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软件设计说明书

1、引言
软件设计主要分为概要设计和详细设计。在软件设计中根据需求分析的软件需求及功能、性能需求，采用某种设计方法进行公交运营系统的数据设计，系统结构设计和过程设计。
2、 任务概述
2.1.需求概述
登录管理：为用户提供用户登录功能；系统管理员提供添加、删除用户功 能以及查看修改日志功能；
实时监控管理：对汽车进行实时的监控并快速有效的反馈给管理人员。
动态调度管理：可以快速处理拥塞以及其他事故。
检修记录管理：对公交车基本检修情况有效记录。
2.2.需求阶段分析阶段的分析模型
软件设计包括数据设计、体系结构设计、接口设计、过程设计。数据设计将实体 关系图中描述的对象和关系，以及数据字典中描述的详细数据内容转化为数据结构的定义。侧重于数据结构的定义体系结构设计定义软件系统各主要成份之间的关系。 接口设计根据数据流图定义软件内部各成份之间、软件与其它协同系统之间及软件 与用户之间的交互机制。过程设计则是把结构成份转换成软件的过程性描述。

2.3.系统的目标
（1） 建立张家口公交运营调度系统
（2） 用计算机管理取代手工作业和定性的管理模式
（3） 建立标准的调度数据库
根据不同路别不同的性质对公交汽车进行合理的调配
（4） 提高管理工作效率
只需要通过查询就可以清楚的知道车辆的运行状况、调度状况以及其他基本信息。
（5） 为管理人员和司机提供准确的信息

3、 概要设计
3.1.总体设计
总体设计主要分为系统设计与结构设计，在需求分析阶段，已经从系统开发的角度出发，把系统按功能主次分割成层次结构，使每一部分完成简单的功能且各个部分之间又保持一定的联系，这就是功能设计。在设计阶段，基于这个功能的层次结构把各个部分组合起来成为系统。

3.1.1.整体的处理流程

处理流程采用采用事务型的数据流图（DFD图）做总体设计。自顶向下，逐步细化。图解如下所示：

图3.1 总体设计

3.1.2.总体结构设计
公交运营调度系统主要由登录管理、实时监控管理、动态调度管理、检修记录管理模块组成。公交运营调度系统的功能模块图如图3-3。
图3.3 功能模块图

3.1.3.模块功能
1） 登录管理模块
为用户提供用户登录功能；系统管理员提供添加、删除用户功能以及查看修改日志功能；司机评工作证号在公交车终端进行登录。登录通过刷卡实现。读卡器将读出司机的登录名及司机基本信息并对该司机进行身份验证。验证通过后系统将登录信息写入日志。向系统录入司机及公交汽车的基本信息。通过管理员权限向系统录入司机以及公交汽车的基本信息，实现对各信息综合管理。 其具体流程如图3.4所示。

图3.4 登录管理处理流程图

2） 实时监控管理模块
对汽车进行实时的监控并快速有效的反馈给管理人员。通过对速度与客流量的实时监控，系统可以做出拥塞警报。系统接收公交车端发回的客流量与车速信息，系统进行分析后作出是否拥塞判断。若发生拥塞则作出拥塞报告，并有调度员进行调度调整，以解决拥塞。其具体流程如图3.5所示。
图3.5 实时监控管理处理流程图

3） 动态调度管理模块
可以快速处理拥塞以及其他事故。有效地提高公交运营的效率，减少用户等待的时间更有利于管理人员的管理，原先是个人的工作可以两个人解决，大大降低了投资成本。 其具体流程如图3.6所示。

图3.6 动态调度管理处理流程图

4） 实检修记录管理模块

对公交车基本检修情况有效记录。系统会自动生成日常工作日志，事故处理记录，公交车检修记录。每日检修信息、事故处理记录每天都会实时录入系统并生成相应日志，方便日后查询。 其具体流程如图3.7所示。

图3.7 检修记录管理处理流程图

3.1.4.功能分配
下面是各个模块的功能分配，表明各项功能与程序结构的关系。如下表所示。
模块
功能
登录管理
用户登录、注册申请、审核新用户、删除用户、生成日志
实时监控管理
拥塞警报、作出是否拥塞判断、作出拥塞报告
动态调度管理
与调度员进行调度调整、做出调整报告
检修记录管理
公交车检修记录、事故处理记录

3.2.接口设计
1）外部接口
用户界面：在界面设计上，应做到简单明了，易于操作，并且要注意到 界面的布局，应突出的显示重要以及出错信息。外观上也要做到合理化，考虑到 用户多对WINDOW 风格较熟悉，应尽量向这一方向靠拢。
‚软件与硬件接口：本系统设有人机操作界面，考虑到操作简单，易于管理 方面，主要硬件接口设备为PC，鼠标，键盘。而软件接口主要以windows平台 为基本平台
2）内部接口
见系统框图，各模块之间相互独立又彼此关联，主要通过函数调用实现各 部分的连接。

