1、高速公路运营管理班级：交通（3）班姓名：赵 强学号：20101296 - 1 -高速公路自动收费管理系统需求分析1.引言1.1 摘要开发系统的名称:高速公路自动收费管理系统开发系统的目标：节约资源，提高高速公路收费的效率。方便快速操作，精简人员，节约开支。结合高速公路的实际需要，实现对收费金额以及车辆信息等数据进行有效管理，提供查询统计功能等。开发系统的功能：车牌号自动录入功能，普通工作人员查询功能，负责人员查询功能、添加功能、修改功能、删除功能，汇总、统计功能，收费自动计算功能等。2.项目概述2.1 项目的主要工作内容2.1.1 确定对系统的综合要求根据要求，提出要系统应具备以下功能：（一）
2、客户端功能1入口功能：调用识别系统的数据将车辆的车牌、车辆类型、起始地址等进行记录，并和当前时间作为入口时间、入口工作人员编号一起上传服务器。2出口功能：根据识别的车牌号码读取服务器信息，核对车辆信息，如果正确，把当前时间作为出口时间、出口工作人员编号一起上传服务器，同时核算费用和打印表单。3中心功能：提供多种查寻及服务文件，同时也提供系统的版本信息。（二）服务器功能1备份功能：提供定时系统备份功能。2恢复功能：若服务器出现固障，用来恢复服务器的数据。 3.用户需求3.1 要求：根据调研提出有如下基本要求：1功能：本软件开发系统在功能上实现对高等级公路管理局计划处的收费管理的计算机的控制解决方
3、案。2性能：应用数据库服务器实现数据共享，保证数据的存取速度，系统效率高。- 2 -3输入：本系统采用自动录入进行数据采集（1）自动录入：对车牌、车辆类型等信息采用自动调入识别系统信息录入的方法进行操作。（3）接收：在出口平台一般可采用联网自动调用中心数据库中的内容。（4）输出：本软件系统的输出主要是用 Microsoft Excel 对应给高速公路使用者的收费凭证进行打印，以及查寻信息的打印。 收费凭证打印文件：主要打印内容包括入口地点、出口地点、入口时间、出口时间、实际收费等。查寻信息及打印文件(内部使用)：对已经查寻好的结果进行打印，其字段为所得到的全部字段。 4处理流程和数据流程：处理
4、流程遵守原系统中使用的业务流程；数据流程则尽量把原流程中人工操作部分用计算机处理。5安全保密：由于本软件项目是针对高等级公路管理局编写，因此要有相应的使用权限，其中包括三级权限：维护人员的权限，具有所有操作的权限；入口及出口操作人员的权限，赋予相应模块内的一些或全部权限；内容调查人员的权限，查询权限。6其它系统：该系统捆绑一套用于备份该系统主要内容表格的备份系统。7其它要求：系统开发的界面美观、通俗易懂、便于用户操作、功能界面上尽量避免使用比较抽象的计算机术语；使用的术语要求规范化，符合高等级公路管理局使用的术语；定期对数据进行备份，要求备份可以由一种方式进行(备份到服务器的硬盘)。3.2 目
5、标(一)可以随时录入高速公路的收费标准，包括各路段的收费细则， 该项只能由系统管理员统一录入。（二）该系统可以与全国交通信息查询系统互联，系统的数据库可以在系统管理员授权的情况下被全国交通查询系统调用。（三）该系统可以实现与全国所有高速公路收费系统互联，实时显示经过车辆的信息。（四）该系统可以自动销毁数据库的内容，每隔一段时间数据库自动清空一次，以提高运行效率。（五）修改功能：管理员可以对数据库中的信息进行修改。系统能够通过管理员给出的条件查找出所要修改的信息，对修改后的信息进行保存，并自动查找是否是重复信息。（六） 删除功能：管理员可以对数据进行删除操作。系统能够通过管理员给出的条件查找出要
