(jù)倉庫，高級權(quán)限者可專門進行管理，方便客戶機使用。2.5.2 B/S結(jié)構(gòu)技術

B/S模式在邏輯上可以將功能化分為三層：第一，客戶顯示層、第二，業(yè)務邏輯層、第三，數(shù)據(jù)層[12]。客戶顯示層為客戶機用戶提供所需內(nèi)容的圖形界面，可以幫助用戶快速理解該內(nèi)容及用戶所需服務內(nèi)容。業(yè)務邏輯層居于客戶顯示層和數(shù)據(jù)層中間，特別為路政管理業(yè)務提出一個邏輯性層次，而邏輯層包含了與系統(tǒng)相關的應用模型，并能準確的應用于用戶表示層和數(shù)據(jù)層分開。而該層次也將供客戶應用程序和數(shù)據(jù)服務程序進行有效的聯(lián)系，從而展現(xiàn)給客戶應用程序。數(shù)據(jù)層是B/S模式中底層，用來詮釋、維護、訪問和及時變更數(shù)據(jù)管理和達到應用服務對數(shù)據(jù)庫的請求，從而良好的經(jīng)Web使用。

B/S系統(tǒng)有3個基本部分組成：客戶機顯示層、服務器和中間件（Middleware）。

瀏覽器/服務器（B/S）模式結(jié)構(gòu)一般有兩種，分別包括兩層結(jié)構(gòu)和三次結(jié)構(gòu)等。

B/S兩層結(jié)構(gòu)及工作原理

B/S兩層結(jié)構(gòu)是目前最常見的管理系統(tǒng)應用中的系統(tǒng)架構(gòu)。瀏覽器/服務器(Browser/Server)兩層計算模式在基于WEB的數(shù)據(jù)處理中具有里程碑意義。這種模式為多用戶系統(tǒng)提供了前所未有的雙向交流靈活性，在各種類型的WEB軟件系統(tǒng)設計與開發(fā)中得到廣泛應用。

基于瀏覽器/服務器兩層邏輯模式的路政管理系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)包括客戶機（瀏覽器）和數(shù)據(jù)庫服務器。在這類的路政管理系統(tǒng)中，核心組成部分是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，因此也可以把這類系統(tǒng)看作一個數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)。客戶機瀏覽器只提供用戶界面、數(shù)據(jù)提交。數(shù)據(jù)庫服務器接受客戶機瀏覽器提交指令后對數(shù)據(jù)庫進行業(yè)務處理，并返回處理結(jié)果。B/S 兩層結(jié)構(gòu)的邏輯模型見圖2-1所示。

第2章 路政管理系統(tǒng)的開發(fā)構(gòu)架

圖 2-1 B/S二層結(jié)構(gòu)邏輯模型圖 Figure 2-1 B/S layer structure logical model 客戶機服務器客戶機瀏覽器（開發(fā)語言HTML、JSP、PHP、ASP、NET等中間件MSSQLOracleMySQL（1）客戶機瀏覽器

客戶機瀏覽器提供界面及數(shù)據(jù)提交，并將這些請求數(shù)據(jù)提交到服務器。（2）服務器

在服務器上運行的計算方式表示為后端處理。后端處理設備是集于存儲、操作、數(shù)據(jù)保護等執(zhí)行的一種工程。該服務器中軟件包含了OSI和其它網(wǎng)絡操作軟件，而該服務器可以提供操作程序和服務程序為客戶機進行服務。從瀏覽器接受數(shù)據(jù)請求。

客戶機發(fā)送數(shù)據(jù)的請求響應。判定結(jié)果并上傳瀏覽器供客戶機使用。對其進行完整性自查。權(quán)限的控制及操作。

服務失敗后，自動恢復應用。及時、準確進行查詢，不斷完善更新。（3）中間件

中間件是保障使用過程中各網(wǎng)絡程序和硬件相互進行的連接的準確性及穩(wěn)定性，從而隱蔽了網(wǎng)絡部件的差異性，可以保證各類網(wǎng)絡訪問的清晰化，即以下三個清晰性：網(wǎng)絡清晰性、服務器清晰性、語言清晰性。

根據(jù)使用用途的不同，普遍有著不同種類的中間件。該系統(tǒng)使用的中間件是服務器數(shù)據(jù)庫訪問件OLEDB的ADO數(shù)據(jù)庫訪問技術，它可以有效的使客戶機上的應用程序訪問服務器上數(shù)據(jù)庫的聯(lián)系機制，可以有效的將計算機網(wǎng)絡進行隱藏。

B/S 數(shù)據(jù)庫WEB程序在很多系統(tǒng)中都有較好的幫助和支持，如ASP、PHP、JSP都是很不錯的數(shù)據(jù)庫操作軟件，對于路政管理系統(tǒng)而言，系統(tǒng)越小、更新越

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快、應用更為寬廣已成為開發(fā)系統(tǒng)的重要的輔助方案，對于客戶機與服務器瀏覽更為準確、及時，也是重要的一個指標。

B/S三層結(jié)構(gòu)及工作原理

該系統(tǒng)需在二層構(gòu)架的平臺上增加了業(yè)務邏輯層，也就是說業(yè)務邏輯層可以單一的進行程序處理，方便用戶在使用界面上與應用邏輯不同于一個平臺上，通訊協(xié)議可以由用戶自定義完成，這樣的構(gòu)架設計，可以使所有用戶共享邏輯平臺，而三層結(jié)構(gòu)設計存在的最大區(qū)別就是不能共享化。現(xiàn)狀而看，國內(nèi)高速公路路政管理系統(tǒng)大多數(shù)都是由B/S三層以上構(gòu)架完成的。B/S三層結(jié)構(gòu)邏輯模型見圖2-2所示。

COM、CORBA瀏覽器界面（客戶機）應用服務（業(yè)務邏輯）ODBC、ADO、BDEOracleMySQLMSSQL 圖 2-2 B/S三層結(jié)構(gòu)邏輯模型圖 Figure 2-2 B/S three-layer logic model 與B/S兩層結(jié)構(gòu)的路政管理系統(tǒng)相比，B/S 三層結(jié)構(gòu)中突出的變化是增加了應用服務器。瀏覽器的任務減輕了，不再需要處理復雜的業(yè)務邏輯，而是將業(yè)務邏輯交給應用層去處理，應用層封裝了原來瀏覽器的所有業(yè)務規(guī)則和業(yè)務處理邏輯。基于B/S三層結(jié)構(gòu)的路政管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)層的功能和特性和兩層結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)庫服務器也基本相同。

根據(jù)高速公路路政的現(xiàn)在路政管理的要求本系統(tǒng)采用了簡單的B/S兩層結(jié)構(gòu)的邏輯模型。

B/S架構(gòu)的主要技術優(yōu)點為：

（1）有較好的活躍性和塑造型。根據(jù)各層平臺不斷的更新變動，系統(tǒng)主要對應用層進行更變，就可以使其達到共享，有較好的活躍性是B/S構(gòu)架主要的優(yōu)點之一，方便操作者在應用層進行隨時更改，同時不同服務器可以為不同客戶應用程序提供所需應用服務，這樣即可以節(jié)約資金費用，又可以在時間度內(nèi)節(jié)省時間，該系統(tǒng)有較好的安全保護性，為保障客戶使用安全，應用服務器可以控制數(shù)據(jù)更改，以及低權(quán)限的訪問層次，合理的按規(guī)則進行服務。

（2）B/S模式只要有網(wǎng)絡的地方就可以使用，很少對客戶端進行維護，減

第2章 路政管理系統(tǒng)的開發(fā)構(gòu)架

少IT管理人員工作負荷。B/S模式可以將服務集中在一起管理，統(tǒng)一服務于客戶端，從而具備了良好的容錯能力和負載平衡能力，方便維護。

2.6 系統(tǒng)開發(fā)關鍵技術與開發(fā)環(huán)境

2.6.1 WEB技術

Web是一種典型的分布式應用結(jié)構(gòu)。Web應用中的每一次信息交換都要涉及客戶端和服務端。因此，Web開發(fā)技術大體上也可以被分為客戶端技術和服務端技術兩大類[13]。

(1)服務器技術。從功能上解釋，它提供網(wǎng)絡上其他客戶機發(fā)送請求的處理，并提供響應的服務；它主要是與WEB服務器構(gòu)建的一部分，用于以一為多通訊的方式，也是服務器軟硬件及其他服務器構(gòu)建的平臺[14]。

(2)CJI(Common Gateway Interface)技術，CGI是外部擴展應用程序與服務器交互的一個標準接口。按照CGI標準編寫的外部擴展應用程序可以處理客戶端輸入的協(xié)同工作數(shù)據(jù)，完成客戶端與服務器的交互操作。這在實際應用中非常有用，如可以編寫CGI外部擴展程序來訪問外部數(shù)據(jù)庫，客戶端用戶可以通過它和服務器來進行數(shù)據(jù)查詢[15]。CGI一般分兩種：標準CGI和緩沖CGI。所有的服務器均應支持標準CGI，按標準CGI編寫的程序與具體的服務器無關。而按緩沖CGI編寫的程序與www.tmdps.cnmon Gateway Interface 通用網(wǎng)關接口）的結(jié)合體，它沒有提供專門的編程語言，而是允許用戶使用包括VB script，Java script等在內(nèi)的腳本語言編寫ASP的應用程序

[17]

。ASP的程序編寫比HTML更方便、更具靈活性。它是在WEB服務器端運行后，再將運行結(jié)果以HTML格式傳送至客戶端的瀏覽器。因此，ASP比其他腳本語言要可靠。

