模型数据库管理系统计算机软件开发设计方案1.docx
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模型数据库管理系统计算机软件开发设计方案1
模型数据库管理系统
计算机软件开发项目
投标文件
（技术部分）
招标编号：
项目名称：
模型数据库管理系统计算机软件开发项目
投标人：
公司
法定代表人
或其委托代理人：
日期：
2012年9月27日
1综合说明
1.1引言
为了城市的可持续发展，在城市快速发展过程中的任何时候都会有许多交通规划项目，然而由于城市交通问题的复杂性，项目实施过程中需要分析处理大量的数据。
大量的数据需求就意味着数据库系统的重要性，不幸的是由于各种各样的原因，现状的交通规划与分析软件并不具备一个统一管理的数据库。
传统数据库的数据组织可以实现对各种属性数据的统计分析，但整个模型数据的呈现形式也不够直观。
地理信息系统具有对空间数据存储、管理、分析和表示的强大功能，建立一个基于GIS的模型数据库系统可以使城市交通规划工作取得事半功倍的效果。
1.2目的意义
1）通过该系统的建设可以大大减少专业技术人员的原始数据或中间数据的处理工作，节省时间，提高工作效率；
2）也可以通过数据库管理系统的建设，规范所内交通模型基础数据的存储、管理和使用；
3）通过模型数据库平台的建设，可以为我所更好的服务委里指派研究和咨询任务，提供一个先进的一体化基础数据提供、方案测试的集成环境；
4）通过该系统的建设，也将为甲方的综合交通信息平台提供完整的数据共享和应用开发接口，实现院内数据互通互联。
1.3总体原则
1.3.1先进性
在保证整个系统功能和性能的前提下，最大限度地应用国内外的最新产品和采用成熟、可继承、具备广阔发展前景的先进技术。
1.3.2实用性和完备性
系统应体现实用性，功能齐全完备，能与业务和日常管理紧密结合，能够最大限度地满足实际工作要求。
系统应易于操作、易于更新、易于管理，界面友好，数据组织灵活，能满足各层次用户的使用要求。
1.3.3标准化和通用性
系统设计应符合应用地理信息系统的基本要求，强调标准化、规范化和统一化，保证数据格式的标准化、数据编码的标准化、数据规范的标准化。
1.3.4可扩展性和可维护性
在系统设计和实施时，应充分考虑到为将来的系统扩展留有余地，能够最大限度地保护前期的投资，保证系统在今后一定时期的适用性。
1.3.5安全性、兼容性和稳定性
系统应具备有效、可靠的安全机制，确保数据与应用的安全。
系统的硬软件、编码体系、各功能模块要有可扩充的余地，并保证具有相当的兼容性和稳定性。
1.4项目总体目标
综合应用GIS现实技术、数据库技术、通信技术等先进的信息技术手段，遵循实用方便、先进灵活、安全可靠以及高可扩展的原则，实现对上海交通模型数据的集中统一管理与服务，直观的展示上海交通规划模型数据，达到及时准确地为上海城市交通规划、建设和管理提供全面、高质量服务的目的。
1.5数据范围分析
图1.5.1数据范围的分析图
2系统方案设计
2.1总体设计方案
2.1.1总体技术路线
2.1.1.1软件平台选取
本系统建设涉及的基础软件平台包括地理信息系统平台（二维GIS平台）、应用开发平台、数据库平台。
2.1.1.1.1二维平台
二维平台的选取，主要基于以下两个原因：
基于项目背景：
甲方一、二期系统均采用ArcGIS开发，已经开发了一系列业务模块，并且一直在持续稳定运行中使用；
基于需求分析：
甲方已采购ArcGIS一套产品，并且需要多种数据交换方式，而ArcGIS的数据处理交换模块已非常成熟。
综合以上两个原因，该系统选择ArcGIS作为二维开发平台。
ArcGIS是ESRI在全面整合了GIS与数据库、软件工程、人工智能、网络技术及其它多方面的计算机主流技术之后，成功地推出了代表GIS最高技术水平的全系列GIS产品。
