公路路政信息管理系统需求分析与解决方案Word格式.docx

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2管理系统的开发是一个循序渐进的过程。

即使对于一个最简单的第二类路政信息管理系统，它的建立、完善直到成功运用，至少需要十年的时间。

这样说是因为一方面是由于路政信息管理系统建立与实施需要与之相适应的管理体制、管理方法和管理手段以及一定的技术设备和技术人员等条件，而新体制的建立、运行以及技术条件的创造都需要一定的时间；

另一方面在管理系统中，模型建立和标准的完善都需要大量的数据积累，这也是短时间内难以完成的。

因此，在系统建立初期，我们应该注重的是数据采集的方法及质量，确保数据的完整性和实用性，为系统的各项功能提供良好的数据基础，而不需要将注意力放在繁多的功能模块上。

3路政信息管理系统的开发与研究必须与本地区路政管理部门的实际情况相适应。

由于各地区的管理体制、管理方法及管理手段都不相同，各系统的目标、功能以及系统所采用的模式也有所区别。

另外，不同地区其经济条件，设备条件、管理水平的差异都很大，对系统功能设计的繁简程度、精度的要求都不尽相同。

所以每一个成功的管理系统都具有很强的地方特征。

1.2LZ公路路政管理存在的问题

LZ公路路政管理存在着以下几个问题

1工作效率低

2大的档案资料需要保存时容易丢失且检索查找困难

3掌握信息量较小,决策风险较大

4不能快速地对突发事件进行及时的处理

等等不足迫切需要一套新的管理系统来取代现行路政管理方法。

同时在计算机己经普及应用的时代，只靠表面观察、手写笔抄、现场查询、人工处理、凭经验决策的传统工作模式已落后于时代要求。

随着路政管理工作逐步规范,现有的完全依靠人工的管理方式带来的问题越来越多,已不能满足日益增加的LZ公路管理方式的发展要求。

研究开发一套适用于公路路政管理的计算机系统,对全面掌握公路路产信息资源,提高对突发事件的反映速度,公正有效地实施路产、路权的各项法规有着重要意义。

此外利用计算机化的路政管理系统提供的各项查询、统计、智能决策功能,可共享信息资源、提高工作效率杜绝暗箱操作,保持执法部门廉洁,并实现领导一级实时监督执法流程及严格的业务审批权限控制,从而有效地保证公路运输的安全、畅通,充分发挥公路的社会和经济效益,也将为今后实现高速紧急救援系统、公路智能运输系统和路政管理系统联网打下良好的基础。

1.3项目建设必要性分析

《LZ市路政支队公路路政信息管理系统》的项目建设有三个必要性：

1.3.1交通部信息化发展进程的要求

我国公路信息化建设起步较晚，自80年代中期开发了路面管理系统CPMS、路政信息管理系统CBMS、90年代初探索开发公路数据库，经历了引进概念、科研开发、应用研究、推广应用等多个阶段。

数据库与GIS技术在我国公路部门的应用是在进入90年代中期开始进行探索的，陕西、四川、新疆、北京等公路管理部门和科研单位在不同公路管理系统开发中得到应用，主要表现在公路的管理、规划及设计等方面。

1）以第二次全国公路普查为契机，以部颁公路数据库相关标准规范为依据,开发建立了可支持多业务领域、分布式、开放的《全国公路数据库系统》（简称HBDS）。

各省使用《全国公路数据库系统》建立了本省的公路基础数据库，并开发了涵盖公路管理各方面的信息管理系统，各省信息化建设都取得了较大发展。

交通部也建立了基于《全国公路数据库》的“国家公路地理信息系统”。

但各省公路信息化建设进展不一，部分省市只建立了公路基础数据库系统，部分省已陆续建立了一些相对独立的业务管理系统，部分省市已建立了较为完善的公路信息管理系统，如上海、北京、广东、浙江、辽宁、河北、江苏等省，归纳起来，开发的信息系统包括：

公路地理信息管理平台、公路基础数据管理平台、公路养护管理系统、公路路政管理系统、公路统计管理系统、公路计划管理系统、公路绿化管理系统、公路档案管理系统、公路路面桥梁评价决策支持系统、公路规费征收系统、统计系统、公路基础管理数据库系统、公路地理信息公众查询系统、公路排水管理系统、办公自动化系统等等，大大提高了公路信息化管理水平。

