基于Java,EE平台公交车辆运行监控系统设计与实现.docx
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1、基于Java,EE平台公交车辆运行监控系统设计与实现 基于Java EE平台的公交车辆运行监控系统的设计与实现 基于Java EE平台的公交车辆运行监控系统的设计与实现 摘 要 随着经济和城市化地高速发展,市民有多种的出行方式,其中最为重要的是公交车出行。城市公交车需求的数量在快速地增长,它每天会产生大量的实时运行数据急需计算机系统做刚好的处理。由于公交车的实时状况须要马上反馈到后台管理人员,通过直观易懂的方式来进行展示,所以公交车辆运行监控系统的开发便尤为重要。这有利于管理者去支配更高效的公交出行时刻,来节约人们日常工作生活的出行时间,提升市民的生活质量。 本项目采纳SpringBoot框架
2、开发项目,以MySQL作为后台数据库。本系统主要包含以下功能模块:实时公交查询模块,实时监控模块包含路途监控,车辆监控,路途分析模块,后台管理模块包含异样信息管理,用户管理,登录注册模块。关键词:公交车;监控;管理;SpringBoot框架;MySQL 数据库 Design and Implementation of Bus Vehicle Operation Monitoring System Based on Java EE Platform Abstract With the rapid development of economy and urbanization, citizens
3、have a variety of travel methods, of which the bus is the most important travel method. The number of urban bus demand is growing rapidly. It will generate a large amount of real-time operating data every day and urgently needs to be processed by the computer system in a timely manner. Since the rea
4、l-time situation of the bus needs immediate feedback to the background management personnel and is displayed in an intuitive and easy-to-understand manner, the development of the bus vehicle operation monitoring system is particularly important. This will help managers to arrange more efficient bus
5、travel moments, to save peoples daily work and travel time, and to improve the quality of life of citizens. This project uses the SpringBoot framework development project, with MySQL as the back-end database. The system mainly includes the following functional modules: real-time bus query module, re
6、al-time monitoring module includes route monitoring, vehicle monitoring, route analysis module, and background management module includes abnormal information management, user management, and login registration module. Keywords: bus; monitoring; management; SpringBoot framework; MySQL database 目 录 1
7、前言 1 1.1开发背景 1 1.2目的及意义 1 2系统的开发技术与环境 2 2.1系统的开发技术 2 2.1.1 SpringBoot框架 2 2.1.2 SpringMVC框架 2 2.1.3 MySQL数据库 2 2.2系统的开发环境 2 3需求分析 3 3.1功能需求分析 3 3.2功能具体需求 3 3.2.1查询功能模块 3 3.2.2监控功能模块 3 3.2.3分析功能模块 4 3.2.4后台管理模块 4 3.2.5用户登录注册模块 4 3.2.6数据流图 5 4总体设计 5 4.1系统用例图设计 5 4.2系统功能模块图 6 4.3系统流程图 7 4.4数据库设计 9 4.4.
8、1数据库概念结构设计 9 4.4.2数据库逻辑结构设计 10 5具体设计 12 5.1系统书目的文件夹结构 12 5.2各功能模块实现 14 5.2.1查询功能模块实现 14 5.2.2监控功能模块实现 15 5.2.3分析功能模块实现 18 5.2.4后台管理模块实现 19 5.2.5用户登录注册模块实现 21 6软件测试 22 6.1软件测试的目的及意义 22 6.2软件测试的方法 22 6.3测试用例 23 6.3.1实时公交查询测试用例 23 6.3.2路途监控测试用例 24 6.3.3车辆监控测试用例 25 6.3.4路途分析测试用例 25 6.3.5异样信息管理测试用例 26 6.