ArcGIS是一个全面的，可伸缩的GIS平台，为用户构建一个完善的GIS系统提供完整的解决方案。
ArcGIS的基本体系能够让用户在任何需要的地方部署GIS功能和业务逻辑，无论是在桌面、服务器、网络。
2.1.1.1.2开发平台
应用采用C#.NET2010；
2.1.1.1.3数据库平台
数据库平台的选取主要依据于数据库稳定性、甲方软件现状，该系统采用Oracle10g数据库作为数据管理平台，以满足系统数据量大、对数据库平台的性能、响应时间以及数据的安全性等要求。
为达到Oracle与ArcGIS产品的最佳协作效果，选用Oracle10g。
2.1.2系统体系结构
目前，在数据访问模式上客户机/服务器（C/S）模式。
C/S具有强大的数据操纵和事务处理能力，以及数据的安全性和完整性约束。
与组件服务器和数据库服务器处于同一局域网之内或通过专线相连，实现需求中所有功能模块，是一个较为完备的系统。
2.1.3系统安全设计
2.1.3.1数据中心安全设计
采用具有国际安全性认证的Oracle数据库；
数据库的运维由专职部门专职人员完成，对于数据库超级用户由专职人员管理掌控，避免出现特权用户口令流失，对系统安全造成威胁或潜在危险；
对系统用户进行严格控制，只允许授权给系统应用服务管理员和特定数据库管理员，避免口令流失，对系统数据安全造成威胁或潜在危险；
对数据库进行定期和不定期完整镜像备份；
对各个阶段的数据都可以分别进行交互备份。
2.1.3.2应用系统安全
应用服务的数据库配置用户及口令采用加密方式管理；
客户端与应用服务的连接具有安全校验机制；
提供灵活、方便的系统权限设置，不同的用户具备不同的资源访问能力。
2.1.3.3系统访问安全设计
在客户端/服务器应用模式（Client/Server）下，GIS系统基于个人用户名、口令的IN/OUT信息管理方式，结合数据库内部安全机制，配置多层次、多级信息加密的数据安全结构。
通过非常严谨有效的安全策略，可以避免数据被恶意破坏或者盗用。
2.1.3.4权限控制设计
系统采用与组织机构管理相结合的安全管理功能，采用了基于用户名/密码的身份认证方式和基于角色的访问控制机制来解决安全管理问题。
其基本的安全管理原则是：
以责定岗、以岗定人。
也可以根据中心的实际情况，参照有关信息安全管理的有关规定，将系统权限管理与中心内整体信息安全管理整合。
具体权限管理模型如下：
可以为用户分配有权查看的图层、有权使用的功能、有权使用的配置等。
2.1.3.5日志管理设计
系统在正常运行中自动创建系统数据管理日志，日志中记录用户登录时间、、登陆机器IP、数据访问操作记录，通过检查系统数据管理日志可以有助于跟踪登录用户的操作。
2.1.3.6数据安全设计
2.1.3.6.1数据备份与恢复
为了更好的保护数据，系统正式运行前，应该制定详细的数据备份制度与计划。
数据备份
数据备份包括数据库定期和交互完整镜像备份两种方式：
1）定期备份：
系统管理员可以设置备份周期（如，一周、一月），数据就会自动按照该周期进行定期完整备份数据库；
2）交互备份：
数据库管理员可以随时对数据库进行完整备份数据库。
数据恢复
利用备份将数据库系统恢复到备份相应时间点的副本。
2.1.3.6.2数据完整性设计
GIS系统使用严格的数据校验机制实现数据完整性管理，对提交到系统的数据进行严格的完整性控制。
3数据库建设方案
3.1设计原则
模型数据库管理系统作为交通信息化的一个重要组成部分，其数据体系的设计必须在交通信息化的数据基础设施总体框架下进行，其设计原则主要在于：
●数据库针对不同的服务对象进行构建，针对领导管理层、业务处理、个人浏览等不同层次的使用，构建多层次、多维的数据库。
