课_程_设_计____物流信息系统__交通流量管理系统_仿真

交通流量信息管理系统课程设计物流信息系统班级物流工程1班指导教师马乐、陈玲重庆大学自动化学院物流工程系2012年6月8日课程设计指导教师评定成绩表项目分值优秀100x≥90良好90x≥80中等80x≥70及格70x≥60不及格x60评分参考标准参考标准参考标准参考标准参考标准学习态度15学习态度认真，科学作风严谨，严格保证设计时间并按任务书中规定的进度开展各项工作学习态度比较认真，科学作风良好，能按期圆满完成任务书规定的任务学习态度尚好，遵守__纪律，基本保证设计时间，按期完成各项工作学习态度尚可，能遵守__纪律，能按期完成任务学习马虎，纪律涣散，工作作风不严谨不能保证设计时间和进度技术水平与实际能力25设计合理、理论分析与计算正确，实验数据准确，有很强的实际动手能力、经济分析能力和计算机应用能力，文献查阅能力强、引用合理、调查调研非常合理、可信设计合理、理论分析与计算正确，实验数据比较准确，有较强的实际动手能力、经济分析能力和计算机应用能力，文献引用、调查调研比较合理、可信设计合理，理论分析与计算基本正确，实验数据比较准确，有一定的实际动手能力，主要文献引用、调查调研比较可信设计基本合理，理论分析与计算无大错，实验数据无大错设计不合理，理论分析与计算有原则错误，实验数据不可靠，实际动手能力差，文献引用、调查调研有较大的问题创新10有重大改进或独特见解，有一定实用价值有较大改进或新颖的见解，实用性尚可有一定改进或新的见解有一定见解观念陈旧论文计算书、图纸撰写质量50结构严谨，逻辑性强，层次清晰，语言准确，文字流畅，完全符合规范化要求，书写工整或用计算机打印成文；图纸非常工整、清晰结构合理，符合逻辑，文章层次分明，语言准确，文字流畅，符合规范化要求，书写工整或用计算机打印成文；图纸工整、清晰结构合理，层次较为分明，文理通顺，基本达到规范化要求，书写比较工整；图纸比较工整、清晰结构基本合理，逻辑基本清楚，文字尚通顺，勉强达到规范化要求；图纸比较工整内容空泛，结构混乱，文字表达不清，错别字较多，达不到规范化要求；图纸不工整或不清晰指导教师评定成绩指导教师签名年月日重庆大学本科学生课程设计任务书课程设计题目库存管理信息系统范例学院自动化学院专业物流工程年级2009已知参数和设计要求综合运用物流信息系统__的原理、技术、方法、工具和步骤，理解和体会__一个物流信息系统的规范过程及其完整的工作内容；学会运用信息系统__的方法对项目进行了解、分析、设计、实施、测试、评估；比较熟练地掌握运用关系数据库__工具编写与调试物流信息系统应用程序的技能，并在__过程中通过分组__培养互相学习、相互交流信息的精神和分工协作、项目管理、系统集成的能力学生应完成的工作在认真分析题目及其对现有系统描述的基础上，按照物流信息系统__的工作步骤和工作内容，__完成给定系统的__任务在完成本课程设计之后，每人都要提供一套下列技术成果需求分析指对市场需求的分析和客户对系统功能要求的分析可行性分析报告（应包含经济可行性、技术可行性、管理可行性）系统分析部分要求画出系统__结构图、业务流程图、数据流程图等（数据字典、处理逻辑说明、新系统模型可以选作）并加以分析说明系统设计部分要求画出模块结构图、数据库结构设计，并对网络设计、代码设计、输入设计、输出设计、设计说明书等加以说明（以下部分为选做）系统实施部分要求提供程序设计框图、主要源程序代码及其说明系统测试部分提供模拟运行的输入/输出数据并对测试中遇到的问题和解决的方法加以记录、说明系统应能满足题目所要求的功能范围，并尽量使其完善能正确调试好所做系统，并进行编译，使系统能脱离原编程语言环境，使系统能在模拟环境下正确运行并且提供一份详尽的系统使用说明书（要求系统使用者能够根据提供的说明书方便地使用该系统）目前资料收集情况（含指定参考资料）详见课程设计任务书附录课程设计的工作计划分组后3天内完成需求、功能分析，各组将系统功能分为几个模块，每个同学负责__其中部分模块，系统分析、系统集成由组内所有同学一起完成；在4天内完成系统分析、系统设计，形成相应文档；进行系统实施，形成相应文档；对子系统进行测试，记录测试数据，形成测试文档；集成系统并进行测试；对系统进行评估，形成自评意见整理文档，准备答辩任务下达日期2012年5月28日完成日期2012年6月8日指导教师（签名）学生（签名）说明

1、学院、专业、年级均填全称，如光电工程学院、测控技术、

20032、本表除签名外均可采用计算机打印本表不够，可另附页，但应在页脚添加页码目录摘要正文

1、交通流量管理系统简介………………

062、系统产生的背景及作用………………

063、需求分析………………………………

074、可行性分析……………………………

08..