9、3.6用户管理测试用例 26 7总结与展望 27 7.1论文总结 27 7.2存在的不足 27 7.3将来的展望 27 参考文献 28 谢 辞 29 附 录 30 1前言 1.1开发背景 随着经济和城市化的发展,城市人口在快速地增长,人们的出行方式虽然有私家车,出租车,地铁等比较便利的交通工具,但由于公交车车票价格低、有固定线路、车速慢、平安等优点,所以大多数市民出行主要方式是公交车。这使得公交车的运用率在逐步地提高,而且城市的大街小巷基本覆盖了公交车的路途,公交车的数量、站点数量在渐渐地增多,交通网络结构也渐渐困难。对于常常坐公交车的一般乘客而言,最重要的是精确快速地查询公交线路的公交详细位
10、置,而对于公交车运营的管理人员来说,由于公交车运行的数据在实时地更新与改变,从而产生大量的运行数据有待去处理分析。当车辆运行时出现了异样行为,须要刚好地向后台发送异样信息,管理者便可以立刻获得当前车辆的运行状态,并通过监控、指挥相关的公交车的运行行为,来提高公交车运行的整体效率,便利人们高效率地出行,提升华蜜感。 1.2目的及意义 为了满意一般乘客须要快速地查找实时公交位置信息、公交车管理者更便利地对公交车实时运行状况进行管理决策的需求,从而开发出本公交车辆运行监控系统。 这系统主要面对一般市民用户和管理者,一般用户可以运用本系统供应的实时公交运行站点信息的功能来便利他们高效出行,提高出行舒适
11、度。而对于管理者来说,更简易便捷地管理操作是尤为重要的, 为了让管理者更便利地对实时的公交车运行状况进行管理决策,现有的系统还没对这些数据进行有效地分析,而且公交车每天都会产生大量的实时运行数据,急须要开发一套公交车辆运行监控系统来对车辆进行实时的监控,通过技术手段来处理现有的数据、提取更有价值的信息。通过对公交车的当前位置、车速、客流量等数据进行分析处理,并通过地图或者图表的方式来对数据进行可视化。在地图中会直观地通过标记不同颜色的原点来进行展示不同状态下的公交车,在图表中则会对一段时间内的公交车的客流量等数据进行直观的数据可视化。而且由于管理者更偏向于通过电脑端来查看各种类型的数据,为了便
12、利他们对数据进行全方面的决策管理,所以这使得基于Java EE平台下的公交车辆运行监控系统有着非常重要的开发意义。 2系统的开发技术与环境 2.1系统的开发技术 公交车辆运行监控系统主要运用Java和JavaScrip编程语言来进行开发。本系统后台运用SpringBoot框架来进行搭建,Web层采纳SpringMVC对页面发送的恳求进行响应,响应的视图采纳Thymeleaf模版引擎来进行渲染,Dao层采纳MyBatis框架来对数据库进行交互。数据库方面运用MySQL来对数据进行增加、查找、修改、删除操作,并且运用Druid 数据库连接池。前端方面采纳Html+css+JavaScrip作为基础
13、,运用jQuary+Ajax技术来对页面进行数据交互。数据采集方面则运用高德地图API来获得具体的公交线路数据,通过恳求微信公众号公交数据接口来获得实时的公交运行信息。 2.1.1 SpringBoot框架 SpringBoot继承了Spring框架原有的优势,它设计目的是运用较少的配置来快速地搭建生产级别的Spring应用,简化Spring 应用的搭建和开发过程,它集成了大量优秀框架的各种依靠包来解决框架间的版本冲突、不兼容、不稳定等问题。它设计的理念是“习惯优于配置”,即默认配置了很多框架的运用方式,无需考虑过多的配置即可马上运用,让项目快速地搭建并运行起来。 2.1.2 SpringMV