6、删除的信息，并提示是否确定删除，如果确定删除，则把相关信息从数据库中删除。（七）该系统可以做一些统计工作，比如各个站点在各时间段的车流量，各时间段各站点的收费金额统计，年收费、月收费、日收费的统计等等。- 3 -4.设计方法在详细了解了软件的用户需求和高速公路的收费特点之后，软件系统设计是结构化生命周期方法的组成，结构化设计是以软件需求分析阶段所产生的文档为基础，自顶向下，逐步求精和模块化的过程。系统设计一般分为概要设计和详细设计两个阶段：概要设计的任务是确定软件的总体结构、子系统和模块的划分，并确定模块件的接口和评价模块划分质量，以及进行数据分析。详细设计的任务是确定每一模块实现的定义，包括
7、数据结构、算法和接口。概要设计是高层设计，其任务是确定软件的结构，以及各组成成分(子系统或模块)之间的相互关系。我们希望得到尽可能简单和清晰的结构，各部分之间的依赖应该尽可能的少，并且尽可能的减少双向的依赖关系。一个设计良好的系统结构是系统可扩充和可变更的基础。这就是软件结构设计强调的模块间的高内聚、低耦合的原则。把大型软件按照规定的原则划分为一个个较小的，相互独立但又相关的模块，叫做模块化设计。其中，分解、信息隐藏和模块独立性，是实现模块化设计的重要指导思想。本系统采用自顶向下逐步细化的方法设计，以分解、信息隐藏和模块独立性为模块化设计的指导思想，按照功能划分为一个个较小的，相互独立但又相关
8、的四大模块。再将每个模块细化，但不是单纯的划大为小，而是通过加强内聚(块内联系)和减少耦合(块间联系)来实现的。一方面自顶向下，一方面从粗到细，从而反映了软件设计的渐进过程。逐步细化正是这一渐进过程的具体体现，它为自顶向下设计提供了一种有效的实现方法。本改进的收费系统加入了特有的车牌号识别模块，这样该系统的收费入口可以实现自动录入车辆信息，大大减轻了工作人员的工作负担，同时也大大提高了工作效率，进而减少了车辆延迟时间。该识别系统应用了时下流行的汽车牌照自动识别技术，它是是一项利用车辆的动态视频或静态图像进行牌照号码、牌照颜色自动识别的模式识别技术。通过对图像的采集和处理，完成车牌自动识别功能，
9、能从一幅图像中自动提取车牌图像，自动分割字符，进而对字符进行识别.其硬件基础一般包括触发设备(监测车辆是否进入视野)、摄像设备、照明设备、图像采集设备、识别车牌号码的处理机(如计算机)等，其软件核心包括车牌定位算法、车牌字符分割算法和光学字符识别算法等。 某些牌照识别系统还具有通过视频图像判断车辆驶入视野的功能称之为视频车辆检测。一个完整的牌照识别系统应包括车辆检测、图像采集、牌照识别等几部分。当车辆检测部分检测到车辆到达时触发图像采集单元，采集当前的视频图像。牌照识别单元对图像进行处理，定位出牌照位置，再将牌照中的字符分割出来进行识别，然后组成牌照号码输出。5.总结综合上述对某高等级公路管理
10、局用户实际情况的分析，以及用户的要求和所要达到的目标，考虑到目前正处于软件项目开发的初级阶段，从某高等级公路管理局的影响来- 4 -看，该软件项目的开发所得收益前景是不可估计。所以提出的本报告中建议的方案是可行的。课程设计收获：在我进行毕业设计和完成这篇毕业论文期间，得到了许多同学的热情帮助和悉心指导。从他们身上，我不仅学到了开发领域里先进的理论知识，弥补了自己理论知识上的不足，更重要的是学到了严谨治学的态度和忘我的工作精神；以及如何做人，如何处世，所有这些都是在其它地方无法学到的，使我受益非浅。通过本次课程设计使我熟悉了在软件工程课堂上所学习的知识，熟悉了需求分析的步骤，熟悉了三大模型的画法
