本科毕业论文---模拟etc收费系统设计与实现正稿.doc
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1、湖南第一师范学院 毕业论文(设计)题目模拟ETC收费系统的设计与实现学生姓名于兴连学号11403090218指导教师洪伟院部名称信息科学与工程学院专业班级11计科 2班完成时间2015年5月湖南第一师范学院教务处制 本科毕业论文(设计)模拟ETC收费系统的设计与实现学生姓名:于兴连院部名称:信息科学与工程学院专业名称:计算机科学与技术指导教师:洪伟毕业设计作声明1本人提交的毕业论文(设计)是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除文中特别加以标注的地方外,本文不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中明确标明。2本人完全了解湖南第一师范学院
2、有关保留、使用学位论文的规定,同意学院保留并向国家有关部门或机构送交本文的复印件和电子版,允许本文被查阅、借阅或编入有关数据库进行检索。同意湖南第一师范学院可以采用影印、打印或扫描等复制手段保存和汇编本文,可以用不同方式在不同媒体上发表、传播本文的全部或部分内容。3湖南第一师范学院在组织专家对毕业论文(设计)进行复审时,如发现本文抄袭,一切后果均由本人承担,与学院和毕业论文指导教师无关。 作者签名: 日期:二一五 年 月 日摘 要ETC(Electronic Toll Collection)收费系统是一种利用安装在ETC车辆上的车载装置自动识别车辆的现代化收费系统。ETC自动化收费方式能减少基
3、建投入和提高道路通行能力,同时降低收费站口的噪声和减少汽车尾气排放。本模拟ETC收费系统选用B/S(Browser/Server,浏览器/服务器)体系架构,开发环境选用Eclipse工具,后台选用MySQL开源数据库,Web服务器选用tomcat容器,网页实现选用JSP,结合Struts2和MVC(Model-View-Control)设计模式、Java、JS技术进行开发。本模拟ETC收费系统的主要功能有用户管理、车道管理、车辆管理、车主管理、费率管理、黑名单管理、模拟收费等功能。其核心功能ETC模拟收费通过模拟车辆驶入、驶出ETC收费站,综合车辆信息、车道信息、收费站信息计算车辆的行车费用以
4、实现自动收费。本模拟ETC收费系统为实际的ETC收费提供了参考数据和实践方案。关键词:ETC;ETC车道管理;ETC车辆管理;不停车收费ABSTRACTThe ETC (Toll Collection Electronic) is a toll system which automatically identifies the vehicles modern technology by using the vehicle mounted on the ETC vehicle. ETC automatic charging method can reduce capital investment
5、 and improving the traffic capacity of the road, while reducing the toll station noise and reduce vehicle exhaust emissions.This simulated ETC toll system chooses B/S(Browser/server) architecture, and the development environment select eclipse tool, and background using MySQL database and web server
6、 using Tomcat container, web page using JSP, combine Struts2 and MVC (model view control) design pattern, Java, javascript technology for development.The main functions of the simulted ETC are user management, lane management, vehicle management, vehicle owner management and rate management, blackli
7、st management, simulated charge, etc. The core function is ETC simulated charges automatic by simulating the vehicle entering, pulled out of etc toll station, integrated vehicle information, lane information, charging station information vehicle cost calculation. This simulated ETC charging system p
8、rovides the reference data and practical scheme for the actual ETC charge.Key words: ETC;ETC Lane Management; ETC Vehicle Management;No Parking Charge目 录摘 要IABSTRACTII第1章 绪 论11.1 课题背景与现状11.2 课题研究与解决的问题11.3 课题研究的内容与意义21.4 课题研究的思路和方法2第2章 相关开发工具与技术介绍32.1 Java言介绍32.2 MySQL和Eclipse简单介绍32.3 Tomcat服务器介绍42.
