高速公路收費(fèi)管理系統(tǒng)論文

高速公路收費(fèi)管理系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文單位：____________________指導(dǎo)教師：____________________姓名：____________________時(shí)間：____________________摘要高速公路收費(fèi)系統(tǒng)解決了在高速公路收費(fèi)業(yè)務(wù)中由于采用傳統(tǒng)方法和手段所出現(xiàn)的難于處理的各種問題，并把管理對(duì)象轉(zhuǎn)到信息對(duì)象的信息管理系統(tǒng)，把高速公路收費(fèi)管理工作推向新的高度。圖像審批系統(tǒng)是高速公路收費(fèi)管理信息系統(tǒng)的一局部，主要是在分中心對(duì)收費(fèi)站傳回來的圖像進(jìn)行審核。在分中心，當(dāng)審核人員認(rèn)為某個(gè)捕捉到的圖像有問題，可以進(jìn)行批注，上報(bào)給中心。同時(shí)中心審批過的圖像也可以及時(shí)的通知分中心。在審批圖像的同時(shí)，可以明確的得知這些圖像產(chǎn)生的時(shí)間、地點(diǎn)、人員、當(dāng)時(shí)的付款方式，收費(fèi)員輸入的車型等信息。此外在中心和分中心，也可以根據(jù)時(shí)間、地點(diǎn)等條件進(jìn)行查詢，以獲得當(dāng)時(shí)收費(fèi)站的圖像。從而到達(dá)事后監(jiān)督審核稽查的作用。本系統(tǒng)使用應(yīng)用程序開發(fā)技術(shù)VC++開發(fā)，面向中型站點(diǎn)，采用了SQL的數(shù)據(jù)庫，該系統(tǒng)包括按章收費(fèi)、出票、統(tǒng)計(jì)的結(jié)算功能，簡(jiǎn)單的交通燈和車道障礙控制功能，車型的查詢統(tǒng)計(jì)，黑車牌照管理、圖像審批查詢5種功能。關(guān)鍵詞高速公路收費(fèi)系統(tǒng)，圖像審批系統(tǒng)，VC++目錄目錄第一章緒論 -5-1.1研究背景和意義 -5-高速公路收費(fèi)方式及開展方向 -6-高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的特點(diǎn)及目標(biāo) -10-1.2本人所做的工作 -11-1.3論文的組織結(jié)構(gòu) -11-第二章相關(guān)技術(shù)概述 -12-2.1COM組件對(duì)象模型 -12-技術(shù) -14-2.1.2COM組件 -15-接口 -16-第三章高速公路收費(fèi)系統(tǒng)總體分析 -19-3.1收費(fèi)系統(tǒng)需求分析 -19-功能需求 -19-非功能性需求 -20-3.2高速公路收費(fèi)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) -21-系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) -21-系統(tǒng)主要硬件組成 -22-系統(tǒng)主要軟件組成 -22-3.3高速公路收費(fèi)系統(tǒng)軟件體系結(jié)構(gòu) -22-體系結(jié)構(gòu)概述 -22-界面層 -23-業(yè)務(wù)邏輯層 -23-數(shù)據(jù)庫效勞層 -24-3.4系統(tǒng)存儲(chǔ)方案 -24-第四章高速公路收費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) -26-4.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) -26-外部設(shè)計(jì) -27-結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) -29-邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) -30-4.2組件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) -34-組件技術(shù)的應(yīng)用及設(shè)計(jì) -35-組件的具體實(shí)現(xiàn) -37-4.3各模塊功能的詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) -37-數(shù)據(jù)錄入模塊 -38-報(bào)表打印模塊 -41-設(shè)備驅(qū)動(dòng)模塊 -41-系統(tǒng)管理模塊 -42-通訊模塊 -44-數(shù)據(jù)庫訪問模塊 -44-接口設(shè)計(jì) -44-各項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)與程序的關(guān)系 -46-結(jié)束語 -48-致謝 -49-附錄局部程序代碼 -50-參考文獻(xiàn) -50-第一章緒論1.1研究背景和意義交通運(yùn)輸業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的根底產(chǎn)業(yè)部門，是一個(gè)國(guó)家政治、經(jīng)濟(jì)和文化等一切社會(huì)活動(dòng)賴以順利進(jìn)行的根底，交通運(yùn)輸?shù)呐d旺程度是衡量一個(gè)國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)開展所處階段和現(xiàn)代化程度的一個(gè)重要指標(biāo)。高速公路作為現(xiàn)代化的交通運(yùn)輸根底設(shè)施，以其交通流量大、行車速度快、設(shè)備完善、運(yùn)行舒適等特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，己成為適合現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)開展需求的重要運(yùn)輸方式。從1988年10月第一條短程高速公路(滬嘉高速)建成通車17年來，在“國(guó)道主干線系統(tǒng)規(guī)劃〞的指導(dǎo)下，我國(guó)高速公路總體上實(shí)現(xiàn)了持續(xù)、快速和有序的開展，建設(shè)速度和開展水平取得了令人瞻目的成就，已到達(dá)世界先進(jìn)水平，特別是1998年以來，國(guó)家實(shí)施積極的財(cái)政政策，高速公路得到快速開展，年均通車?yán)锍坛^了4000公里。京沈、京滬、西南出海通道、京珠等國(guó)道高速公路相繼建成通車。短短的十多年時(shí)間走過了興旺國(guó)家三、四十年的開展歷程。到2004年底，我國(guó)高速公路目前通車總里程己超過.34方公里，躍居世界第二位。盡管如此我國(guó)高速公路的總量仍明顯偏少，據(jù)有關(guān)專家分析，從綜合因素推算，我國(guó)高速公路的合理里程應(yīng)為7萬公里。由此可見，我國(guó)的路網(wǎng)建設(shè)及高速公路的開展具有廣闊的前景。高速公路的開展，極大提高了中國(guó)公路網(wǎng)的整體技術(shù)水平，優(yōu)化了交通運(yùn)輸結(jié)構(gòu)，對(duì)緩解交通運(yùn)輸對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的“瓶頸〞制約發(fā)揮了重要作用，有力地促進(jìn)了中國(guó)經(jīng)濟(jì)開展和社會(huì)進(jìn)步。隨著我國(guó)高等級(jí)公路建設(shè)的飛速開展，隨著交通量的不斷增加，交通聯(lián)網(wǎng)規(guī)模的不斷增大，新技術(shù)的不斷開展以及社會(huì)對(duì)收費(fèi)效勞水平要求的提高，傳統(tǒng)人工收費(fèi)模式所暴露出來的各種弊端，己經(jīng)嚴(yán)重地制約了我國(guó)高速公路和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的開展，實(shí)現(xiàn)電腦收費(fèi)是加快車輛流通能力、加強(qiáng)運(yùn)營(yíng)管理、防止車輛通行費(fèi)的少收、漏收和貪污的必要手段，也是高速公路管理科學(xué)化、現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。高速公路收費(fèi)方式及開展方向高速公路以其車速高、通行能力大、行車平安、運(yùn)輸本錢低等優(yōu)勢(shì)，成為與航空、鐵路并重的國(guó)民經(jīng)濟(jì)大動(dòng)脈。它對(duì)于促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)開展，推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步，具有舉足輕重的作用。為確保高速公路高效運(yùn)作，除了高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量建設(shè)道路設(shè)施外，一個(gè)高效有序的收費(fèi)與路政信息管理系統(tǒng)是必不可少的。高速公路的收費(fèi)按收費(fèi)方式可分為均一式收費(fèi)、開放式收費(fèi)、封閉式收費(fèi)與混合式收費(fèi)。1.均一式收費(fèi)系統(tǒng)均一式收費(fèi)系統(tǒng)的收費(fèi)站建在高速公路所有入口車道上，運(yùn)行車輛只需經(jīng)過一個(gè)收費(fèi)站停車交費(fèi)，各個(gè)入口收費(fèi)站均用同一收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，與里程無關(guān)。2.開放式收費(fèi)系統(tǒng)開放式收費(fèi)系統(tǒng)的收費(fèi)站建在主線上，視道路距離長(zhǎng)短決定收費(fèi)站的數(shù)據(jù)，車輛可自由出入，其出入口不受控制，入口一次交費(fèi)，長(zhǎng)輛車輛可能經(jīng)過多個(gè)收費(fèi)站屢次交費(fèi)。這種收費(fèi)方式應(yīng)用于道路距離較短或互通立交較少的場(chǎng)合。3.封閉式收費(fèi)系統(tǒng)封閉式收費(fèi)系統(tǒng)的收費(fèi)站建在各互通立交出入車道上，也可以建在主線上，車輛進(jìn)入高速公路均要受到控制。封閉式收費(fèi)系統(tǒng)通常是入口發(fā)票(卡)，出口交費(fèi)。但目前亦有采有入口收費(fèi)，出口驗(yàn)票的方式。這種收費(fèi)方式適用于高速公路收費(fèi)系統(tǒng)。4.混合式收費(fèi)系統(tǒng)混合式收費(fèi)系統(tǒng)是上述三種收費(fèi)系統(tǒng)的組合，諸如開放式系統(tǒng)與封閉式系統(tǒng)的混合，或者均一式與封閉式系統(tǒng)的混合等。高速公路的建設(shè)往往是分段進(jìn)行，因此通常在主線上先建一個(gè)收費(fèi)站，形成開放式收費(fèi)系統(tǒng)。