11、真正理解了二十四字歌的内涵。这次课程设计让我感受软件开发的不易，一个成功的软件需要软件开发者付出大量的心血，一个软件百分之七十的时间都花在前期的需求分析，所以需求分析的好坏也决定了开发出的软件的优劣。以后我会花些时间继续学习软件需求分析，学习怎么去做出好的需求分析。总之，在这次课程设计中我发现自己的制体系还很薄弱，好多东西都需要查阅资料，对社会也了解甚少，以至于再开始时不知道如何下手。以后会努力增加自己的阅历，丰富自己的知识面，在今后的人生路上，我将不断进取，为自己的生活增添新的色调。在这次课程设计中也遇到了好多问题，以前没有接触过软件开发，所以对系统的开发流程不太了解，但是通过学习也慢慢熟悉
12、了开发流程。在这次课程设计中遇到的主要问题有不知道现实中的高速公路收费流程，不知道如何画三大模型，不知道如何把识别模块和客户端联系起来等等；后来通过上网查寻，图书馆查阅相关书籍以及与同学交流，慢慢的解决了这些问题。通过上网查询我知道了如今高速公路的手流程，在收费口由工作人员发放卡片，出站时收费人员通过刷卡查询收费信息。通过深入了解我发现这种收费方法虽然简单实用但是这种方式工作效率较低，往往会在车流量大的时间段造成拥堵，由于实用卡片就会存在丢卡的情况，在丢卡时收费人员会很难判断，造成与车主间不必要的误会。因此我在传统收费模式的基础上进行改进，使用车牌自动识别模块加以改进就成为现在的自动收费管理系
13、统；通过与计算机专业的同学交流我发现通过数据采集卡可以轻松实现识别模块与计算机之间的实时通信互联，而且可以实现计算机对识别模块的实时控制。目前还有几个问题仍然需要解决，例如有如何提高车牌识别模块的识别效率，一个车牌识别系统是否实用，最重要的指标是识别率。国际交通技术作过专门的识别率指标论述，要求是 24 小时全天候车牌正确识别率 85%-95%。利普视觉的车牌识别系统在实际应用中已经达到了全牌正确识别率 90%以上。可见与 99.99%还有很大的差距，为了保证收费系统的准确性，如何提高识别系统对车牌的识别率就成了摆在我们面前的一大难题。还有就是识别系统的识别速率，国际交通技术提出的识别速度是
14、1 秒以内，越快越好。利普视觉的车牌识别系统在实际应用中识别速度达到平均 200 毫秒，可见识别速度还是有提升空间的。最重要的一个问题就是数据传输的问题，如何实现系统内各客户端的实时互联问题是系统能否运行的关键，这不仅需要有可靠的传输物质，还得有有效地加密措施，是数据在传输过程中不被篡改，有效地保证数据传输的安全性。以上都是目前遇到的技术难题，有待深入探讨。通过本学期对现代软件工程课的学习，我发现这门课确实有它的独到之处，它不像其它课程一样讲授实际的方法，它传授的紧紧是一门思想，它不交如何编码，如何制作一个程序，但是它给了编制程序的思路，有了这些思路，任何程序都不在话下。这门课上的很有意义，在课堂上学到了好多其它课堂上学不到的东西，老师不仅传授我软- 5 -件思想，而且教我做人的准则以及文学修养，这个可以让我终生受益。在最后我给这门课提一些小的建议，希望老师以后多举一些例子让我们加深对课程的理解，上课的理论然后加上生动的例子我想我们会更容易理解；其次希望老师平时能够给学生留些小的动手性的作业，让学生练练手，也不至于在最后突然做课程设计而感到那么生疏。最后，谢谢老师您这学期来对我们的谆谆教导，谢谢老师您的关怀，望您保重身体，身体健康，工作顺利！