5、模块介绍………………………………

096、系统分析………………………………

157、系统设计………………………………

208、设计说明书……………………………

279、仿真建模………………………………30摘要交通流量信息系统是通过对公路交通流状况进行定期或不定期调查，掌握其车辆流量、构成、分布和运行规律等特性，并进行分析和预测，从而为管理人员或用户提供服务该系统包含5个相关但__运行的子系统采集系统、前台发布系统、前台发布系统关键词交通流量公路信息管理预警仿真查询正文交通流量管理信息系统

1、交通流量管理系统简介交通流量信息系统，是为了监测、管理交通流量，为交通管理者，驾驶人员以及广大的物流企业提供各种功能的一种新型的信息系统该信息系统由三大系统构成，分别是数据采集系统、后台管理系统和发布系统采集系统各类流量信息的采集，以及在采集过程中维护数据的完整性、正确性、安全性，并且提供安全、可靠的消息传输支持，此外，还要确定交通流量指标体系后台管理系统根据普通用户和系统用户的区别，提供不同的权限和服务，做到既保护数据，又高效准确地维护系统数据库资源前台发布系统要求各个交通指标体系具有自己__的发布界面，用户可以根据需要查询相关行业的交通流量信息且提供全表查询、报表显示、生成文本下载的功能我们小组根据需要，将该系统划分为了五个模块进行研究信息采集模块、后台管理模块（数据库模块）、查询模块、预警模块以及仿真模块

2、系统产生的背景及作用随着中国经济的发展，各种现代的交通方式都得到了较大的发展，其中公路交通的发展最为引人注意流水线的生产方式让汽车的__下降，汽车作为一种大众化的交通工具变成可能，私家车的数量快速增长，导致了公路交通的压力增大，其带来的后果就是堵车在时下，堵车已经成为了一种常见或者一种时尚，如何缓解公路交通拥挤的状况，如何高效的利用当前的公路交通的设施设备，如何规划处更合理的车道，如何选择更优化的行驶路线，已经成为了一种迫切的需求在此背景下，我们研究了一种新的系统——交通流量管理信息系统交通流量信息系统的主要作用是采集分散在各处的交通流量信息，并汇总、__、储存，通过分析处理，存储到交通流量信息数据库，再通过信息发布子系统向用户提供交通流量信息服务，提供各个行业交通流量信息的历史查询，线路优化，当前交通状况等功能，借此来提高运输效率，充分的利用当前交通的设施与设备，改善交通拥堵的状况并且，该系统能在更深层次的方面为交管部门提供帮助，比如在城市道路建设的设计中提供及时的，真实的数据，对需求做出分析

3、需求分析

3.

1、业务需求交通流量管理信息系统是一个拥有交通信息数据库、集成城市交通缓堵管理模块并可实现GIS空间分析及可视化功能的软件其设计旨在面向城市交通管理部门用户需求，采用GIS技术完善城市交通管理信息框架，并以缓解大中城市交通拥堵和提高交通管理现代化、信息化水平为直接目的，最终实现城市交通管理系统的智能化该信息平台大大提高了信息化、智能化程度，提高了数据的集成度，对空间数据的管理更加方便、数据结构更为合理，并增加了对动态数据的存储、处理和显示，提供了更多专业的管理与分析模块，程序模块封装好，数据传输安全其设计既可以满足交通管理与分析的需求，又在数据存储和显示上远远优于非基于GIS的智能交通系统，在大中城市交通缓堵智能化管理技术中应用中具有明显的优势

3、2用户需求用户可以根据需要查询相关行业的交通流量信息全表查询功能为用户提供定制的查询支持，用户可以根据需要设定查询范围和条件，取得相应的查询结果，通过报表方式更直观的显示检索结果同时，用户获取的查询结果也可以根据需要生成文本下载到用户系统，供用户进一步使用及时、准确的交通信息获得，以便在遇到突发问题时能够自如的处理（比如哪儿存在堵车的情况时，司机就可以根据需求更改路线，否者就会浪费了时间还反而使交通更堵塞）并且系统能够给出相应的指导和建议，给司机或者物流企业提高运输线路的优化这样就提高了效率，节省了用户的时间

3.

3、功能需求1交通流量的数据的输入、修改，删除及浏览数据的基本处理时交通管路系统所必须的，只有有了简单的功能才能往高端的功能发展2多项条件的任意并列查询和浏览并行查询和浏览是为了保证多人可以同时处理同一个数据，防止出错3交通流量数据的多项条件汇总统计和图标显示数据汇总处理可以用于统计和预测，对系统以后的发展有很大的作用4交通流量信息的地图分区版的实现，可以按条件显示地图中各个路口的流量数据，做到数据查询和直观显示相结合保证可以查询不同地区的数据流量，不是仅仅局限在一点方便了多数据的获得和处理，也可以不同地区作对5报表的打印报表的打印方便、简洁，对其他方面不存在影响6交通流量数据的同步维护和安全性管理可能的硬件故障有突然断电、网络中断、死机等短时间可以修复的故障，待故障修复后继续工作如故障不能马上修复，可用手工方式继续工作，待故障修复后将数据补充输入计算机7车型及载重量的获得，车速的测量通过简单的方法了解某辆车是否超速、超载，使交通管理部门更容易管理8能对静态交通数据图层和动态交通数据进行管理和显示；9能获得交通诱导模块、停车诱导模块和交通意外__检测模块的反馈信息，并进行相应的显示；

4、可行性分析

4.