(5)ASP.NET技術。ASP.NET不僅僅是ASP下的一個版本，而且是一種建立在通用語言上的程序構(gòu)架，能被用一臺WEB服務器來建立強大的WEB程序，ASP.NET提供這WEB模式開發(fā)的強大優(yōu)勢。

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(6)Servlet、JSP技術。由于JSP/Servlet都是基于Java的，所以它們也有Java語言的最大優(yōu)點，也就是說它可以一次編寫，隨處運行，系統(tǒng)可支持多種平臺，基本上可以在任意平臺進行開發(fā)，且安全性也是很強大的，多樣化以及功能強大促使成為它最終優(yōu)勢。2.6.2 Java簡介

Java技術是一門編程語言，也是一個平臺，它基于Java虛擬機技術，借助這個東西建立了跨平臺的優(yōu)勢。Java編程語言與眾不同之處在于：Java程序既是編譯型的（轉(zhuǎn)換為一種稱為Java字節(jié)碼的中間語言），又是解釋型的（JVM對字

[18]節(jié)碼進行解析和運行）。編譯只進行一次，而解釋在每次運行程序時都會進行。編譯后的字節(jié)碼采用一種針對JVM 優(yōu)化過的機器碼形式；解釋器是JVM 的實現(xiàn)。

2.6.3 Java優(yōu)勢與特點

(1)Java語言是簡單的。Java與C++極為相似，但卻簡單得多。高級編程語言的所有特性中，不是絕對需要的都已刪去了。

(2)Java語言是一個面向?qū)ο蟮牡恼Z言[19]。Java是一種面向?qū)ο蟮木幊陶Z言。除了簡單的類型，如數(shù)字和布爾算子之外，Java中的大部分都是對象。并且Java支持單繼承類層次結(jié)構(gòu)。這就是說，每個類一次只能繼承一個別的類。有些語言允許多繼承性，但這可能造成混亂，使語言不必要地復雜化。

(3)Java是靜態(tài)類型的。在一個Java程序中，必須定義所用對象(數(shù)字、字符、數(shù)組等)的類型。這有助于編程人員很快發(fā)現(xiàn)問題，因為當程序編譯時可以檢測類型錯誤。不過，Java系統(tǒng)中的對象也有動態(tài)類型。要求一個對象為動態(tài)類型往往是可能的，所以編程人員寫的程序可以對不同類型的對象做不同的事。

(4)Java是健全的。Java程序不可能造成計算機崩潰。Java系統(tǒng)仔細檢測對內(nèi)存的每次訪問，確認它是合法的，而且不致引起任何問題[20]。不過，即使Java程序也可能有錯誤。如果出現(xiàn)某種出乎意料之事，程序不會崩潰，而把該例外拋棄。程序會發(fā)現(xiàn)這類例外，并加以處理。傳統(tǒng)的程序可以訪問計算機的全部內(nèi)存。程序可能(無意識地)修改內(nèi)存中的任何值，這就會造成問題。Java程序只能訪問內(nèi)存中允許它們訪問的那些部分，所以Java程序不可能修改不擬修改的值。2.6.4 SQL SERVER MSSQL Server 2000 采用客戶/服務器模型，即服務器來存儲數(shù)據(jù)庫，該服

第2章 路政管理系統(tǒng)的開發(fā)構(gòu)架

務器可以被多臺客戶機進行訪問，數(shù)據(jù)庫應用的處理過程分布在客戶機和服務器上[21],MSSQL Server2000有如下功能：

（1）Internet 集成；

SQL Server 2000 數(shù)據(jù)庫引擎提供完整的XML 支持。它還具有構(gòu)成最大的Web 站點的數(shù)據(jù)存儲組件所需的可伸縮性、可用性和安全功能。SQL Server 2000 程序設計模型與 Windows DNA 構(gòu)架集成，用以開發(fā) Web 應用程序，并且SQL Server 2000 支持 English Query 和 Microsoft 搜索服務等功能，在Web 應用程序中包含了用戶友好的查詢和強大的搜索功能。

（2）可伸縮性和可用性；

同一個數(shù)據(jù)庫引擎可以在不同的平臺上使用，從運行 Microsoft Windows 98 的便攜式電腦，到運行 Microsoft Windows 2000 數(shù)據(jù)中心版的大型多處理器服務器。SQL Server 2000 企業(yè)版支持聯(lián)合服務器、索引視圖和大型內(nèi)存支持等功能，使其得以升級到最大 Web 站點所需的性能級別。

（3）數(shù)據(jù)庫功能；

SQL Server 2000 關系數(shù)據(jù)庫引擎支持當今苛刻的數(shù)據(jù)處理環(huán)境所需的功能。數(shù)據(jù)庫引擎充分保護數(shù)據(jù)完整性，同時將管理上千個并發(fā)修改數(shù)據(jù)庫的用戶的開銷減到最小。SQL Server 2000 分布式查詢使您得以引用來自不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)，就好象這些數(shù)據(jù)是 SQL Server 2000 數(shù)據(jù)庫的一部分，同時分布式事務支持充分保護任何分布式數(shù)據(jù)更新的完整性[22]。復制同樣使您得以維護多個數(shù)據(jù)復本，同時確保單獨的數(shù)據(jù)復本保持同步。可將一組數(shù)據(jù)復制到多個移動的脫接用戶，使這些用戶自主地工作，然后將他們所做的修改合并回發(fā)布服務器。

（4）易于安裝、部署和使用。

SQL Server 2000 中包括一系列管理和開發(fā)工具，這些工具可改進在多個站點上安裝、部署、管理和使用 SQL Server 的過程。SQL Server 2000 還支持基于標準的、與 Windows DNA 集成的程序設計模型，使 SQL Server 數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)倉庫的使用成為生成強大的可伸縮系統(tǒng)的無縫部分[23]。這些功能使您得以快速交付 SQL Server 應用程序，使客戶只需最少的安裝和管理開銷即可實現(xiàn)這些應用程序。

2.7本章小結(jié)

本章主要在對高速公路路政管理大量調(diào)研的基礎上，分析了現(xiàn)有管理系統(tǒng)建設的現(xiàn)狀、指出了存在的主要問題。對系統(tǒng)構(gòu)架和數(shù)據(jù)庫的應用進行了簡單的介紹，分析了系統(tǒng)關鍵技術WEB技術、JAVA技術和Sqlserver數(shù)據(jù)庫。

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第3章 路政管理系統(tǒng)的需求分析

第3章路政管理系統(tǒng)的需求分析

高速公路路政管理系統(tǒng)的前期調(diào)研分析是該系統(tǒng)開發(fā)的起始點，也是在開發(fā)中最主要的一個環(huán)節(jié)，只有清楚的了解了該系統(tǒng)需要的功能、行為、性能的前提下，通過對使用環(huán)境進行研究分析，達到問題的出處所在，并與其建立相關模型，按用戶需求進行準確化、完整化規(guī)則進行解釋說明，最終形成管理系統(tǒng)的模式，而從管理模式的分析中應用開發(fā)軟件進行編程，這一系列構(gòu)成了開發(fā)周期的分析階段。

3.1系統(tǒng)概述

據(jù)調(diào)研分析，高速公路路政管理是按照交通廳頒布的《公路道路管理條例》執(zhí)行高速公路轄區(qū)內(nèi)的維修、養(yǎng)護、收費等任務的管理，作為高速路管理中心必須采用高效率措施對其機動車、貨運車進行嚴格管理，保障高速公路道路暢通，同時根據(jù)現(xiàn)有監(jiān)控措施對道路及附屬公共設施進行監(jiān)察管理[24]。近年來，由于科學技術的迅速發(fā)展，計算機編程系統(tǒng)已遍及各行各業(yè)，由于高速公路管理系統(tǒng)具有特殊性，為保證路政管理能高效、安全的對高速公路進行管理，滿足高速公路路政管理的需求，本著認真、負責的態(tài)度，使用計算機信息技術達到該路政管理的范疇，為此決定開發(fā)此軟件系統(tǒng)。

高速公路路政管理系統(tǒng)主要的核心目的就是使路政管理得到充分的發(fā)揮，對于各種違章違法案件進行收集、歸檔，以及對處罰收繳的罰款進行監(jiān)督，從而杜絕了執(zhí)法人員不秉公辦事的原則，達到公平、公正的執(zhí)法態(tài)度。本系統(tǒng)設計構(gòu)思主要是想利用系統(tǒng)功能，便于違章違法者查詢違章違法內(nèi)容，從而宣傳、學習相關法律知識，達到路政管理的最終目的。

高速公路路政管理系統(tǒng)以高速公路路政基本管理為目標，以信息管理為基礎，采用成熟、先進的計算機軟件開發(fā)工具和數(shù)據(jù)庫技術，融入科學的人事管理思想和模式，對高速公路路政管理中的信息進行采集、儲存、加工、處理和分析，使其及時準確地反映高速公路路政狀況、人員分配情況、處罰情況等信息，為各層管理者提供快速準確的路政管理依據(jù)與輔助決策數(shù)據(jù)[25]。高速公路路政管理系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)圖見圖3-1所示：

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登錄界面主框架窗口系統(tǒng)管理處罰管理案件處理路政巡查管理清障排障管理員工管理用戶管理系統(tǒng)幫助數(shù)據(jù)備份數(shù)據(jù)恢復數(shù)據(jù)初始化日志記錄繳納罰金處罰查詢處罰明細報表案件總結(jié)部門認可領導審核條件查詢巡查記錄出警登記路障通知違章物登記清障值班管理清障票據(jù)管理清障裝備管理新增員工員工離職員工維護員工查詢新增用戶刪除用戶用戶維護用戶查詢 圖 3-1高速公路路政管理系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)圖