14、C框架 SpringMVC是Spring框架的一个基于MVC架构设计模式的web模块,它拥有中心前端限制器DispatcherServlet它负责发送每个恳求到合适的处理程序,运用视图来返回最终响应的结果,对Web层进行解耦。它基于恳求驱动指的是运用request-response模型,SpringMVC框架就是简化Web开发过程。 2.1.3 MySQL数据库 MySQL在WEB应用方面是最流行的关系数据库管理系统之一,它将数据保存在不同的表中,而不是将全部数据放在一个大仓库内,这样就增加了速度并提高了敏捷性。它的主要功能在于管理并组织大型、困难的信息,由于它的强大功能、敏捷性、丰富的应用编
15、程接口API和精致的系统结构,使得基于数据库的动态网站供应了强大的支持。 2.2系统的开发环境 本项目公交车辆运行监控系统对系统的要求如下: 硬件举荐要求: 1. CPU:Intel Core i7-7700 3.60GHz 2. 内存:12GB 3. 磁盘空间:300MB 4. 显示:1920*1080,256色 软件要求: 1. 操作系统:Windows 10 2. 开发环境:IntelliJ IDEA 2019.1.3 3. 数据库:MySQL 8 3需求分析 3.1功能需求分析 本系统是基于珠海市的公交运行数据来进行开发,它不仅可以供应便民的公交车辆运行位置的基本查询功能,还能给管理者
16、供应便捷的监控管理公交车的功能。 由于每天会产生大量的实时运行公交车GPS数据,而管理者对数据没有简洁直观的视觉感受,该系统须要提升查看公交车具体信息的体验,设计这个系统的初衷是为了通过现有的技术手段来对车辆进行可视化的实时监控,并且能快速地对大量的GPS历史数据进行分析处理,以此来展示出相应的图表、地图等信息,这有利于管理者做出相应的决策。本系统根据功能模块来进行开发,查询功能模块包括:实时公交查询。监控功能模块包括:公交路途监控、详细车辆监控。分析功能模块包括:公交路途分析。后台管理模块包括:公交车异样信息管理、用户权限管理。登录注册模块包括:用户登录、用户注册。 3.2功能具体需求 3.
17、2.1查询功能模块 主要面对一般用户来供应快速便捷地公交车辆实时查询。在输入框内输入要打算搭乘的公交车线路编号,系统会提示相应的公交线路供应用户来进行选择,用户选择相应的公交车线路,系统会马上显示该公交线路站点和该线路的实时公交运行站点信息。 3.2.2监控功能模块 面对管理者供应路途监控、车辆监控功能。 路途监控功能,管理员输入要查询的公交线路,系统会自动提示相关的公交车,点击相关的公交车,系统会在地图上展示实时公交车运行具体状况,并依据目前实时公交车所处的状态来为它添加不同颜色的点来做相应的标识。蓝色原点表示车辆处于正常的运行状态,黄色原点表示目前公交车车速处于超速运行状态(速度>7
18、0km/s)、低速运行状态(速度<15km/s)或者处于串车状态(两辆或以上相同方向相同线路的公交车同时到达车站),红色原点表示当前该公交车处于改线状态,即偏离正常行驶路途100m以上。而且每隔15s便自动刷新并更新地图上的公交车实时GPS位置。当点击地图上不同颜色的圆点实时公交GPS标记时,地图会显示该公交车的详情信息,包括车牌号、车辆速度、载客数、载客率、公交运行状态等信息。当系统判定该车辆是改线状态时,会向后台发送相应的恳求,并且将相关的车辆信息记录到数据库中,后台管理人员会做相应的处理。车辆监控功能,当后台管理人员须要特地查找某一公交的运行状况时,输入要查询的详细公交车的车牌号,
19、地图会根据时间的先后依次来进行显示公交运行过的GPS点,并画出该公交车本应当行驶的线路。 3.2.3分析功能模块 面对管理者供应路途分析的功能。管理员输入公交线路编号,系统会自动提示相关公交线路,选择相应的公交线路,系统页面会展示该线路的时间-客流图。 3.2.4后台管理模块 面对管理者供应异样车辆信息管理、用户管理的功能。 异样车辆信息管理,须要对系统检测出来的异样公交车进行复查,管理员对发生异样状况的公交车进行查看,通过在地图上显示该公交车的运行状态,经过人工的二次推断来对它进行相应的处理。而只有超级管理员才有权删除异样车辆的记录 用户管理,只有超级管理员才能进入该页面,并且他能对用户进行