1、设计可行性该信息平台的设计使用了以下软件MicroSoftVisualC++

6.

0、ArcGIS

9、__pO__ects

2.3以及MicroSoftAc__ss其中Ac__ss与ArcGIS9主要用于数据的预处理，数据库的建立及数据输入MicroSoftVisualC++

6.0和__pO__ects

2.3主要用于信息系统界面、功能和模块的设计

4.

2、经济可行性本系统完成后，将对公路交通管理及建设方面提供有力的理论支持将公路交通流量管理工作的上工作效率、工作质量大幅提高，为公路规划、建设、养护、运营管理、科研提供全面、准确、系统的流量数据，为加快实现公路交通管理现代化提供信息支持，为满足__及行业管理部门和社会公众对公路交通情况调查统计信息的需求，实现数据信息共享、及时发布、交通量统计分析现代化提供了保证，而且，通过对公路流量调查数据，进行科学分析，为路网规划及建设提供依据，可节省大量的建设资金，间接创造巨大的经济效益与此同时，也可以为我国的物流业的发展提供更好的环境，为广大的物流企业节约了运输成本和时间成本，可谓一举数得

4.

3、技术可行性交通流量管理信息系统所使用的数据分为交通流量信息和交通路径信息，交通流量信息又分为静态交通流量信息和动态交通流量信息两类从采集上看，交通路径信息和静态交通流量信息通过对城市地图进行数字化或直接从相关部门获得，动态交通流量信息通过人工采集和道路动态交通信息采集设备采集获得其中，道路动态交通流量信息采集设备主要为车辆检测器，包括了电视监控镜头、环形线圈检测器、超声波检测器等，用于获得交通量、流速、有效泊位占有率等参数在数据中心进行信息的进一步处理，通过有线、无线通讯、计算机网络和GPS全球卫星定位系统、GIS全球地理信息系统等联网运营，运用数据库进行信息的存储和提取处理

4.

4、管理可行性

（1）通过计算机网络的信息系统可以进行有效地控制，通过数据库技术能够有效管理大量的数据

（2）科学管理的基础工作是建立信息系统的前提只有在合理的管理体制、完善的规章制度、稳定的生产秩序、科学的管理办法和程序、以及完整、准确的原始数据基础上，才能有效地建立信息系统

（3）工作人员对信息发布系统和信息采集系统进行监控和维护其中，由信息发布系统中的后台管理系统负责维护交通流量信息系统的各种资源，包括用户管理、资源管理和数据标准管理用户管理主要维护着普通用户和系统用户，通过在数据库中建立相关的用户权限表来管理用户信息资源主要指的是系统中的流量信息资源，资源管理功能负责管理维护系统中的流量信息资源，这些资源将作为用户访问内容进行保存，只有在资源管理中设置的资源才能被分配给用户访问数据标准管理的作用是维护系统的数据资源，数据标准管理用于创建和修改数据库资源，它通过行业、数据集、数据字段三个级别来维护系统数据库资源

5、模块介绍

5.

1、信息采集模块由于本模块主要依靠硬件实现，本组成员能力有限且市面上已有众多解决方案的情况下，我们仅作简介

1.目前市场上主要的交通信息检测手段及优缺点交通信息采集技术的研究已经开展多年时至今日，已有多种交通信息采集技术在实际中应用通过这些技术采集到的交通信息主要包括各车道的车流量、车道占有率，车速、车型、车头时距等最先开始发展的是接触式的交通信息采集技术，其主要代表是压电、压力管探测、环行线圈探测和磁力式探测这些采集装置都有共同特点，就是埋藏在路面之下，当汽车经过采集装置上方时会引起相应的压力、电场或磁场的变化，最后采集装置将这些力和场的变化转换为所需要的交通信息经过多年发展，路面接触式的交通信息采集技术已经很成熟，其测量精度高，易于掌握，一直在交通信息采集领域中占有主要地位但是这种路面接触式的交通采集装置有着不可避免的缺点首先是__维护困难，必须中断交通、破坏路面；其次随着车辆增多，车辆对道路的压力导致这类装置的使用寿命也越来越短；现在道路扩张很快，各种环境下的道路日益增多，而路基下沉、盐碱和冰冻等条件将严重影响路面接触式交通信息采集装置的使用所有这些都带来了其使用成本的上升新近发展起来的路面非接触式交通信息采集装置不存在__维护困难、使用寿命短等缺点，主要分为波频探测和视频探测两大类波频探测又可分为微波、超声波和红外三种，其中除了超声波探测只能进行单车道交通信息采集外，其余都可同时进行多车道交通信息采集由于__维护简单，路面非接触式交通信息采集技术发展非常迅速视频探测是利用车辆进入检测区域导致背景灰度变化的原理来进行检测，直观可靠，但受光度，气候条件的影响很大而波频探测则是利用车辆经过检测区域时引起的电磁波的返回时间或频率的变化进行检测，其中红外检测对车型分辨清晰，但受天气的影响很大，而超声检测对于车速和车型的判定准确，但受__条件限制只能顶部正向__，只能采集一个车道的信息微波检测有着__维护方便、使用寿命长、受天气气候影响小，能同时进行多个车道检测的优点，但存在侧向__同时检测多个车道时不能检测单一车辆的速度等缺点