Figure 3-1 highway road administration system organizational structure 系統(tǒng)從功能結(jié)構(gòu)上應分為三個層面:基礎數(shù)據(jù)層、業(yè)務處理層和決策支持層（1）基礎數(shù)據(jù)層

基礎數(shù)據(jù)層含的是變動很小的靜態(tài)數(shù)據(jù)，主要有兩大類，一類是員工管理基本數(shù)據(jù)，如員工姓名、性別、學歷、部門、工資等；另一類系統(tǒng)數(shù)據(jù)，如處罰管理、案件管理、路政巡查管理、清障排障管理等。基礎數(shù)據(jù)在系統(tǒng)初始化的時候要用到，是整個系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的基礎。

（2）業(yè)務處理層

業(yè)務處理層是指路政執(zhí)法人員在業(yè)務管理流程中的內(nèi)容，而這些內(nèi)容根據(jù)業(yè)務流程不斷的更新完善，路政管理者將對其應用該系統(tǒng)進行更新管理，例如變更后職工數(shù)據(jù)、業(yè)績考核數(shù)據(jù)、績效管理數(shù)據(jù)、工資體系等，而這些更新后的數(shù)據(jù)對于管理者將清晰明確，并可根據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容對員工進行業(yè)務水平的提高起到?jīng)Q策性的作用。

（3）決策支持層

我們所說的決策支持層是通過大量的業(yè)務基礎數(shù)據(jù)上而進行決策的一種手段，決策者可以通過數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析，就能快速獲得所需信息，如繳納罰金情況、巡查情況、案件處理情況、清障排障情況等。這不僅能提高路政管理效率，而且可以隨時得知最新的路政狀況。

第3章 路政管理系統(tǒng)的需求分析

3.2業(yè)務功能需求

業(yè)務功能需求分析將是系統(tǒng)開發(fā)的重要環(huán)節(jié)，它取決于系統(tǒng)編程是否有統(tǒng)計分析過程，也是人機對話的重要內(nèi)容，它可以是從基本的數(shù)據(jù)庫進行查詢，也可以是從案件受理過程中查詢，但最終的目標是將分析內(nèi)容進行匯整。我們常說將不安全因素發(fā)現(xiàn)于萌芽狀態(tài)中，經(jīng)常分析研究可以提早預防早期的錯誤，從維護、檢索中找出問題所在，從而加快軟件的開發(fā)率，也是改進軟件質(zhì)量的重中之重。

本系統(tǒng)在分析過程中常會出現(xiàn)問題，而我們首先要考慮到就是高速公路路政管理體制是否在系統(tǒng)中變現(xiàn)出來，而在實際中，欠缺的就是實際了解，在分析過程中，首先要了解該組織的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，從而劃分組織名稱，并按照組織的流程劃分各業(yè)務內(nèi)容，在社會不斷的發(fā)展中，該組織可能擴大業(yè)務范圍，也可能萎縮業(yè)務范圍，在這頻繁的變化后，可能會引發(fā)組織本身的變化，而業(yè)務流程可能沒有什么變化，本系統(tǒng)在開發(fā)過程中將以組織結(jié)構(gòu)業(yè)務流程進行設計，避免工作人員在變換崗位后不能直接了解業(yè)務內(nèi)容而浪費不必要的時間。所在在高速公路路政管理系統(tǒng)中要明確其行政組織構(gòu)架，也要分析出業(yè)務功能為主的分級構(gòu)架，高速公路路政管理部門的核心任務是:抓住高速公路路權(quán)管理，保障執(zhí)法人員秉公執(zhí)法過程的管理[26]。本系統(tǒng)業(yè)務范圍主要是以轄區(qū)單位來劃分。整個高速公路路政管理系統(tǒng)業(yè)務功能可以表述為見圖3-2所示的樹型結(jié)構(gòu)。

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系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)備份數(shù)據(jù)恢復數(shù)據(jù)初始化日志記錄處罰管理繳納罰金處罰查詢處罰明細報表案件總結(jié)部門認可領導審核條件查詢巡查記錄出警登記路障通知違章物登記清障排障清障值班管理清障票據(jù)管理清障裝備管理新增、維護、刪除、查詢新增、維護、刪除、查詢系統(tǒng)幫助新疆高速公路路政管理系統(tǒng)案件處理路政巡查員工管理用戶管理系統(tǒng)幫助

圖 3-2高速公路路政管理系統(tǒng)業(yè)務圖

Figure 3-2 highway road administration systems business map（1）本系統(tǒng)路政管理數(shù)據(jù)包含本文、圖像、圖形。（2）及時、高效的進行操作的特點。

（3）數(shù)據(jù)庫及時更新、完善，確保數(shù)據(jù)性的完整、準確。（4）數(shù)據(jù)庫實行并網(wǎng)，通過權(quán)限實現(xiàn)信息共享。

（5）依照數(shù)據(jù)分布策略，對其進行分割，達到數(shù)據(jù)清晰化。（6）數(shù)據(jù)分布點之間數(shù)據(jù)應具備獨立性。

（7）按期匯整節(jié)點數(shù)據(jù)，核實、審核數(shù)據(jù)的真實性，保障數(shù)據(jù)的完整性。（8）簡單從優(yōu)考慮數(shù)據(jù)查詢狀況，優(yōu)化服務器響應時間。（9）定期自動數(shù)據(jù)備份，保證數(shù)據(jù)的安全性。（10）通過設置權(quán)限，優(yōu)先考慮高權(quán)限程度。

根據(jù)上述路政管理系統(tǒng)的需求分析，本路政管理系統(tǒng)主要包括“系統(tǒng)管理”、“處罰管理”、“案件處理”、“路政巡查”、“清障排障”、“員工管理”、“用戶管理”、第3章 路政管理系統(tǒng)的需求分析

“系統(tǒng)幫助等八個模塊。其中處罰管理、案件處理、路政巡查、清障排障是本系統(tǒng)的核心。

（1）系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理主要包括：數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)恢復、系統(tǒng)初始化、日志記錄。其中數(shù)據(jù)備份與恢復可以實現(xiàn)對該系統(tǒng)可以隨時進行存儲，以防止丟失數(shù)據(jù)，系統(tǒng)初始化可以對該系統(tǒng)還原到最初安裝的狀態(tài)及數(shù)據(jù)，日志記錄是對用戶登錄上來對系統(tǒng)的操作進行記錄，防止發(fā)送錯誤入侵等。

（2）處罰管理

處罰管理主要包括：繳納罰金、處罰查詢、處罰明細報表。其中繳納罰金是對違章人員所處罰金進行錄入管理。處罰查詢是將已交過的罰金和未交的罰金進行區(qū)分，并可以隨時查詢。處罰明細報表是處罰的具體情況和罰金數(shù)進行查看打印。

（3）案件處理

案件處理主要包括:案件總結(jié)、部門認可、領導審核、條件查詢。其中部門認可是對案件的處理過程是否得到部門人員的同意，并有領導審核后簽字后才可以處理案件。

（4）路政巡查管理

路政巡查管理主要包括：巡查記錄、出警登記、路障通知、違章物登記。其中巡查記錄是根據(jù)某路段故障信息進行記錄，出警登記是每個人員在出去巡查時都要進行登記包括物品登記。如果有遇到故障會隨時發(fā)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、清障票據(jù)管理、清障裝備管理。其中清障票據(jù)管理是在處理故障過程中產(chǎn)生的費用進行錄入審核后報銷并打印票據(jù)留底。

（6）員工管理

員工管理主要包括：新增員工、員工離職、員工維護、員工查詢。這樣可以對員工進行增加，離職或調(diào)崗員工進行維護，可以查詢員工的具體信息。

（7）用戶管理

用戶管理主要包括：新增用戶、刪除用戶、用戶維護、用戶查詢。可以對用戶進行管理，方便整體系統(tǒng)的操作。

（8）系統(tǒng)幫助

設置一個幫助文件，幫助操作人員進行問題的解決。

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3.3系統(tǒng)數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)流程分析

3.3.1系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析

信息的載體是數(shù)據(jù)，是本系統(tǒng)主要處理的內(nèi)容，為全面的掌握資料，首先要準確的匯總、分析數(shù)據(jù)內(nèi)容，是本階段重要分析的過程，在此基礎上如果出現(xiàn)問題，就要返回前面的業(yè)務流程中明確，在分析過程中經(jīng)常出現(xiàn)數(shù)據(jù)缺失、運行過程不和理、處理內(nèi)容存在問題，導致數(shù)據(jù)分析不徹底等問題，應及時在此過程中進行研究處理[27]。

在系統(tǒng)數(shù)據(jù)匯總、分析等幾個步驟的前提下，要明確數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)流程的內(nèi)容，通過調(diào)研分析、檔案查詢、與實際工作人員交談等工作后，統(tǒng)計所要匯總的資料數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)分為輸入、輸出信息及信息處理內(nèi)容，儲存方式等相關類型，并將這些數(shù)據(jù)進行原材料匯總，其中可能有些陳舊、不明確直接用于本系統(tǒng)中的，在做系統(tǒng)分析進行取舍，并長期不斷的補充更新。數(shù)據(jù)分析應按系統(tǒng)目標和流程進行，按照流程內(nèi)容進行劃分，并應對重點數(shù)據(jù)進行匯總分析，特征分析包括以下幾方面的內(nèi)容:（1）分析數(shù)據(jù)的類型內(nèi)容，以及特別的要求等等。