9、4 MVC设计模式与Struts2框架介绍42.5 B/S结构介绍4第3章 模拟ETC收费系统分析53.1可行性分析53.1.1 技术可行性53.1.2 经济可行性53.1.3 社会可行性53.2模拟ETC收费系统需求分析63.2.1模拟ETC收费系统功能需求分析63.2.2模拟ETC收费系统数据分析8第4章 模拟ETC收费系统设计104.1系统设计104.1.1系统总体结构设计104.1.2系统总处理流程设计114.1.3系统功能模块设计124.1.4 系统接口设计134.2 系统数据库设计144.2.1概念结构设计144.2.2关系模式设计144.2.3关系数据库表设计154.3 系统详细
10、设计22第5章 模拟ETC收费系统实现245.1模拟ETC收费系统框架层次245.2登录功能实现245.3后台功能模块实现255.4后台详细功能实现265.4.1车道信息管理265.4.2车辆信息管理285.4.3车主信息管理305.4.4收费费率管理315.4.5行车记录查询325.4.6黑名单管理335.4.7系统数据表信息335.4.8个人设置335.4.9车辆驶入情况345.5模拟收费345.5.1收费算法介绍345.5.2模拟驶入355.5.3模拟驶出365.5.4收费关键代码37第6章 结束语42第7章 参考文献4346毕业论文(设计)模拟ETC收费系统的设计与实现第1章 绪 论1
11、.1 课题背景与现状目前大部分高速公路都是采用传统的人工收费,当高速公路上的车流量急剧增加时,人工收费方式车辆通行的效率低,造成通行缓慢,堵塞严重、增加交通事故等问题1。通过相关部门长期而且广泛的研究,结果表明:如果仅仅只是依靠修建更多的基础设施,增加更多的高速公路来解决目前急剧增长的车辆通行需求是不可取的,也是不科学的。所以现代社会高性能、高速度的电子计算机和通信技术的迅猛发展,能够促进我国高速公路收费向不停车自动收费的方式发展1。所以好好利用现代的高科技水平,能够帮助人们方便快捷的出行,同时解决高速公路路口收费拥堵的问题。国外很多国家比如说日本、欧洲各国以及美国等发达国家很早以前就开始对E
12、TC收费方式中的关键技术和标准规范做了大量的深入研究2。由于国内对ETC收费方式研究的起点低和研究时间较晚,再加上国内相关的电子技术和国际水平有很大的差距,所以ETC收费在我国还没有进行大规模的应用3。有些地方还只是出于实验阶段,目前还不能解决中国日益增加的交通流量,所以在这方面的研究和应用还有很长的路要走,所以研究ETC收费方式是重要的,同时也是必要的。1.2 课题研究与解决的问题传统的收费模式主要存在以下问题:高速公路上面存在换卡/倒卡作弊的问题,长途汽车司机在中途换;长时间将车辆逗留在告诉公路,高速公路各联网单位之间的联系相对来说比较少,管理方面存在严重脱节4。所以导致超时车辆和无牌照车
13、辆无法进行查找,对这些违规车辆不能进行及时的处罚和处理,造成高速公路上不安全因素的提高,给其他的司机带来危险,同时也给高速公路的管理带来麻烦和困扰。还有免费车辆对通过的收费站点要求非常高,如果对这些免费车辆的不严监管,当收费站车辆非常多时,这会带来管理造成混乱、用于通行的IC大量流失问题、额外增加管理费用。另外各个地方的收费标准也不统一,收费标准的随意性较大,差别较大,存在胡乱收费,存在人情收费,存在不开具发票和出具废旧的发票问题,所以高速公路管理方面出现的这些亟待解决的问题。以上这些种种是目前传统收费方式不能解决的问题。ETC收费系统能很好的解决全部或部分问题,所以ETC收费的研究与设计,能
14、给目前高速公路的管理带来极大的方便。1.3 课题研究的内容与意义模拟ETC收费系统实现的主要功能模块有:ETC用户管理、系统参数管理、车ETC车道管理、ETC车辆管理、ETC车主管理、费率管理、ETC黑名单管理、ETC模拟收费等主要功能。其中ETC用户管理包括后台管理员对用户的添加,修改,删除,查询;系统模块包括菜单维护,角维护,权限维护,数据表维护,系统日志;ETC车道管理包括车道和收费站的查询,添加,修改和删除;ETC车辆管理包括对ETC车辆基本信息和机动车辆类型的查询,添加,修改和删除;ETC车主管理包括车主信息、驾驶证类型和身份证件类型的查询,添加,修改和删除;收费费率管理包括费率的查
15、询,添加,修改和删除;ETC黑名单管理是对车辆违规行驶后的惩罚管理;ETC模拟收费功能包括模拟驶入和模拟驶出,车辆驶出收费站时系统计算消费金额并模拟自动扣费。ETC模拟收费是当安装有车载装置的车辆进入、离开ETC高速公路上的收费站时,系统通过车辆上的车载装置读出车辆信息,驶入时记录车辆的驶入信息,驶出时计算车辆本次的行车费用。本次研究可以提升了高速公路的车辆通行能力,减少了基建投入降。模拟ETC收费主要是为了实际的ETC收费系统提高参考数据,降低高速公路的各种管理成本,同时可促使公路管理提高到一个更高的层次,减少噪声和尾气而保护环境。1.4 课题研究的思路和方法首先通过互联网和图书馆等路径查阅