隨著公路的繼續(xù)修建延長(zhǎng)，再增建主線收費(fèi)站，形成了開放式與封閉式相混合的收費(fèi)系統(tǒng)形式。如果按照在收費(fèi)系統(tǒng)中人工參與的收費(fèi)程度，系統(tǒng)又可分為以下幾種形式:(1)人工收費(fèi);(2)半自動(dòng)收費(fèi);(3)全自動(dòng)收費(fèi)。人工收費(fèi)人工收費(fèi)即人工判別車型、人工計(jì)費(fèi)，這是一種最原始也是最簡(jiǎn)單的收費(fèi)方式，延續(xù)時(shí)間也最長(zhǎng)。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是手續(xù)簡(jiǎn)單、基建投資少，但也隨之帶來很大問題。由于人為因素很大，又沒有任何監(jiān)控及有效的檢查手段，因此漏洞很大，通行費(fèi)流失嚴(yán)重。另外，人工收費(fèi)收費(fèi)人員的工作強(qiáng)度大，同時(shí)也不利于交通量及收費(fèi)情況的統(tǒng)計(jì)分析。所以這種根本上不用設(shè)備，完全由手工完成收費(fèi)工作的方式已經(jīng)很少采用。半自動(dòng)收費(fèi)方式由于人工收費(fèi)存在很多漏洞，所以一種更先進(jìn)的半自動(dòng)收費(fèi)形式應(yīng)運(yùn)面生。這種方式采用人工收費(fèi)，計(jì)算機(jī)管理，閉路電視監(jiān)控方式，即人工判別車型、收費(fèi)，車道設(shè)備、收費(fèi)站計(jì)算機(jī)對(duì)通行券進(jìn)行處理、數(shù)據(jù)匯總，最終輸出每個(gè)班次的工作報(bào)告及各種報(bào)表。閉路電視系統(tǒng)對(duì)收費(fèi)員的操作及數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)視，從而到達(dá)對(duì)收費(fèi)業(yè)務(wù)全過程的監(jiān)督管理。采用半自動(dòng)收費(fèi)的目的主要是為了減少費(fèi)款流失，便于管理。隨著自動(dòng)化程度的提高，盡量減少人為因素的影響，直至完全自動(dòng)收費(fèi)，使收費(fèi)人員不直接與現(xiàn)金接觸，最大限度地降低各種舞弊現(xiàn)象的發(fā)生。同時(shí)，對(duì)車輛的跟蹤與監(jiān)控，也減少了通行費(fèi)的流失。自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用，還加大了管理力度，提高了管理水平。半自動(dòng)收費(fèi)還存在著很多缺陷。首先是人為因素的影響，而且在很大程度上，還要靠人為干預(yù)來處理很多問題，如電子器械判車型，仍離不開人工監(jiān)督，車型識(shí)別出現(xiàn)誤判時(shí)，仍要人工解決。另外，還存在停車領(lǐng)卡(票)、停車交費(fèi)的問題，沒有真正實(shí)現(xiàn)暢通無阻。在管理上，增加了機(jī)構(gòu)設(shè)置和人員配置，加大了運(yùn)營(yíng)費(fèi)用?；霸O(shè)備投資加大，維護(hù)費(fèi)用增加。在某種意義上來說，舞弊現(xiàn)象和通行費(fèi)流失并沒有得到有效制止，每一種新的系統(tǒng)出臺(tái)不久，便有新的作弊手段出現(xiàn)。所有這些問題的存在，都是不容無視的。半自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)簡(jiǎn)單靈活，易于實(shí)現(xiàn)，在國(guó)內(nèi)外多數(shù)高速公路上得到廣泛應(yīng)用。但這種方式效率較低，人工和土地需求等本錢較高，在頂峰期易引起排隊(duì)和延誤。全自動(dòng)收費(fèi)方式全自動(dòng)收費(fèi)方式，又稱電子收費(fèi)方式(TEC)，大致可分為兩種，一種是自動(dòng)收發(fā)“卡〞式收費(fèi)系統(tǒng)，一種是不停車收費(fèi)系統(tǒng)。全自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)是隨著電子技術(shù)的開展而開展起來的。電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)是指車輛在進(jìn)入高速公路，以及駛出路網(wǎng)時(shí)，由無線電及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)完成收費(fèi)全過程，車輛無需停車，甚至車速在150mk小時(shí)仍能準(zhǔn)確地進(jìn)行收費(fèi)。ETC是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)、自動(dòng)化控制等高新技術(shù)在交通運(yùn)輸系統(tǒng)中的綜合應(yīng)用。裝在車輛上的電子標(biāo)識(shí)卡(或稱應(yīng)答器)中存儲(chǔ)了與車輛有關(guān)的大量信息，如預(yù)交金額、車型、車主、車牌號(hào)等。當(dāng)車輛經(jīng)過收費(fèi)站時(shí)，標(biāo)識(shí)卡與安裝在收費(fèi)車道旁(上方)的讀寫收發(fā)器，通過微波檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行快速的數(shù)據(jù)交換(不超過500毫秒)，并將信息直傳收費(fèi)中心，在其賬戶中進(jìn)行通行費(fèi)的結(jié)算在此過程中，車輛照常行駛，無需停車，更沒有人員干預(yù)，真正實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)收費(fèi)。全自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)的收費(fèi)過程由安裝于車道的電子設(shè)備和收費(fèi)站計(jì)算機(jī)完成，能有效地減少停車交費(fèi)次數(shù)，減少交通延誤，充分發(fā)揮道路通行能力。電子收費(fèi)系統(tǒng)具有很多優(yōu)點(diǎn)，它們主要包括:·極大地提高收費(fèi)工作的效率，同時(shí)有效地杜絕了貪污作弊亂收費(fèi)等現(xiàn)象;·方便了駕乘人員，減少了無謂的消耗和污染;·減少公路的交通堵塞和擁擠，提高了通行能力;·提高交通效率，增強(qiáng)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，促進(jìn)社會(huì)現(xiàn)代化。全自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)的開展方向是電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)。這種收費(fèi)系統(tǒng)能有效地減少停車交費(fèi)次數(shù)，減少交通延誤，充分發(fā)揮道路通行能力。電子收費(fèi)系統(tǒng)所具有的諸多優(yōu)點(diǎn)，使其成為各國(guó)交通部門優(yōu)先開展、應(yīng)用的技術(shù)之一。世界各國(guó)都在努力地在收費(fèi)系統(tǒng)方面不斷探索，美國(guó)最早對(duì)電子收費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行了研究開發(fā)，并取得了一定的成果，至今電子收費(fèi)系統(tǒng)已擁有一套相對(duì)成熟的技術(shù)體系。電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)從技術(shù)上來說己經(jīng)比擬成熟，但一個(gè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)并不能單從技術(shù)上來考慮，還應(yīng)考慮社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素。就中國(guó)目前社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況來看，建立電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)并不是迫切需要，可以考慮現(xiàn)階段在經(jīng)濟(jì)興旺地區(qū)并且交通流量特別大的路段建立電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)。綜上所述，從我國(guó)的國(guó)情、民情以及國(guó)外高速公路收費(fèi)的開展?fàn)顩r來看，半自動(dòng)收費(fèi)方式將在我國(guó)的高速公路收費(fèi)中延續(xù)一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期。1.1.高速公路收費(fèi)系統(tǒng)具有以下幾個(gè)特點(diǎn):分布式:公路收費(fèi)系統(tǒng)是一個(gè)很分散的系統(tǒng)，一特別是對(duì)于封閉式收費(fèi)和路網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)，系統(tǒng)往往由分布在不同地方的子系統(tǒng)組成。高速公路收費(fèi)系統(tǒng)一般包括車道級(jí)收費(fèi)系統(tǒng)，收費(fèi)站級(jí)系統(tǒng)以及收費(fèi)科/公路處級(jí)系統(tǒng)。各級(jí)系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)組成一個(gè)很分散的分布式系統(tǒng)，各系統(tǒng)既是相互聯(lián)系的又要求相互獨(dú)立，能夠獨(dú)立運(yùn)行。高可靠性:高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的高可靠性包括兩個(gè)方面，一方面要求系統(tǒng)能夠24小時(shí)不停機(jī)運(yùn)行，系統(tǒng)不能出現(xiàn)死機(jī)等故障，因?yàn)檫@會(huì)影響公路的通行效率，也影響效勞質(zhì)量。另一方面要求系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸可靠和保存平安，不能出現(xiàn)收費(fèi)數(shù)據(jù)喪失、錯(cuò)亂和人為修改的情況。持續(xù)開發(fā)性:高速公路收費(fèi)系統(tǒng)是一個(gè)隨著電子技術(shù)、通訊技術(shù)和控制技術(shù)開展而開展的應(yīng)用系統(tǒng)。為了增加系統(tǒng)的平安性，收費(fèi)的準(zhǔn)確性和適應(yīng)交通量不斷增加的需求，公路收費(fèi)方式和收費(fèi)手段都將不斷發(fā)生變化，這樣對(duì)收費(fèi)軟件而言意味著系統(tǒng)需求可能隨時(shí)發(fā)生變化。