（2）準確的數(shù)據(jù)范圍，以及校驗、審核系統(tǒng)功能都十分重要。（3）根據(jù)流程內(nèi)容確定業(yè)務范圍。

（4）定期、不定期了解業(yè)務量內(nèi)容，明確儲存量。（5）根據(jù)權(quán)限的不同，設置相應的保密措施。3.3.2系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程分析

系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程分析是將系統(tǒng)流動狀態(tài)下獨立變現(xiàn)出來，去除了組織構(gòu)架、業(yè)務工作、材料等，只從數(shù)據(jù)中查實業(yè)務的數(shù)據(jù)處理情況，數(shù)據(jù)的分析包含了信息的處理、接收、儲存等內(nèi)容[28]，而目標就是要從中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)流通問題，例如數(shù)據(jù)不通、數(shù)據(jù)處理不符合內(nèi)容等，而問題的發(fā)現(xiàn)屬于原系統(tǒng)的雜亂，流程本身存在問題，而有些可能是數(shù)據(jù)流程內(nèi)容存在誤差。為避免以后問題的存在，盡可能的及早進行解決，保障新系統(tǒng)實現(xiàn)此項功能。

原系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采用多層的數(shù)據(jù)流程來實現(xiàn)系統(tǒng)的功能，而有效的改善存在的問題應按照現(xiàn)有的業(yè)務流程進行分析，全面了解、掌握數(shù)據(jù)處理過程，編制較完善的數(shù)據(jù)流程圖。

（1）高速公路路政路政管理信息系統(tǒng)第一層數(shù)據(jù)流程圖

高速公路路政管理系統(tǒng)的第一層數(shù)據(jù)流程圖是要概述該系統(tǒng)數(shù)據(jù)是否流通，第3章 路政管理系統(tǒng)的需求分析

以及接收、發(fā)送的方向，根據(jù)現(xiàn)有公路管理轄區(qū)，全疆高速公路路政系統(tǒng)必須有相關數(shù)據(jù)的流通。交通廳應提出高速公路相關法律法規(guī)，公路管理局、公路規(guī)劃、建設和養(yǎng)護部門都應向公路路政管理系統(tǒng)提供信息的輸入和輸出要求[29]，具體見圖3-3所示: 其他地區(qū)公路路政管理系統(tǒng)同一線路在其他地區(qū)的路政信息路政信息統(tǒng)計報告路政信息統(tǒng)計報表自治區(qū)交通廳、公路管理局路政工作計劃安排新疆高速公路路政管理系統(tǒng)公路路政信息公路規(guī)劃、建設、養(yǎng)護部門自治區(qū)交通廳、公路管理局公路規(guī)劃、建設、養(yǎng)護情況公路規(guī)劃、建設、養(yǎng)護部門國家、交通部以及省廳各類交通、路政法律法規(guī)路線在本區(qū)范圍內(nèi)的路政信息其他地區(qū)公路路政管理系統(tǒng)

圖3-3 高速公路路政信息管理第一層DFD圖

Figure3-3 highway road information management layer 1 DFD figure（2）高速公路路政管理信息系統(tǒng)第二層數(shù)據(jù)流程圖

進一步分析高速公路路政管理信息系統(tǒng)的內(nèi)部數(shù)據(jù)流程，將處罰管理、路政巡查管理、員工管理、清障排障、案件管理和公路業(yè)務管理這六個功能模塊與外部實體之間的數(shù)據(jù)信息交流以流程圖的形式表現(xiàn)出來。以公路業(yè)務管理為例，其DFD見圖3-4所示。

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其他地區(qū)公路路政管理系統(tǒng)同一線路在其他地區(qū)的路政信息路政信息統(tǒng)計報告路政信息統(tǒng)計報表自治區(qū)交通廳、公路管理局自治區(qū)交通廳、公路管理局路政工作計劃安排公路業(yè)務管理公路業(yè)務信息公路規(guī)劃、建設、養(yǎng)護部門公路規(guī)劃、建設、養(yǎng)護情況公路規(guī)劃、建設、養(yǎng)護部門國家、交通部以及省廳各類交通、路政法律法規(guī)路線在本區(qū)范圍內(nèi)的路政信息其他地區(qū)公路路政管理系統(tǒng)

圖3-4 高速公路業(yè)務管理第二層DFD圖

Figure3-4 highway management second DFD figure

（3）高速公路路政管理信息系統(tǒng)第三層數(shù)據(jù)流程圖、員工管理數(shù)據(jù)流程圖，見圖3-5所示。

縣市分局路政部門本地路政人員管理地方人事檔案人員變動情況申請自治區(qū)公路管理局人事部門人員變動情況批復路政人員人事安排全疆路政人事檔案 圖3-5 員工管理第三層DFD圖

Figure3-5 Employee management layer 3 DFD figure

第3章 路政管理系統(tǒng)的需求分析

案件管理數(shù)據(jù)流程圖，見圖3-6所示。

縣市分局路政執(zhí)法部門行政執(zhí)法案件處理地方執(zhí)法案件檔案案件處理情況上報自治區(qū)公路管理局路政部門路政案件的審查和批復全疆路政案件的統(tǒng)一管理全疆路政案件檔案 圖3-6 案件管理第三層DFD圖

Figure3-6 The case management layer 3 DFD figure 3.4技術指標要求

3.4.1系統(tǒng)目標

本系統(tǒng)的最終目的是對各種違章、違法案件的資料收集、以及相關處罰罰款的管理，違章違法用戶可以利用計算機網(wǎng)絡進行實時查詢，從而得到宣傳和教育，同時也促使路政管理執(zhí)法人員得到上級部門的認可和社會的認可。同時，決策者可以根據(jù)違章違法案件的處理上進行評定，為路政管理案卷進行有效的引入案卷號申請功能。

本系統(tǒng)完成后可加快提高管理案件處罰、案件分析、路政巡查以及路政清障等，確保執(zhí)法工作人員實施掌握第一手資料，該系統(tǒng)實現(xiàn)了網(wǎng)絡化管理，從管理到操作，一步一步的完成整個業(yè)務流程，使用戶安全可靠地應用該系統(tǒng)。

高速公路路政管理系統(tǒng)的總體目標是:實現(xiàn)公路路政管理的計算機化，利用網(wǎng)絡集成管理各轄區(qū)和各個業(yè)務部門之間的信息，普及執(zhí)法管理準確化、公開化、效率化、規(guī)范化，運用計算機網(wǎng)絡實現(xiàn)管理的智能化，從而也有力為決策者提供了決策的幫助。

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本系統(tǒng)的核心目標可以分解以下幾個分目標，可表述為以下幾點：（1）實現(xiàn)高速公路路政管理數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性、完整性、模塊性。（2）達到區(qū)域與總體信息的共享性。

（3）提高、改善信息資源管理庫，有效的提高管理能力。（4）創(chuàng)新爭優(yōu)，緊隨現(xiàn)代化步伐，使其管理水平得到提高。（5）服務于社會、服務于群眾、服務于管理部門。

（6）加強路政業(yè)務人員素質(zhì)的提高，及時有效的處理業(yè)務辦事效率。（7）自動統(tǒng)計、分析報表，實時歸檔分類，減少工作人員工作強度。系統(tǒng)的總體目標在功能上進行劃分，主要劃分如下內(nèi)容：

（1）系統(tǒng)管理：根據(jù)高速公路路政管理系統(tǒng)的綜合功能進行管理，包含定期不定期進行數(shù)據(jù)備份。對系統(tǒng)出現(xiàn)錯誤的時候重新進行數(shù)據(jù)導出恢復，并記錄權(quán)限操作人員操作內(nèi)容進行登記，以便整體進行管理。

（2）處罰管理：根據(jù)本系統(tǒng)權(quán)限進行劃分，并設置下級用戶，下級用戶負責收取罰金，并對罰金進行登記，而高級權(quán)限操作者可依據(jù)相關處罰條例向有關部門上繳罰金，從而實現(xiàn)分隔管理，杜絕公款私用等現(xiàn)象的發(fā)生。

（3）路政巡查：高速公路路政執(zhí)法人員根據(jù)監(jiān)控情況，及時了解道路障礙物及損毀路產(chǎn)現(xiàn)象進行第一時間的處理，并對清障、排障地點、時間、內(nèi)容進行有序的登記。路政執(zhí)法人員在處理的過程中，可使用移動通訊設施進行實時處理，對于路面破損或障礙物阻攔，可及時與養(yǎng)護部門聯(lián)系，逐而形成工作鏈，達到不同工種工作人員的緊密聯(lián)系，將隱患處于最小程度的解決。

（4）清障排障：路政執(zhí)法人員在高速道路巡查過程中，如發(fā)現(xiàn)轄區(qū)內(nèi)有障礙物影響道路交通，可第一時間用移動通訊設備告知管理部門，管理部門可根據(jù)巡查時間、路段、障礙物名稱經(jīng)系統(tǒng)進行相關部門的告知，并將此信息共享化，帶相關部門清理后進行系統(tǒng)反饋。

（5）員工管理:根據(jù)路政管理部門的流程，對在崗員工進行身份識別，主要通過照片、性別、職務、電話、住址等，同時還可方便后勤人員統(tǒng)一發(fā)放勞動保險用品。

（6）機構(gòu)管理:根據(jù)全國、全疆、市、縣的分級管理機構(gòu)，明確分級管理領導，統(tǒng)一錄入相關資料，便于溝通和聯(lián)系。

（7）本系統(tǒng)人機對話界面舒適，操作簡單，便于操作人員操作。（8）本系統(tǒng)通過計算機網(wǎng)絡，確保數(shù)據(jù)庫實時更新、完善，達到路政管理系統(tǒng)的準確性。

