实时路况系统软件设计.doc

河北农业大学
本科毕业论文(设计)
题 目： 实时路况系统
摘要
随着我国经济建设的蓬勃发展，城市的人口和机动车拥有量也在急剧增长，交通安全问题日益突出。对干线公路运行状况信息进行有效及时的监控和发布也是交通管理的迫切需求。而对于路况的监控和发布，需要更加流畅的视频系统。Html5应运而生，很好的解决了这一问题，HTML5是近十年来Web标准最巨大的飞跃。HTML5并非仅仅用来表示Web 内容，它也将Web带入一个成熟的应用平台，在这个平台上，视频，音频，动画，以及同电脑的交互都被标准化。随着HTML5的发展，各个浏览器都已经或即将支持HTML5。在大潮流的推动下，微软也表示将把HTML5作为IE9的核心，并将全力投入HTML5。本作品运用html5成熟的视频动画标准，加以SSH框架为辅助，实现了对实时路况信息的采集，处理，发布，为广大用户和管理部门提供了便捷服务，具有广阔的发展前景。

关键字：实时路况系统、HTML5、SSH、JSP、Jboss

Abstract
With the vigorous development of China's economic construction, urban population and vehicle ownership is also growing sharply, traffic safety problem increasingly prominent. For arterial highway running status information for effective monitoring and timely release the urgent needs of traffic management. For traffic monitoring and publishing, video system need to be more fluent. Html5 arises at the historic moment, very good to solve the problem, Html5 is Web standards the huge leap in nearly a decade. HTML5 is not only used to represent Web content, it will also be the Web into a mature application platform, and on the platform, video, audio, animation, and interactions with the computer have been standardized. With the development of HTML5, each browser has been or is about to support HTML5. Under the impetus of the trend, Microsoft said it would put the HTML5 as the core of IE9, and it would fully into HTML5. This work using html5 video animation of the mature standard, tries to SSH framework for auxiliary, realized the real-time traffic information collection, processing, distribution, provides convenient services for the masses of users and management department, has a broad development prospects.

Keywords: Live traffic system, HTML5, SSH, JSP, Mysql

目录
1．绪论 6
1.1选题的背景和意义 6
1.2国内外研究现状和发展趋势 6
2．理论技术支持 6
2.1实时路况系统简介 6
2.2相关技术支持 6
2.2.1SSH体系结构 6
2.2.2HTML5简介 7
2.2.3CSS简介 7
2.2.4JSP技术简介 7
2.2.5Mysql数据库 8
3.系统的分析与设计 4
3.1系统开发运行环境 8
3.2需求分析 8
3.2.1可行性分析 8
3.2.2系统功能分析 8
3.3总体设计 9
3.3.1逻辑结构设计 9
3.3.2用户登录流程图 9
3.3.3路况查询流程图 10
3.4系统详细设计 11
3.4.1系统E-R图 11
3.4.2数据字典 13
3.4.3各模块流程图 14
4．系统的实现 16
4.1目录结构 16
4.2框架配置文件 17
4.2.1Struts配置文件 17
4.2.2Spring+Hibernate配置文件 18
4.3系统权限管理 19
4.4用户管理 20
4.4.1用户登录 20
4.4.2用户注册 23
4.4.3用户列表 25
4.4.4用户信息修改 27

