电子交通模拟学士学位论文.docx

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电子交通模拟学士学位论文

学校代码：

10128

学号：

040201030

本科毕业设计说明书

（

题目：

电子交通模拟器的JAVA应用与开发

学生姓名：

李金昌

学院：

信息工程学院

系别：

计算机系

专业：

计算机科学与技术

班级：

计算机04-2

指导教师：

谢秀兰讲师

钱庭荣工程师

二〇〇八年六

摘要

随着城市车辆的不断增加，现代社会的交通运行能力面临着越来越大的考验。

如何提高城市交通的运行能力也就成为现代社会急待解决的问题之一。

电子交通模拟器主要是对现实的交通状况进行模拟，并要及时的将相关车流量信息写入日志，以便日后方便对交通状况进行分析和研究。

本系统主要包括以下几个功能模块：

配置模块，主要是用来实例化其它模块，以降低系统的耦合度。

模拟模块，主要来模拟交通路口的实际情况。

备份模块，用来记录一段时间内该路口的车流量的相关信息。

同时，为了更好的将系统封装，该系统还增加了登录模块，不仅可以防止恶意访问，也提高了系统的安全性。

本系统采用C/S架构进行开发，是一个客户端运行程序。

系统主要包括实时交通状况的模拟以及记录日志两个方面。

该系统以JAVA技术为基础，涉及到相关的Swing，JDBC等技术。

具有良好的可操作性、可维护性、可扩展性和可移植性。

同时也具有较友好的界面，使用户使用起来比较方便。

关键词：

JAVA；Swing；Thread；交通模拟；日志

Abstract

Withthevehiclesofthecityincreaseddaybyday,thetrafficofthemodernsocietyrunsanabilitybeconfrontedwiththemoreandmorebigordeal.Howtoimprovetheoperationalabilitybecomesoneofmodernsocietyemergencyaftersolveproblemalsorightaway.

Electronictrafficsimulatoristherealitytosimulatethetrafficsituationandbegoingtowriterelevancevehiclerateofflowinformationindailyrecordintime,tobeinprogressinthefutureconvenientlytotrafficsituation,analysisandresearch.Thissystemincludesseveralthefollowingfunctionsmodulemainly：

Configurationmoduleisprimarilyusedforexamplesofothermodules,toreducethecouplingofthesystem.Simulationmodulemainlysimulatesthetransportationstreetintersectiontheactualsituation.Backupmodule,isusedtorecordtherelevanceinformationowingthecrossingvehiclerateofflowwithinaperiodoftime.Meanwhile,inordertobetterpackagethesystem,thesystemalsoaddedtheLoginmodule,itcannotonlypreventmaliciousaccess,butalsoenhancethesystem'ssecurity.

ThesystemusesC/Sframeworkfordevelopment,isaclientoperatingprocedures.TheSystemmainlyincludesthesimulationofreal-timetrafficconditionsandthelogrecords.ThesystemisbasedontheJAVAtechnology,involvingtherelevantSwing,JDBC,andothertechnology.Ithasagoodoperability,maintainability,scalabilityandportability.Anditalsohasafriendlyinterfacethatallowsuserstousemoreconvenient.

Keywords：

JAVA;Swing;Thread;trafficsimulation;log

目录

引言1

第一章概述2

1.1电子交通模拟器概述2

1.1.1电子交通模拟器的概念2

1.1.2电子交通模拟器的功能描述2

1.2技术及开发工具概述2

1.2.1JAVA概述2

1.2.2JDBC概述4

1.2.3Eclipse概述4

1.3系统开发环境概述5

1.3.1硬件环境5

1.3.2软件环境5

第二章系统分析6

2.1需求分析6

2.2可行性分析6

2.2.1技术可行性分析6

2.2.2经济可行性分析6

2.3详细分析6

2.3.1业务流程分析6

2.3.2数据流程分析6

第三章系统设计7

3.1总体设计7

3.1.1系统设计目的与任务7

3.1.2开发设计思想7

3.1.3系统模块设计7

3.2详细设计7

3.2.1数据库设计7

3.2.2代码设计8

3.2.3类的设计9

第四章系统实现14

4.1登录模块的实现14

4.2模拟模块的实现15

4.3配置模块的实现22

4.4备份模块的实现22

第五章系统测试23

5.1系统测试的目的和原则23

5.2系统测试的方法23

5.3本系统的测试23

结论24

参考文献25

谢辞26

引言

近年来，随着国民经济的迅速增长，私家车已经进入寻常百姓家，随之而来的就是城市车辆数量的迅速增加，同时带来的还有一个不可忽视的问题――交通的运行能力能否承受住这种新的考验。