16、相关数据了解目前主流的B/S开发基本模式和各类开发实践经验。然后回顾软件工程,软件项目管理,数据库原理等相关理论知识。再结合国内外目前研究现状、课题背景、高速公路收费基本情况,整理出系统新的需求分析。再进一步确定设计开发策略和最佳路径。逐步完善模拟ETC收费系统的设计与开发。具体研究方法如下。准备阶段:主要采用调查法,包括查阅文献数据、查阅实例,查阅实际情况等。实施阶段:查阅数据法、循序渐进法(确定需求、数据字典,详细设计实施步骤,逐步测试实施)、请教老师与同学。成果形成阶段:完整测试法、总结法(回顾、反省、总结自己的研究之路)。第2章 相关开发工具与技术介绍2.1 Java言介绍Java语言
17、是面向对象编程的高级语言,拥有许多其他语言没有的特性,并且非常适合企业级应用的开发5。Java是具有多种功能的语言,开发Web程序和应用程序都可以选用Java语言。也可以用于Web服务器、嵌入式系统和智能设备中,还可以用于智能手持设备上的APP(应用程序,Application的缩写),Java语言成为目前Web应用的主流语言。Java拥有简单,面向对象,解释型,可移植,多线程的特点。而且Java语言的语法与C和C#的语法接近,另一方面Java语言也丢弃了C+中的重载、多继承、指针的特点5。特别地Java语言提供了自动垃圾回收,使得程序员在开发过程中无需像C那样手动的去管理内存的申请与内存的释
18、放。JVM(Java虚拟机,Java Virtual Machine的缩写)也让用户可以做到了“一次编译,到处运行”,做到真正的跨平台运行。2.2 MySQL和Eclipse简单介绍Eclipse 是一个面向所有用户的开源的开发集成平台。对于Eclipse本身来说它是框架和多种服务,通过许多不同的插件组件成功能强大的开发平台,而且Eclipse自己本身也附带了一个标准的插件集,包括Java开发工具5。而且Eclipse也是一个非常优秀的跨平台的集成开发环境。也支持显示语言Html(超级文本标记语言,Hyper Text Markup Language的缩写)、CSS(层叠样式表,Cascadi
19、ng Style Sheets的缩写)、JSP(Java服务器页面,Java Server Pages的缩写)和控制语言Javascript、和Struts2、Spring、Hibernate等框架的集成。它同时也集成了数据库、Java Web开发、发布和应用程序服务器,是Web开发的免费的而且比较好的开发工具,对于本次开发要求不是特别高的模拟ETC收费系统来讲我没有必要去选择付费工具MyEclipse,而且Eclipse基本能满足我这次的开发需要。因为eclipse可以集成实现编码、调试、测试、发布等众多功能,所以在实际的开发过程中也大大提高了开发的整体工作效率。模拟ETC收费系统采用的是2
20、012年6月发布代号为Juno的4.2版本。MySQL是一个目前非常被很多公司和个人用户广泛使用的开源数据库,很多大型网站都使用MySQL作为他们的后台数据库5。在被Oracle收购之后,MySQL也吸收了许多Oracle的长处,比如说体积变得更小、速度变得更快、成本变得更低和性能变得更高。正是因为这些优点所以很多中小型网站会选择MySQL。2.3 Tomcat服务器介绍Tomcat服务器是一个阿帕奇免费开放的Web应用中的服务器容器,尤其应用在中小型系统、并发访问用户多的服务器上,是Web应用开发的常用服务器6。Tomcat是Apache服务器独立运行的一个扩展,所以Tomcat可以作为一个
21、独立的进程在机器中单独运行。Tomcat的WebContent根目录下包含有Html和Jsp文件、WEB-INF目录和WEB-INF目录。WEB-INF目录下有一个web.xml文件和一个lib目录。其中web.xml是Web应用的配置文件。通常Web应用所依赖的类和引入的jar文件都到WEB-INF下的lib目录下。而且WEB-INF目录是一个安全且只能够让服务器访问的目录。客户端是不能对这个目录进行访问的,所以通常Web应用的一些对于安全性要求相对来说比较高的文件都会放在这个目录下面。 2.4 MVC设计模式与Struts2框架介绍MVC即模型视图控制模式,它是一种利用模型驱动的设计模式,
22、它能提高程序的维护性,减少各个模块之间的相互耦合程度,而且有助于管理比较复杂的程序,同时提供对网页开发技术JSP、Html、CSS和JavaScript的控制。MVC主要分为Model(模型)View(视图)Controller(控制器)三个部分7。其中Model(模型)是主要负责处理数据库中数据部分。View(视图)是主要负责处理接口显示数据的部分。Controller(控制器)是主要负责处理使用者交互的部分,通过从视图读取数据,控制用户输入,然后模型发送数据。Struts2是在WebWork和Struts1的基础上结合成了一个全新的后台框架。但Struts2仍然是以WebWork为核心,通
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