新型停车场智能化管理系统设计方案.docx
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新型停车场智能化管理系统设计方案
新型停车场智能化管理系统设计方案
一，课程设计目的、意义：
随着经济的增长及城市化进程的加快，小汽车进入家庭，私人拥有量越来
越多。
又由于国家对发展家用汽车给予政策上的支持，使得民用小客车产量迅
速增长。
随着车辆的增长，实有的停车泊位越来越不能满足停车需求，车辆的
任意停放给交通的安全和畅通带来了很大的影响，也给交通控制工作带来了很
多不便，因此，停车控制开始受到人们的重视。
所以，汽车停车场的数量将随
之增加，规模不断扩大，这给各停车场的车辆管理提出了新的挑战，停车场的
自动化管理系统或智能化管理系统的停车场很少，这类管理系统产品也很少。
为使停车场安全、快捷运转，必须配备一套综合收费及管理的软件系统。
而现
代化停车场系统的投资与管理不但是一种社会公益活动，也是一种低投入，高
回报的商业行为。
二，设计题方案比较、论证；
设计方案严格按照数据库的设计流程：
1，需求分析（应用领域的调查分析）
a第一阶段对业务流程和数据流程的调查，需求应符合实际工作业务需求，构
建系统的功能模块，并给出子模块功能的需要描述。
b第二阶段正确的绘制本系统的数据流图，包括系统总体数据流图及各分系统
或子模块数据流图
c结合数据流图给出数据字典。
2,概念结构设计：
将数据流图转化为分ER图，最后合并成整体的ER图
3,逻辑结构设计：
aER图向关系模型转换；b数据模型优化；c设计用户子模式
4，物理结构设计：
根据优化后的关系设计模式设计数据库表
5,对在整个设计中的功能给出AQL语句的相应描述，要求优化查询，至少包括
以下3个方面的容：
a数据定义b数据查询c数据更新
三，具体过程，配图；
1，系统功能需求分析
一个典型的停车场管理信息系统需要包括车辆进出管理及收费功能、停车
场车位及车主信息查询功能和系统设置及管理功能。
1.1停车场车位划分
首先将停车场划分为固定车位和自由车位两部分。
固定车位又可以称为专
用车位或部车位，它的特点是使用者固定，交费采用包月制或包年制，平时进出停车场时不再交费。
对于固定车位的车辆，系统有着详细的信息记录，包括
车辆信息和车主信息。
自由车位又可以称为公用车位或公共车位，它的特点是使用者不固定，针对临时性散客服务，车辆每次出停车场时，根据停车时间和
停车费率交纳停车费用。
固定车位的车辆总是停放在自己的车位上，而不停放
在自由车位上。
不同类型停车场的固定车位和自由车位数目比例是不同的，比
如商场、车站、机场类停车场的自由车位数目相对较多，而住宅小区、单位自
用类停车场的固定车位数目相对较多。
停车场的固定车位和自由车位数目一般
情况下是固定不变的，但有时根据停车场规划改变也需要调整，系统可以在系
统管理功能里对这两类车位的数目进行设定和修改。
1.2车辆进出管理及收费功能
车辆进入停车场时，系统记录车辆的车牌和进入时间。
车辆离开停车场时，
根据车辆车牌判断是否为固定车位车辆，如果为固定车位车辆则不收费，只记
录车辆离开停车场时间；如果为自由车位车辆则根据进入时间和离开时间计算
出停车费用进行收取。
所有进出停车场的信息（包括车牌、进入时间、离开时
间、停车费用）都记入一个进出记录表以备查询和统计使用。
1.3停车场信息查询功能
系统的查询功能可以查询包括自由车位空闲数目、自由车位停车情况、固
定车位使用情况、固定车位车主信息、自由车位使用率等多种信息。
将自由车
位空闲数目或自由车位使用率显示在停车场入口处，可以提示即将进入停车场
的车主；如果自由车位已满，更可以给出指示，并不允许继续进行车辆进入自
由车位停车场的操作。
1.4系统管理功能
系统的管理功能可以查看一定时间总收取费用情况，也可以查看一定时间
的详细收费情况，可以查看所有车辆进出停车场的记录，也可以查询指定车辆
（包括固定车位车辆与自由车位车辆）所有进出停车场的记录，可以设定和修
改固定车位和自由车位数目以及停车费用的费率，而且可以做系统初始化的工
作。
2，系统设计及实现
1.1系统功能模块设计
根据系统的需求分析，将系统设计的功能分为三大模块：
车辆进出管理模
块、信息查询模块和系统管理模块。
其中车辆进出管理模块包括进入停车场和
离开停车场费用结算，信息查询模块包括自由车位空闲数目指示、固定车位停