所以為了增加軟件系統(tǒng)的適應(yīng)性，使現(xiàn)在開發(fā)的系統(tǒng)，能夠適應(yīng)在將來新設(shè)備和新的收費(fèi)手段的要求，系統(tǒng)應(yīng)該具有開放性和可維護(hù)性，能夠在引進(jìn)新的收費(fèi)設(shè)備或改變收費(fèi)方式后只需要對(duì)系統(tǒng)做適當(dāng)改變就能運(yùn)行。1.2本人所做的工作高速公路收費(fèi)是一個(gè)很復(fù)雜的系統(tǒng)，涉及到交通工程、通信、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)等不同的專業(yè)知識(shí)。本人主要做了如下幾局部工作:1.系統(tǒng)需求分析作為主要完成人，參與了系統(tǒng)的需求分析工作，擬寫了系統(tǒng)需求分析報(bào)告。2.系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)的特點(diǎn)及需求，本人查閱大量文獻(xiàn)資料，充分研究了國(guó)內(nèi)目前高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的現(xiàn)狀與特點(diǎn)，提出了本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。在設(shè)計(jì)過程中，充分利用了軟件工程的設(shè)計(jì)思想，在系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、開放性、先進(jìn)性、可靠性、模塊化等方面進(jìn)行了大量的研究工作，形成了較為標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)文檔。提出了系統(tǒng)的組件設(shè)計(jì)模型及SAN存儲(chǔ)模型，對(duì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和性能起到了優(yōu)化作用。3.系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)作為主要開發(fā)人員，使用VC++作為開發(fā)工具，MicrosoftSQLServer2000作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫，結(jié)合組件技術(shù)、三層結(jié)構(gòu)等對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，對(duì)使用SAN進(jìn)行大容量圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)做了前期分析及萬案論證。4.系統(tǒng)測(cè)試與歸檔參于系統(tǒng)的安裝及測(cè)試，并負(fù)責(zé)完成了系統(tǒng)的資料歸檔工作。1.3論文的組織結(jié)構(gòu)論文的組織安排如下:第一章緒論局部，概述了論文背景和研究的意義，介紹了我國(guó)公路建設(shè)和開展的情況以及公路收費(fèi)方式國(guó)內(nèi)外開展現(xiàn)狀及未來開展方向，以及公路收費(fèi)系統(tǒng)的特點(diǎn)。第二章介紹了高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)。第三章從高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的理論依據(jù)入手，分析了整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，并按照軟件工程的方法，進(jìn)行了系統(tǒng)的需求分析、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。第四章對(duì)高速公路收費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，首先完成了數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，其次對(duì)數(shù)據(jù)庫訪問模塊進(jìn)行了細(xì)致分析，并抽象出數(shù)據(jù)庫訪問功能模塊組件，結(jié)合VB開發(fā)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫訪問模塊組件，最后對(duì)其他功能模塊進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。第五章為結(jié)束語局部，總結(jié)了現(xiàn)有的工作成果并對(duì)進(jìn)一步的改良方案作出探討。第二章相關(guān)技術(shù)概述2.1COM組件對(duì)象模型組件技術(shù)的核心在于組件之間的交互或互操作性?；诮M件的軟件設(shè)計(jì)在實(shí)現(xiàn)過程中必須遵守一定的標(biāo)準(zhǔn)1151。目前影響較大的軟件組件標(biāo)準(zhǔn)有:微軟公司的COM/DCOM/COM+、對(duì)象管理組織(OMG)提出的CORBA和SUN公司的EJB。COM+主要是基于Windows平臺(tái)上的組件標(biāo)準(zhǔn)，CORBA那么制定了跨網(wǎng)絡(luò)的分布式異構(gòu)環(huán)境下的組件標(biāo)準(zhǔn)，曰B那么是SUN公司提出的純JAVA語言的組件標(biāo)準(zhǔn)。組件技術(shù)是近年開展起來的一種優(yōu)秀的軟件重用技術(shù)。對(duì)于組件我們可以從如下幾個(gè)方面來理解:1.組件是一個(gè)分布對(duì)象。開發(fā)時(shí)必須按照統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)向外界聲明效勞;2.組件是一塊獨(dú)立可重用的二進(jìn)制代碼。這規(guī)定組件與傳統(tǒng)意義上的可重用(如類庫)之間的本質(zhì)區(qū)別。它是在二進(jìn)制代碼一級(jí)的重用，它既可用不同平臺(tái)開發(fā)，也可以分布在網(wǎng)絡(luò)上的不同平臺(tái)上被不同的平臺(tái)所重用。3.組件是完成特定功能的軟件模塊，不是一個(gè)完整的應(yīng)用。隨著組件粒度越來越粗，組件集成度越來越高，組件與較小的應(yīng)用在規(guī)模上己經(jīng)越來越接近，但它只是組成應(yīng)用的一個(gè)部件，需要在應(yīng)用環(huán)境中獲取各種參數(shù)，由應(yīng)用環(huán)境來驅(qū)動(dòng)。組件在應(yīng)用系統(tǒng)中通常包括三類:(1)通用根本組件是特定計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成成份，如根本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、用戶界面元素等，可以存在各種系統(tǒng)中。(2)領(lǐng)域共性組件是應(yīng)用所屬領(lǐng)域的共性構(gòu)成成份，存在于該領(lǐng)域的各個(gè)應(yīng)用程序中。(3)應(yīng)用專用組件是某個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的特有構(gòu)成成份。組件技術(shù)來源于軟件的重用，是目前開展最快的軟件重用方式，所謂軟件重用就是利用已有的軟件成分來構(gòu)造新的軟件，而組件，其實(shí)質(zhì)是一種專為處理某種特殊信息或特殊事務(wù)的軟件模塊。組件技術(shù)具有以下特點(diǎn):·物理地點(diǎn)透明性。無論是在相同程序中，還是同一計(jì)算機(jī)的不同程序中，甚至在不同計(jì)算機(jī)中，組件都可不經(jīng)過編譯而直接進(jìn)行調(diào)用?！ふZ言無關(guān)性。因?yàn)榻M件技術(shù)是一種二進(jìn)制標(biāo)準(zhǔn)，所以組件與編程語言無關(guān)。以某種語言寫成的組件可以在另外一種語言環(huán)境中使用，兩者無縫連接。·接口可感知的特性。程序員利用工具和其他程序可以十分容易地發(fā)現(xiàn)組件的調(diào)用接口，這樣開發(fā)人員就無需從內(nèi)部了解某個(gè)組件的運(yùn)行機(jī)制。組件技術(shù)解決了兩個(gè)技術(shù)問題一是互操作，即不同來源的組件能相互協(xié)調(diào)、通信，共同完成更復(fù)雜的功能;二是重用，即組件具有通用的特性，所提供的功能可為多種系統(tǒng)使用。在組件技術(shù)的概念模式下，軟件系統(tǒng)可以被視為相互協(xié)同工作的對(duì)象集合，其中每個(gè)對(duì)象都會(huì)提供特定的效勞，發(fā)出特定的消息，并且以標(biāo)準(zhǔn)形式公布，以便其他對(duì)象了解和調(diào)用。組件技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)軟件的即插即用，即開發(fā)人員可以選擇不同品牌的組件，只要這些組件能提供一致的接口，這使得軟件的組合可像硬件的即插即用一樣簡(jiǎn)單方便。早期的類庫，提供的是源代碼級(jí)的重用，只適用規(guī)模較小的開發(fā)形式;組件那么封裝得更加徹底，更易于使用，并且不受C++類語言的限制，可以在各種開發(fā)語言和開發(fā)環(huán)境中使用。因此，可以利用組件的語言無關(guān)性對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行混合語言編程。COM技術(shù)COM是從Microsoft的OLE(objecLinkingandEmbedding，對(duì)象鏈接和嵌入)演變過來的。OLE技術(shù)最初是為了提供Windows應(yīng)用程序之間的“剪切與粘貼〞〔Cut-and-Paste)功能。在。比1中，組件程序和客戶程序之間通信并沒有使用COM標(biāo)準(zhǔn)，而且是使一種被稱為動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換但DDE，DynamicDataExchange)的機(jī)制，DDE建立在Windows操作系統(tǒng)的消息機(jī)制根底上，其最大的缺點(diǎn)是效率低，而且穩(wěn)定性不好，使用也不夠方便。DDE的這些缺陷限制了OLE1的開展，于是在OLE2，Microsoft放棄了DDE，采用了COM標(biāo)準(zhǔn)，OLE2成為第一個(gè)采用COM架構(gòu)的軟件系統(tǒng)。它可以將一種文檔(例如Excel電子表格)插入到另一種文檔(例如word文檔)中，為應(yīng)用程序之間提供了更為廣泛的交互功能;OEL2.0還支持拖放操作，即允許選中一個(gè)窗口中的文檔組件并將其放到另外一個(gè)窗口中去。另外，OLE2.0中的OELAnnotation還允許以編程的方式對(duì)OEL應(yīng)用進(jìn)行“批處理〞。