20、授权、修改密码或删除用户等相关用户的操作。3.2.5用户登录注册模块 登录系统前须要注册账户,假如能供应相应的权限码,则在注册的时候就干脆给予相应的权限。一般用户只有查询公交的功能,管理员有路途监控、车辆监控、路途分析、后台异样车辆管理的权限,超级管理员拥有全部功能的权限,包括用户的管理。 3.2.6数据流图 系统第一层数据流图,如图3.1所示: 图3.1系统第一层数据流图 4总体设计 4.1系统用例图设计 系统的主要用户分为三种角色,1、一般用户2、管理员3、超级管理员,每个分别拥有各自不同权限。系统用例图如图4.1所示: 图4.1 系统用例图 4.2系统功能模块图 依据需求分析的调查结果可
21、以设计本系统的功能主要包括系统功能模块如图4.2所示: 图4.2 系统功能模块图 4.3系统流程图 用户登录流程图介绍了该系统须要登录账户才能运用系统的功能,新用户须要注册一个帐号,在注册界面填写必要的用户信息,注册胜利后便自动返回到登录界面,注册失败则依据提示来进行修改,登录胜利后就可以进入到系统中运用相应权限的功能。 图4.3 系统登录流程图 系统功能流程图介绍了,系统会依据拥有不同权限的用户,使他们看到不同的系统功能界面。一般用户只能用查找实时公交位置的功能,而管理员还会有路途监控,车辆监控,路途分析,异样信息管理的功能,超级管理员则还多一个用户管理的功能。 图4.4 系统功能流程图 4
22、.4数据库设计 4.4.1数据库概念结构设计 实体-联系图也称为E-R图是用来描述现实世界关系概念模型的有效方法,它供应了实体的属性、类型和联系的方法,它运用矩形来表示实体,菱形来表示联系,椭圆形来表示实体或则联系的属性,而连线则用在实体与属性之间、实体与联系之间、联系与属性之间。本系统将采纳E-R图的方式来对系统中的实体进行设计,它为后续的数据库设计供应了重要的参考。 用户表E-R图(id,用户名,密码,权限,修改日期,创建日期): 图4.5 用户表E-R图 记录异样车辆信息E-R图,此图的实体包括公交GPS和公交异样信息。公交GPS实体和公交异样信息实体的关系是一对多的关系,一个公交GPS
23、记录可以拥有多种异样状态,每条公交异样信息只属于一个公交GPS记录。 图4.6 记录异样车辆信息E-R图 权限码表E-R图(id,权限码,权限,更新时间,创建时间): 图4.7 权限码表E-R图 4.4.2数据库逻辑结构设计 依据需求分析和数据库概念结构设计,本系统的数据库逻辑结构设计的表结构可以分为以下四张表: (1)用户表 用户表保存用户登录系统的账户密码还有所拥有系统的权限,如表4.1所示。 表4.1 用户表 字段名 数据类型 长度 是否允许为空 是否为主键 说明 id varchar 36 否 是 UUID username varchar 15 否 否 用户名,唯一性索引 passw
24、ord varchar 20 否 否 密码 authority varchar 5 否 否 0:仅查看。1:后台管理权限、统计分析。2:全部权限(包括后台的删除权限、用户管理) updateTime datetime 0 否 否 更新时间 createTime datetime 0 否 否 创建时间 (2)公交GPS表 公交GPS表保存详细公交车的实时GPS数据,还包括当前车辆上载客的数量,如表4.2所示。表4.2公交GPS表 字段名 数据类型 长度 是否允许为空 是否为主键 说明 id varchar 36 否 是 UUID car_num varchar 8 否 否 车牌号 car_no
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- 基于 Java EE 平台 公交 车辆 运行 监控 系统 设计 实现
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