第3章 路政管理系統(tǒng)的需求分析

3.4.2性能要求

高速公路路政管理系統(tǒng)設計的目標任務是在總體管理分析中列出分項系統(tǒng)內(nèi)容需求，達到專業(yè)化，才是構(gòu)造系統(tǒng)的主體，本系統(tǒng)在開發(fā)過程中，應注意一下幾點：系統(tǒng)的運行主要取決于數(shù)據(jù)輸入、導出的流動性，在用戶端需查詢數(shù)據(jù)庫時，應確保數(shù)據(jù)庫準確無誤的進行導出流程，如果數(shù)據(jù)庫導出數(shù)據(jù)較慢，影響用戶端使用，必然影響用戶使用時間；數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)備份過程中，要指明路徑，確保存儲量能適合該系統(tǒng)的正常運行，避免數(shù)據(jù)丟失、錯誤。維吾爾自治區(qū)高速公路路政管理系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)流量較大，如若數(shù)據(jù)庫設計不完善，將導致大部分數(shù)據(jù)無法保存或丟失，服務器的配置也是非常重要的。

(1)可靠性

路政管理系統(tǒng)的可靠性是在沒有人為破壞的前提下，或網(wǎng)絡黑客的攻擊時，該系統(tǒng)的服務器不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失或系統(tǒng)崩潰，必須具備較好的系統(tǒng)備份程序。同時要求該系統(tǒng)有較強的防護措施。在系統(tǒng)完善后，會對各部門進行權(quán)限劃分，對于操作者權(quán)限的使用管理，一般會在程序的使用權(quán)、基表的操作和管理業(yè)務上進行控制。

本系統(tǒng)在使用過程中，需用戶名和密碼，未經(jīng)登記在案的或越權(quán)登錄的用戶，本系統(tǒng)是不予受理的，決策者在分配操作者權(quán)限的同時，會按各部門、各業(yè)務內(nèi)容進行劃分，每個業(yè)務工作人員都有不用的登錄名，權(quán)限也與此不同。

本系統(tǒng)在基表的操作的過程中，權(quán)限也是不同的，決策者只能對該業(yè)務流程操作者進行授權(quán)，一般用戶只能進行簡單的查詢操作，根據(jù)不同的保密措施，任何人無權(quán)進行查詢及更改、刪除（除高級權(quán)限管理者之外）。

在授權(quán)過程后，路政業(yè)務操作者根據(jù)流程內(nèi)容不同可將各種原始數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)庫，并安排專業(yè)人員進行數(shù)據(jù)庫管理和維護，如需打印或主管領導簽字認可的各種票據(jù)，需經(jīng)該業(yè)務操作者導出數(shù)據(jù)庫后在予打印。本系統(tǒng)在試用調(diào)試階段會出現(xiàn)各類異常錯誤，只有根據(jù)業(yè)務流程不斷的完善，才能及早進行有效的處理。

高速公路路政管理系統(tǒng)導入數(shù)據(jù)庫內(nèi)容較多，并且比較重要，內(nèi)容較為復雜，在保障系統(tǒng)出現(xiàn)問題時能及時恢復到初始界面，防止誤操作導致的數(shù)據(jù)丟失，即要求該系統(tǒng)有完善的處理能力。其次，本系統(tǒng)需要較強的糾錯判斷能力，對于操作者不正當?shù)牟僮鬟M行有效的提示，并準許操作者修改后進行錄入，防止數(shù)據(jù)丟失、破壞。

(2)可操作性

本系統(tǒng)需有一個舒適的界面，用戶能簡明清楚知道用戶界面里的各類操作內(nèi)容，達到用戶清楚明白，在使用過程中應提示簡單的信息對話框，防止操作者誤

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操作而浪費時間，在程序運行過程中，需提示系統(tǒng)的運行。在操作者試圖越權(quán)操作時，該系統(tǒng)應及時做出警告對話框，提示用戶錯誤內(nèi)容，如用戶執(zhí)意越權(quán)進入該系統(tǒng)，本系統(tǒng)應在客戶端設置關機時間，以防止保密程序的外泄。

(3)可維護性

系統(tǒng)開發(fā)的經(jīng)過是一個逐漸完善的過程，系統(tǒng)的分析、設計、實現(xiàn)、運行的過程是從實踐中進行檢驗，而從中出現(xiàn)的問題是開發(fā)者應及時解決的動力，系統(tǒng)維護包含的意義是外部服務器維護和軟件自身維護，只有兩者完善后，數(shù)據(jù)的統(tǒng)一和正確性才能得到保障，操作者才能高效的完成業(yè)務相關內(nèi)容。

為了保障系統(tǒng)的高效率，可采納以下幾點措施:(1)使用模塊化系統(tǒng)程序，單獨設立模塊，系統(tǒng)的各分類功能均有一個模塊承擔，功能模塊之間的組合，盡量簡單，獨立，確保模塊如出現(xiàn)問題不會對別的模塊產(chǎn)生影響，同時要確保該模塊的靈活。

(2)采納框架化程序設計，加強程序的可塑性，簡明詳細的編寫系統(tǒng)源程序，便于差錯進行改正。

(3)高速公路路政信息管理統(tǒng)一化、規(guī)范化

為確保該系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)共享，需按統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式進行編寫，保障路政業(yè)務工作內(nèi)容準確化、統(tǒng)一化、規(guī)范化，并按國家最新頒布的編號、編碼進行分類引用。

3.5本章小結(jié)

本章主要介紹了系統(tǒng)的設計目標，闡述了系統(tǒng)的功能模塊及展示了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。分析了高速公路綜合管理信息平臺應具備的具體業(yè)務功能，由于高速公路本身的屬于一個信息事務，因而其管理需求也是在不斷的變化，因此對這些功能的設計主要是從通用性、實用性和適用性方面予以考慮。這些業(yè)務功能具有一定的獨立性，集合在一起又形成一個有機的整體，從而提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的利用。

第4章 路政管理系統(tǒng)的總體設計

第4章路政管理系統(tǒng)的設計與關鍵技術分析

4.1系統(tǒng)用例圖

用例模型的捕獲和記錄的是系統(tǒng)的用例和參與者以及它們之間的各種關系。用例模型的提出對于軟件開發(fā)方法的研究具有重要的意義。在實踐當中，分析典型用例是開發(fā)者準確迅速了解獲取用戶要求和相關概念的最常用也是最有效的方法，是用戶和開發(fā)者一起深入剖析系統(tǒng)功能的起點。根據(jù)上一章的需求分析，利用UML的建模標準分別建立系統(tǒng)的包圖和用例圖，以下見圖4-1所示路政管理系統(tǒng)用例的組織—包圖。

處罰管理模塊路政巡查模塊案件處理模塊系統(tǒng)信息管理模塊清障排障模塊數(shù)據(jù)查詢模塊公用數(shù)據(jù)模塊

圖4-1 路政管理系統(tǒng)包圖

Figure 4-1 Highway management featuring figure 4.1.1處罰管理模塊用例圖

處罰管理主要包括：繳納罰金、處罰查詢、處罰明細報表。其中繳納罰金是對違章人員所處罰金進行錄入管理。處罰查詢是將已交過的罰金和未交的罰金進行區(qū)分，并可以隨時查詢。處罰明細報表是處罰的具體情況和罰金數(shù)進行查看打印。見圖4-2所示處罰管理模塊用例圖。

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登錄繳納罰金錄入extendsextendsextends修改罰金extends處罰管理extends罰金報表打印處罰金查詢extendsextendsextends系統(tǒng)管理員處罰明細報表生成操作員

圖4-2處罰管理模塊的用例圖

Figure 4-2 Punishment management module of use case diagram 4.1.2案件處理模塊用例圖

案件處理主要包括:案件總結(jié)、部門認可、領導審核、條件查詢。其中部門認可是對案件的處理過程是否得到部門人員的同意，并有領導審核后簽字后才可以處理案件。見圖4-3所示案件處理模塊用例圖。

案件總結(jié)案件錄入extendsextendsextends案件審核extends案件處理管理UsersUsers案件查詢UsersUsers案件撤銷extends領導extendsextendsUsers管理員部門認可操作員

圖4-3案件處理模塊的用例圖

Figure 4-3The case processing modules of use case diagram 4.1.3路政巡查模塊用例圖

路政巡查管理主要包括：巡查記錄、出警登記、路障通知、違章物登記。其中巡查記錄是根據(jù)某路段故障信息進行記錄，出警登記是每個人員在出去巡查時

第4章 路政管理系統(tǒng)的總體設計

都要進行登記包括物品登記。如果有遇到故障會隨時發(fā)布便于通行。見圖4-4所示路政巡查用例圖。

路段巡查登記路障通知extendsextendsextendsusers障礙物登記extends路政巡查管理extendsextends巡查記錄usersextends出警登記裝備登記users管理員usersusers操作員users巡查查詢巡查人員

圖4-4路政巡查模塊的用例圖

Figure 4-4Highways patrolled modules of the use case diagram 4.1.4清障排障模塊用例圖

清障排障管理主要包括：清障值班管理、清障票據(jù)管理、清障裝備管理。其中清障票據(jù)管理是在處理故障過程中產(chǎn)生的費用進行錄入審核后報銷并打印票據(jù)留底。見圖4-5所示清障排障模塊用例圖。

清障排障裝備錄入清障排障值班人員extends清障排障票據(jù)錄入extends清障排障管理操作員extendsextendsusers清障排障票據(jù)打印extendsextends清障排障查詢管理員