3.3数据结构设计

3.3.1.逻辑结构设计

司机（姓名， 性别， 出生日期 ， 工作证号 ， 驾驶证号 ，联系电话）
公交汽车（车牌号，路别，汽车型号）
日志（监控信息，时间）
事故处理记录（警报信息，解决方案）

登录（登录名，密码，权限）
驾驶（车速，客流量）

3.3.2.物理结构设计

字段名
字段类型
是否为空
主码/外码/索引项
说明
UserName
Char(20)
NOT NULL
主码
姓名
Sex
Char(4)
NULL
索引项
性别
Birthdate
Int
NULL
索引项
出生日期
WorkNumber
Int
NULL
外码
工作证号
DriveNumber
Int
NULL
索引项
驾驶证号
Phone
Int
NULL
索引项
联系电话
表1 司机信息表 z_driver

表2 公交车信息表 z_bus
字段名
字段类型
是否为空
主码/外码/索引项
说明
|Lpn
Int
NOT NULL
主码
车牌号
lubie
Int
NULL
索引项
路别
XingHao
Int
NULL
外码
汽车型号

表3 日志信息表 z_log
字段名
字段类型
是否为空
主码/外码/索引项
说明
|Lpn
Int
NOT NULL
主码
车牌号
ControlM
Int
NULL
索引项
监控信息
Date
Int
NULL
索引项
时间

表4 事故处理表z_accidentDeal
字段名
字段类型
是否为空
主码/外码/索引项
说明
A_id
Int
NOT NULL
主码
事故ID
|Lpn
Int
NOT NULL
外码
车牌号
WorkNumber
Int
NULL
外码
工作证号
WarningMsg
char
NULL
索引项
警报信息
Solution
char
NULL
索引项
解决方案

表5 登录信息表z_login
字段名
字段类型
是否为空
主码/外码/索引项
说明
UserName
Char(20)
NULL
主码
姓名
Password
Char(20)
NULL
索引项
密码
limit
Int
NULL
索引项
权限

表6 驾驶信息表z_drive
字段名
字段类型
是否为空
主码/外码/索引项
说明
D_id
Int
NOT NULL
主码
驾驶ID
|Lpn
Int
NULL
外码
车牌号
WorkNumber
Int
NULL
外码
工作证号
Speed
Char(20)
NULL
索引项
车速
Flow
Char(20)
NULL
索引项
客流量

3.3.3.数据结构与程序的关系

各模块与程序的关系如下表所示。

模块
使用的数据库表
登录管理模块
登录信息表（z_login）、司机信息表（z_driver）
实时监控管理模块
司机信息表（z_driver）、公交车信息表（z_bus）、
驾驶信息表（z_drive）、日志信息表（z_log）
动态调度管理模块
公交车信息表（z_bus）、驾驶信息表（z_drive）
检修管理模块
事故处理表（z_accidentDeal）、驾驶信息表（z_drive）
表6 各模块与表的关系

3.4、运行设计

运行设计主要包括运行模块的组合、运行控制和运行时间。 其中（1）运行模块的组合应该满足具体软件的运行模块组合为程序 多窗口的运行环境，各个模块在软件运行过程中能较好的交换 信息，处理数据。（2）运行控制将严格按照各模块间函数调用 关系来实现。在各事务中心模块中需对运行控制进行正确的判用户的 数据处理要求。（3）运行时间。系统的运行时间基本可以达到用户所 提出来要求。

3.5.出错处理设计

出错处理设计主要包括搓搓输出信息和出错处理对策。说 明如下：
（1）出错输出信息
用户使用错误的数据或访问没有权限的数据后，系统给 出提示：“对不起，你无法使用数据，没有权限！”而且用户的密码 管理可以让用户修改自己的密码，不让用户的匿名登录。
（2）出错处理对策
由于数据在数据库中已经有备份，故在系统出错后可以 依靠数据库恢复功能，并且依靠日志文件使系统再启动，就算系统 崩溃用户的数据也不会丢失或遭到破坏。但有可能占用更多的数据 存储空间，权衡措施由用户决定。

3.6.安全保密设计和维护设计

（1）安全保密设计
系统的系统用户管理保证了只有授权的用户才能进入 系统进行数据操作，而且对于一些重要数据，系统设置为只有最高 权限的人员方可读取或是操作。系统安全保密性高。
（2）维护设计
由于系统较小没有外加维护模块，因为系统维护工作比 较简单，仅靠数据库的一些基本维护。

4、 详细设计
4.1.软件结构
软件系统的结构如下：

图4.1 软件系统结构图

4.2.程序描述
程序设计主要是为了明了概括运营系统的设计思路理念，给人以清晰的 结构。通过分布罗列来说明其作用与其重要性，也有部分补充其其他方面。 程序包括：
登录系统：其功能含有：用户登录到监控系统界面。
实时监控系统：其功能含有：用户通过监控公交汽车的情况做出正确处理。
动态调度系统：其功能含有：对车辆进行合理的调度。
检修记录系统：其功能含有：获得公交汽车检修的信息。