4.5路况信息显示 28
5．总结 30
参考文献 31

1．绪论
1.1选题背景和意义
随着我国经济建设的蓬勃发展，城市的人口和机动车拥有量也在急剧增长，交通流量日益加大，交通拥堵现象日益严重，交通事故时有发生，为交通管理部门带来越来越大的压力，也给人们的出行造成很大不便和潜在的危险。因此，深入研究解决城市交通问题有着极为重要的现实意义。要建设城市交通问题，就必须准确掌握交通信息，及时处理和发布路况信息，实现快速，有效，安全的交通管制。为实现这种需求，就要有一款集路况信息采集上传，数据分析，交通管制，路况发布于一身的系统软件。本系统应用ＨＴＭＬ５技术，基于ＳＳＨ框架很好的实现了以上功能。HTML5是用于取代1999年所制定的 HTML 4.01 和 XHTML 1.0 标准的 HTML 标准版本，现在仍处于发展阶段，但大部分浏览器已经支持某些 HTML5 技术。HTML 5有两大特点：首先，强化了 Web 网页的表现性能。其次，追加了本地数据库等 Web 应用的功能。广义论及HTML5时，实际指的是包括HTML、CSS和JavaScript在内的一套技术组合。它希望能够减少浏览器对于需要插件的丰富性网络应用服务（plug-in-based rich internet application，RIA)，如Adobe Flash、Microsoft Silverlight，与Oracle JavaFX的需求，并且提供更多能有效增强网络应用的标准。
1.2国内外研究现状和发展趋势
目前世界上最先进的卫星定位导航系统当属GPS，GPS是英文Global Positioning System（全球定位系统）的简称。GPS起始于1958年美国军方的一个项目，1964年投入使用。20世纪70年代，美国陆海空三军联合研制了新一代卫星定位系统GPS 。主要目的是为陆海空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。
近年来，我国也在卫星定位导航方面投入巨大力量，北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统（BDS），是继美全球定位系统（GPS）和俄GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。系统由空间端、地面端和用户端组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度优于20m，授时精度优于100ns。2012年12月27日，北斗系统空间信号接口控制文件正式版正式公布，北斗导航业务正式对亚太地区提供无源定位、导航、授时服务。
鉴于上述卫星定位导航系统的日趋成熟，该系统充分运用ＨＴＭＬ５标准，综合应用了SSH、Mysql等技术，并具有用户自主上传和获取信息功能与管理员对系统进行管理等功能，很好的解决了日益严重的交通问题。
2．理论技术支持
2.1实时路况系统简介
实时路况，是针对当今城市交通道路拥堵畅通情况所提出的一个概念。实时路况也是交通信息频道的简称。在欧洲，实时路况已经是一项成熟的车载智能交通导航技术。实时路况能实时反映区域内交通文字路况，指引最佳、最快捷的行驶路线，提高道路和车辆的使用效率。
一部分GPS产品会在机身内置TMC实时路况接收器，但是大部分的GPS的TMC实时路况功能都是作为GPS的选配功能，需要额外选配TMC实时路况接收器。而车载导航一体机则通过内置的接收模块或者3G网络直接获取路况信息。
2.2相关技术简介
2.2.SSH体系结构
SSH 为 Secure Shell 的缩写，由 IETF 的网络工作小组（Network Working Group）所制定；SSH 为建立在应用层和传输层基础上的安全协议。SSH 是目前较可靠，专为远程登录会话和其他网络服务提供安全性的协议。利用 SSH 协议可以有效防止远程管理过程中的信息泄露问题。S S H最初是U N I X系统上的一个程序，后来又迅速扩展到其他操作平台。S S H在正确使用时可弥补网络中的漏洞。S S H客户端适用于多种平台。几乎所有U N I X平台—包括H P - U X、L i n u x、A I X、S o l a r i s、Digital UNIX、I r i x，以及其他平台—都可运行S S H。