OEL.20中的這種通信模型就被命名為COM(ComponentobjectModel，組件對(duì)象模型)。之后，Microsoft開發(fā)了DCOM，用于支持COM在分布式環(huán)境下的應(yīng)用。COM是構(gòu)造二進(jìn)制兼容軟件組件的標(biāo)準(zhǔn)，即COM不是編程語言、代碼庫或編譯器，而是個(gè)二進(jìn)制標(biāo)準(zhǔn)，不管是用什么編程語言和工具建立，都可以建立能夠相互通信的組件。COM是一種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其商業(yè)品牌稱為ActiveX。COM組件COM組件是遵循COM標(biāo)準(zhǔn)編寫，以Win32動(dòng)態(tài)鏈接庫(DLL)或可執(zhí)行文件〔EXE)的形式發(fā)布的可執(zhí)行二進(jìn)制代碼。遵循COM標(biāo)準(zhǔn)編寫的組件將能夠滿足對(duì)組件構(gòu)架的所有需求。遵循COM的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，組件與應(yīng)用程序、組件與組件之間可以互操作，可以極其方便地建立可伸縮的應(yīng)用系統(tǒng)。COM組件具有以下特點(diǎn):1.語言無關(guān)性COM標(biāo)準(zhǔn)的定義不依賴于特定的語言，它采用的是一種二進(jìn)制代碼級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)，而不是源代碼級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)。在面向?qū)ο缶幊陶Z言中所定義的對(duì)象，只能在同樣的語言能被重復(fù)使用，這大大限制了對(duì)象的重用。而COM可以把面向?qū)ο笳Z言中的對(duì)象封裝起來，并提供一致的接口，使得它可以被各種不同的語言所使用。COM標(biāo)準(zhǔn)的定義與語言無關(guān)，大多數(shù)語言在實(shí)現(xiàn)時(shí)都提供了對(duì)COM的支持，包括如Microsoft公司的Visual/C++，勸sublease，Borland公司的Delphi等都支持COM組件的開發(fā)和使用，而且很多語言還提供了許多可直接利用的COM組件作為產(chǎn)品的可選配件。2.進(jìn)程透明特性COM提供的效勞組件對(duì)象在實(shí)現(xiàn)時(shí)有兩種進(jìn)程模型:進(jìn)程內(nèi)對(duì)象和進(jìn)程外對(duì)象。如果是進(jìn)程內(nèi)對(duì)象，那么它在客戶進(jìn)程空間中運(yùn)行;如果是進(jìn)程外對(duì)象，那么它運(yùn)行在同一機(jī)器上的另一個(gè)進(jìn)程空間或者在遠(yuǎn)程機(jī)器的進(jìn)程空間中。(1)進(jìn)程內(nèi)效勞程序:效勞程序被加載到客戶的進(jìn)程空間，在Windows環(huán)境下，通常效勞程序的代碼以動(dòng)態(tài)連接庫的形式實(shí)現(xiàn)。進(jìn)程內(nèi)模型的優(yōu)點(diǎn)是效率高，但組件不穩(wěn)定會(huì)引起客戶進(jìn)程崩潰，因此組件可能會(huì)危及客戶。(2)進(jìn)程外效勞程序包括:本地效勞程序和遠(yuǎn)程效勞程序。·本地效勞程序中效勞程序與客戶程序運(yùn)行在同一臺(tái)機(jī)器上，效勞程序是一個(gè)獨(dú)立的應(yīng)用程序，它通常是一個(gè)EXE文件。·遠(yuǎn)程效勞程序中效勞程序和客戶程序運(yùn)行在不同的機(jī)器上，效勞程序可以是一個(gè)DLL模塊(需要代理進(jìn)程)，或者是一個(gè)EXE文件。進(jìn)程外模型的優(yōu)點(diǎn)是具有較好的穩(wěn)定性，組件進(jìn)程不會(huì)危及客戶程序，一個(gè)組件進(jìn)程可以為多個(gè)客戶提供效勞，但進(jìn)程外組件開銷大，而且調(diào)用效率相對(duì)低一些。雖然COM對(duì)象有不同的進(jìn)程模型，但這種區(qū)別對(duì)于客戶來說是透明的，因此客戶程序在使用組件對(duì)象時(shí)可以不管這種區(qū)別的存在，只要遵照COM標(biāo)準(zhǔn)即可，即使組件的進(jìn)程模型發(fā)生了變化，客戶程序也不需要重新編譯。實(shí)現(xiàn)這種進(jìn)程透明特性的關(guān)鍵是COM庫，COM庫負(fù)責(zé)組件程序的定位、管理組件對(duì)象的創(chuàng)立和對(duì)象與客戶之間的通信。3.可重用性由于COM標(biāo)準(zhǔn)是建立在二進(jìn)制代碼級(jí)的，因此COM對(duì)象的可重用性與一般的面向?qū)ο笳Z啟‘如C+十中對(duì)象的重用過程不同。對(duì)COM對(duì)象的客戶程序來說，它只是通過接口使用對(duì)象提供的效勞，它并不知道對(duì)象內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)過程，因此，組件對(duì)象的重用性建立在組件對(duì)象的行為方式上，而不是具體的實(shí)現(xiàn)上，這是建立重用的關(guān)鍵。COM用兩種機(jī)制實(shí)現(xiàn)對(duì)象的重用:包容方式和聚合方式。、2.1.3COM接口沒有接口，COM組件就毫無用處。在組件對(duì)象模型中，對(duì)對(duì)象的直接訪問是不允許的，與對(duì)象的通信是通過定義良好的接口而進(jìn)行的。接口定義了其它軟件調(diào)用組件的公用功能。通常，規(guī)劃組件時(shí)，首先要設(shè)計(jì)接口。程序的其它組件要訪問這個(gè)功能時(shí)，只要通過這個(gè)接口調(diào)用這個(gè)組件即可。作為標(biāo)準(zhǔn)的命名約定，CMO中的所有接口名都以“I〞開頭。一個(gè)接口實(shí)際上分為兩局部:第一局部是接口定義局部，這局部按一定順序聲明了一些方法。這局部是CMO對(duì)象與這個(gè)對(duì)象的用戶共享的。第二局部是接口實(shí)現(xiàn)局部，實(shí)際上就是接口定義局部所聲明方法的具體實(shí)現(xiàn)。接口定義就好象COM對(duì)象與它的客戶之間的約定，它可以保證客戶按照特定的順序來調(diào)用特定的方法。1.COM接口的特點(diǎn)(1)二進(jìn)制特性·COM接口標(biāo)準(zhǔn)并不建立在任何編程語言的根底上，是二進(jìn)制一級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)。·任何語言只要有足夠的數(shù)據(jù)表達(dá)能力，就可以對(duì)接口進(jìn)行描述，從而可以用于與組件程序有關(guān)的應(yīng)用開發(fā)。(2)接口不變性·接口不變性保證了客戶程序和組件程序的相對(duì)獨(dú)立性?！ぴO(shè)計(jì)接日時(shí)，要充分考一慮組件對(duì)象所提供功能I均一般性特性。高速公路收費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)·參照其它良好的接口設(shè)計(jì)。(3)繼承性(擴(kuò)展性)·接口不變性并不意味著接口不再開展。·接口可以通過繼承來開展，但接口繼承不同于類繼承其中接口繼承僅是說明繼承，而類繼承不僅是說明繼承，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)繼承。類繼承允許多重繼承，而接口繼承僅支持單重繼承?！じ鶕?jù)CMO標(biāo)準(zhǔn)，所有的繼口都必須從工Unknown派生(直接或間接)·COM對(duì)象的重用主要表達(dá)在包容/聚合兩種機(jī)制上(4)多態(tài)性—運(yùn)行過程中的多態(tài)性·COM對(duì)象的多態(tài)性通過CMO接口表達(dá)。·不同的對(duì)象實(shí)現(xiàn)同樣的接口。客戶程序可以用統(tǒng)一的方法處理不同的對(duì)象，甚至是不同類型的對(duì)象?！た蛻舫绦蚪y(tǒng)一處理的可能性使得我們可以用CMO標(biāo)準(zhǔn)建立插件系統(tǒng):規(guī)定插件必須實(shí)現(xiàn)特定的接口，可以使插件的統(tǒng)一管理/處理成為可能。如OLE、HTML中的ActiveX控件。因?yàn)閁nknown接口提供了兩個(gè)非常重要的特性(功能):生存期控制和接口查詢。這兩個(gè)特性是每個(gè)接口需要的。所有的CMO接口都從工Unknown接口派生而來，所以每個(gè)COM對(duì)象都具有了工Unknown接口支持的功能。有了Unknown接口，客戶程序可以用統(tǒng)一的方式來控制不同對(duì)象的生存期以及在對(duì)象的不同接口之間跳轉(zhuǎn)。COM指定接口和對(duì)象用128位數(shù)字來唯一標(biāo)識(shí)，這個(gè)128位數(shù)字叫做全局唯一標(biāo)識(shí)符(GU工D)。GUID可用于標(biāo)識(shí)兩種類型的工程:·用于標(biāo)識(shí)接口的GUID叫做接口標(biāo)識(shí)符(interfaceevidentiffier，即IID)·用于標(biāo)識(shí)某種類型的對(duì)象的GU功稱為類標(biāo)識(shí)符(Class功，即CLSID)2.COM組件接口設(shè)計(jì)組件的接口在整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)中起決定性作用。接口設(shè)計(jì)不合理，不僅影響組件本身的可重用性，而且將影響整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的升級(jí)，縮短系統(tǒng)的生命周期。所以確定組件的接口要經(jīng)過深思熟慮，以使其能支持各種不同的應(yīng)用。一般接口應(yīng)具有較高的通用性，以提高整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的復(fù)用能力，同時(shí)還要兼顧簡(jiǎn)單和實(shí)用性。舉例說，如果我們需要定制一個(gè)組件訪問特定的數(shù)據(jù)庫井將結(jié)果返回給用戶。假設(shè)只是為該系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以將庫名、表名、訪庫語句全部封裝在組件內(nèi)部，這樣組件的接口十分簡(jiǎn)單，但組件本身的重用性很小。假設(shè)將庫名、表名等作為組件的接口，組件的重用性大大提高了，但接口復(fù)雜了，不利于組件的拆換。建議的做法是:如果希望系統(tǒng)有再次開發(fā)或移植的潛力，可以將庫表名作為接口，訪庫語句應(yīng)封裝在組件內(nèi)部，否那么將訪庫權(quán)限交給用戶，既不利于數(shù)據(jù)庫的平安性，也會(huì)給應(yīng)用程序帶來很大的負(fù)擔(dān)。