车情况查询、固定车位车主信息查询、自由车位停车情况查询，系统管理模块
包括总收取费用显示、停车费率设定及修改、详细收费情况查询、指定车辆进
出记录查询、系统初始化功能。
1.2安全性与完整性要求
安全性要求：
系统应设置访问用户的标识以鉴别是否是合法用户，并要求合法用户设置其密
码，保证
用户身份不被盗用；
b、系统应对不同的数据设置不同的访问级别，限制访问用户可查询和处理数据
的类别和容；
c、系统应对不同用户设置不同的权限，区分不同的用户。
完整性要求
是指数据库中数据的正确性和相容性。
数据库完整性由各种各样的完整性约束
来保证，因此可以说数据库完整性设计就是数据库完整性约束的设计。
数据库
完整性约束可以通过DBMSE应用程序来实现，基于DBMS勺完整性约束作为模
式的一部分存入数据库中。
通过DBM软现的数据库完整性按照数据库设计步骤
进行设计，而由应用软件实现的数据库完整性则纳入应用软件设计（本文主要
讨论前者）。
数据库完整性对于数据库应用系统非常关键，其作用主要体现在以
下几个方面：
1．数据库完整性约束能够防止合法用户使用数据库时向数据库中添加不合
语义的数据。
2.利用基于DBMS勺完整性控制机制来实现业务规则，易于定义，容易理
解，而且可以降低应用程序的复杂性，提高应用程序的运行效率。
同时，基于
DBMS勺完整性控制机制是集中管理的，因此比应用程序更容易实现数据库的完
整性。
3．合理的数据库完整性设计，能够同时兼顾数据库的完整性和系统的效能。
比如装载大量数据时,只要在装载之前临时使基于DBMS勺数据库完整性约束失
效，此后再使其生效，就能保证既不影响数据装载的效率又能保证数据库的完
整性。
4．在应用软件的功能测试中，完善的数据库完整性有助于尽早发现应用软
件的错误。
数据库完整性约束可分为6类：
列级静态约束、元组级静态约束、关系级
静态约束、列级动态约束、元组级动态约束、关系级动态约束。
动态约束通常
由应用软件来实现。
不同DBMS：
持的数据库完整性基本相同
2.3流程图
a分流程图
车辆进出管理
进入停车场费用结算
离开停车场费用结算
1
1
1
自由车位空闲数目
周定车位停车情况查询
固定车位车主信息查询
自由车位停车情况查询
信息查询
系统初始化功能
制定车辆进出记录查询
详细收费情况查询
停车费率设定及修改
收取费用显示
系统初始化功能
制定车辆进出记录查询
详细收费情况查询
停车费率设定及修改
收取费用显示
B总流程图
2.4业务流程图
数据流图：
简称DFD就是采用图形方式来表达系统的逻辑功能、数据在系统部的逻辑流向和逻辑变换过程，是结构化系统分析方法的主要表达工
具及用于表示软件模型的一种图示方法。
数据流图的基本符号的意思：
1.矩形表示数据的外部实体；
2.圆角的矩形表示变换数据的处理逻辑；
3.少右面的边矩形表示数据的存储；
4.箭头表示数据流。
数据流程图中有以下几种主要元素：
数据流：
数据流是数据在系统传播的路径，因此由一组成分固定的数据
组成。
如订票单由旅客、年龄、单位、号、日期、目的地等数据项组成。
由于数据流是流动中的数据，所以必须有流向，除了与数据存储之间的数据流
不用命名外，数据流应该用名词或名词短语命名。
数据源（终点）：
代表系统之外的实体，可以是人、物或其他软件系统对数据的加工（处理）：
加工是对数据进行处理的单元，它接收一定的数据输入，对其进行处理，并产生输出。
数据存储：
表示信息的静态存储，可以代表文件、文件的一部分、数据库的元素等。
固定车位业务流程图:
自由车数据流程图:
2.5数据字典
A数据项
系统建立三个基本数据库（表）：
固定车位表、自由车位表和进出记录表，分别
存放固定车位车辆及车主信息、自由车位停车信息和所有车辆进出记录信息。
下面列出了各表的结构。
表1固定车位表结构
字段名
宽度（字
节）
车位编号
数值型
3
车牌
字符型
12
车辆颜色
字符型
6
车主
字符型
10
联系
字符型
12
联系地址
字符型
20
车辆照片
通用型
4
是否在位
逻辑型
1
进入时间
日期时间
型
8
离开时间
日期时间
型
8
表2自由车位表结构
，段名
宽度（字
节）
“牌
字符型
12
j入时间
日期时间型f
字段名
宽度（字
节）
车牌
字符型
12
进入时间
日期时间
型
8
离开时间
日期时间
型
8
停布费用
数值型
6
免费车辆
逻辑型
1
字段名
宽度（字节）