总之，我国公路基础数据维护管理与应用尚处于初级阶段，迫切需要深入研究使之更加完善，我们规划的《LZ市公路路政信息管理系统》将在这方面实现跨跃式发展，从而更好的发挥公路数据库在管理和服务工作中的作用。

1.3.2省公路基础数据平台发展的要求

省以第二次全国公路普查为契机建立了《省公路数据库系统》（省、地二级），汇集了全省全部地市的国、省、县三级路网的路况数据，完成了各级政区间路线数据的衔接、校验、汇总。

通过公路普查所建立的《省公路数据库系统》为LZ市路政支队《公路路政信息管理系统》的研发和推广应用奠定了的工作基础：

严格执行部颁数据库规范及相关技术标准，公路基础数据设计了七个数据集、62个指标表、共342个指标项。

将公路基础数据依其分布特征、使用特点进行分类、分目、分项管理，从而搭建了公路基础数据组成框架，并在各指标间建立了严谨的关联逻辑。

该框架有利于指标体系的扩展或缩减、有利于数据的维护、更新和应用。

统一的公路基础数据组成标准体系的实施，为全省共享数据平台建立奠定坚实基础。

1.3.3LZ市公路管理业务的要求

LZ市公路管理面临的一个突出问题是：

软件建设（即公路管理技术）则远远路后于硬件的发展。

表现为：

大量的文字、图纸资料仍依靠手工为主的方式管理和应用，工作繁琐、业务涉及面窄、系统性差。

整个路网管理的相关领域缺乏有机结合和紧密联系。

这种管理方式的持续将严重制约和限制公路事业发展的速度和质量。

所以如何提高工作质量、工作效率是当前管理技术更新、追求的主要目标。

《LZ市路政支队公路路政信息管理系统》的开发将充分利用当今成熟而先进的数据库技术、空间定位技术打造全新的公路管理模式，以实现技术进步，有力促进LZ公路管理的跨越式发展，从而为公路管理迈向现代化管理闯出一条新路子。

1.4项目建设目标

1、公路路政网络集成管理系统作为公路管理信息化建设的主要组成部分之一，其目标是集合路政部门的实际情况和业务需求，通过路政系统的开发实施使路政管理部门实现数据采集信息化，业务管理信息化，管理决策信息化。

通过对现有通信网络、信息资源的开发和利用，实现人力、财力、物资资源的优化配置，极大提高管理现代化、决策科学化的水平。

2、以国家交通部《路政管理规定》定义的路政管理八大职能为基础，结合《中华人民共和国公路法》对路政管理工作的规定，建立路政支队到各分局路政科及路政队（所）的路政网络集成管理系统；

通过信息化系统的应用，可以有效提升路政工作管理水平，增强公路路政管理服务能力，降低管理成本，并可向社会公众提供政务公开窗口。

项目实施后对于以上各应用部门达到以下应用效果：

1）县（区）路政大队（规范行为，提高效率，提升素质，快速响应）实现：

内业：

公路行政许可、路赔案件处理的计算机办公，公路占用信息的管理、路政档案的自动建立和业务报表的自动统计分析上报；

外业：

小路赔、现场勘查、笔录的PDA处理及票证打印自动化现场办公，交通行车安全事件的及时反馈；

2）市路政支队（即时信息获取，科学决策辅助，办事程序规范，应急处理联动，良好形象建立）

对内：

领导即时掌握路段交通状况、路政工作情况，查询公路的路产信息（路产类型、数量、分布及状态）；

提供方便直观的交通事故黑点路段分析功能，为路政负责人合理安排路段养护维修工程和行政许可审批提供辅助分析决策，接受现场移动办公系统（PDA）反馈的交通状况信息，及时分发相关业务部门处理。

对外：

办事程序公开、路政机构公开、执法公示、审批公示、违章举报、公路交通运行状况查询。

3）LZ市交通主管部门（即时信息获取，科学决策辅助，办事程序规范，政务公开，资讯共享，良好形象建立）

面向管理领导、路政人员和社会公众，为路政工作信息化、交通事故应急处理、路政政务公开提供技术支持。

领导即时掌握路段交通状况、路政工作情况，查询公路的公路占用信息（占用类型、数量、分布及状态）；

提供方便直观的交通事故黑点路段分析功能，为路政负责人合理安排路段养护维修工程和行政许可审批提供辅助分析决策，接受现场移动办公系统反馈的交通状况信息，及时到上级部门或相关业务部门处理，进行路政业务的日常管理（规范办理程序、公告、新闻、路政论坛、路政业务批示、业务监督、分类分级业务统计查询）。