組件的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)不能反映到接口中，接口同內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)的隔離程度越高，組件或應(yīng)用發(fā)生變化對(duì)接口的影響將越小。在設(shè)計(jì)組件的接口時(shí)，還要盡量估計(jì)到將來可能出現(xiàn)的各種情況，力爭(zhēng)設(shè)計(jì)出具有高復(fù)用性、適應(yīng)性和靈活性的口。第三章高速公路收費(fèi)系統(tǒng)總體分析3.1收費(fèi)系統(tǒng)需求分析功能需求根據(jù)用戶的需求說明書，該公路收費(fèi)系統(tǒng)作為一個(gè)集收費(fèi)半自動(dòng)化和管理一體的綜合系統(tǒng)，功能總體來說分為收費(fèi)原始數(shù)據(jù)的錄入功能和數(shù)據(jù)管理功能。詳細(xì)功能如下:收費(fèi):收費(fèi)人員在收費(fèi)亭現(xiàn)場(chǎng)對(duì)通過的車輛收取一定的通行費(fèi)，并將第一手的收費(fèi)原始數(shù)據(jù)錄入到數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)作為財(cái)政管理的數(shù)據(jù)來源。報(bào)警:收費(fèi)人員在碰到欠費(fèi)車和闖關(guān)車時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)收費(fèi)站亭的報(bào)警器，啟動(dòng)攝像機(jī)捕捉車輛圖像并向收費(fèi)站發(fā)出特殊事件報(bào)警，同時(shí)將相關(guān)的報(bào)警信息存入數(shù)據(jù)庫以備案。維護(hù)系統(tǒng):主要是維護(hù)系統(tǒng)日常正常運(yùn)行的一些參數(shù)，包括時(shí)鐘，各種車型的費(fèi)率，員工管理，班次管理及車道開通管理。處理報(bào)警:根據(jù)報(bào)警日志的相關(guān)內(nèi)容，確認(rèn)肇事車輛從而對(duì)相關(guān)車輛進(jìn)行相關(guān)處理。管理收費(fèi)數(shù)據(jù):對(duì)數(shù)據(jù)庫中收費(fèi)數(shù)據(jù)根據(jù)員工，車道，車型，日志等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)管理，根據(jù)這些統(tǒng)計(jì)信息來調(diào)整系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)。打印財(cái)務(wù)報(bào)表:對(duì)收費(fèi)數(shù)據(jù)按小時(shí)、班次、日、周、月、年打印全線的營(yíng)運(yùn)財(cái)務(wù)報(bào)表。非功能性需求整個(gè)收費(fèi)系統(tǒng)應(yīng)具備以下特點(diǎn):收費(fèi)手續(xù)簡(jiǎn)單，效率高，對(duì)交通的影響小。收費(fèi)系統(tǒng)是工作在交通繁忙的高速公路的入口和出口處，它的效率問題某種程度上決定了交通的車流量，所以對(duì)過往車輛的收費(fèi)過程必須很快的進(jìn)行，不能讓收費(fèi)站成為公路車流量的瓶頸。收費(fèi)站網(wǎng)間的信息傳輸(收費(fèi)站到收費(fèi)科/公路處管理中心的匯總信息)采用平安的TCP/沖通訊協(xié)議，以確保數(shù)據(jù)的平安性。收費(fèi)數(shù)據(jù)的平安性。收費(fèi)原始數(shù)據(jù)在打印收據(jù)后，不允許任何人更改。如果在上傳收費(fèi)信息，網(wǎng)絡(luò)不通，系統(tǒng)會(huì)提示將數(shù)據(jù)臨時(shí)存儲(chǔ)本地。然后在當(dāng)前班次結(jié)束時(shí)，由該班次的收費(fèi)人員把該收費(fèi)信息通過移動(dòng)設(shè)備移交到收費(fèi)站管理中心，以將收費(fèi)數(shù)據(jù)錄入到數(shù)據(jù)庫中、收費(fèi)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在對(duì)收費(fèi)站收費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行維修和模擬時(shí)，所產(chǎn)生的偽收費(fèi)信息，存儲(chǔ)在收費(fèi)站管理中心數(shù)據(jù)庫中的臨時(shí)表中，每周系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)去除這些臨時(shí)信息，以防止過期模擬數(shù)據(jù)浪費(fèi)磁盤資源。收費(fèi)科/公路處相關(guān)的政策更新信息要能及時(shí)的應(yīng)用到整個(gè)公路處各個(gè)收費(fèi)站的各個(gè)收費(fèi)點(diǎn)的營(yíng)運(yùn)中。數(shù)據(jù)的備份。定期將數(shù)據(jù)庫中的車輛根本數(shù)據(jù)、班次根本數(shù)據(jù)、維修數(shù)據(jù)導(dǎo)出到磁帶等超大容量的存儲(chǔ)設(shè)備以長(zhǎng)期保存。但要保證庫中有最近45天內(nèi)的相關(guān)數(shù)據(jù)。3.2高速公路收費(fèi)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)該高速公路收費(fèi)系統(tǒng)是由收費(fèi)科/公路處級(jí)管理軟件、站級(jí)管理軟件和車道級(jí)收費(fèi)軟件三局部組成，分別安裝在車道收費(fèi)處、收費(fèi)站管理中心和收費(fèi)科/公路處管理中心。整個(gè)系統(tǒng)形成如下列圖所示的結(jié)構(gòu):圖3.1系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)系統(tǒng)主要硬件組成1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng):包括工控機(jī)、網(wǎng)絡(luò)效勞器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等。2.各種外場(chǎng)設(shè)備:包括費(fèi)額顯示器、打印機(jī)、手動(dòng)欄桿機(jī)、自動(dòng)欄桿機(jī)、通行燈、頂棚燈、霧燈、車檢線圈、抓拍線圈、閃光報(bào)警器、聲卡、攝像機(jī)和圖像抓拍卡等。系統(tǒng)主要軟件組成1.系統(tǒng)軟件(1)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)采用MicrosoftWindows2000(2)數(shù)據(jù)庫采用MicrosoftSQLServer20002.應(yīng)用軟件(1)車道級(jí)軟件(3)收費(fèi)站管理軟件(2)收費(fèi)科/公路處管理軟件3.應(yīng)用軟件開發(fā)平臺(tái)VC++編寫界面及COM組件3.3高速公路收費(fèi)系統(tǒng)軟件體系結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)概述本高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的軟件體系結(jié)構(gòu)采用三層客戶/效勞器模式，三層客戶/效勞器結(jié)構(gòu)是將整個(gè)系統(tǒng)分成用戶表示層(界面層)、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)效勞層三個(gè)局部。用戶表示層是數(shù)據(jù)的用戶界面，提供與用戶友好的交互，業(yè)務(wù)邏輯層封裝事務(wù)處理邏輯和業(yè)務(wù)控制邏輯，數(shù)據(jù)效勞層提供客戶端程序所需的數(shù)據(jù)訪問。三層應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)的思想是依據(jù)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序三種相對(duì)獨(dú)立的邏輯功能將其分成抽象程度不同而又相對(duì)獨(dú)立的三個(gè)局部:客戶應(yīng)用程序，應(yīng)用效勞器和數(shù)據(jù)庫效勞器，這三個(gè)局部運(yùn)行在不同的機(jī)器上，客戶應(yīng)用程序運(yùn)行在客戶機(jī)上，提供用戶界面;應(yīng)用效勞器運(yùn)行在一臺(tái)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)上，為不同的客戶提供共享的事務(wù)規(guī)那么處理。數(shù)據(jù)庫效勞器那么通過DBMS負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫管理。界面層界面層提供應(yīng)用戶一個(gè)視覺上的界面，是用戶接口局部，擔(dān)負(fù)著用戶與應(yīng)用間的對(duì)話功能。用戶通過界面層輸人數(shù)據(jù)，獲取應(yīng)用輸出的數(shù)據(jù)。為使用戶能直觀地進(jìn)行操作，一般使用圖形用戶接口(GUI)。該層主要是用于向業(yè)務(wù)邏輯層發(fā)出效勞請(qǐng)求。用戶只有通過表示層才能訪問封裝于業(yè)務(wù)邏輯層組件里的業(yè)務(wù)邏輯。表示層確保業(yè)務(wù)邏輯層能夠提供所需的業(yè)務(wù)處理能力，并且使用戶與應(yīng)用程序緊密結(jié)合起來，以處理某項(xiàng)業(yè)務(wù)。在變更用戶接口時(shí)，只需改寫顯示控制和數(shù)據(jù)檢查程序，而不影響其他兩層。界面層同時(shí)也提供一定的平安性，確保用戶不會(huì)看到機(jī)密的信息。本系統(tǒng)中界面層包括登錄界面、車道級(jí)收費(fèi)軟件界面、站級(jí)管理軟件界面等。業(yè)務(wù)邏輯層業(yè)務(wù)邏輯層是表示層和數(shù)據(jù)層的橋梁，這一層次包含所有與應(yīng)用有關(guān)的交易規(guī)那么與邏輯，它響應(yīng)表示層的用戶請(qǐng)求，執(zhí)行任務(wù)并從數(shù)據(jù)層抓取數(shù)據(jù)，并將必要的數(shù)據(jù)傳送給表示層。通常，在業(yè)務(wù)邏輯層中包含有:確認(rèn)用戶對(duì)應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫存取權(quán)限的功能以及記錄系統(tǒng)處理日志的功能。使用軟件組件技術(shù)，可以開發(fā)出能重復(fù)利用的業(yè)務(wù)邏輯層組件，對(duì)客戶端來說，這些組件是透明的，可以在組件效勞的遠(yuǎn)程機(jī)器上配置與訪問這些組件。事務(wù)規(guī)那么層是整個(gè)應(yīng)用的核心局部。