2022年C语言大型作业 .pdf
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1、C 语言课程设计题目 :高速公路收费系统系别:电子工程系班级:计控 1002 姓名:王凤霞学号: 0502100214 辅导老师:杨云名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 27 页 - - - - - - - - - 1 目录一 高速公路计费系统分析 .31.1 系统需求分 .3 1.2 高速公路计费系统的研究意义.3 二 高速公路计费系统总体设计.4 2.1 基本设计概念和处理流.4 2.11 程序组成与结构.5 2.12 系统维护设计.9 2.2 高速公路计
2、费系统流程框图.9 2.21 车道处理主控流程分析.92.22 上班校验流程分析.102.23 入口发卡处理流程分析.11 2.24 入口车情流程分析.112.25 出口车情处理流程.12 三 高速公路计费系统详细设计.12 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 27 页 - - - - - - - - - 2 3.1 车道系统概述.12 3.11车道系统设计.13 3. 2 通信系统设计.14 3.3 数据上传通信.15 3.4 时钟同步客户端.16 3.5
3、时钟同步服务端.16 3.6 报警消息通信.16 四 高速公路计费系统的编程.16 4.1 源程序(含注释).17 4.2 调试 运行.21 五体会及收获 .25 六 参考文献 .25 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 27 页 - - - - - - - - - 3 一 高速公路计费系统分析1.1 系统需求分析本课题主要对高速公路计费系统整个系统架构进行设并实现在某高速公路出口收费处,对三种类型的车辆计费,大型车每公里 0。5 元,中型车每公里0。4 元,
4、小型车每公里0。3 元, 来车验条,乘公里数即得该收的款项。在交班时要统计出总数的功能。具体要求如下:1 初步完成总体要求,搭好框架,确定人机对话的界面,确定函数个数; 2 最低要求:建立一个只有三个入口的计费系统,并进行统计计算,打印出报表;3 进一步要求:完成任意多个入口的通用系统。4 用 C语言实现系统;5 函数功能要划分好(结构化程序设计);6 界面友好(良好的人机交互),加必要的注释;7 要提供程序测试方案,程序一定要经得起测试,宁可功能少一些,也要能运行起来,不能运行的程序是没有价值的。1.2 高速公路计费系统的研究意义随着我国经济的迅猛发展,高速公路交通作为经济发展的主要基础设施
5、之一,越来越受到重视。在高速公路的建设上,我国普遍采用了“ 贷款建设,收费偿付 ” 的金融和投资体系,即通过贷款来建设高速公路,在高速公路建成投入使用后通过对通行于高速公路上的车辆收取通行费用的方式来偿还贷款。高速公路收费制度的建立不仅可以为高速公路建设开辟资金来源,而且可以吸引私人企业和个人参与高速公路建设投资,解决高速公路建设长期依靠政府财政,发展缓慢的弊端。另外,高速公路的养护与管理资金可名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 27 页 - - - - -
6、- - - - 4 以直接从征收的车辆通行费中提取,减少了许多中间环节,克服了多年来道路养护管理中的不记成本、不讲经济核算的种种弊端。此外,高速公路具有比一般公路高的效益,决定了高速公路可以依据市场法则,通过收取车辆通行费对其价值进行补偿。从另外一个角度上看,高速公路收费不只是从经济上考虑用于还贷或开辟新的高速公路建设的资金来源,还可实现高速公路交通需求控制。从而解决高速公路拥挤、安全和污染等问题。所以,建设先进、完善、有效的高速公路收费系统是整个高速公路系统建设和管理中不可或缺的一部份。它所要实现的主要功能有: 1.对使用高速公路的车辆按车型、行驶里程进行合理、正确的收费;2.规范收费、现金
7、入账等财物统计工作,防止舞弊、堵塞财物漏洞;3.结合交通管理,限制高峰期交通流量以保障高速公路的安全、畅通;4.提供交通流量数据,作为交通监控系统和管理部门的决策依据;5.改善道路通行费的支付和结算方法、从而减少车辆缴费滞留时间,提高收费车道的车辆通行速度,提高道路通行能力。高速公路收费系统是长潭西线高速公路的重要组成部分,是高速公路业主收回投资的渠道。 收费系统应用软件根据功能及分布主要分为以下几个既相互独立又彼此联系的功能单元,由它们一起构成了IC 卡收费管理信息系统:1.车道级模块,包括入口车道发卡软件和出口车道收费软件;2.站级模块,包括站级财务软件、站级监控软件和站级网络管理软件;3
8、.中心级模块,包括中心财务软件、中心监控软件、中心网络管理软件、中心 POS机管理软件及中心IC 卡管理软件;4.通信模块件,包括车道通信软件、站级通信软件和中心通信软件;二 高速公路计费系统总体设计2.1 基本设计概念和处理流名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 27 页 - - - - - - - - - 5 在收费系统中,存在着各种数据,其中有些是与收费相关的,如收费流水数据、运营参数数据、各类相关的查询数据等。其他是配合收费工作的,例如短消息、时钟同步等