4.2.1.程序的功能和性能描述
程序的功能描述如下：
1、司机把自己的相关信息（姓名， 性别， 出生日期 ， 工作证 号，驾驶证号 ，联系电话）和公交汽车相关信息（车牌号，路别，汽 车型号）输入该系统；
2、系统利用GPS定位系统确定公交车的运行状况；
3、在遇到车路拥塞和意外事故时进行高效的调度，提高公交车的 运行效率。
程序的性能描述如下：
1、系统处理的准确性和及时性
系统处理的准确性和及时性是系统的必要性能。在系统设计和 开发过程中，要充分考虑系统当前和将来可能承受的工作量，使系统的 处理能力和相应时间能过满足用户对信息处理的需求。
由于公交运营系统的系统的监控功能对于整个系统的功能和性 能完成举足轻重。，其准确性很大程度上影响公交运营的效率。在系统 开发过程中，必须采用一定的方法保证系统的准确性。
2、系统的开发性和可扩充性
公交运营系统在开发过程中，应该充分考虑以后的可扩充性。 所有这些都要求系统提供足够的手段进行功能的调整和扩充。而要实现 这一点，应该通过系统的开发性来完成，既系统应是一个开放系统只要 符合一定的规范，可以简单的加入和减少系统的模块，配置系统的硬件。 通过软件的修补，替换完成系统的升级和更新换代。
3、系统的响应速度
公交运营系统在日常处理中要达到实时要求，以及实时反馈信 息。在进行统计分析时，根据其问题而影响工作效率。

4.2.2.程序的输入输出项目

程序的输入项目如下：
序号
名称
类型
有效范围
输入方式
数据来源
1
姓名
Char

手动输入
司机
2
性别
String
男/女
手动输入
司机
3
出生日期
datatime

手动输入
司机
4
工作证号
Int
000.0-999.9
手动输入
司机
5
驾驶证号
Char

手动输入
司机
6
联系电话
Int
7-11
手动输入
司机
7
车牌号
Char

手动输入
公交汽车
8
路别
Int
000-111
手动输入
公交汽车
9
汽车型号
Char

手动输入
公交汽车

表7 程序的输入项目

程序的输出项目如下：
序号
名称
类型
数据来源
1
日志
String
司机、公交汽车
2
事故处理记录
String
司机、公交汽车

表8 程序的输出项目

4.2.3算法
◆登录
（1）功能描述
若用户未注册，则在注册前登录，若用户已注册则直接用已 注册的用户名登录。登录模块主要实现管理员的登录功能。用 以确定用户是否具有使用该系统的功能。
（2）调试方法
在进入系统之前，由系统默认直接调试。
（3）界面设计
还未设计
（4）主要算法
If（用户已注册）{
进入登录系统 对公交车
进行实时监控
}
Else
提示：请先进行注册

◆实时监控
（1）功能描述
通过对速度与客流量的实时监控，若出现拥塞或事故系统可 以做出警报。
（2）调试方法
系统自动调试。
（3）界面设计
还未设计
（4）主要算法
If（出现拥塞或事故系统）{
发出警报
}
Else
（没有提示）

◆动态调度
（1）功能描述
可以快速处理拥塞以及其他事故。
（2）调试方法
系统自动调试。
（3）界面设计
还未设计
（4）主要算法
If（出现拥塞或事故系统）{
处理并做日志记录
}
Else
（没有提示）
◆检修记录
（1）功能描述
可以快速处理拥塞以及其他事故。
（2）调试方法
系统自动调试。
（3）界面设计
还未设计
（4）主要算法
If（出现拥塞或事故系统）{
处理并做日志记录
}
Else
（没有提示）
4.2.4.程序逻辑
图4.2登录系统逻辑图
◆登录系统

◆实时监控系统
图4.3 实时监控系统逻辑图

图4.3 实时监控系统逻辑图

◆动态调度系统
图4.4 动态调度系统逻辑图

◆检修记录系统
图4.5 检修记录系统逻辑图

4.2.5.存储分配和限制条件
系统的存储分配模块由系统自由分配内存。
限制条件是当系统第一次使用时，具有统一的用户ID和密码，超级 用户在3次验证错误后，系统自动关闭。限制必要的条件，以排除由于用户的误操作造成不必要的错误。
4.2.6.初步测试计划和用户手册
◆初步测试计划

数据库连接正常并且传入数据库的数据匹配，则合法；若不匹配则非法，数据库连接异常，而且传入数据库连接正常，成功修改出库表库存表，若传入数据库数据异常，给出错误类型和相应的提示。
在软件编辑的工作进行当中，测试人员便要开始制定测试计划，其中要包括白盒和黑盒的具体测试项目，及其必要的测试数据和出错的信息。每次测试的结果要写报告，并就发现和怀疑的问题与编辑人员联系。测试的结果要让编辑人员明白。

◆用户手册
对需求分析阶段编写的初步用户手册进行审定。