本系統(tǒng)中的所有軟硬件接口及數(shù)據(jù)庫訪問模塊等均位于業(yè)務(wù)邏輯層中。3.3.4數(shù)據(jù)庫效勞層數(shù)據(jù)效勞層就是DBMS，負(fù)責(zé)管理對(duì)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與管理。DBMS必須能迅速執(zhí)行大量數(shù)據(jù)的更新和檢索。數(shù)據(jù)效勞層定義、維護(hù)數(shù)據(jù)的完整性、平安性，它響應(yīng)業(yè)務(wù)邏輯層的請(qǐng)求，訪問數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在的主流是關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)R(DBM)。因此，從業(yè)務(wù)邏輯層傳送到數(shù)據(jù)效勞層的要求大都使用SQL語言。這一層通常由大型的數(shù)據(jù)庫效勞器實(shí)現(xiàn)，如:oracle、Sybase、MicrosoftSQLServer等。本系統(tǒng)中采用的是MicrosoftSQLServer2000。3.4系統(tǒng)存儲(chǔ)方案由于高速公路收費(fèi)系統(tǒng)中每個(gè)車道都裝有攝像機(jī)，當(dāng)有免費(fèi)車或特殊車通過車道時(shí)，車道計(jì)算時(shí)機(jī)抓拍圖像并保存為JPG圖片，同時(shí)將抓拍的車道號(hào)、收費(fèi)號(hào)、時(shí)間、抓拍原因、費(fèi)額存入數(shù)據(jù)庫中以便于圖片檢索。這些圖片的保存以及收費(fèi)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理都需要有一個(gè)可靠的存儲(chǔ)方案。下面將比擬NAS和SAN的優(yōu)劣來進(jìn)行本系統(tǒng)的系統(tǒng)存儲(chǔ)方案的選擇。網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)SAN和NAS是新型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模式中的兩個(gè)主要開展方向。從用戶應(yīng)用的需求來看，建立存儲(chǔ)系統(tǒng)的目的就是數(shù)據(jù)保護(hù)、數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)利用三個(gè)方面。就數(shù)據(jù)保護(hù)能力來說，SAN和NAS結(jié)構(gòu)都具有非常好的數(shù)據(jù)保護(hù)能力。它們都可提供冗余結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)高效率的數(shù)據(jù)備份和遠(yuǎn)程容災(zāi)。SAN結(jié)構(gòu)可以通過配置雙光纖交換機(jī)，主機(jī)端雙光纖和陣列設(shè)備雙控制器，可以實(shí)現(xiàn)高可用性的冗余結(jié)構(gòu)。NAS結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)高可用性的方式是將兩臺(tái)NAS效勞器做集群配置。兩種方式都可以到達(dá)滿意的效果。一般情況下，備份效率的上下直接取決備份數(shù)據(jù)是否過多占用網(wǎng)絡(luò)資源。在SAN結(jié)構(gòu)中，可以實(shí)現(xiàn)備份數(shù)據(jù)通過光纖連接傳輸，明顯地降低了網(wǎng)絡(luò)資源。在NAS結(jié)構(gòu)中，備份用磁帶設(shè)備可以連接到文件效勞器后端，備份軟件通過標(biāo)準(zhǔn)的NDMP協(xié)議，指揮文件效勞器將數(shù)據(jù)直接備份到磁帶設(shè)備上，同樣可以防止備份數(shù)據(jù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的占用。兩種方式在效果上略有不同，一般來說，用戶的數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中較為分散時(shí)，適合采用SAN的方式實(shí)現(xiàn)高效的備份。就數(shù)據(jù)管理能力而言，NAS具有一定的優(yōu)勢(shì)，主要在于安裝、配置的方便快捷。另外，SAN結(jié)構(gòu)中存儲(chǔ)設(shè)備是被當(dāng)作本地設(shè)備訪問的，文件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)維護(hù)在主機(jī)端完成。一般情況下，SAN需要基于主機(jī)的數(shù)據(jù)隔離，這種技術(shù)主要保證多種操作系統(tǒng)平臺(tái)不會(huì)互相破壞文件系統(tǒng)。如果要使用好SAN，必須選擇一個(gè)適宜的管理軟件，SAN的管理者如果擁有一個(gè)好的管理軟件，通過一個(gè)簡(jiǎn)單的界面，就可以輕易操控整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)利用方面，性能是至關(guān)重要的指標(biāo)。SAN結(jié)構(gòu)中專門面向高性能存儲(chǔ)要求而開發(fā)的光纖通道協(xié)議非常優(yōu)秀。與傳統(tǒng)存儲(chǔ)協(xié)議SCSI相比，光纖通道技術(shù)在帶寬、連接能力、性能、連接距離、擴(kuò)展能力等方面都有明顯優(yōu)勢(shì)。而且，光纖通道技術(shù)支持交換式連接，可以構(gòu)建類似傳統(tǒng)以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，提供了很強(qiáng)的擴(kuò)展能力。而NAS結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)傳輸途徑是傳統(tǒng)以太網(wǎng)協(xié)議，不是專門針對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的要求而產(chǎn)生的，更多設(shè)計(jì)到如何保證連接和交換過程的建立。一般來說，SAN的速度占有優(yōu)勢(shì)，NAS處理數(shù)據(jù)的速度略遜一籌。然而，由于以太網(wǎng)技術(shù)的成熟和普及，NAS在性能方面略遜于SAN外，也具有技術(shù)成熟、本錢低廉的優(yōu)勢(shì)。一般來說，NAS解決方案是低本錢、易安裝的點(diǎn)式方案，適用于工作組級(jí)和部門級(jí)的存儲(chǔ)，或者是用于如Web效勞那樣需要高效存取文件的環(huán)境。而SAN解決方案那么是企業(yè)規(guī)模的方案，要傳送大量的數(shù)據(jù)，需要非常先進(jìn)的方案，而且采用光纖通道(F)c技術(shù)和SAN管理軟件。由于高速公路收費(fèi)系統(tǒng)中圖像具有大數(shù)據(jù)量的特點(diǎn)及要求實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，其最正確的選擇是基于光纖通道的SAN存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。就投資本錢而言，設(shè)備的單價(jià)目前略高;但整體工作本錢卻是下降的，而且光纖通道和存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)在未來十年的存儲(chǔ)系統(tǒng)中將扮演主要的角色，產(chǎn)品生命周期長(zhǎng)，拓展性強(qiáng)，能保障長(zhǎng)遠(yuǎn)的投資。第四章高速公路收費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)4.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)很重要的局部，設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣，直接影響到管理系統(tǒng)的成敗。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的根本原那么是在MIS總體信息方案的指導(dǎo)下，各個(gè)庫應(yīng)當(dāng)為它所支持的管理目標(biāo)效勞，在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)考慮以下幾個(gè)因素:1.數(shù)據(jù)庫必須層次清楚，布局合理。2.數(shù)據(jù)庫必須高度結(jié)構(gòu)化，保證數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化，標(biāo)準(zhǔn)化和標(biāo)準(zhǔn)化，這是建立數(shù)據(jù)庫和進(jìn)行信息交換的根底。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，尤其要重視編碼的應(yīng)用。3.在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的時(shí)候，一方面要盡可能地減小冗余度，減小存儲(chǔ)空間的占用，降低數(shù)據(jù)一致性問題發(fā)生的可能性，另一方面，還要考慮適當(dāng)?shù)娜哂?，以提高運(yùn)行速度和降低開發(fā)難度。4.必須維護(hù)數(shù)據(jù)的正確性和一致性。在MIS中，多個(gè)用戶共享數(shù)據(jù)庫，由于并發(fā)操作，可能影響數(shù)據(jù)的一致性。因此必須用“鎖〞等方法保證數(shù)據(jù)的一致性。5.設(shè)定相應(yīng)的平安機(jī)制，由于數(shù)據(jù)庫的信息、對(duì)特定的用戶有特定的保密要求，平安機(jī)制必不可少。公路收費(fèi)系統(tǒng)是以數(shù)據(jù)為中心的管理系統(tǒng)，公路收費(fèi)系統(tǒng)中所有模塊所用到的數(shù)據(jù)都是存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中來共享使用的。設(shè)計(jì)一個(gè)高效、合理、平安、可靠的數(shù)據(jù)庫在該軟件的開發(fā)中具有重要的意義。綜合考慮軟件工程所處理的數(shù)據(jù)量，數(shù)據(jù)訪問的頻率及其并發(fā)程度等因素，確定在本軟件中使用能夠適用多用戶并發(fā)，高數(shù)據(jù)量傳輸，高穩(wěn)定性和平安性且能發(fā)揮Microsoftwindows平的系統(tǒng)特性的MicrosoftSQLSevre:2000作為系統(tǒng)的后臺(tái)數(shù)據(jù)庫。公路收費(fèi)系統(tǒng)利用操作系統(tǒng)的ODBC數(shù)據(jù)源來訪問數(shù)據(jù)庫，使得訪問數(shù)據(jù)庫更平安可靠，而且提供了程序透明性。