事实表明，现在各大中城市交通的运行能力都在大幅下降，北京、上海这些大型城市的交通负载更是接近饱和。

因此如何提高城市交通的负载能力，也就是一个急需解决的问题。

鉴于上述原因，根据实际交通路口的情况，积极采取高科技现代化方法和手段，改善城区的交通条件，对促进经济发展，改善投资环境，提高全社会精神文明建设将具有积极的作用。

本课题就是用java技术来完成跨平台的电子交通模拟器开发，实现对交通路口的实况模拟，并定时记录路口各方向的车流量大小，从记录的信息中可以了解到一段时间内该路口的运行情况。

本系统的开发可以真实的模拟交通路口的状况，通过较为有好的可视化界面（而不仅仅是简单的后台程序模拟）从而可以直观的看到交通路口的运行情况。

更为重要的是，从本系统提供的记录信息中可以了解到该路口实时的车流量情况，并可以通过对信息的分析与研究找出解决交通问题的方案，从而能够大大提高现代城市交通的运行能力，以缓解城市的交通压力。

第一章概述

1.1电子交通模拟器概述

1.1.1电子交通模拟器的概念

电子交通模拟器就是一个基于C/S架构，采用Java技术进行开发，用于模拟交通实况的客户端程序。

1.1.2电子交通模拟器的功能描述

电子交通模拟器的主要功能有：

（1）模拟现实中交通路口的各种情况；

（2）实现各个方向发出车量的可参数输入；

（3）实时记录路口的车流量情况，以便日后对该路口的运行能力进行分析与研究，从而找出合理的解决方案。

1.2技术及开发工具概述

1.2.1JAVA概述

Java语言是一种很优秀的语言，具有面向对象、与平台无关、安全、稳定和多线程等优良特性，是目前软件设计中极为健壮的编程语言。

Java确确实实具备了“一旦写成处处可用”的特点。

之所以称Java为革命性编程语言，是因为传统的软件往往与具体的实现环境有关，一旦环境有所变化就需要对软件作一番改动，耗时费力，而Java编写的软件能在执行代码上兼容。

这样，只要计算机提供了Java解释器，Java编写的软件就能在其上运行。

现将JAVA语言的特点介绍如下：

（1）简单

Java最初是为家用电器进行集成控制而设计的一种语言，因此它必须简单明了。

Java的风格类似于C++，因而C++程序员是非常熟悉的。

从某种意义上讲，Java语言是C及C++语言的一个变种，因此，C++程序员可以很快就掌握Java编程技术。

并且Java摒弃了C++中容易引发程序错误的地方，如指针和内存管理。

（2）面向对象

面向对象可以说是Java最重要的特性。

Java语言的设计完全是面向对象的，它不支持类似于C语言那样面向过程的程序设计技术。

Java支持静态和动态风格的代码继承及重用。

基于对象的编程更符合人的思维模式，使人们更容易理解，更容易编写程序。

（3）分布式

Java包括一个支持HTTP和FTP等基于TCP/IP协议的子库。

因此，Java应用程序可凭借URL打开并访问网络上的对象，其访问方式与访问本地文件系统几乎完全相同。

为分布环境尤其是Internet提供动态内容无疑是一项非常宏伟的任务，但Java的语法特性却使我们很容易地实现这项目标。

（4）健壮

Java致力于检查程序在编译和运行时的错误。

类型检查帮助检查出许多开发早期出现的错误。

Java自已操纵内存减少了内存出错的可能性。

除此之外，Java还提供了Null指针检测数组边界检测异常出口字节代码校验。

这些功能特征大大缩短了开发Java应用程序的周期更提高了系统的健壮性。

（5）安全

Java的安全性可从两个方面得到保证。

一方面，在Java语言里，象指针和释放内存等C++功能被删除，避免了非法内存操作。

另一方面，当Java用来创建浏览器时，语言功能和浏览器本身提供的功能结合起来，使它更安全。

Java语言在机器上执行前，要经过很多次的测试。

从而提高系统的安全性。

（6）可移植性

与平台无关是Java语言最大的优势。

其他语言编写的程序面临的一个主要问题就是操作系统的变化、处理器升级以及核心系统资源的变化，这些因素都可能导致程序出现错误或无法运行。

Java虚拟机成功的解决了这个问题，Java编写的程序可以在任何安装了Java虚拟机（JVM）的计算机上正确运行，它真正的实现了编程语言一次编译，处处运行。

（7）解释执行

Java解释器直接对Java字节码进行解释执行。

字节码本身携带了许多编译时信息，使得连接过程更加简单。

（8）高性能

和其它解释执行的语言不同，Java字节码的设计使之能很容易地直接转换成对应于特定CPU的机器码，从而得到较高的性能。

（9）多线程

Java的特点之一就是内置对多线程的支持。

多线程允许同时完成多个任务。

多线程机制使应用程序能够并行执行，而且同步机制保证了对共享数据的正确操作。

通过使用多线程，程序设计者可以分别用不同的线程完成特定的行为，而不需要采用全局的事件循环机制，这样就很容易地实现网络上