（1）基于线圈技术原理以金属环形线圈埋设于路面下，利用车辆经过线圈区域时因车身铁材料所造成的电感量的变化来探测车辆的存在该探测技术可测车速，车流量，占有率等基本交通信息参数，但是不能多车道同时探测__埋设式在路面开一条深槽，将探测线圈埋入其中，信息处理部分__于路边的控制箱优点首次投资较少、准确度高、不受气候和光照等外界条件影响缺点__与维修因为需要中断交通、破坏路面而变得很复杂，加上车辆重压等因素导致寿命不长，因而维护成本很高另外特殊路段如桥梁、__等难以__技术最简单也最成熟应用成本首次投资相对较少，维护成本极高应用范围可应用于除不能破坏路面情况外的所有地方与其他系统的兼容性与交通__灯控制系统兼容性很好，但是与基于其它技术的交通信息采集系统的兼容性较差目前常规的线圈交通信息检测系统信息传输采用的是轮循，而基于其它技术的系统主要采用的是主动上报的方式

（2）基于视频技术原理使用计算机视频技术检测交通信息，通过视频摄象头和计算机模仿人眼的功能，在视频范围内划定虚拟线圈，车辆进入检测区域使背景灰度发生变化，从而感知车辆的存在，并以此检测车辆的流量和速度该探测技术可测车速，车流量，占有率等基本交通信息参数，但是难以实现很多车道同时探测__正向__于龙门架或者L型横梁上优点在气候和光照等外界条件理想的情况下准确度高缺点极易受气候和光照等外界条件等影响，因为需要正向__于龙门架或者L型横梁上而使得__与维修变得很复杂技术不成熟，主要问题是要克服外界条件的影响应用成本首次投资相对线圈要高，但是维护成本很低应用范围可应用于能架设龙门架或者L型横梁的所有地方与其他系统的兼容性好

（3）基于微波雷达技术基于微波雷达技术的交通信息采集系统可分为侧向__与正向__2种1）侧向__原理利用雷达天__射出电磁波，当有车辆经过时，则会将波反射回来，再由雷达检测器接收并计算处理，不同车道由于其目标反射距离不同而导致回波__不同，从而能同时检测多车道的交通信息该探测技术可测车速，车流量，占有率等基本交通信息参数，但是不能准确测量单一车辆速度__侧向__于道路边的立杆上优点__维护简单（不用破坏路面和中断交通）、车流量检测准确度高、不受气候和光照等外界条件影响、寿命长可__于桥梁与__等线圈难以__的路段缺点不能准确测量单一车辆速度，车型判断不准技术复杂，成熟应用成本首次投资相对较高，但维护成本极低应用范围可应用于所有地方与其他系统的兼容性好2）正向__原理利用雷达天__射出电磁波，当有车辆经过时，则会将波反射回来，再由雷达检测器接收并计算处理，采用FM__和Doppler双波束体制，因而既能准确测量车辆速度又能准确测量车流量等其他交通信息__正向__于龙门架或者L型横梁上优点既能准确测量车辆速度又能准确测量车流量等其他交通信息、不受气候和光照等外界条件影响、寿命长同时还可以__于桥梁与__等线圈难以__的路段缺点因为需要正向__于龙门架或者L型横梁上而使得__与维修变得很复杂技术最复杂，成熟应用成本首次投资相对较高，但维护成本极低应用范围可应用于所有地方与其他系统的兼容性好

5.

2、信息管理模块本模块主要为后台运行的数据库文件及相应信息管理系统，为本次系统设计主体，详见下文

5.

3、信息查询模块和信息管理模块同样基于数据库文件设计，详见下文

5.

4、交通预警模块本模块可为交管部门与驾驶员两方面提供道路信息与预警服务对于部分道路以出现与未出现的繁忙、拥堵情况，提前通知驾驶员避让或选择其他行车路线，提醒交管部门采取分流、限行等措施改善路况等等与查询模块的区别

1.查询模块的发起者是人，即本系统的使用者，系统反馈的是人查询的内容预警模块的主体是系统本身，系统通过数据库中的历史数据及采集系统的实时量，可以持续地预测各路段的流量情况并发出相应预警

2.查询模块查询的内容一般为某条线路的流量及某条路径的优化预警模块则是针对整个路网的监控，是对全局的优化整合

3.查询模块服务对象多为驾驶者预警模块则驾驶者和交管部门皆有用途，甚至对后者意义更大

4.查询模块的结果往往是“死”的，没有变化的，灵活性不足预警模块由于是基于数据库文件和采集系统的实时流量，所以其输出数据也会实时变化，能灵活改变策略以适应变化，“活”的数据更有实用性