2.2.2HTML5简介
HTML5是用于取代1999年所制定的 HTML 4.01 和 XHTML 1.0 标准的 HTML 标准版本，现在仍处于发展阶段，但大部分浏览器已经支持某些 HTML5 技术。HTML 5有两大特点：首先，强化了 Web 网页的表现性能。其次，追加了本地数据库等 Web 应用的功能。广义论及HTML5时，实际指的是包括HTML、CSS和JavaScript在内的一套技术组合。它希望能够减少浏览器对于需要插件的丰富性网络应用服务（plug-in-based rich internet application，RIA)，如Adobe Flash、Microsoft Silverlight，与Oracle JavaFX的需求，并且提供更多能有效增强网络应用的标准。
2.2.3CSS简介
CSS是英语Cascading Style Sheets（层叠样式表单）的缩写，它是一种用来表现HTML或 XML 等文件式样的计算机语言。
CSS目前最新版本为CSS3,能够真正做到网页表现与内容分离的一种样式设计语言。相对于传统HTML的表现而言，CSS能够对网页中的对象的位置排版进行像素级的精确控制，支持几乎所有的字体字号样式，拥有对网页对象盒模型的能力，并能够进行初步交互设计，是目前基于文本展示最优秀的表现设计语言。
2.2.4JSP技术简介 
javascript是一种脚本语言，可用来创建客户端脚本和服务器端脚本。JSP（Java Server Pages)是由Sun Microsystems公司倡导、许多公司参与一起建立的一种动态网页技术标准。JSP技术有点类似ASP技术，它是在传统的网页HTML文件(*.htm,*.html)中插入Java程序段(Scriptlet)和JSP标记(tag)，从而形成JSP文件(*.jsp)。 用JSP开发的Web应用是跨平台的，既能在Linux下运行，也能在其他操作系统上运行
2.2.5 JSP工作原理 
在一个JSP文件第一次被请求时，JSP引擎把该JSP文件转换成为一个servlet。而这个引擎本身也是一个servlet，在JSWDK或WEBLOGIC中，它就是JspServlet。 JSP引擎先把该JSP文件转换成一个Java源文件，在转换时如果发现jsp文件有任何语法错误，转换过程将中断，并向服务端和客户端输出出错信息；如果转换成功， JSP引擎用javac把该Java源文件编译成相应的class文件。然后创建一个该SERVLET的实例，该SERVLET的jspInit()方法被执行，jspInit()方法在servlet的生命周期中只被执行一次。然后jspService()方法被调用来处理客户端的请求。对每一个请求，JSP引擎创建一个新的线程来处理该请求。如果有多个客户端同时请求该JSP文件，则JSP引擎会创建多个线程。每个客户端请求对应一个线程。以多线程方式执行可大大降低对系统的资源需求,提高系统的并发量及响应时间.但应该注意多线程的编程限制，由于该servlet始终驻于内存，所以响应是非常快的。如果.jsp文件被修改了，服务器将根据设置决定是否对该文件重新编译，如果需要重新编译，则将编译结果取代内存中的servlet，并继续上述处理过程。虽然JSP效率很高，但在第一次调用时由于需要转换和编译而有一些轻微的延迟。此外，如果在任何时候如果由于系统资源不足的原因，JSP引擎将以某种不确定的方式将servlet从内存中移去。当这种情况发生时jspDestroy()方法首先被调用, 然后servlet实例便被标记加入"垃圾收集"处理。 jspInit()及jspDestory()格式如下：可在jspInit()中进行一些初始化工作,如建立与数据库的连接，或建立网络连接，从配置文件中取一些参数等，在jspDestory()中释放相应的资源。
2.3MySQL数据库 
MySQL是最受欢迎的开源SQL数据库管理系统，它由MySQL AB开发、发布和支持。MySQL AB是一家基于MySQL开发人员的商业公司，它是一家使用了一种成功的商业模式来结合开源价值和方法论的第二代开源公司。MySQL是MySQL AB的注册商标。MySQL是一个快速的、多线程、多用户和健壮的SQL数据库服务器。MySQL服务器支持关键任务、重负载生产系统的使用，也可以将它嵌入到一个大配置(mass-deployed)的软件中去。
3.系统的分析与设计
3.1系统开发运行环境
鉴于系统的开发语言和数据库,采用如下的开发环境
系统模式：B/S
开发环境： Windows 2000NT JDK1.6
WEB 服务器：Jboss
硬件实现： PentiumⅣ2.4G 1G内存 80G硬盘
开发语言: Java
数 据 库: MySQL
开发工具: MyEclipse10
预期成果： 一个可扩展的基于MVC模式的实时路况系统
3.2需求分析
3.2.1可行性分析
在有限的时间中，完成高品质的系统，不得不提前考虑该系统的可行性。可行性的分析包括：经济可行性、技术可行性、操作可行性等等。
（1）经济可行性：本系统采用B/S系统模式，采用开源的服务器和数据库，节约一定的财务支出，当系统建成之后，可以实现资源共享，节约用户的出行时间，还带来了经济效益，从经济上说是可行的。
（2） 技术可行性
我们已经系统的学习了mysql，java，web系统开发课程，并且已经深入学习了HTML5，CSS3,js，SSH框架，ajax等相关技术，为项目的完成提供了技术保障。
（3） 操作可行性
本系统逻辑结构清晰，操作简单，易于理解，只需通过简单指导，系统管理员、以及普通用户均能进行操作，操作可行性是完全可行的。
综上所述：该实时路况系统效率高，成本低，出错率低，使用户的使用，总体上来说是完全可行的。
3.2.2系统功能分析
该实时路况系统实现以下管理功能：用户管理，路况查询，路况维护，监控维护，基础设置等。
用户管理模块：该模块的主要功能是实现对用户的管理工作，包括用户的注册，登陆以及用户的修改删除功能。用户在注册时，利用ajax实现了在本页面内的刷新，来判断用户是否已经存在，并用session保存用户的信息。
路况查询模块：该模块的主要是利用百度地图API完成用户可以定位具体的位置，查询起始点到终止点的路线方案，以及放大缩小地图。
路况维护模块：该模块主要功能是利用SSH完成路况信息的添加，路况的搜索，以及对路况的修改和删除操作还有定位等功能。
监控维护模块：该模块的主要功能是利用SSH实现视频的上传，监控的搜索，以及对监控的修改和删除功能，这个模块将具体位置的视频录像清晰的展示给用户，使得用户准确的了解路况情况。
基础设置模块：该模块的主要功能是利用SSH实现图标的上传，对图标的列表显示，以及图标的修改和删除等功能。
3.2总体设计
3.2.1实时路况逻辑结构设计
该系统拥有管理员和普通用，逻辑结构如图3-1所示。
登陆主页
管理员
普通用户
用户管理
路况查询
监控维护
路况维护
基础设置
路况查询
监控搜索