9、。根据有关标准和需求分析,整个系统的数据流向如下图所示:图 2.6 基本设计概念和处理流程2.1 1 程序组成与结构根据数据的流向以及需要做的处理工作,系统被设计成许多个子系统和子程序构成。根据数据的处理需要和程序的部署位置,整个系统的程序组成如下表所示表 2.11 程序组成与结构区域管理点路段中心级收费站级车道级运营参数时钟同步卡调拨指令收费数据卡调拨数据IC 卡查询图象查询运营参数时钟同步卡调拨指令收费数据报警信息运营参数时钟同步短消息收费数据报警数据IC 卡查询图象查询名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精
10、心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 27 页 - - - - - - - - - 6 程序名称位置说明车道车道入口程序车道时钟同步客户端服务程序车道短消息接受服务程序站级站级报表管理子系统站级站级参数浏览子系统站级站级交班管理子系统站级站级数据备份与恢复子系统站级站级 IC 卡管理子系统站级人工录入流水程序站级报警信息转发服务程序站级监控图象查询代理服务程序站级时钟同步客户端服务程序站级时钟同步服务端服务程序站级车道数据长传服务程序站级站级参数下发子系统程序路段中心路段报表管理子系统程序路段中心路段参数管理子系统程序名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - -
11、- - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 27 页 - - - - - - - - - 7 路段中心路段票据管理子系统程序路段中心路段数据备份与恢复系统程序路段中心路段图象稽查子系统程序路段中心路段 IC 卡管理子系统程序路段中心路段收费监控子系统程序路段中心报警信息转发服务程序路段中心收费站数据上传服务程序路段中心路段参数下发子系统程序路段中心联网通信客户端程序路段中心时钟同步客户端服务程序路段中心时钟同步服务端服务程序区域中心联网通信服务端程序各个程序与数据之间的关系见下图所示:名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 -
12、 - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页,共 27 页 - - - - - - - - - 8 区域管理点路段中心级收费站级车道级联网通信服务端联网通信服务端联网通信客户端联网通信客户端时钟同步参数管理数据传输监控程序报警转发时钟同步图象查询代理站级数据库报警转发数据传输车道程序短消息接收车道数据库运营参数图象查询结果图象查询请求条件时钟同步请求图象查询请求结果入口查询条件收费流水数据入口查询结果时钟同步结果同步消息运营参数流水数据抓拍图象报警消息时钟同步时钟同步同步消息流水数据运营参数短消息报警信息图像信息查询
13、入口信息查询抓拍图象名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页,共 27 页 - - - - - - - - - 9 2.12 系统维护设计针对维护方面的工作,主要采取日志的方式来记录系统的运行情况。通常,可采用文本文件、数据库等各种形式。为了便于事后的查看,本系统采用纯文本格式的日志方式。日志文件的主要用途包括:(1) 在系统调试、试运行以及正式使用等期间记录系统的使用情况;(2) 记录系统运行过程中发生的故障和异常情况;(3) 记录系统运行时产生的调试信息。使用日志文
14、件,有利于系统的调试和维护工作的开展,便于即使发现并诊断系统运行过程中出现的故障。根据本系统中各个组成部分的规模和特点,各程序可以选用以下各种日志处理方式:(1) 单文件集中型日志:程序的所有日志放在一个文本文件中;(2) 多文件分散型日志:根据日期,将日志分别放在对应于日期的日志文件中。其中,第二种方式,针对产生的多个文件,可以采取集中存放或者按照年月分目录存放的形式。可以采取其他措施,限制日志数据的数量,例如:(1) 限制日志文件的数量;(2) 限制日志文件的大小;(3) 采用分级控制措施,定制那些类型的信息需要保存到日志中。2.2 高速公路计费系统流程框图2.21 车道处理主控流程分析名
15、师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页,共 27 页 - - - - - - - - - 10 图 2.21 车道处理主控流程分析2.22 上班校验流程分析图 2.22 上班校验流程分析名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页,共 27 页 - - - - - - - - - 11 2.23 入口发卡处理流程分析图 2.23 入口发卡处理流程