圖4-5清障排障模塊的用例圖

Figure 4-5 Intelligent troubleshooting module of use case diagram

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4.2 系統(tǒng)總體設計

基于JAVA平臺的高速公路路政管理信息系統(tǒng)采用三層體系結(jié)構(gòu)，完善了兩層體系結(jié)構(gòu)中的缺陷。在原來我們所使用的三部分構(gòu)架中，其中間的應用邏輯部分是獨立產(chǎn)生的，而應用邏輯構(gòu)架是在客戶構(gòu)架與儲存構(gòu)架之間，首先客戶部分構(gòu)架采用WEB瀏覽器經(jīng)過服務器對客戶構(gòu)架進行使用，使用戶簡便準確的使用，其次，在儲存部分構(gòu)架中采用SQL Server2000數(shù)據(jù)庫，在上章已經(jīng)介紹了它的使用優(yōu)點，能快速、簡單的編制開發(fā)相應的功能模塊，最后客戶構(gòu)架與儲存構(gòu)架緊密聯(lián)合的就使用應用邏輯構(gòu)架。在這種構(gòu)架下，客戶構(gòu)架屬于最底層，而應用邏輯構(gòu)架屬于應用服務器，它可以用邏輯的方法進行分布，由于該邏輯構(gòu)架屬于獨立的，它可以在每個分布部署上進行優(yōu)化和維護。4.2.1系統(tǒng)網(wǎng)絡構(gòu)架

系統(tǒng)網(wǎng)絡構(gòu)架在開發(fā)過程中試圖采用B／S與的模式，即瀏覽器／服務器、在開發(fā)中可以利用瀏覽器／服務器進行跨平臺的用法可以充分的提高本系統(tǒng)的處理能力及查詢能力[30]。勢必增強系統(tǒng)的安全性和保密性。

由于本系統(tǒng)在硬件、軟件的技術是比較完善、成熟的，因此在技術成熟的基礎上開發(fā)高速公路路政業(yè)務管理系統(tǒng)是值得關注的，為此要保證該系統(tǒng)安全性、保密性，必須進行系統(tǒng)的分析，其網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)見圖4-6所示：

第4章 路政管理系統(tǒng)的總體設計

遠程客戶機遠程客戶機本地客戶機B/SInternet新疆高速公路路政管理WEB服務器Sql Server服務器

圖4-6 網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)

Figure 4-6 The network structure 高速公路路政管理系統(tǒng)是一個較復雜的信息系統(tǒng)，本系統(tǒng)在使用過程中各項模塊要求高，為此采用J2EE在JAVA2的基礎上進行分化解決開發(fā)難題，而本系統(tǒng)難點在于如何解決系統(tǒng)部署和管理問題的構(gòu)架結(jié)構(gòu)，作為J2EE與其他開發(fā)軟件相比，優(yōu)勢如下[31]：

（1）J2EE廣泛性得到認可，由于J2EE普遍得到了廣大應用商的支持，也有很多開發(fā)軟件工作者把重心移到J2EE上進行開發(fā)，因此，選擇J2EE作為本系統(tǒng)的開發(fā)軟件是具有遠期構(gòu)思的。

（2）J2EE軟件在使用上有較好的移植性，即可以將信息保留，又可以根據(jù)系統(tǒng)應用的變化進行變化，它的可擴展性是值得關注的。

（3）J2EE軟件簡單，使開發(fā)者在最短的時間內(nèi)進行軟件編程。（4）J2EE可以將多種終端設備進行支持，計算方式也比較廣泛。（5）操作簡易，容易理解。在J2EE上開發(fā)高速公路路政管理系統(tǒng)，是將業(yè)務數(shù)據(jù)的導出、導入與業(yè)務邏輯進行分割，可以通過軟件內(nèi)EJB進行分解，分解后相關處罰管理、路政巡查管理及案件處理等相應功能之間可以相互配合，即可以解決系統(tǒng)的安全性，又可以保證該系統(tǒng)的可靠性、擴展性、植入性，使其該系統(tǒng)穩(wěn)定安全運行。為此，根據(jù)對高速公路路政管理系統(tǒng)的分析，可以劃分高速公路路政管理系統(tǒng)的構(gòu)架，見圖4-7所示。

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WEB瀏覽器客戶層用戶信息數(shù)據(jù)新疆高速公路路政管理系統(tǒng)JAVA應用程序J2EE應用服務器WEB存源JSP servktRMIRMI處罰管理路障巡查管理應用服務器處罰管理處罰管理出警登記JCA違章物登記JTAJNDIJMSJDBC數(shù)據(jù)倉庫各類數(shù)據(jù)倉庫現(xiàn)有系統(tǒng)余留系統(tǒng)

圖4-7 實現(xiàn)原理 Figure 4-7 realizing principle 4.2.2系統(tǒng)總體構(gòu)架

根據(jù)JAVA平臺網(wǎng)絡上構(gòu)建的高速公路路政管理系統(tǒng)，在總體構(gòu)架上做出如下設計：

經(jīng)過調(diào)研分析我們將服務器用戶訪問系統(tǒng)分為三種訪問形式，即：管理員、操作員、審核員用戶，該系統(tǒng)只有管理員可以對高速公路路政相關業(yè)務管理進行管理，比如處罰管理、員工管理、清障排障管理等。而操作員在該系統(tǒng)授權(quán)后只能對處罰、案件、路政巡查、進行管理操作。則審核員最終功能是對處罰、案件、故障清除進行審核管理。本系統(tǒng)只有管理員進行授權(quán)后才能實行相對應的操作，在進入該系統(tǒng)前，必須用戶名與密碼正確才能進入界面管理。

上述三種類別用戶可以擁有自己的操作權(quán)限，并根據(jù)操作權(quán)限劃分模塊，而每個操作模塊都可以進行單獨實現(xiàn)該模塊的功能，可以在整個系統(tǒng)操作中相互配合運行。下面簡潔的介紹各模塊的主要功能：

（1）審核員管理模塊

系統(tǒng)審核員模塊由本系統(tǒng)管理員授權(quán)進行添加的，授權(quán)后審核員可以根據(jù)實際的情況進行更改用戶名密碼，但不能更改用戶名，審核員主要通過本系統(tǒng)對處理、案件、故障清除內(nèi)容進行審核。

第4章 路政管理系統(tǒng)的總體設計

（2）操作員管理模塊

系統(tǒng)操作員模塊是由本系統(tǒng)管理員授權(quán)進行添加的，授權(quán)后操作可以對本系統(tǒng)處罰、案件、路政巡查、清障排障管理進行添加和刪除功能，該用戶可以更改密碼，但用戶名不能進行更改。

（3）處罰管理模塊

根據(jù)操作員對繳納罰金進行錄入后，可以針對此類信息進行查詢，供相關部門、用戶能及時了解處罰信息內(nèi)容，并可以進行打印，以備留檔管理。

（4）案件處理管理模塊

在路政管理工作中對案件進行總結(jié)，并將總結(jié)內(nèi)容公布，經(jīng)過相關上級部門審核后可以進行案件詳細查詢。

（5）路政巡查管理模塊

根據(jù)路政執(zhí)法人員對巡查過程中存在的違章違法案件進行記錄，并可以了解執(zhí)法人員出警、清障、執(zhí)法等相關時間、內(nèi)容。操作者在案件處理中可以進行添加和刪除操作等。

（6）清障排障管理模塊

根據(jù)執(zhí)法人員在巡查過程中發(fā)現(xiàn)的問題向該部門進行通知，而清障、排障管理模塊就可以按時間、地點、內(nèi)容進行系統(tǒng)添加、刪除，以保障高速公路道路暢通。

根據(jù)前面的系統(tǒng)功能分析，整個系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)見圖2-1所示。

4.3系統(tǒng)環(huán)境

4.3.1運行環(huán)境選擇

（1）服務器

服務器選用Windows2003 Server操作系統(tǒng)。它提供了更可靠、更好的擴展性和更易管理的網(wǎng)絡、Internet Information Services、應用程序、通訊以及其他服務。

（2）瀏覽器

Web服務的客戶端瀏覽程序。可向Web服務器發(fā)送各種請求，并對從服務器發(fā)來的超文本信息和各種多媒體數(shù)據(jù)格式進行解釋、顯示和播放。可以在任何一個操作系統(tǒng)上運行。

（3）數(shù)據(jù)庫服務器

數(shù)據(jù)庫服務器采用Microsoft SQL Server 2000，它是運行在Windows操作系

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統(tǒng)平臺上的一個高性能數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，基于多線程的客戶/服務器體系結(jié)構(gòu)，這一點與多進程的客戶/服務器數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)不同，啟動服務時，僅啟動一個進程，而對用戶請求，是以線程方式響應，這種結(jié)構(gòu)需要的資源比多進程系統(tǒng)少得多。通過JDBC技術來實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫操作。4.3.2系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境選擇

(1)符合各種主流的技術標準。(2)符合管理信息化的整體技術戰(zhàn)略。(3)符合未來技術的發(fā)展方向。(4)滿足開放性、可擴充性的要求。(5)與現(xiàn)有的應用系統(tǒng)具有良好的兼容性。(6)與最終的應用環(huán)境盡量一致。4.3.3系統(tǒng)開發(fā)工具選擇

MyEclipse企業(yè)級工作平臺（MyEclipse Enterprise Workbench，簡稱MyEclipse）是對Eclipse IDE的擴展，利用它我們可以在數(shù)據(jù)庫和JavaEE的開發(fā)、發(fā)布，以及應用程序服務器的整合方面極大的提高工作效率。它是功能豐富的JavaEE集成開發(fā)環(huán)境，包括了完備的編碼、調(diào)試、測試和發(fā)布功能，完整支持HTML, Struts, JSF, CSS, Javascript, SQL, Hibernate。