外部設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫名:TOLLDB該數(shù)據(jù)庫一共有12張表，標(biāo)示如下:各個(gè)表的具體內(nèi)容見后面的邏輯設(shè)計(jì)。這里分別用C(CREATE)，U(UPDATE)，I(NISERT)，D(DELETE),S(SELECT)代表對(duì)表的五種根本操作。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)整個(gè)收費(fèi)系統(tǒng)是以車道級(jí)軟件輸入的原始數(shù)據(jù)為中心，這些原始收費(fèi)數(shù)據(jù)作為所有模塊的管理的數(shù)據(jù)來源，整個(gè)系統(tǒng)需要的數(shù)據(jù)如下:1.收費(fèi)站員工信息員工信息包括員工號(hào)，站號(hào)。(這里的員工信息是來自于收費(fèi)站的人事資源管理系統(tǒng)的員工信息，這里只是記錄員工在那個(gè)收費(fèi)站工作的信息，如果需要其它信息可以增添所需的員工信息，例如:性別，民族，出身年月日，等等)2.收費(fèi)站信息收費(fèi)站信息包括收費(fèi)站站號(hào)，收費(fèi)站站名，收費(fèi)站站長(zhǎng)員工號(hào)，車道數(shù)，收費(fèi)站所處位置。3.車輛類型費(fèi)率表車輛類型費(fèi)率表包括車型號(hào)，車型名稱，費(fèi)率，備注(車型的判斷依據(jù))4.免費(fèi)車的信息免費(fèi)車信息包括車號(hào)，備注(有些臨時(shí)免費(fèi)車的免費(fèi)有效期等)。5.車輛收費(fèi)信息車輛收費(fèi)信息包括收費(fèi)站號(hào)，收費(fèi)員員工號(hào)，車道號(hào)，車型號(hào)，日期，繳費(fèi)金額，對(duì)于特殊車輛還有抓拍的車道圖像。6.班次信息班次信息包括班次號(hào)，員工號(hào)，車道號(hào)。(班次號(hào)是由9位數(shù)字組成的，前4位表示年，接下來4位表示月和日，最后1位表示一天當(dāng)中第幾班，例如200410013表示2004年10月1日第三班)7.報(bào)警信息報(bào)警信息包括班次號(hào)，車道抓拍的圖像。8.維修信息維修信息分為兩局部:一個(gè)是關(guān)于這次維修的日志，包括維修員工號(hào)，車道號(hào)，班次號(hào)，備注(維修的設(shè)備和相關(guān)情況);另一個(gè)是維修時(shí)的一些模擬測(cè)試數(shù)據(jù)包括正常的車輛收費(fèi)信息，只是這些信息存在一張臨時(shí)表里。9.車道開通信息車道開通信息包括車站號(hào)，車道號(hào)，狀態(tài)。4.1.3邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在MIS中，最重要的工作是根本表的設(shè)計(jì)，根本表可以簡(jiǎn)單地說是數(shù)據(jù)庫中所有的數(shù)據(jù)庫對(duì)象。在根本表中，數(shù)據(jù)按照類似于電子表格的形式組織，每一行成為一條記錄，每一列成為一個(gè)字段，這就是關(guān)系數(shù)據(jù)庫的根本邏輯存儲(chǔ)方式。在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫時(shí)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)者的責(zé)任是決定需要什么樣的根本表，每張根本表的具體字段的名稱，類型，長(zhǎng)度，表的主鍵(Primarykey)，外鍵(Foreignkey)索引等，下面列出了本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的主要根本表。MELPYOEE收費(fèi)站員工信息表2.STATION收費(fèi)站信息表3.TARRFI費(fèi)率表4.FREECAR免費(fèi)車信息表5.TOLLSHEET收費(fèi)原始記錄表6.TOLLSHEETS特殊車收費(fèi)原始記錄表7.SHIFT班次信息8.ALERT報(bào)警信息9.MAINTAIN維修信息10.M_TOLLSHEET維護(hù)時(shí)的收費(fèi)原始記錄表11.M_TOLLSHEET_S維護(hù)時(shí)特殊車收費(fèi)原始記錄表12.Trakc車道信息4.2組件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)組件技術(shù)是為了解決軟件系統(tǒng)的可操作性、可擴(kuò)展性、語言獨(dú)立性和位置透明性而提出來的。軟件組件是一種定義良好的獨(dú)立、可重用的二進(jìn)制代碼，可以單獨(dú)開發(fā)，單獨(dú)編譯，單獨(dú)調(diào)試和測(cè)試，當(dāng)所有的組件開發(fā)完成后，把它們組合在一起就得到了完整的應(yīng)用系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境發(fā)生變化或者用戶的需求有所更改時(shí)，并不需要對(duì)所有的組件進(jìn)行修改，而只需對(duì)受影響的組件進(jìn)行修改，然后重新組合就可得到升級(jí)的應(yīng)用系統(tǒng)。組件技術(shù)的應(yīng)用及設(shè)計(jì)圖4.1基于傳統(tǒng)生命周期的COM組件軟件方法車道收費(fèi)系統(tǒng)一個(gè)重要的任務(wù)就是對(duì)各種外場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制，這些設(shè)備按連接類型可分為三大類:一類是與PC機(jī)的串口相連的設(shè)備，如費(fèi)額顯示器、票據(jù)打印機(jī);一類是與UO控制板相連的設(shè)備，如手動(dòng)欄桿機(jī)、自動(dòng)欄桿機(jī)、通行燈、頂棚燈、霧燈、過車線圈、抓拍線圈和報(bào)警器等;還有一類設(shè)備直接插在PCI插槽上，包括聲卡和圖像抓拍卡等。隨著科技的開展和收費(fèi)需求的不斷變化，這些設(shè)備往往需要更換、升級(jí)。由于同一類設(shè)備的不同生產(chǎn)商提供的開發(fā)接口函數(shù)往往不同，在傳統(tǒng)的車道收費(fèi)系統(tǒng)開發(fā)模式中，設(shè)備一旦更換，就需要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行修改并重新編譯，很不方便?，F(xiàn)在運(yùn)用組件技術(shù)對(duì)這些設(shè)備制定相應(yīng)的接口，在接口中為設(shè)備定義通用的方法，設(shè)備一旦需要更換，只須對(duì)相應(yīng)組件進(jìn)行修改，一旦設(shè)備進(jìn)行了升級(jí)，那么只需要針對(duì)新功能增加新的接口，原有的車道收費(fèi)系統(tǒng)在不知不覺中就完成了升級(jí)。車道收費(fèi)系統(tǒng)還有一個(gè)重要的任務(wù)就是通信。高速公路收費(fèi)系統(tǒng)可以分成三個(gè)局部:車道級(jí)收費(fèi)系統(tǒng)、站級(jí)管理系統(tǒng)和收費(fèi)科/公路處管理系統(tǒng)。作為一個(gè)整體，這三個(gè)系統(tǒng)需要相互通信。車道收費(fèi)系統(tǒng)需要將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、抓拍的圖像數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)上傳給收費(fèi)站系統(tǒng)，收費(fèi)站系統(tǒng)除了對(duì)車道收費(fèi)系統(tǒng)的申靖做出應(yīng)答外還需要向車道收費(fèi)系統(tǒng)下發(fā)預(yù)置費(fèi)率表、配置參數(shù)表等數(shù)據(jù)。在設(shè)計(jì)時(shí)定義了一個(gè)通信組件用于整個(gè)收費(fèi)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸。本收費(fèi)系統(tǒng)定義了以下組件:數(shù)據(jù)庫訪問模塊:此組件是用來為其他組件提供數(shù)據(jù)查詢和修改效勞的，并將修改后的數(shù)據(jù)傳回?cái)?shù)據(jù)庫。串口控制組件:包含費(fèi)額顯示器和票據(jù)打印機(jī)接口。費(fèi)額顯示器接口提供費(fèi)額的顯示和去除等功能;票據(jù)打印機(jī)接口主要提供票據(jù)打印功能，并實(shí)時(shí)檢測(cè)打印機(jī)狀態(tài)。1/0板控制組件:提供對(duì)自動(dòng)欄桿機(jī)、通行燈、頂棚燈、霧燈、過車線圈、抓拍線圈和警報(bào)器等的通用化操作。語音唱付組件:提供語音報(bào)價(jià)、語音問候功能。圖像抓拍組件:提供圖像抓伯、圖像保存功能。通信組件:提供基于UDP的通信接口和FTP的通信接口。基于UDP的通信接口主要用于傳輸小量、頻繁、實(shí)時(shí)性要求高的數(shù)據(jù)，如監(jiān)控和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù);基于TFP的通信接口主要用于傳輸大量、實(shí)時(shí)性要求較低的數(shù)據(jù)，如抓拍圖像數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)。采用基于組件方法開發(fā)通用化車道收費(fèi)系統(tǒng)，其意義在于可以以組件為重用部件來實(shí)現(xiàn)車道收費(fèi)系統(tǒng)的工業(yè)化生產(chǎn)，有效地縮短了開發(fā)周期，降低了開發(fā)本錢，提高了可靠性與可維護(hù)性。組件的具體實(shí)現(xiàn)1.組件開發(fā):第一步:利用VC++建立工程組。第二步:在MicrosoftSQLServer2ooo建立系統(tǒng)所需數(shù)據(jù)庫;并在控制面扳中ODBC源，為系統(tǒng)開發(fā)建立DSN(datasourcename)。另一種方法是在系ini文件中配置數(shù)據(jù)源對(duì)象變量，其中存放相關(guān)數(shù)據(jù)源信息。第三步:在VC++中規(guī)劃，編輯工程和窗體(用戶界面)。第四步:在VC++中進(jìn)行組件開發(fā)與測(cè)試。第五步:將測(cè)試通過的組件在MTS中注冊(cè)。第六步:系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，著重測(cè)試組件與應(yīng)用系統(tǒng)的接口是否將它們良好地“對(duì)接〞在一起。組件是整個(gè)系統(tǒng)的心臟。通常由兩到三局部組成，窗體或功能模塊;全局變量或組件內(nèi)部函數(shù);類模塊(接口模塊)，對(duì)其他組件提供調(diào)用接口。下面以數(shù)據(jù)庫訪問模塊為例說明組件開發(fā)。