●空间信息描述的统一性和独立性，特别注意解决多义性问题，要保证不同图层相同弧段具有相同地理坐标，不同地物在不同图层具有不同属性信息，各种数据通过一致坐标能够互相叠加和套合。
●考虑到数据的保密性，以及信息资源的价值，数据管理尽可能集中管理。
●在数据尽可能集中管理的同时，考虑到网络流量和网络速度，要适当考虑数据分布。
3.2设计方案
本项目的实施要点和核心工作之一是数据库的建设和数据共享、更新机制的建立，从而支持交通规划工作。
3.2.1数据存储管理
空间数据具有多源、多尺度、海量和属性丰富的特点，数据类型包括矢量数据、遥感影像数据、DEM数据等数据。
每种数据类型具有多种比例尺尺度和多时间尺度特点。
采用独特的数据存储、调度技术将上述不同尺度、不同类型的基础空间数据实行一体化存储、管理和调度，其要点如下：
系统将数据管理功能独立成数据管理功能层，实现了空间数据存取的设备无关性和位置无关性；
属性数据采用数据库存储，以满足属性数据丰富多样性、维护更新频繁等管理特点需要，属性数据与空间数据通过关键词进行关联，以达到功能、管理的相对独立性；
二维矢量数据采用ArcGIS空间数据引擎进行存储，以满足矢量分析和查询需要。
3.2.2数据库总体结构
该项目涉及多方面的复杂数据，除交通规划模型的数据之外，还包括各种基础数据。
只有有效组织和管理这些数据，使得它们能够构成一个整体来相互补充和参照，才能充分发挥数据的作用，便于存储、查询、更新和辅助决策。
3.3数据要素表存储
ArcSDE数据要素表存储在Oracle的过程通常按以下几个步骤：
●安装Oracle并创建数据库用户；
●安装ArcSDEForOracle；
●创建ArcSDE各数据集、要素类和表；
●加载相应的要素类数据。
ArcSDE数据加载可以直接利用ArcCatalog的数据加载功能加载各个要素类数据内容。
通过ArcSDE将海量数据存在于Oracle数据库，然后通过空间引擎ArcSDE将数据在ArcMap环境下集成组织。
4软件功能设计方案
4.1基础辅助决策子系统
4.1.1图形操作
●放大
●缩小
●漫游
●全图显示
●前一视图
●后一视图
●属性查询
4.1.2查询统计
●缓冲区查询
●框选查询
4.1.3辅助工具
●距离量算
●面积量算
●绘图工具
4.1.4空间定位
系统提供多种空间定位方式，如按坐标定位（单点和双点定位）、按地名定位、按图幅号定位等，方便用户快速浏览数据。
4.1.5设置
●图层显示顺序
●显示比例尺
●绘图设置
4.2基础数据管理子系统
4.2.1数据导入
实现交通各类数据、规划用地、统计局人口岗位、模型推算人口岗位等用户数据的快捷导入。
可以实现单个数据文件和多个批量数据文件或者文件夹的导入。
图4.2.1数据文件的导入
4.2.2数据导出
实现交通各类数据、规划用地、统计局人口岗位、模型推算人口岗位等用户数据的多种通用数据格式的导出，如excel、acess格式等。
图4.2.2用户数据的导出
4.2.3数据添加
实现交通各类数据、规划用地、统计局人口岗位、模型推算人口岗位等用户数据新信息的追加操作，用户很方便的通过界面操作把数据保存到后台数据库中。
图4.2.3用户数据信息的添加
4.2.4数据更新
可以按照一定条件设置，对库存中的交通各类数据、规划用地、统计局人口岗位、模型推算人口岗位等用户数据进行更新，更新操作可以包括局部更新和整体更新。
4.2.5数据查询
用户按照查询条件，对交通各类数据、规划用地、统计局人口岗位、模型推算人口岗位等用户数据进行查询，可以包括关键字、组合、分类、自定义等多种查询方式。
图4.2.5.1根据各种查询条件查询用户数据的窗口
图4.2.5.2数据的查询结果
4.2.6数据统计