（1）模块内容基于车流量断面模型建立对于已建公路根据历史车流量数据，对于待建公路可以根据建设资料将高速公路某路段划分为若干个分区，每个分区的断面为该路段车流拥堵点利用监控设备立足于公路交通量数据的基础上，引入其他如天气、历史、地域等信息，建立了一个车流量断面模型通过各设备采集的车辆进出信息来判断该路段分区车辆的拥堵状况基本公式如下路段分区车辆数=分区驶入车辆数-分区驶出车辆数当某段时间内路段分区内车辆数超过一定指标的时候产生一系列__告警在各个路段的日常工作情况下，无____，整个预警告警模型系统当处于一个日常监控状态，负责监视路段的所有情况当检测到有运营状态发生变化，如系统检测车流量短时间内增大等现象时，系统将进入一个预警状态，并发出预警__如果预警被判定为误__返回到正常的日常监控状态，但是如果预警被确认就会产生一条真正的__信息也有一些__没有预警过程，而是直接产生__信息系统在收到真实__时，会自动切换到__状态并发出____，系统随之进入__处理状态，自动调取相关预案对此次__进行处理__处理结束之后，系统则恢复到正常的日常监控状态

（2）模型实现以及影响参数以高速公路为例根据《中华人民___道路交通安全法实施条例》第八十条规定，机动车在高速公路上行驶，车速超过每小时100公里时，应当与同车道前车保持100米以上的距离，车速低于每小时100公里时，与同车道前车距离可以适当缩短，但最小距离不得少于50米在高速公路行车时速一般都在100公里以上，正常状态下高速公路以双车道为例每1KM正常能够承载车数为20辆路段分区行车承载量为20nn为该路段里程公里数当某一时段，该路段分区入口与出口的差值大于20n，并呈逐步发展增大趋势的时候该模型进入预警模式正常状态本模型中暂定假设当前路段分区行车辆为X正常状态下路段分区在GIS地图上显示为浅绿色当X濒临20n该路段分区进入饱和状态，当20n≤X≤30n时，该路段分区进入1级拥堵状态，同时发出预警信息当30n≤X≤40n时，该路段分区进入2级拥堵状态，同时弹出预警处理流程当X≥40n时，该路段分区进入3级拥堵状态，同时弹出告警处理流程恶劣天气影响恶劣天气对高速公路产生影响，就有关部门规定将会划分为禁止通行和限制通行当天气恶劣，直接导致高速公路道口封道的时候，模型接到信息直接将关联路段分区置入红色__状态当恶劣天气，高速公路管制通行的时候，本系统将视天气恶劣状况，对该路段的承载量X导入比例系数进行削减，如大雾天气下，路段分区承载量即为

0.5X，全部判定指标下调50%交通__影响交通__可划分为交通事故和交通养护__，对于高速公路产生的影响分为两类

1、封道；

2、半幅通行当出现重大交通事故时导致全线阻塞，路侧平台接到信息直接将关联路段分区置入红色__状态当应交通事故或养护施工导致高速公路半幅通行时，路段分区承载量指标也对应下调50%为

0.5X

（3）影响因素1时间因素影响:在一些特殊时间段会出现车流量大幅超过日常正常状态，如春运，十一黄金周这些人口流动高峰时段，根据往年历史数据分析出比照平时正常通行车流量，可以适当将指标提到k%但在__到达前需事__术特殊时段预警__2）地域因素影响地域因素影响，指的是高速公路的一些特殊地段，如桥梁__的特殊环境，会对高速公路行车有一定特殊影响，在该路段可以适当将该路段承载量适当降低若干个百分点，如下调到80%为

0.8X4主动预警机制的优越性高速公路交通监控引入主动预警机制，较之传统的被动监视有着以下优点科学的路况建模，考虑到影响高速公路交通的种种因素，综合分析，提高对高速公路可能发生事故的预见性主动介入高速公路运营管理，一改过去传统的被动接受__上报，被动去调查__的做法主动介入高速公路__的发生过程，提前进行影响，以规避__的发生或降低__的影响主动预警机制引入的主动防控的概念进入高速公路运营，能够极大提高高速公路管理者的能动性以及业务效率

5.

5、仿真模块对于仿真的好处，显而易见，有了数据库的支持，和采集系统的实时流量，我们能进行模拟的扩建原有车道和新建车道这样既保证了准确性，课多次计算、模拟计算，又避免了破坏性试验及高昂的费用路段行驶时间和流量的关系建模进行道路交通流量分析建模的主要目的1分析目前交通网络的运行状况2发现当前交通网络的缺陷，为后面交通网络的规划设计提供依据3评价交通网络规划方案的优劣性、合理性4最大限度的减少交通阻塞的发生，提高交通系统服务水平由交通流理论可知，交通量Q、速度V和密度K三参数之间的关系为其中，Q为路段的车流量，K为路段车流密度，V为路段行车速度当某一段公路上的交通量逐渐增大达到时道路上的车辆将开始产生拥挤，此时所计算到的交通密度称为最大密度用来表示而所对应的交通量就是路段通行能力此时如果该路段的车辆仍不断增加将最终导致交通阻塞，从而使速度最后达到零，整个路段道路车道被车辆全部占据，我们称此时道路上的交通密度为交通阻塞密度又称为最大密度对应的交通量显然为零理论上通过该路段的时间为无限长，这种规律关系见下图由此一个良好的模型必须达到或者接近最高路段通行能力，而非越大越好，否则导致路面闲置及效率低下问题本系统结尾处就车道数量的仿真实验进行了实现和讨论我们采用Flexsim软件进行仿真，具体分析讨论见实验