本项目将借助GIS技术开发，除秉承以往信息管理系统的功能，还具有GIS技术的强大的空间数据的处理能力，同时还集成了其它先进的信息技术，使路政管理的数据量更大、更全面，分析功能更强。

随着研究的深入与系统的实施，对于实现路政管理的信息化和科学化有着一定现实意义。

1.5项目建设规模

LZ市路政支队路政管理机构分三级设置，在LZ市交通局统一领导下，路政支队负责全面的行业管理指导和行政许可审批工作；

各县（区）路政大队负责该管辖区域内个公路路段的路政业务管理及行政许可审批工作，根据管辖路段的不同管理里程下设若干路政队（所），负责管辖路段内的路政巡查、路产管理和路权维护具体工作。

路政管理工作往往涉及到多单位、多部门，并且地域跨度较大。

（一）、LZ市路政支队路政管理组织机构设置图

（二）、路政工作的业务体系图：

（三）、政务管理系统

从路政工作环境来分，路政管理又可分为路政内业管理和路政外业管理。

主要用户群为LZ市路政支队路政相关部门及下属各县（区）局路政大队、社会公众。

因此，软件设计的体系结构要参照路政工作的体系结构及业务要求进行。

结合当前的路政管理体制及路政业务内容，路政管理系统需包含三部分内容：

1、公路路政办公管理子系统，系统使用基于web，跨平台的java技术构建的b/s结构的跨地域路政政务信息沟通平台，目标用户短期可以是路政支队人员，长期可扩展到交通局和是社会公众，符合国家政务公开的大势。

能提供多种办公信息：

路政新闻，路政简报，路政公告，LZ市交通路网信息，路政执法机构信息，路政执法依据，不同类型的路政执法程序，不同类型的路权审批程序，执法案件状态公示，路权审批状态公示；

可以和公众和从业人员沟通：

许可网上申报、路政论坛，领导信箱，执法违章举报，道路肇事违章举报等。

2、路政管理子系统，针对路政管理部门的路政管理业务开发的相应的应用系统，其涉及业务范围要包括公路的路产管理（路赔案件）、路权维护（路政许可审批）、行政处罚（保护公路权益）、治理违章超限转项工作的业务办理及路政业务档案建立等。

3、包括超限运输治理的路政移动办公子系统，针对路政外业移动办公业务的开发掌上移动应用系统，其涉及业务范围要包括公路的路政巡查、事故现场处理、处罚案件的现场处理、治理违章超限转项工作的现场业务处理，并能和路政管理系统建立信息交换。

4、公路地理信息（GIS）子系统，应用基于中国国家公路基础数据库系统的LZ市公路电子地图，通过地理信息系统以路政管理和案件发生的空间位置为索引，形象的展现路政案件空间发生位置和状态。

另外还将实现全市路政车辆的GPS监控管理。

路政移动办公子系统（用于超限运输治理），执法人员携带装有ＧＰＳ配置的ＰＤＡ，ＰＤＡ上面安装了路政移动办公系统，通过与路政支队无线网络连接，可以将外业现场执法结果直接转送回到路政支队内部服务器用做更新，而此类数据可以被LZ路政支队内部安装的公路路政办公管理子系统和路政管理子系统享用，在路政支队可以看到执法的动态信息。

另外，LZ市路政支队可以通过政府政务内网和LZ市交通局和LZ县区路政大队相连,即可发布信息。

此项目将要建设的公路地理信息子系统也将从LZ路政执法和审批数据加以空间展示，实现内部员工和政府网所覆盖的其它政府部门的路政信息资源共享。

下图概略的描述了系统的网络和数据传输情况。

1.6系统建设软件选型论证

1.6.1系统网络模式

以往开发设计的路政管理系统是在单机环境下运行的，即每台PC机有一个数据库。

但LZ市路政支队实际的路政管理工作，需要多个不同的管理部门共同完成路政管理工作并且对于路政管理的数据要求数据的共享，因此单机版的系统已不能适合现今管理工作的需要。