用户按照查询条件，对交通各类数据、规划用地、统计局人口岗位、模型推算人口岗位等用户数据进行灵活查询，包括对不同时间段某个指标的求和、平均等统计信息进行横向比较，也可以对多个指标的同一个时间段进行求和、平均等统计信息进行纵向比较。
统计结果可以以多种形式展示，统计表、二维统计图、三维立体统计图等。
表4.2.6.1交通工具的统计信息展示——统计表
图4.2.6.1道路某种指标的统计信息展示——二维统计图
图4.2.6.2某统计信息的展示——三维立体统计图
4.2.7数据报表
对交通各类数据、规划用地、统计局人口岗位、模型推算人口岗位等用户数据，系统默认集中常用报表制作格式，用户方便的进行制作输出，同时，用户可以自定义进行报表组合制作输出。
表4.2.7.1规划用地的数据报表
4.3模型数据管理子系统
4.3.1路网数据导入
为实现该软件兼容Transcad、Emme等模型运算软件数据的目的，要具有导入Transcad、Emme等软件数据的接口，主要是包含相应的路网数据。
图4.3.1.1路网数据的导入
4.3.2路网数据导出
为实现该软件的的数据能够进入到Transcad、Emme等模型运算软件中的目的，需要该软件具有把相应的数据导入到Transcad、Emme等模型运算软件中的功能接口。
4.3.3模型数据查询
用户可以对模型结果数据进行灵活查询查询，结果以数据表格和地图对象高亮的形式筛选展示。
4.3.4模型数据统计
用户可以对模型结果数据进行灵活统计，可以按照模型的类型和区域，展示结果可以以表格和专题图的方式展现。
图4.3.4.1模型数据统计结果展示——专题图
4.3.5模型数据展示
模型数据成果的展示形式可以通过常规数据表格一击转化为GIS专题图的方式进行展示。
图4.3.5.1模型数据展示-GIS专题图
4.3.6模型数据输出
可以实现模型数据的输出，包括二维表格数据的输出和图形数据的输出。
5工期计划
5.1实施内容及安排
5.1.1项目实施组织职责
甲乙双方有效地加强各方面的沟通和协作，组织协调、总体规划、质量监督。
甲乙双方有力地控制项目实施进度，参与调研、实施过程，机动安排和调整。
甲方要给予项目足够的重视，并积极的推动项目的工作开展。
项目延期，甲乙双方必须及时更改计划，并以正式书面文件记载。
乙方适时地调度各方面的资源，详细分析用户需求，确定切实、可行的建设目标。
甲方尽最大可能地支持、配合乙方工作，协调各系统开发商之间的接口工作，组织合适的项目组。
乙方尽最大可能保证项目的实施，提供具有先进性和适用性的设计方案，合理有效地利用用户资源，确保项目建设成功。
5.1.2项目协调小组
协调小组由甲乙双方人员组成：
项目的高层管理
制订商业目标、安排人员、控制进度、风险等重大决策
项目监控
项目实施的协调
解决项目实施中所出现的问题
5.1.3项目协调项目经理
甲乙双方各指定一名项目经理，且项目经理不应发生变更，如哪一方有变更必须以正式的书面文件通知对方，项目经理完成以下任务：
计划项目实施
建立项目实施队伍
掌握项目的每个实施过程
定时汇报项目进度报告
风险管理
项目变化的管理
按计划执行项目
项目交接的管理
5.1.4系统实施组
系统开发是由下列各组组成：
1）软件工程组
软件开发
软件客户化/移植
软件安装调试
软件运行维护
2）系统软件测试组
系统软件测试案例设计
系统软件测试实施
系统软件品质保证
系统软件运行情况反馈
3）培训组
系统软件安装、维护培训
服务器软件部署培训
系统软件使用培训
5.1.5需求设计组
提供确定和详细的业务需求
管理对业务需求的任何修改
提供需求的分析设计
完成系统的架构设计
管理系统的设计修改
与测试组一起制定系统软件的验收测试计划
5.2实施流程
遵循软件工程管理的模式，以CMMI来指导项目的实施。
工程的实施流程如下：
售前技术咨询服务、现场调研确定客户需求。
合同签订，双方成立项目组，并确立分工关系、制定实施计划。