6、系统分析6．1__结构图

6.2功能流程图

6.3业务流程图​���������������流量信息流量信息流量信息系统数据库流量信息流量信息采集管理传输管理�资源维护管理人员指标信息用户�查询设定报表信息数据文本预警信息建模仿真数据中心流量信息监测点仿真结果信息​

6.4数据流程图顶层数据流程图说明系统外部的信息输入有三个来源，分别是设计师、用户以及__在各个路口的信息采集装备经过汇总以后，送入交通流量信息管理系统进行数据的__处理，然后通过其子系统（发布系统），将处理完毕的信息向广大的用户进行发布第一层数据流程图说明数据经过采集系统管理以后，传送到后台管理系统中进行分析处理和存储，然后，根据用户需要，从系统了取出数据，出送到发布系统里，进行信息的发布数据说明如下“F1F2，F3”为采集的各种交通流量信息“2”为各个用户的查询申请“3”为设计师制定的采集标准“4”为信息发布、__等“5”刚采集来的数据，包括数据的时间内容和格式“6”将数据汇总“7”处理后存放的数据，包括数据的时间内容和格式“8”分析之后的有用信息，包括数据的时间内容和格式“9”数据的发布，包括发布的形式与方法第二层数据流程图说明通过摄像头，埋在公路下和设置在路口的传感器，以及交通工作人员三方共同的数据采集，结合设计师的采集标准进行数据的采集，然后

6.5数据字典数据项编号P

1.1名称车数量别名属于数据流F1数据存储处简述供应商提供货物的种类和质量，信誉度，供货周期等等类型字符串长度6域值可见字符数据元素构成编号数据项编号P

1.2名称车速、车重别名属于数据流F2数据存储处简述供应商提供货物的种类和质量，信誉度，供货周期等等类型字符串长度8域值可见字符数据元素构成编号数据项编号P

1.3名称车牌号别名属于数据流F3数据存储处简述供应商提供货物的种类和质量，信誉度，供货周期等等类型字符串长度6域值可见字符数据元素构成编号数据结构编号D1名称:视频数据存储别名属于数据流F

1、

5.1数据存储处简述视频信息总汇数据结构组成　摄像头、存储器备注数据结构编号D2名称:传感数据存储别名属于数据流F

2、

5.2数据存储处简述视频信息总汇数据结构组成　传感器、存储器备注数据结构编号D3名称:人工数据存储别名属于数据流F

3、

5.3数据存储处简述视频信息总汇数据结构组成　交警、存储器备注数据流编号名称:视频数据信息简述视频数据的基本信息来源摄像头去向发布系统数据流组成摄像头、存储器、处理器、显示器数据流量G/天备注数据流编号名称:传感数据信息简述传感数据的基本信息来源摄像头去向发布系统数据流组成传感器、存储器、处理器、发布器数据流量t/天备注数据流编号名称:人工数据信息简述人工数据的基本信息来源摄像头去向发布系统数据流组成摄像头、存储器、处理器、发布器数据流量车次/天备注数据存储名称总体数据存储编号D4简述将采集的所有数据__，汇总组成数据存储关键字存储信息号相关处理数据库维护数据量数据量最大值备注处理逻辑名称__处理编号E1简要说明筛选各类信息输入信息车重、车速、车数、车牌输出信息初步筛选信息数据存储D4激发条件__逻辑根据设定指标和标准，进行数据的筛选出错处理自动放弃该数据

6.6逻辑处理

7、系统设计

7.

1、模块结构图​#0;数据采集数据存储加工处理查询预警车辆信息车辆信息车辆信息车辆信息仿真车辆信息​

7.

2、数据库设计数据库作为系统的基础，，首先要保证其设计的合理性，一提高数据的存储效率，保证数据的完整和一致，也是系统设计的关键此外数据库的设计要充分了解用户的各方面需求，包括现有的需求以及将来可能添加的需求

7.

2.

1、E-R模型

7.

2.

2、数据库逻辑结构设计要在计算机上实现数据的存储和处理，得将概念模型转换成数据库管理系统所支持的数据模型，并且这些数据表要满足范式要求，下面是设计关系模型的数据结构库存管理系统的逻辑结构如下路口{路口代码、路口名称、入口方向}路口细则{路口代码、入口方向、车道数量、道路等级、极限通过流量、最佳通过流量}车辆{车辆代码、车辆种类、行驶方向、时间段、车流量}车辆细则{车辆代码、车辆种类、行驶方向、非机动车比例、机动车比例}车流量细则{实际车流量、行驶方向、时间段、车辆增加量、车辆减少量}用户{用户名、__、权限}权限细则{用户名、记录、权限种类、等级、修改}报表/文本{车流量、图形}报表/文本细则{车流量、权限、图形种类、图形数量、反馈}数据采集{时间段、指标体系、人工/机器、可靠性}指标体系{时间段、运营车数、完好车辆数、车辆种类}指标明细{实际车流量、行驶方向、平均速度、平均密度、非机动车比例、机动车比例、车辆增加量、车辆减少量}

7.