4.4 數(shù)據(jù)庫的設計

4.4.1.數(shù)據(jù)庫設計原則

為保障本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的各項功能能一一展現(xiàn)，現(xiàn)將數(shù)據(jù)庫設計理念敘述如下：

（1）可擴展性，本系統(tǒng)在加載信息數(shù)據(jù)后，可以持續(xù)性的與用戶各系統(tǒng)功能進行較好的兼容，使其系統(tǒng)運行正常。

（2）標準性，系統(tǒng)數(shù)據(jù)的導出、導入均按規(guī)則進行約束，不容納不符合的元素進入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，傳輸上不受任何系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行干擾。

（3）穩(wěn)定糾錯性，系統(tǒng)的技術采用盡量考慮到先進性和穩(wěn)定性的結(jié)合，當兩者不可調(diào)和時，則優(yōu)先考慮軟件的可靠和容錯能力。

（4）簡單性，該系統(tǒng)是由許多不同的子功能系統(tǒng)進行相互工作的，而為了使系統(tǒng)能高效率運行，在開發(fā)階段將統(tǒng)一使用DBMS進行開發(fā)。

第4章 路政管理系統(tǒng)的總體設計

（5）兼容性，根據(jù)系統(tǒng)不同的應用模塊，而系統(tǒng)總體將滿足各用戶申請要求，在處理好用戶申請外，子系統(tǒng)將可以進行分析。

（6）理解性，系統(tǒng)開發(fā)后，數(shù)據(jù)的構(gòu)架可以向用戶進行透明化，而操作界面是以路政系統(tǒng)相匹配的，這樣可以讓使用者極快的理解和使用。

（7）維護性，管理員可以根據(jù)數(shù)據(jù)庫留有的接口進行數(shù)據(jù)授權(quán)，并可以將數(shù)據(jù)庫內(nèi)各業(yè)務類數(shù)據(jù)進行有效的保存，并可以在系統(tǒng)出現(xiàn)問題后進行恢復處理。

4.4.2數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫構(gòu)架的設計，主要是正確的把握后期技術的發(fā)展，在開發(fā)過程中減少或避免不必要的系統(tǒng)開發(fā)風險，而在采用成熟的技術時最大量的提高系統(tǒng)的運行率和時效率，是為本系統(tǒng)開發(fā)減少投資的可靠保障。

從數(shù)據(jù)庫機構(gòu)來看，需要多方面的素材，比如系統(tǒng)的目的、系統(tǒng)構(gòu)架、系統(tǒng)分布、數(shù)據(jù)流通能力、系統(tǒng)分析判斷能力等都是系統(tǒng)性能的保障。經(jīng)調(diào)研，國內(nèi)大多省市路政管理系統(tǒng)的信息處理量非常大，都按統(tǒng)一的系統(tǒng)構(gòu)架進行劃分，從而體現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫開放性，可以從網(wǎng)絡構(gòu)架中明確、快速的進行調(diào)閱，以適應服務器離散分布的物理環(huán)境。

可以簡單的說系統(tǒng)多層構(gòu)架就是原先C/S的擴展，多層構(gòu)架中尤為使用最多的就是三層結(jié)構(gòu)，即：表述邏輯層、業(yè)務邏輯層和數(shù)據(jù)邏輯層（客戶層、應用服務器層、后臺數(shù)據(jù)庫層），而從三層結(jié)構(gòu)理解中，表述邏輯層和業(yè)務邏輯層實際上就是用戶客戶端部分，三層結(jié)構(gòu)可以表述如下：

(1)數(shù)據(jù)庫邏輯層是系統(tǒng)對人為創(chuàng)建的，比如創(chuàng)建、刪除、檢索、排序等部件組成，而這些部件與儲存部件相互兼容，使其數(shù)據(jù)透明。

(2)業(yè)務邏輯層是系統(tǒng)各項業(yè)務內(nèi)容規(guī)定的規(guī)則而產(chǎn)生的，而業(yè)務規(guī)則只限于業(yè)務邏輯層內(nèi)，其他工作層是沒有的，業(yè)務邏輯層作為服務供應給其它部件，同時這一層服務器是具備多線程的，可以提供多客戶機進行訪問、處理。

(3)客戶端是進入系統(tǒng)的重要組成構(gòu)件，是系統(tǒng)人工對話的組成部分，客戶端是經(jīng)過向服務器提出申請后進行界面反映的一種方式，而由應用服務器作相應的控制。見圖4-8所示。

北京工業(yè)大學工程碩士學位論文

工作站工作站工作站工作站本地服務器本地服務器本地服務器本地服務器其它工作站1應用服務器復制（訂閱、發(fā)布、分發(fā)）其它工作站2存取機制、并發(fā)控制中心數(shù)據(jù)庫服務器其它工作站3

圖4-8三層式數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)體系 Figure 4-8 Three-tier database structure 對高速公路路政管理系統(tǒng)而言，系統(tǒng)將使用三層機構(gòu)的數(shù)據(jù)庫模式，可以將各地州中心管理部門進行數(shù)據(jù)共享，并進行統(tǒng)一管理，而這項功能是通過管理數(shù)據(jù)庫進行復制后產(chǎn)生的，并實現(xiàn)定制、分發(fā)、發(fā)布。當?shù)刂荨⒖h市服務器進行數(shù)據(jù)變更時，由各地州將信息進行發(fā)布，并由中心管理部門進行接收，統(tǒng)一將服務器進行變更，這樣即可以統(tǒng)一各地州數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)又可以使數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行同步操作。

高速公路路政管理系統(tǒng)本質(zhì)屬于信息管理系統(tǒng)，而管理的核心問題就是如何讓使用者能快速使用和操作。高速公路路政管理系統(tǒng)在采用三層機構(gòu)構(gòu)架中數(shù)據(jù)儲存、邏輯、界面表述層，而這三層均有數(shù)據(jù)庫有關，儲存層就是數(shù)據(jù)庫自身，邏輯層則是在客戶端發(fā)出信息進行分析判斷的數(shù)據(jù)，界面表述層也可以說就是客戶使用操作的系統(tǒng)界面。對這個系統(tǒng)而言，數(shù)據(jù)庫開發(fā)是整個系統(tǒng)的基礎，是技術體現(xiàn)的過程，數(shù)據(jù)庫設計的是否準確、全面、合理、是否可以實現(xiàn)路政業(yè)務各項功能的實現(xiàn)是重要的一個過程，在設計過程中，數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)問題，將使后續(xù)各項功能無法正常使用，因此系統(tǒng)必須針對SQL Server2000編程時采用規(guī)范化編寫[32]。

系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫如果設計非常合理，則將會影響到高速公路路政路政管理信息系統(tǒng)的使用。主要表現(xiàn)在以下方面：

（1）信息的搜索，各類用戶無法從單個數(shù)據(jù)庫中查詢信息，這意味著系統(tǒng)將無法快速進行反饋，導致系統(tǒng)運行遲緩。

第4章 路政管理系統(tǒng)的總體設計

（2）確保編寫數(shù)據(jù)規(guī)范、標準化。數(shù)據(jù)構(gòu)架設計應遵守國家和路政系統(tǒng)標準，編碼的應用應得到認可。

（3）在編程軟件下設計數(shù)據(jù)庫內(nèi)容時，應盡量減少儲存空間，解決數(shù)據(jù)一致性的問題，還要考慮如何提高運行速度降低開發(fā)難度。

（4）數(shù)據(jù)庫的容量，考慮到路政行業(yè)信息量大的因素，如何將這個信息量進行歷史數(shù)據(jù)的輸入，保障數(shù)據(jù)庫的容量。

（5）如何確保數(shù)據(jù)的完整和正確。在高速公路路政路政管理信息系統(tǒng)中，許多客戶端共享服務器數(shù)據(jù)庫，由于同時發(fā)送操作請求，可能會對數(shù)據(jù)的一致性產(chǎn)生影響，為此要保障數(shù)據(jù)的正確性和完整性問題。

（6）安全數(shù)據(jù)的保密機制，服務器數(shù)據(jù)庫需特定的授權(quán)者有著保密要求，為此，安全機構(gòu)的保障是必然因素之一。

服務器數(shù)據(jù)庫要定期不定期的進行維護，維護數(shù)據(jù)完整性，它主要包含了邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)兩部分。

本系統(tǒng)數(shù)據(jù)邏輯構(gòu)思是指數(shù)據(jù)的名稱、標識及每個記錄、處罰、長度之間的相互連接關系，下面給出系統(tǒng)所使用的主要表之間的關系圖，見圖4-9所示：

審核員處罰管理案件處理用戶員工路政巡查清障排障操作員管理員

圖4-9系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關系圖 Figure 4-9 System data structure 數(shù)據(jù)庫的邏輯設計是將數(shù)據(jù)的概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為SQL Server2000數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的實際模型[33]，從而得到數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)，以便在數(shù)據(jù)庫中建立結(jié)構(gòu)。

本系統(tǒng)中的所有表均保存于數(shù)據(jù)庫roadmanage，主要包括處罰管理信息表、案件處理信息表、員工管理信息表、路政巡查管理信息表、清障排障管理信息表用戶管理信息表等，在處理時可能還會產(chǎn)生臨時表。