工作号
字符型
12
字符型
10
管理车号
字符型
12
B数据结构
数据结构1=｛固定车，组成｛车位编号，车辆颜色，车主，车辆照片，车牌编号｝｝
数据结构2=｛固定车位，组成｛是否在位，车位号，进入时间，离开时间｝｝
数据结构3=｛自由车，组成｛车牌号，进入时间｝｝
数据结构4=｛固定车车主信息，组成｛，年龄，地址，车牌号，联系方式｝｝
数据结构5=｛自由车位，组成｛车牌，进入时间，收费标准，状态｝｝
数据结构6={自由车位进出记录，组成{进入时间，离开时间，停车费用，免费
车辆}}
数据结构7={管理员，组成{工作号，，管理车位}}
C数据流
数据流1={固定车进入停车场，固定车位，固定车，固定车主，组成{数据结构
1，数据结构2，数据结构4}}
数据流2={自由车进入停车场，自由车，自由车位，自由车位进出记录，组成{数
据结构3，数据结构5，数据结构6}}
数据流3={管理员管理，管理员，组成{数据结构7}}
3，概念结构设计
设计E-R图：
E-R图也即实体-联系图（EntityRelationshipDiagram），提供了表示实体
型、属性和联系的方法，用来描述现实世界的概念模型。
构成E-R图的基本要素是实体型、属性和联系，其表示方法为：
实体型（Entity）：
用矩形表示，矩形框写明实体名；比如学生三丰、学生
寻欢都是实体。
如果是弱实体的话，在矩形外面再套实线矩形。
属性（Attribute）：
用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来；
比如学生的、学号、性别、都是属性。
如果是多值属性的话，再椭圆形外面再
套实线椭圆。
如果是派生属性则用虚线椭圆表示。
联系（Relationship）：
用菱形表示，菱形框写明联系名，并用无向边分别
与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（
1:
1，1:
n或m:
n）。
比如老师给学生授课存在授课关系，学生选课存在选课关系。
如果是弱实体的
联系则在菱形外面再套菱形。
得到以上数据项和数据结构以后，就可以设计出实际的数据库实体，以及
他们之间的关系，为后边的数据库逻辑结构设计打基础。
这些实体包括各种具
体信息，通过相互之间的作用形成数据的流动。
此课程设计选题管理系统包含
以下实体：
固定车，固定车位，固定车车主，自由车位，自由车，进出记录，
管理员
3.1分ER图
车位编
车辆照片
联系方式
姓名
地址
固定车
固定车主
收费标准
固定车位
免费车辆
停车费用
3.2总ER图
车位号
固定车位
是否在位
车辆照片
管理
管理车位
姓名
工作号
固定车主
姓名
地址
进入时间
收费标准
说明：
固定车与固定车主为1：
1
固定车与固定车位为1：
1
固定车位与管理员为n:
1
自由车位与管理员为n:
1
进出记录与自由车位为1：
1
管理员与进出记录为1：
m
4.1E-R图向关系模式转换
关系实际上就是关系模式在某一时刻的状态或容。
也就是说，关系模式是
型，关系是它的值。
关系模式是静态的、稳定的，而关系是动态的、随时间不断变化的，因为关系操作在不断地更新着数据库中的数据。
但在实际当中，常常把关系模式和关系统称为关系，读者可以从上下文中加以区别。
关系模式可以形式化地表示为：
R（U,D,domyF）
R关系名，U组成该关系的属性名集合，D属性组U中属性所来自的域,dom属性向域的映象集合，F属性间的数据依赖关系集合。
最多
固定车（车牌号颜色车辆照片）
固定车位（车位号状态）
固定车主（年龄地址联系方式）
自由车位（车牌状态收费标准）
进出记录（进入时间离开时间停车费用免费车辆）
管理员（工作号管理车位）
管理（工作号车位号）
记载（车牌讲入时间离开时间停车费用免费车辆）
管辖（车牌工作号）
记录（工作号进入时间离开时间停车费用免费车辆）
最少
固定车（车牌号颜色车辆照片）
固定车位（车位号状态）
固定车主（年龄地址联系方式工作号）
自由车位（至曳状态收费标准工件号）
进出记录（进入时间离开时间停车费用免费车辆工作号）管理员（工作号管理车位）
记载（车牌进入时间离开时间停车费用免费车辆）
4.2数据模型优化
1、确定数据依赖
2、对于各个关系模式之间的数据依赖进行极小化处理，消除冗余的联系
冗余数据和冗余联系容易破坏数据为的完整性，给数据库维护增加困难，应