2.

3、数据库物理结构设计通过对数据库逻辑结构的设计，可以清晰的得到数据库的物理结构，即将上面的数据表转化为数据库中的二维表，以下便是该数据库中使用到得数据二维表基础数据库（jcsj）包括表路口表（lk）车流量信息表（cllxx）用户表（yh）由数据模型利用SQLServer2000进行数据库的详细设计，其基本表的设计如下1路口清单IntersectionBill中文字段名英文字段名字段类型长度主键/外键字段值约束路口代码intersectionIDchar6PNOTNULL路口名称namenvarchar16NOTNULL入口方向Entran__nvarchar8NOTNULL出口方向Exitnvarchar8NOTNULL路口类别kindnvarchar10NULL地点坐标Coordinatenvarchar50NULL备注othersntext50NULL说明此表存放路口信息2用户清单UserBill中文字段名英文字段名字段类型长度主键/外键字段值约束帐号loginIDchar6P/FNOTNULL__passWordchar6NOTNULL说明此表存放系统用户信息3交通流量清单TrafficflowBill中文字段名英文字段名字段类型长度主键外键字段值约束路口代码intersectionIDchar6PNOTNULL路口名称namenvarchar16NOTNULL入口方向Entran__nvarchar8NOTNULL时间段Querytimedatetime20NULL车辆数量quantityint4NOTNULL车辆类别1kindnvarchar8NULL车辆类别2kindnvarchar8NULL车辆类别3kindnvarchar8NULL车辆类别4kindnvarchar8NULL车辆类别5kindnvarchar8NULL车辆类别6kindnvarchar8NULL车辆类别7kindnvarchar8NULL查询时间Querytimedatetime10NULL备注othersntext50NULL说明此表存放交通流量信息

7、

3、网络设计​���页�标题�������拖动侧边手柄可更改文本块的宽度�拖动侧边手柄可更改文本块的宽度�#0;������������������​

7.

4、代码设计由于车辆分为机动车辆和非机动车辆两种，而机动车辆又可以分为大型汽车，小型汽车，摩托车和其他车辆（此处因为只考虑城市交通，所以忽略农用的机动车辆），而非机动车又可以分为电动车，自行车以及其他，故此，设计代码方案如下图

7.

5、输入设计本系统主要是表格输入原始数据，且输入数据的格式都进行了规范化，从而减少了输入的错误，输入界面都是按输入人员熟悉的操作方式进行设计的输入设备主要是键盘和鼠标

7.

6、输出设计输出的形式

1、报表

2、电子显示屏

3、广播

4、__

7.

6.

1、报表形式（在某一单位长度的路段统计的均值）某路段的报表形式

7.

6.

2、电子屏幕设置在各条路口以及路段中（__为例），输出的内容为前一路段的基本状态情况

7.

6.

3、广播__在司机室内的无线电广播电台进行接收，由交通管理部门进行播报各个地区的交通状况表达出来的主要内容包括地点，车流量，堵车与否，是否限速和建议等例如有人开车在重庆市沙坪坝区肿瘤医院往石门大桥，收到重庆市沙坪坝区大石坝车流量——，存在堵车的情况，如有急事请改走沿江路

7.

6.4__设置__铃，当流量超过一定的指标之后，__铃会自动向交管指挥中心__，以便让交管部门能够及时的作出调整，尽快制定计划，派遣人员前往疏导交通

8、设计说明书

8.

1、总模块控制1）功能

①该交通流量管理系统包括采集模块、数据库管理模块、查询模块和数据库的维护，总模块控制即对这些模块的定义和控制管理

②选取功能及模块操作项，进入相应的操作2）实现

①模块的采集通过各硬件设备，如摄像头、传感器

②管理模块通过数据库来实现

③查询模块包括数据输出（视频输出、声音输出和报表输出）、通过输出实现路径优化和__系统

8.

2、采集模块1）功能

①视屏数据的采集，采集的数据直观易懂

②传感数据的采集包括车辆的数量、车速和车重的数据

③人工数据的采集即通过人工使用雷达等进行车速综上即通过采集各种数据来实现数据，经过__处理获取有用的信息2）实现

①视屏数据通过摄像头和互联网的结合来实现

②传感数据的采集需要传感器与互联网

③人工数据的采集通过数据采集器和人工

8.

3、数据库管理模块1）功能

①将采集的数据分析处理

②数据的分类存储

③数据的查询辅助

（4）维持数据库的正常运行

（5）数据库的安全与保护2）实现

①通过数据库SQL-Sever的使用来实现查询、分析处理

②使用阵列来存储数据

8.

4、查询模块1）功能

①查询报表和实时信息的查询

②通过查询路径实现路径优化2）实现

①查询主要是通过查询数据库来实现

②路径优化通过实时数据与公路干线的选择

8.

5、预警模块1）功能

（1）为交通管理局提出预警，以便迅速为各种交通状况提前做出反应

（2）为驾驶人员以及物流公司的线路规划做出警报，避免堵车等现象的影响2）实现

①设定预警指标

②数据库的支持

9、仿真建模说明对于数据库和Flexsim的__，可以通过ActiveX控件来实现，数据交换可以通过动态链接库dll来实现但由于技术问题，我们在这里只是提出设想，没能真正实施

9.