随着计算机网络技术的迅速发展，许多单位都建立了自己的局域网，它为路政管理系统建于网络平台上提供了基础。

目前软件系统普遍使用的网络结构有四种：

（1）客户端/服务器结构（即Client/Server结构，简称C/S结构）；

（2）浏览器/服务器结构（即Browser/Server结构，简称B/S结构）。

我们通过对这两种种结构作比较，根据路政管理单位的具体情况，选择B/S结构作为合适的网络结构。

B/S结构是随着Internet技术的兴起，对C/S结构的一种变化或者改进的结构。

在这种结构下，用户界面完全通过WWW浏览器实现，一部分事务逻辑在前端实现，但是主要事务逻辑在服务端实现。

B/S结构利用不断成熟和普及的浏览器技术实现原来需要复杂专用软件才能实现的强大功能，并节约了开发成本，是一种全新的软件系统构造技术。

其主要特点是适用于互联网，支持更多的客户，客户不需要安全软件，只需标准的网络浏览器即可进行系统的操作，并且扩展性好。

这种结构分为三层。

（1）客户层。

用户通过浏览器向指定的应用服务器发送请求，应用服务器根据协议把所需的文件数据传给客户，客户端接受并在浏览器上显示出来；

（2）应用服务器层。

应用服务器完成用户的应用功能；

（3）数据库层。

数据库服务器应客户请求独立的进行各种数据处理。

这种结构把处理功能全部转移到服务器端，在使用维护上更加方便。

B/S结构图见下图：

1.6.2GIS图形引擎平台

1.6.2.1搭建公路路政管理平台对GIS平台和引擎的要求

●应具有管理海量图形数据的能力，以适应全市大比例尺地图存储需要和支持其他应用；

●应具有多种GIS格式处理的能力以及航片、卫星影象的能力。

以便和测绘部门进行数据交换；

●应满足大用户量访问时高效响应的能力，应具备满足跨平台存储能力，以适应用户的硬件建设需要；

●应具备严谨的拓扑建立能力，空间索引能力。

应对公路桩号系统、动态分段具有良好的解决能力；

●应具备强大的专题地图制作输出能力；

●客户端引擎应具备规范的编程接口，无限扩展能力；

●客户端分发应兼容性好、利于GIS应用程序的普及、尽量不受加密锁限制。

1.6.2.2GIS图形平台的选型

我们自90年代初开始涉足公路GIS领域的研究和探讨，对当前几种主要的GIS平台软件做了很多比较、试用和研究，最终选择了ESRI公司的ArcGIS系列软件（ArcInfo属于ArcGIS产品系列之一，下文提到ArcInfo等同于ArcGIS）做为我们平台开发的GIS引擎。

我们推荐LZ市此次GIS系统开发采用ESRI产品,主要原因如下：

●交通部公路司的GIS平台均明确要求采用ShapeFile格式进行上报和数据交换，此格式为ESRI的图形文件格式，ESRI对此格式的有最终解释权，其它引擎虽然可以输出此格式但不能保证数据的完全无损性。

●ESRI是全球最大的GIS厂商，产品序列齐备，始终走在GIS发展的前沿

●ESRI产品标准化程度高，大数据量管理性能稳定，扩展能力强，技术支持到位

●ESRI产品分发便利，无强制硬件锁或硬件加密机制，便于今后的GIS推广应用。

●客户端采用ESRI引擎，无加密锁限制。

1.6.3B/S系统开发环境

类别

工具或软件

操作系统

WindowsXPserver2003或Windows2000serveradvanced

编程语言和架构

JavaJ2EE

数据库

Oracle

应用服务器

Resin

地图服务器

ArcIMS升级版本ArcGISServer

1.6.3.1操作系统

选用WindowsXPserver2003/Windows2000serveradvanced作为网络操作系统和数据库服务器的首选操作系统。

WindowsXPserver2003/Windows2000serveradvanced是Microsoft公司采用先进的微内核技术和客户/服务器体系结构而设计的全新32位抢先式多任务处理操作系统。

它具有强大的网络功能和分布式处理能力,支持多种网络协议（如TCP/IP、NWLINK、IPX/SPX、NetBEUI），支持高层的客户机－服务器功能，包括命名式管道远程过程调用（RPCs），以及WinSocket等通讯机制，因而可以连接到各种各样的主机环境中。