以技术建议书为根据，现场调研确定软件需求，提交相关文档《软件需求说明书》，并经客户确认。
开发人员根据《软件需求说明书》进行系统设计（包括软件、数据库等设计）、开发，客户根据《软件需求说明书》进行数据准备，包含地图信息、客户信息等数据收集和根据需求进行数据的统一编码形成数据字典、数据整理两个方面的工作。
开发完毕后，实施人员按合同要求到现场安装调试并培训相关人员，进行系统试运行，任务完成后由客户确认。
试运行结束后，工程验收，完成文档资料的整合和提交。
验收通过后，项目进入维护阶段。
5.3进度计划表
阶段
编号
项目阶段
时间安排
阶段一：
系统设计
1
需求分析
系统设计
2012.10.8-2012.10.26
2
阶段二：
系统开发
3
数据仓库构建
2012.10.29-2012.12.21
4
系统开发与测试
2012.10.29-2012.12.21
5
系统集成测试
2012.12.24-2013.1.10
6
环境搭建、平台部署
2013.1.12-2013.1.20
7
用户操作说明书编写、用户培训
2013.1.20-2013.2.10
8
系统上线试运行
2013.2.14-2013.3.10
阶段三：
系统验收
9
项目验收
2013.3.20
表5.3.1项目进度计划表
6调试、运行方案
6.1调试、运行目的
系统调试提高软件测试工作的水平和效率，保障送测系统质量，找出其中的错误，以便更好的改善系统的运行环境，从而保证整个系统的正常运行。
6.2调试编制依据
《软件工程标准规范》
6.3调试条件
1、系统功能点开发完成；
2、数据库建设完成；
3、系统成功集成、运行；
4、系统硬件环境、网络环境搭建完成。
6.4调试主要内容
系统硬件：
1、系统网络测试；
2、服务器压力测试；
3、客户端压力、部署测试。
系统软件：
1、系统功能点测试；
2、系统性能和响应速度。
6.5调试流程
角色
职责、任务
调试管理
针对系统测试目标，制定测试需求、测试策略；管理资源分配、人员角色和测试进度；检查测试用例执行情况及bug的确认及处理；评估系统测试质量和测试效果，给出是否通过测试的建议；制定测试总结报告。
调试设计
根据系统测试计划设计测试用例，为不同的需求选择测试类型和方法，确定测试步骤、测试场景、测试代码、测试数据和预期结果。
应用工具录制测试脚本，以及开发数据驱脚本。
调试执行
执行系统测试用例，记录测试执行的过程和结果。
分析测试记录，如果发现与预期结果不同，确定并重现缺陷，给出缺陷记录报告。
调试审核
参与测试用例评审，评审测试人员编写的测试用例是否符合测试需求；
测试配合及培训
配合测试人员审核、修改缺陷，并针对业务需求和项目背景进行必要的培训工作
表6.5.1调试流程
7质量保证措施
7.1质量管理目的
满足用户要求，规范自身行为，达到供需双方共同获益的效果。
7.2质量管理要点
7.2.1质量体系文件
质量体系文件的三个层次：
质量手册：
描述质量方针，是本项目质量管理的纲领性文件；
规程文件：
按要素制定的若干规定，是本项目质量管理的支持性文件；
操作指导书：
具体作业流程和操作指导，补充性文件。
7.2.2制定计划
综合计划——确定项目的资源要求、进度规划等内容；
质保计划——确定项目的质量要点和控制措施等内容；
配置管理计划、测试计划、验收计划、用户培训计划。
7.2.3项目评审
质保计划应设定重要的质量监控点，并在质量监控点处进行评审；
供需双方共同决定联合评审；
重要基线（解释见附录）的建立和升级要评审。
7.2.4配置管理
目的：
确保项目组成员使用最新、一致的资源，确保项目组的开发成果受到保护，增加项目的可视性；
制定配置管理计划并对配置项进行标识及跟踪；定期给出配置状态报告。
7.2.5文档管理
目的：