1、模型的建立该模型以传送带来代表公路，1条传送带代表一条1个车道，暂存区（Queue5）代表的是路口暂时停止的地方（如在十字路口、红绿灯处），建立的模型情况如下二维图模型三维图模型

9.

2、参数的设置1）对发生器设置，发生器产生“车”的服从λ=1的泊松分布，设置如下2）暂存区的最大值设置为30，即最大的暂时停留的车辆数量为30辆3）对“车道“的是设置了快车道和慢车道的区别，慢车道（conveyor2）设置为速度为

0.6，最大值为8；快车道（conveyor4）的设置值为速度为1，最大值为5（车速越快则最大量越小）设置如下（最后对时间设置为1000s进行运行）

9.

3、不同数量的车道选择对暂存区和车道的影响1）使用1个车道和4个车道时的情况一个车道时车流量过大，从图中就可以看出暂存区和车道上的“车辆数量”很多，顾不可行4个车道时平均车流量很小，如果使用4车道会浪费2）2个车道时的情况2车道时的二维图慢车道conveyor2的最大流和平均流量是8和

7.939，快车道conveyor4我最大流量和平均流量是5和

4.973根据前面介绍的情况，快车道和慢车道的最大容量分别是5和8仿真值与实际值很接近，有一定的局限性经过运行后暂存区的最大值和平均值分别为30和

14.599，与设置值相近3）3个车道时的情况（将车道“conveyor5”设置为快车道）运行后的二维图3车道运行后的结果慢车道（conveyor2）的最大值和均值为8和

6.943，快车道（conveyor4）的最大值和均值为5和

3.651，快车道（conveyor5）的最大值和均值为5和

2.295暂存区（Queue5）的最大值和均值为6和

0.299以上数据可以看出3个车道大大减小了暂存区和车道上的压力通过以上数据的对比，使用1个车道暂存区的数量太大，根本不能满足条件所需使用4个车道时各个车道的几乎没有使用，如果采用4个车道的话就会造成浪费使用2个车道时虽然不存在车辆过多的情况，没有瓶颈存在，但是最大量已经和设置值一样当考虑到现实状况时，车辆高峰期的出现将会导致车辆数量骤增，2个车道就满足不了需求例如重庆现在大多使用的是2个车道，当处于上下班高峰期时堵车现象严重使用3该车道刚刚好适中，故选择使用3个车道附录课程设计分工需求分析陈钧剑+翟瑞+饶静+胡旺可行性分析孙宗鹏、翟瑞、饶静系统分析部分系统__结构图陈钧剑业务流程图翟瑞数据流程图饶静+胡旺数据字典饶静+胡旺处理逻辑孙宗鹏系统设计部分模块结构图孙宗鹏数据库结构设计陈钧剑+翟瑞网络设计翟瑞代码设计胡旺输入设计翟瑞输出设计饶静+胡旺设计说明书饶静+胡旺仿真部分陈钧剑+饶静+孙宗鹏PPT制作孙宗鹏讲解孙宗鹏+陈钧剑信息采集交通流量管理信息系统后台管理查询模块预警仿真信息采集部信息发布部信息管理部决策层交管部门交通流量信息系统交通流量信息发布系统交通流量信息采集系统前台发布系统生成文本下载报表发布后台管理系统用户管理数据标准管理资源管理采集管理传输管理交通流量指标体系查询路径优化模块仿真模块预警模块交通信息管理12“1”为采集的交通流量信息“2”为各个用户的查询申请“3”为设计师制定的采集标准“4”为信息发布顶层DFD图34采集设备设计师用户用户数据采集管理前台发布管理第一层DFD图采集设备设计师13用户2用户4后台管理系统P

1.1视频数据采集P

1.2传感器数据采集P

1.3人工数据采集D1数据存储D2数据存储D3数据存储__处理P2分析处理数据库数据查询46789D4数据存储摄像头传感器交警F1F2F33设计师用户2555第二层DFD图处理名称:数据采集处理编号:F1F2，F3处理逻辑:采集道路交通的实时数据执行频率:随时处理名称:分析处理处理编号:8处理逻辑:对采集的信息的进行__处理执行频率:随时车辆用户报表/文本路口路口代码入口方向时间段车辆种类车流量车辆代码路口名称用户名__权限查询产生通过M1MNM1行驶方向图形车流量使用M1数据采集得到1M时间段指标体系所属大类所属中类所属小类机动车非机动车机动车大型汽车，小型汽车等非机动车电动车，自行车等机动车大型汽车大型货车，大型汽车等机动车代码:“A”小型汽车E002大型汽车E001大型货车D001大型客车D002小型货车D004小型汽车D005其他D006其他D003非机动车“B”电动车F001自行车F002时间段车辆代码车辆数量行车速度车载重是否拥堵排队长度0~66~1212~1818~24采集模块预警模块仿真模块查询模块管理/数据库模块交通流量管理系统视频数据传感器数据数据中心人工数据数据库管理数据接收数据存储数据管理数据提供查询历史数据查询当前流量查询路径优化其他查询预警模块判断是否超出发出警报显示安全数据库是否。