WindowsXPserver2003/WindowsNT包含有美国政府审定的统一安全性结构，为企业提供了一个安全的环境，以便运行关键性的保密性较强的应用程序。

和以前的操作系统相比较，采用WindowsXPserver2003/Windows2000serveradvanced操作系统有以下优点：

Ø

网络功能强大；

支持客户/服务器结构；

图形化界面，系统维护简单；

具有较高的系统安全性和保密性。

1.6.3.2编程语言和架构

当今世界软件产业发展迅速，旧的开发工具日渐淘汰，新的软件开发系统更能适应信息社会发展需要。

为了开发出功能更强大的软件系统，避免以后功能不足或操作系统及数据库原因而引发的软件升级困难，本系统开发将采用JavaJ2EE架构，采用java+struts+Hibernate的组合，充分利用其各自的特点开发出功能强大的应用软件系统，发挥其强大的数据库开发功能、容易开发出更好的人机界面。

开发过程中一个优秀的框架可以极大的提高开发效率。

随着Web开发技术的日趋成熟，在Web开发领域出现了一些现成的优秀的框架，开发者可以直接使用它们，Struts与Hibernate就是两种比较成功的框架。

Struts框架运用MVC模式开发使Web应用变得很灵活，但Struts在Model部分的实现并不理想，而O/RMapping产品hibernate将关系型数据库的数据对象化，可作为持久层的解决方案。

Struts和Hibernate框架整合则很好地实现了控制流、业务调用、表示这三者的分离，使系统在开发效率、可维护性、可扩展性方面都有良好的改进。

本系统表现层采用了Struts，数据持久层选择了Hibernate，业务逻辑层则用普通java对象，从而开发出功能强大而又灵活的广东省农村公路计划管理系统。

文中还着重阐述了基于Struts和Hibernate架构实现信息管理系统的方法和关键技术。

java+struts+Hibernate架构有其优点和特点，如下：

1、用Struts框架实现MVC

模型－视图－控制器（Model－View－Controller，简称MVC）是一种目前广泛流行的软件开发设计模式。

“Model”代表应用的业务逻辑，“View”代表应用的表示，“Controller”提供应用的处理过程控制。

通过这个设计模型，可以把应用逻辑、处理过程和显示逻辑分成不同的组件实现，这些组件可以进行交互和重用。

模型层负责表达和访问商业数据，执行商业逻辑和操作。

在模型层变化的时候，它通知视图层，并提供后者访问自身状态的能力，同时控制层也可以访问其功能函数以完成相关的任务。

视图层负责显示模型层的内容，它从模型层取得数据并指定这些数据如何被显示出来。

在模型层变化的时候，它将自动更新。

另外视图层也会将用户的输入传送给控制器。

控制器负责定义应用程序的行为。

它可以分派用户的请求并选择恰当的视图以用于显示，同时它也可以解释用户的输入并将它们映射为模型层可执行的操作。

Struts框架是实现MVC模式的一个应用框架，它由一组相互协作的组件、Servlet以及JSPTagLib组成。

Struts的核心组件有ActionServlet、Action、ActionForm、ActionMapping、ActionForward及TagLib、配置文件等。

其中控制器由ActionServlet来实现，模型由Action和ActionForm来实现，视图则由JSP结合JSPTagLib来实现。

2、对象关系映射工具Hibernate

Hibernate是一种实现对象和关系之间映射（ObjectRelationMapping）的框架。

它对JDBC进行了轻量级的对象封装，使得Java程序员可以使用面向对象编程思维来操作关系数据库。

[3]在多层结构的应用中，业务层和数据层之间存在一个持久层，它负责应用到数据库的数据存储，数据的检索和更新。

持久层的实现技术包括JDBC、实体Beans、JDO以及Hibernate等，但是JDBC中数据访问对象和SQL语句直接绑定在一起降低了可维护性，且不支持继承和多态。

EJB不支持继承和多态而且还需要额外的EJB容器。

相比之下Hibernate则是一个非常好的选择，目前的应用系统大多使用关系数据库，在做设计和开发时又是面向对象的方式，这时就可以选用Hibernate来实现对象、关系之间的映射和数据的持久化。

而且Hibernate拥有一种功能非常强大的查询语言（HQL），这种语言与SQL非常相似，便于掌握。

在应用Hiberante框架时，首先编写O/R映射描述文件，完成对象、关系数据库之间的映射。

持久对象可以根据映射文件生成，然后编写业务逻辑类。

这些JavaBean实现了具体的业务逻辑，也封装了对Hibernate的访问。

Hiberante利用数据库以及其他一些配置文件如hibernate.properties，XMLMapping等，为应用程序提供数