數(shù)據(jù)庫訪問模塊是用來為其他組件提供數(shù)據(jù)查詢和修改效勞的，并將修改后的數(shù)據(jù)傳回?cái)?shù)據(jù)庫。這是做為一個(gè)事務(wù)進(jìn)行的，為保證事務(wù)的正確運(yùn)行，我們將其功能用COM組件實(shí)現(xiàn)，組件名稱:DataserviceCenter，其屬性有一個(gè):dbconn，方法有兩個(gè):openDB，Exesql。其開發(fā)步驟如下:〔代碼略〕4.3各模塊功能的詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)整個(gè)公路收費(fèi)系統(tǒng)軟件架構(gòu)是以數(shù)據(jù)庫為中心的，包括數(shù)據(jù)的錄入、查詢、更新、維護(hù)和管理，這些都是通過數(shù)據(jù)庫的共享來實(shí)現(xiàn)的。各個(gè)模塊之間的聯(lián)系見圖4.2的模塊劃分。圖4.2公路收費(fèi)系統(tǒng)軟件架構(gòu)4.3.1數(shù)據(jù)錄入模塊公路收費(fèi)系統(tǒng)的車道級(jí)軟件是收費(fèi)系統(tǒng)的核心軟件，它負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的收費(fèi)數(shù)據(jù)的輸入功能，站級(jí)軟件和收費(fèi)科/公路處管理級(jí)軟件是對(duì)車道軟件所輸入的數(shù)據(jù)的進(jìn)一步處理的MSI軟件。數(shù)據(jù)錄入模塊的功能:1.收費(fèi)數(shù)據(jù)錄入當(dāng)車輛進(jìn)入收費(fèi)車道時(shí)，收費(fèi)員判斷其車型，選擇相應(yīng)車型·正常車:此時(shí)費(fèi)額顯示器顯示車的類型和應(yīng)繳納的費(fèi)額值，語音報(bào)價(jià)器向司機(jī)提示車型和應(yīng)繳納金額，收錢后打印收費(fèi)收據(jù)，將該收費(fèi)數(shù)據(jù)上傳到收費(fèi)站管理中心的數(shù)據(jù)庫中。同時(shí)電動(dòng)欄桿自動(dòng)抬升放行車輛，語音報(bào)價(jià)器發(fā)出感謝聲音?！ぴ缕避嚮蛘呙赓M(fèi)車:此時(shí)費(fèi)額顯示器顯示車的類型和應(yīng)繳納的費(fèi)額值，語音報(bào)價(jià)器向司機(jī)提示車型和應(yīng)繳納金額，電動(dòng)欄桿自動(dòng)抬升放行車輛，同時(shí)攝像機(jī)抓拍車道圖像，并將這些數(shù)據(jù)作為一次收費(fèi)數(shù)據(jù)上傳到收費(fèi)站管理中心的數(shù)據(jù)庫中。此過程中票據(jù)打印機(jī)、費(fèi)額顯示器、語音報(bào)價(jià)器均不動(dòng)作?！ぼ娷?電動(dòng)欄桿自動(dòng)抬升放行車輛，同時(shí)攝像機(jī)抓拍車道圖像，并將這些數(shù)據(jù)作為一次收費(fèi)數(shù)據(jù)上傳到收費(fèi)站管理中心的數(shù)據(jù)庫中。此過程中票據(jù)打印機(jī)、費(fèi)額顯示器、語音報(bào)價(jià)器均不動(dòng)作。·闖關(guān)車或者欠費(fèi)車:閃光報(bào)警器進(jìn)行閃光報(bào)警，同時(shí)攝像機(jī)抓拍車道圖像，并將這些數(shù)據(jù)作為一次收費(fèi)數(shù)據(jù)上傳到收費(fèi)站管理中心的數(shù)據(jù)庫中，同時(shí)收費(fèi)站的執(zhí)勤警員對(duì)肇事者按相關(guān)規(guī)定進(jìn)行處理。(注:當(dāng)欄桿未抬起，行駛車輛超過車檢線圈的前沿，車道系統(tǒng)就判斷該車為闖關(guān)車;司機(jī)拒絕繳費(fèi)時(shí)，認(rèn)為是欠費(fèi)車)。收費(fèi)數(shù)據(jù)錄入模塊的根本處理流程見圖4.3。2.設(shè)備維護(hù)信息錄入根據(jù)員工號(hào)進(jìn)入到維修狀態(tài)，對(duì)車道的外圍設(shè)備模擬運(yùn)行和檢測(cè)，并記錄相關(guān)的維修信息，將這些日志信息上傳到收費(fèi)站管理中心的數(shù)據(jù)庫中，而將測(cè)試和模擬的收費(fèi)數(shù)據(jù)存放在數(shù)據(jù)中的測(cè)試臨時(shí)表中，由管理人負(fù)責(zé)多長(zhǎng)時(shí)間清空臨時(shí)表內(nèi)容。圖4.3收費(fèi)數(shù)據(jù)錄入模塊處理流程圖臨時(shí)收費(fèi)數(shù)據(jù)本地存儲(chǔ)：在收費(fèi)站局域網(wǎng)由于種種原因在工作狀態(tài)臨時(shí)不能工作的情況下，收費(fèi)站的各個(gè)車道繼續(xù)保持工作，在上傳數(shù)據(jù)時(shí)系統(tǒng)會(huì)提示將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)了在本地，即車道級(jí)軟件系統(tǒng)所在的主機(jī)上，在網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后，工作人員會(huì)把這些信息通過其他方式，共享或是移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備的方式來把收費(fèi)信息上傳到數(shù)據(jù)庫中。臨時(shí)收費(fèi)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫錄入：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)，負(fù)責(zé)錄入車道收費(fèi)軟件存儲(chǔ)在車道電腦上，通過移動(dòng)設(shè)備轉(zhuǎn)交到收費(fèi)站管理中心的收費(fèi)數(shù)據(jù)。報(bào)警信息錄入：當(dāng)收費(fèi)人員碰到了搶劫或緊急情況，收費(fèi)人員通過啟動(dòng)站內(nèi)報(bào)警開關(guān)，同時(shí)攝像機(jī)開始抓拍車道圖像，并將這些信息作為報(bào)警信息上傳到數(shù)據(jù)庫中，其它外圍設(shè)備均不工作。4.3.2報(bào)表打印模塊報(bào)表打印模塊的功能:1.統(tǒng)計(jì)報(bào)表打印對(duì)收費(fèi)系統(tǒng)的收費(fèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一匯總，按小時(shí)、班次、日、周、月、年查詢相關(guān)信息或打印營(yíng)運(yùn)財(cái)務(wù)報(bào)表。2.收費(fèi)單據(jù)打印對(duì)正常車的收費(fèi)信息的打印，打印格式如下:設(shè)備驅(qū)動(dòng)模塊自動(dòng)欄桿機(jī)驅(qū)動(dòng)當(dāng)收費(fèi)人員確認(rèn)車輛正常收費(fèi)過程結(jié)束，自動(dòng)欄桿自動(dòng)抬升，放行車輛。要保證與收費(fèi)人員的操作完全同步。攝像機(jī)驅(qū)動(dòng)當(dāng)收費(fèi)人員確認(rèn)是特殊類型車輛包括月票車、免費(fèi)車、軍車、欠費(fèi)車和闖關(guān)車時(shí)，及時(shí)地啟動(dòng)攝像機(jī)抓拍車道內(nèi)車輛圖像，當(dāng)車輛出車道后及時(shí)地將圖像信息和相關(guān)的信息一起存入到數(shù)據(jù)庫中。打印機(jī)驅(qū)動(dòng)當(dāng)收費(fèi)人員確認(rèn)車輛正常收費(fèi)過程結(jié)束，自動(dòng)打印收費(fèi)單據(jù)。其他情況時(shí)不打印任何信息。語音報(bào)價(jià)器驅(qū)動(dòng)當(dāng)收費(fèi)人員確認(rèn)車輛類型后，如果是正常車，語音報(bào)價(jià)器會(huì)向司機(jī)播放車型和應(yīng)繳費(fèi)額;如果是特殊車輛，語音報(bào)價(jià)器不工作。當(dāng)自動(dòng)欄桿抬升時(shí)，語音報(bào)價(jià)器播放敬語。費(fèi)額顯示器驅(qū)動(dòng)當(dāng)收費(fèi)人員確認(rèn)車輛類型后，如果是正常車，費(fèi)額顯示器會(huì)向司機(jī)顯示車型和應(yīng)繳費(fèi)額;如果是特殊車輛，費(fèi)額顯示器不工作。閃光報(bào)警器驅(qū)動(dòng)當(dāng)收費(fèi)人員確認(rèn)是闖關(guān)車或欠費(fèi)車時(shí)，閃光報(bào)警器進(jìn)行閃光報(bào)警。車檢線圈驅(qū)動(dòng)自動(dòng)監(jiān)測(cè)車輛是否在自動(dòng)欄桿抬升前出站，如果車輛在自動(dòng)欄桿抬升前出站就會(huì)啟動(dòng)閃光報(bào)警器進(jìn)行閃光報(bào)警。系統(tǒng)管理模塊站級(jí)管理軟件和收費(fèi)科/公路處管理級(jí)軟件的根本處理流程見圖4.4:圖4.4管理級(jí)軟件的處理流程圖注:這個(gè)軟件流程圖只是示意性的給出了站級(jí)軟件和收費(fèi)科/公路處管理級(jí)軟件的根本流程，由于各個(gè)管理流程的相似性，這里沒有給出所有的管理項(xiàng)，只是籠統(tǒng)的用“選擇管理項(xiàng)〞活動(dòng)代替所有的選項(xiàng)，具體的管理模塊的各個(gè)管理項(xiàng)會(huì)在后面的模塊里面具體說明。系統(tǒng)管理模塊的功能:1.系統(tǒng)時(shí)鐘校驗(yàn)統(tǒng)一管理整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)間，以利于收費(fèi)數(shù)據(jù)的一致性和準(zhǔn)確性管理。2.收費(fèi)費(fèi)率調(diào)整統(tǒng)一管理各種車型的收費(fèi)的費(fèi)率，可以增加、刪除車型和相應(yīng)費(fèi)率，修改現(xiàn)有車型的費(fèi)率，并能將費(fèi)率的更改及時(shí)的在各個(gè)收費(fèi)站點(diǎn)實(shí)施。3.員工管理負(fù)責(zé)員工信息的錄入，增加、刪除和更改用戶的信息，以及負(fù)責(zé)用戶的身份權(quán)限和密碼管理，這里的員工信息只是公路處人事管理系統(tǒng)員工信息的一局部。4.班次管理負(fù)責(zé)平常收費(fèi)工作的日程安排，可以增加、刪除和更改班次安排。5.車道開通管理管理對(duì)各個(gè)車道的開通，當(dāng)前車道的開關(guān)狀態(tài)，要與車道的車輛通行燈一致:紅燈表示車道關(guān)閉，綠燈表示車道正在工作狀態(tài)。6.報(bào)警處理處理來自車道收費(fèi)系統(tǒng)的報(bào)警，并對(duì)處理報(bào)警的事件做好記錄，存入收費(fèi)站管理中心的數(shù)據(jù)庫中。7.收費(fèi)站管理對(duì)收費(fèi)科/公路處所管轄的全線的收費(fèi)站進(jìn)行統(tǒng)一管理，可以添加，刪除和更改收費(fèi)站名。