确保按时生成文档，保护文档这一宝贵财富；
按阶段、按角色生成项目技术文档；
文件资料员保管文件；
编号管理。
7.2.6更改控制
目的：
确保更改经过严格的程序并已通知到所有的有关人员；
更改控制的四个必须步骤：
更改申请审批——>更改实施——>更改验证——>更改传递基线的更改必须进行更改控制。
8培训方案
一个专业化的应用软件系统如果要很好地为实际生产发挥作用，除充分的需求分析、健壮的系统架构设计、优良的人性化界面设计外，还需要有良好的用户培训，以使最终用户能够娴熟地使用系统提供的功能，使系统维护人员能够以专业化的水准确保系统稳定、可靠、高效地运行。
8.1培训目标
确保系统维护人员能够对系统进行专业化的维护；
确保系统能够稳定、可靠、高效地运行；
确保甲方能够独立负责系统运行维护；
减少甲方对开发商的依赖，降低项目风险。
8.2培训对象
培训对象包括两类：
系统软件最终使用人员
甲方有关人员，主要是各应用部门的主要工作人员和系统数据收集录入人员。
培训达到使这类人员了解系统的总体结构，了解系统功能构成，能够熟练地使用系统提供的功能，掌握系统常见问题的解决办法。
系统管理与维护人员
要求能够做到正确安装系统桌面客户端软件、能解决系统运行过程中的常见问题；使系统维护人员能够深入了解系统的结构、深入了解系统采用技术、深入了解系统数据库结构、能够对系统进行高水平的维护的目的。
8.3培训内容
系统软件使用培训；
系统安装及常见问题解决办法培训；
系统总体结构及相关技术培训；
ArcGIS系列软件管理与维护培训；
服务器发布管理与维护培训；
系统数据库管理及数据库结构培训。
9验收方案
9.1验收方式
所有成果提交后，甲方组织对系统进行测试；试运行1个月内项目进行整体验收。
9.2验收步骤
我们对项目验收步骤的具体建议如下：
1）验收领导小组的成立
成立以项目办主管领导任验收领导小组组长的验收领导小组，领导小组下属。
●总协调人
●技术分组
●文档组
验收领导小组长兼总协调人，负责验收过程中各种问题的协调、组织、各种验收任务的分配及监督执行。
各技术分组包括：
●系统总体技术组——负责整个系统验收过程中涉及到的总体技术定位、把握，负责总体验收方案的制定；
●系统测试小组——负责测试技术总结、测试分析和测试文档的归档；
●系统第三方测试小组——由办公室邀请专门的相关技术部门、相关领域专家进行独立的测试、分析并给出独立、权威的第三方测试总结报告。
文档组——由项目负责人兼任组长，相关的文笔好的人员、相关业务人员和相关技术人员组成，负责验收时的文档文书工作。
2）总体验收方案制定
由验收领导小组会同乙方相关人员讨论并确定验收内容、验收实施步骤及验收总体方案的制定。
3）验收文档编制
由系统总体技术组负责验收文档目录、文档内容、文档框架的总体制定，并制定文档编写总体计划和具体的文档编写负责人。
由系统总体技术小组负责每个具体文档具体内容细节框架的制定及对文档组文档书写的指导、审查和验收工作。
各个技术分小组负责各分小组涉及文档内容的细化、技术总体方案把握及对文档组文档书写的指导、审查和验收工作。
文档组负责具体内容的文字撰写、录入、排版及装订成册。
4）系统测试与运行总结报告
由系统测试小组、系统试运行小组、系统正式运行小组负责系统测试报告、系统试运行报告、系统正式运行阶段总体报告的归档及各种性能参数的总结和分析。
由第三方测试小组提供权威的测试报告、系统各种性能参数的总结和分析报告。
5）成立验收专家组
由项目办公室邀请GIS、计算机、交通信息化、规划信息化等相关领域的知名专家组成项目验收专家组，对系统运行情况、提交的技术成果（包括文档）、应用水平等进行评价。
6）召开验收会议
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