16、分析2.24 入口车情流程分析图 2.24 入口车情流程分析名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页,共 27 页 - - - - - - - - - 12 2.25 出口车情处理流程图 2.25 出口车情处理流程三 高速公路计费系统详细设计3.1 车道系统概述为了实现区域联网收费, 车道需要进行国王车辆情况的原始数据采集。根据湖南省有关联网收费标准和接口规范,通过安装在车道工控机上的收费系统和相应的场外设备来有效完成数据采集工作。入口流程包括入口发IC 卡或粤通卡操
17、作流程、 入口倒车操作流程、 入口修改操作流程、入口挂车操作流程、入口车队操作流程、入口免费车操名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页,共 27 页 - - - - - - - - - 13 作流程、入口发纸卷等。出口流程包括出口通行卡收费流程、出口公务车收费流程、出口修改收费流程、出口坏卡收费流程、出口丢卡收费流程、出口回头车收费流程、出口车型不符收费流程、 出口车型不符操作流程、 出口车种不符收费流程、出口车牌收费流程、出口未付车收费流程、出口车队收费流程、出口
18、粤通卡收费流程、出口免费车收费流程、出口挂车收费流程、出口手工收费流程等。车道收费系统可以有效的控制所有场外设备,以及对各种特殊情况进行处理的功能。同时车道收费系统的工作方式是完全独立的,当收费站计算机不工作或者网络出现问题时,不影响车道系统的正常工作,系统参数,数据记录均存储在本地。在通讯中断的情况下,收费车道系统维持正常收费作业,通讯恢复后,积压数据可自动上传。当车道长期独立工作时,可以通过人工的方式用其他存储介质将数据上传到收费站。车道收费系统将实时获取系统运营参数,能有效避免各个路段参数使用不统一的问题。车道收费系统有无人职守功能,当车道上无人上班时,以“ 无名氏 ” 身份监视车道运行
19、。出口车道能查询车辆在区域内的入口信息和入口图像。车道收费系统原始数据存储在本地数据库LaneDB 相应的数据流水表中,原始流水数据在车道保留40 天。过期数据将不做保留。3.11 车道系统设计图 2.8 车道系统设计在车道收费系统中,车道入口和出口的全部流程在业务逻辑单元u_BizLogic 中处理, u_BizLogic 中还包括向场外设备发控制命令和获取部主界面(显示模块)u_Main 单元业务逻辑处理模块u_BizLogic 场外设备接口处理模块类数据库处理模块u_DataModule 单元名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - -
20、 - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页,共 27 页 - - - - - - - - - 14 分场外设备的状态,通过事件通知机制出发界面显示模块u_Main 单元做相应的更新。数据处理模块专门用来处理入口流水表、出口流水表、工班日志表、工班合计数表、设备装备表等插入、更新操作。场外设备接口处理模块类THardwareManager,管理所有场外设备, 所有场外设备的接口单元单独组成一个类,这些类作为场外设备管理类THardwareManager的 public 成员存在。通过生成类THardwareManager的对象,即可控制所有的场外设备以及获得场外设备
21、的状态。除了打印采用并口连接外, 其他场外设备全部采用RS232串口连接。界面显示处理模块显示内容有:站、车信息、收费员信息、发卡、发卡数量、车流量、收费员按键、车道视频字符叠加信息、部分提示信息、当前车辆收费金额、车型、车种、发卡编号、当前车辆入口站等。3. 2通信系统设计通信系统实际上由若干个运行于不同地方的程序组成,包括车道、收费站路段中心等,涉及的数据种类多,传输的要求也不一样,并且与各级系统中的其它程序关系密切,需要整体考虑。如果设计的不合适,对系统的整体运行效果和性能有较大影响13。在设计过程中,主要采取适当分解通讯系统的思路,将各种功能独立到各个独立的程序中。对通信系统的分解,可
22、以简化程序的复杂度,提高可维护性,避免局部的改动对整体造成较大影响。分解的原则包括:(1) 数据类型:例如传送系统运营参数和收费数据;(2) 传输方向:例如对于收费数据,收费站存在着接收和上传的要求;(3) 时间要求:例如实时数据和定时数据的传输;(4) 功能要求:例如实时数据中包括的报警信息和IC 卡查询等。根据通信系统的特点,绝大多数通信系统的程序都被编写为Windows系统的服务程序没有图形界面。这些服务程序被默认配置为在系统启动时自动执行,而已通过 Windows 的服务管理器来启动或停止这些服务程序的运行。根据前述分析机思路。在路段内的车道、收费站、路段中心分别有以下程序用于处理数据
23、通讯和交换功能:1.车道级:(1) 时钟同步客户端服务程序14:功能:定期从指定的服务器(通过IP 设定,收费站)获取时钟同步信息并更新本地车道计算机的时钟。(2) 短消息接受服务程序:功能:接收上层(收费站或路段中心)发来的短消息,并显示给收费员。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页,共 27 页 - - - - - - - - - 15 2.收费站:(1) 车道收费数据上传服务程序:功能:定时从本站各个车道的数据库中获取需要上传的数据,并存储到站级的数据库服务
- 配套讲稿:
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