图3-1系统角色权限图
3.2.2用户登录流程图
用户登录
输入用户名
密码
输入
判断
是管理员
是普通
用户
进入
管理
员页
面
进入
用户
页面
不合法
重新
输入

图3-2.用户登录流程图
3.2.4.路况查询流程
地理定位
路径搜索
输入位置
在地图上地理定位
输入起始和终止位置
单击定位
单击搜索
显示路径信息和方案

显示路况

选择
右击选择
起始、终止位置
选择查看的
路况图标

单击查询

在地图上显
示路况信息
是否继续

是

否
结束

图3-4.路况查询流程图

3.3系统详细设计
3.3.1系统E-R图
该实时路况系统中的管理员模块涉及到4个数据表
路况类型：编号，类型名称、显示图标
路况信息：编号，路况类型，发生时间、预计结束时间、地点、经度，纬度、路况描述、状态
监控信息：编号、名称、经度，纬度、视频信息
用户信息：编号、用户名、密码、角色类型
系统各实体ER图以及实体之间的联系如下：
（1）用户ER图
用户
姓名
密码
编号
角色ID

图3-8.用户实体ER图
（2）路况类型ER图

路况类型
编号
路况类型
显示图标

图3-9. 路况类型ER图
(3)路况信息ER图
路况信息
编号
路况类型
发生时间
地点
预计结束时间
经度
纬度
路况描述
状态

图3-10 .路况信息ER图
（4）监控信息ER图
监控信息
经度
名称
编号
纬度
视频信息

图3-11. 监控信息ER图
3.3.3数据字典
本系统采用的后台数据库是Mysql数据库系统，本数据库包含四张表。各表结构分别如以下列表所示。
（1） 路况类型表（tb_eventtype）
表3-1. 路况类型表