處罰管理信息表punishment；記錄處罰的相關信息，其中punishmentid為主鍵，用于存放罰金ID。具體結(jié)構(gòu)見表4-10所示：

北京工業(yè)大學工程碩士學位論文

字段punishmentidpunishmentnamepunishmentpricepunishmentpersonpunishmentsexpunishmentsfzpunishmentcarmumpunishmentdatepunishmentbcpunishmentslr數(shù)據(jù)類型Bigintvarcharintvarcharvarcharbigintbigintdatetextvarchar長度825510104208名稱處罰金ID處罰名稱處罰金額處罰人處罰人性別處罰人身份證號處罰人車牌號處罰日期處罰原因10受理人

表4-10處罰管理信息表

Table 4-10 Punishment information management 案件處理信息表caseinfo；記錄案件處理相關信息，其中caseid為主鍵，用于存放案件處理編號。具體結(jié)構(gòu)見表4-11所示：

字段caseidcasenamecasejdcasepersoncaseaddresscasetypecasecarnumcasetdatecasebccaseslr數(shù)據(jù)類型Bigintvarcharintvarcharvarcharbigintbigintdatetextvarchar25510長度825510104208名稱案件處理編號案件處理名稱案件處理進度案件處理人案件處理地點案件類型案件處理中車牌號案件處理日期案件處理原因受理人

表4-11案件處理信息表

Table4-11 Case processing information table 員工管理信息表employees；記錄員工處理相關信息，其中employeesid為主鍵，用于存放員工編號。具體結(jié)構(gòu)見表4-12所示：

第4章 路政管理系統(tǒng)的總體設計

字段employeesidemployeesnameemployeesageemployeessexemployeesbmemployeesaddressemployeestelemployeesdateemployeesotheremployeesslr數(shù)據(jù)類型Bigintvarcharintvarcharvarcharbigintbigintdatetextvarchar長度825510104208名稱員工編號員工名稱員工年齡員工性別員工工作部門員工地址員工聯(lián)系電話員工進單位日期25510員工其他信息審核人

表4-12 員工管理信息表

Table4-12 Employee management information table 路政巡查管理信息表patrol；記錄路政巡查過程中處理相關信息，其中patrolid為主鍵，用于存放巡查編號。具體結(jié)構(gòu)見表4-13所示：

字段patrolidpatrolnamepatrolldpatrolcamumpatroldatepatrolafdwpatroltel數(shù)據(jù)類型Bigintvarcharvarcharbigintdatevarcharbigint2015長度82551010名稱巡查編號巡查人員巡查路段巡查使用車輛號碼巡查時間巡查附帶物巡查人員聯(lián)系電話

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；記錄清障過程中處理相關信息，其中intelligentid為主。具體結(jié)構(gòu)見表4-14所示：

北京工業(yè)大學工程碩士學位論文

字段intelligentidintelligentnameintelligentldintelligentcamumintelligentdateintelligentfdwintelligenttelintelligentpriceintelligentbcintelligentslr數(shù)據(jù)類型Bigintvarcharvarcharbigintdatevarcharbigintinttextvarchar長度82551010名稱清障編號清障人員清障路段清障使用車輛號碼清障時間20151025510清障附帶物清障人員聯(lián)系電話清障費用故障原因?qū)徍巳?/p>

表4-14 清障排障管理信息表

Table4-14 Intelligent troubleshooting information management 用戶管理信息表job；記錄用戶管理員信息，其中jobid為主鍵，用于存放管理員ID。具體結(jié)構(gòu)見表4-15所示：

字段jobidjobnamejobusernamejobpasswordjobdatejobflag數(shù)據(jù)類型Bigintvarcharvarcharvarchardatevarchar20長度82551050名稱用戶ID用戶名稱用戶登錄名用戶登錄密碼用戶登錄時間用戶權(quán)限

表4-15 用戶管理信息表

Table4-15 User management information table 本系統(tǒng)使用SQL Server2000數(shù)據(jù)庫作為后臺，通過JDBC接口來訪問數(shù)據(jù)庫。一般編寫數(shù)據(jù)庫連接的方式是在程序需要請求數(shù)據(jù)庫時直接連接，這樣操作存在一個問題，就是用戶頻繁地請求連接，降低了數(shù)據(jù)庫的使用效率，在大用戶量的情況下，還容易造成排隊賭塞得情況[34]。為了解決這個問題，因此系統(tǒng)使用了Tomcat的數(shù)據(jù)庫連接池。

Tomcat數(shù)據(jù)庫連接池的配置

啟動Tomcat打開IE在地址欄輸入http://localhost:81/login/index.jsp，則進入Tomcat的管理界面；點擊右邊的Data Sources在右上角的下拉菜單中選擇create New Data Sources在下邊的輸入框中輸入需要的配置信息。還要下載安裝SQL 2k SP4補丁。

配置環(huán)境變量，具體如下：

第五篇：基于電力監(jiān)控儀表的電力監(jiān)控系統(tǒng)設計與選型方案

基于電力監(jiān)控儀表的電力監(jiān)控系統(tǒng)設計與選型方案

左迎紅

上海安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801 1 概述

目前，供配電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及可靠性對國民經(jīng)濟的發(fā)展起著舉足輕重的作用，全國各地重點工程項目、標志性建筑/大型公共設施等大面積多變電所用戶的急劇增加，對供配電系統(tǒng)的可靠性、安全性、實時性、易用性、兼容性及縮小故障影響范圍提出了更高的要求。

安科瑞的Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件借助了計算機、通信設備、計量保護裝置等，為系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)采集、開關狀態(tài)檢測及遠程控制提供了基礎平臺。該電力監(jiān)控系統(tǒng)可以為企業(yè)提供“監(jiān)控一體化”的整體解決方案，主要包括實時歷史數(shù)據(jù)庫AcrSpace、工業(yè)自動化組態(tài)軟件AcrControl、電力自動化軟件AcrNetPower、“軟”控制策略軟件AcrStrategy、通信網(wǎng)關服務器AcrFieldComm、OPC產(chǎn)品、Web門戶工具等，可以廣泛地應用于企業(yè)信息化、DCS系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)。2 電力監(jiān)控系統(tǒng)宜選電力監(jiān)控儀表

電力監(jiān)控儀表是針對電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、公用設施、智能大型公共建筑的電力監(jiān)控需求而設計的。它能高精度的測量所有常用的電力參數(shù)，如三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、頻率、功率因數(shù)、四象限電能等，采用可視度高的LCD來顯示儀表測量參數(shù)和電網(wǎng)系統(tǒng)的運行信息。電力監(jiān)控儀表功能、型號繁多，價格也各不相同，因此，應合理選配，達到較佳的性價比。3 電力監(jiān)控表計的選型方案 1．中壓

應用場合 進線保護

型號 M5-F M5-M

主要功能

LCD顯示、線路保護測控裝置、測控一體化裝置、故障錄波、SOE事件記錄、通訊

LCD顯示、電動機保護、測控一體化裝置、故障錄波、SOE

事件記錄、通訊

LCD顯示，備自投保護、測控一體化裝置、故障錄波、SOE

事件記錄、通訊

LCD顯示，補償電容器的全面綜合保護、測控一體化裝置、故障錄波、SOE事件記錄、通訊

LCD顯示、配變電保護測控裝置、測控一體化裝置、故障錄

波、SOE事件記錄、通訊

LCD顯示、變電站公用裝置、測控一體化裝置、故障錄波、SOE事件記錄、通訊 電動機保護

備自投保護 M5-B 電容器保護

變壓器保護

M5-C

M5-T 綜合自動化保護 M5-X 1 PT柜 M4-U

LCD顯示、兩段PT供電切換，PT柜的全面綜合保護、測控

一體化裝置、故障錄波、SOE事件記錄、通訊

一次電路模擬圖、帶電顯示、溫濕度顯示及加熱除濕控制、固定柜、手車柜、3~35kV中置柜、環(huán)網(wǎng)柜等多種開關柜

ASD200 分合閘、儲能、遠方/就地、柜內(nèi)照明操作、人體感應及語音功能

一次電路模擬圖、帶電顯示、溫濕度顯示及加熱除濕控制、ASD300 分合閘、儲能、遠方/就地、柜內(nèi)照明操作、人體感應及語音功能、測所有電參量（含電能）

2．低壓

適用場合

型號

主要功能

LCD顯示、全電參量測量（U、I、P、Q、PF、F、S）；四象限電能計量、復費率電能統(tǒng)計；THDu，THDi、2-31次各次諧高壓重要回路或低壓進線柜

ACR330ELH

波分量；電壓波峰系數(shù)、電話波形因子、電流K系數(shù)、電壓與電流不平衡度計算；電網(wǎng)電壓電流正、負、零序分量（含負序電流）測量；4DI+3DO（DO3做過壓、欠壓、過流、不平衡報警）；RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T645規(guī)約 LCD顯示、全電參量測量（U、I、P、Q、PF、F）；四象限電

ACR220EL

能計量、復費率電能統(tǒng)計、最大需量統(tǒng)計；4DI+2DO；RS48

5通訊接口、Modbus協(xié)議 低壓聯(lián)絡柜、出線柜

低壓無功補償柜

ARC-12/J

6-12路控制、過壓保護、諧波保護、投切延時設定、12DI；

RS485通訊接口、Modbus協(xié)議

測量三相電流、定值查詢、定值整定、過載、斷相（不平衡）、低壓出線柜(馬達回路)

ARD系列

堵轉(zhuǎn)、欠載、外部故障、阻塞、欠壓等保護功能、8DI+4DO、電能管理、漏電保護、SOE記錄、多種起動模式、RS485通訊

接口、Modbus協(xié)議

AMC16-1E9/K AMC16-3E3/K 低壓出線柜(照明回路)

9路單相（3路三相）I、U、P、Q、F測量；有功電能計量；

18DI+1DO、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議

PZ48L-AI3

LCD顯示，三相電流測量，倍率任意設置