序号
字段名称
字段说明
字段类型
宽度
允许空
主键
备注
1
id
类型编号
int
10

是
自增1
2
name
类型名称
varchar
20

3
icon
显示图标
varchar
50

（2）路况信息表（tb_event）
表3-2.路况信息表
序号
字段名称
字段说明
字段类型
宽度
允许空
主键
备注
1
id
路况编号
int
10

是
自增1
2
typeId
路况类型
int
10

3
start
发生时间
timestamp
0

4
end
预计结束时间
timestamp
0

5
address
地点
varchar
100

6
Lng
经度
double
0

7
lat
纬度
double
0

8
description
路况描述
varchar
200

9
status
状态
varchar
2

（3）监控信息表（tb_monitor）

表3-3. 监控信息表
序号
字段名称
字段说明
字段类型
宽度
允许空
主键
备注
1
id
监控编号
int
10

是
自增1
2
name
监控名称
varchar
30

3
video
视频信息
varchar
50

4
lng
经度
double

5
lat
纬度
double

（3）用户表（tb_user）
表3-4.用户表
序号
字段名称
字段说明
字段类型
宽度
允许空
主键
备注
1
id
类型编号
int
11

是
自增1
2
name
类型名称
varchar
50

3
password
显示图标
varchar
50

4
role
角色
tinyint
2

3.3.3各模块顺序图

（1）路况查询
：用户

：浏览器端
：服务器端
：数据库
地理定位

输入查询的地理位置
显示地理定位
路径搜索
输入起始和终止位置
显示路径信息和方案
显示路况
选择要显示的路况
数据查找
返回数据
显示路况信息

（2）查看路况监控
：用户
：浏览器端
：服务器端
：数据库

显示路况、
监控信息
选择要显示的信息
数据查找
返回数据
显示路况信息
更改中心坐标
添加中心坐标地址
显示地图

（3）管理个人信息

：用户
：浏览器端
：服务器端
：数据库

查看个人信息

数据查找
返回数据
显示个人信息
修改个人信息
输入新信息
显示修改的信息
数据修改
返回数据

4．系统的实现
4.1目录结构

4.2框架配置文件
4.2.1Struts的配置文件
Struts.xml
（1）头部配置文件
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE struts PUBLIC "-//Apache Software Foundation//DTD Struts Configuration 2.1//EN" "http://struts.apache.org/dtds/struts-2.1.dtd">
（2）action配置
<package name="a" extends="struts-default" namespace="/admin">
<action name="type*" class="TypeAction" method="{1}">
<param name="allowTypes">
image/pjpeg,image/bmp,image/jpg,image/png,image/gif,image/jpeg
</param>
<param name="savePath">upload</param>
<result name="list" type="redirectAction">typelist.action</result>
<result name="success">/admin/typeMaintenance.jsp</result>
<result name="update">/admin/updateType.jsp</result>
<result name="error">/admin/typeError.jsp</result>
<interceptor-ref name="defaultStack" />
</action>
<action name="monitors*" class="MonitorAction" method="{1}">
<param name="allowTypes">
video/x-flv,audio/mpeg,video/mp4,application/ogg
</param>
<param name="savePath">upload</param>
<result name="success">/admin/searchMonitor.jsp </result>
<result name="list" type="redirectAction">monitorssearch.action</result>
<result name="error">/admin/monitorError.jsp</result>
<result name="update">/admin/updateMonitor.jsp</result>
</action>

<action name="road*" class="EventAction" method="{1}">
<result name="success">/admin/searchRoad.jsp</result>
<result name="list" type="redirectAction">roadlist.action</result>
<result name="error">/admin/roadError.jsp</result>
<result name="add">/admin/addRoad.jsp</result>
<result name="update">/admin/updateRoad.jsp</result>
</action>
</package>
<package name="b" extends="struts-default" namespace="/">
<action name="user*" class="UserAction" method="{1}">
<result name="login">/login.jsp</result>
<result name="error">/regist.jsp</result>
</action>
</package>

上面的action中的name对应前台传递的名称，class对应spring配置文件中的定义的类名。Result表示后台执行完后，需要跳转到哪个页面。
4.2.2 Spring+Hibernate的配置文件
(1)头部配置文件
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd">
(2)配置数据库
<bean id="dataSource" class="mons.dbcp.BasicDataSource">
<property name="driverClassName" value="com.mysql.jdbc.Driver">
</property>
<property name="url" value="jdbc:mysql://localhost:3306/db_tmc">
</property>
<property name="username" value="root"></property>
<property name="password" value="root"></property>
</bean>
(3)配置数据源，hibernate属性设置
<bean id="sessionFactory"
class="org.springframework.orm.hibernate3.LocalSessionFactoryBean">
<property name="dataSource">
<ref bean="dataSource" />
</property>
<property name="hibernateProperties">
<props>
<prop key="hibernate.dialect">
org.hibernate.dialect.MySQLDialect
</prop>
</props>
</property>
<property name="mappingResources">
<list>
<value>com/tmc/dao/TbEvent.hbm.xml</value>
<value>com/tmc/dao/TbEventtype.hbm.xml</value>
<value>com/tmc/dao/TbMonitor.hbm.xml</value>
<value>com/tmc/dao/TbUser.hbm.xml</value>
</list>
</property>
</bean>
(4)DAO依赖注入
<bean id="TbUserDAO" class="com.tmc.dao.TbUserDAO">
<property name="sessionFactory">
<ref bean="sessionFactory" />
</property>
</bean>
(5)业务逻辑依赖注入
<bean id="UserBiz" class="com.tmc.biz.UserBiz">
<property name="uDao" ref="TbUserDAO"></property>
</bean>
<bean id="UserAction" class="com.tmc.action.UserAction">
<property name="uBiz" ref="UserBiz"></property>
</bean>
4.3系统权限管理
本系统的权限设置是由过滤器实现的，主要实现了非用户登录不能登录入页面内查看信息，必须注册，管理员进入管理员界面，普通用户进入普通用户界面。实现的主要的代码如下：
在web里面过滤器的设置
<filter>
<filter-name>login</filter-name>
<filter-class>com.tmc.action.LoginServlet</filter-class>
</filter>
<filter-mapping>
<filter-name>login</filter-name>
<url-pattern>*.action</url-pattern>
</filter-mapping>
<filter-mapping>
<filter-name>login</filter-name>
<url-pattern>*.jsp</url-pattern>
</filter-mapping>
<filter>
后台LoginServlet的书写：
public void doFilter(ServletRequest arg0, ServletResponse arg1,
FilterChain arg2) throws IOException, ServletException {
HttpServletRequest req = (HttpServletRequest) arg0;
HttpServletResponse resp = (HttpServletResponse) arg1;
HttpSession session = req.getSession();
String url = req.getRequestURI();
System.out.println("====" + req.getRequestURI());
if (session.getAttribute("name") == null) {
if (url != null && !url.equals("/tmc/")
&& (url.indexOf("usercheck") < 0 && url.indexOf("login") < 0&&url.indexOf("error") < 0&&url.indexOf("regist")<0&&url.indexOf("userreg")<0)) {
resp.sendRedirect("/tmc/error.jsp");
return;
}
}
arg2.doFilter(arg0, arg1);
return;
// TODO Auto-generated method stub
}
4.4用户管理
4.4.1用户登录
本系统有两种角色，一种是管理员，另一个是用户，这两个角色又用户表中的字段role区分，role为1的是管理员，role为0 的是用户。当用户登录时，会使用ajax来判断该用户是否存在，如果存在，则进入对应的角色页面，如果不存在则请用户注册登陆界面如下图4-1所示：

图4-1.登陆界面
登录页面主要使用html5完成的，可以减少很多js的验证代码，显示效果也比较美观，前台实现的代码如下：
<div id="container">
<br>
<br>
<br>
<div class="label">
实时路况系统登录页
</div>
<br>
<br>
<di