当予以消除。
经过规化理论得出，原关系模式之间的数据依赖已经达到极小化，没有冗余的联系，消除冗余的E-R图称为基本E-R图
3、按照数据依赖的理论对关系模式逐一进行分析，考察是否存在部分函数依赖，传递函数依赖，多值依赖等，确定各关系模式分别属于第几式。
4、按照需求分析阶段得到的处理要求，分析对于这样的应用环境这些模式是否合适，确定是否要对某些模式进行合并或分解。
根据需求分析阶段系统的功能分析，这样的应用环境，这些模式可以完成包括消费者信息管理，预订信息管理，成本核算管理，审查工作，库存管理这些模块的要求，分析结果中可在设计用户子模式中对不同级别的用户定义不同的viewo
4.3优化后的关系模式
固定车（车牌号颜色车辆照片）
固定车位（车位号状态）
固定车主（年龄地址联系方式…工作号）
自由车位（至场状态收费标准工作号）
进出记录（讲入时间离开时间停车费用免费车辆工作号）管理员（工作号管理车位）
记载（车牌进入时间离开时间停车费用免费车辆）
4.4设计数据库表
数据名
数据类型
长度
允许空
固定布车牌
int
20
否
固定车进入时间
datetime
20
否
固定布车位编号
int
20
否
固定布主
char
20
否
年龄
Int
20
否
地址
char
20
否
联系方式
char
20
否
管理员管理车位号
int
20
否
char
20
否
工作证号
int
20
否
自由车位上牌号
int
20
否
自由车位进入时间
datetime
20
否
离开时间
datetime
20
否
停;车费用
datetime
20
是
4.5设计用户子模式
关系模式题库（固定车，固定车位，固定车车主信息，自由车位，进出记录,管理员信息）
为固定车建立模式
题库1（固定车，车牌编号，车位编号，车主，年龄，地址，联系方式）
为自由车建立模式
题库2（自由车位编号，进入时间，离开时间，费用）
为管理员建立模式
题库3（管理员，工作号，管理车位）
为固定车建立视图
createviewvehicle_fixation
as
selectfixednumberplate,fixednumberplace,nameofvehicle’master,
age,address,contactway
fromfixation;
为自由车位建立视图
createviewvehicle_freedomplace
as
selectfreenumberplace,ingoingtime,leavetime,expenses
fromfreedom;
为自由车建立视图
createviewvehicle_freedom
as
selectfreenumberplace,ingoingtime,fromfreedom
为管理员建立视图
Createviewadministrators
As
Selectemployee'scardnumber,name,age,manageplace;
5，物理结构设计
创建固定车信息表格vehicle_fixation
createtablevehicle_fixation
（
fixednumberplateint（20）primarykey,
entertimechar（20）
fixednumberplacechar（20）,notnull,
nameofvehicle’masterchar（20）,notnull
colorchar（20）,notnull
entertimechar（20）
创建固定车主信息表格vehicle_master
createtablevehicle_master
namechar（20）primarykey,notnull,
agechar（20）,notnull,
addresschar（20）,notnull,
contractwaychar（20）,notnull,
创建自由车信息表格vehicle_freedom
Createtablevehiclefreedom
（
freenumberplace,char（20）,primarykey,notnull
ingoingtime,char（20）,notnull
）
创建自由车位信息表格vehicle_freedomplace
createtablevehicle_freedomplace
（
freenumberplace,char（20）,primarykey,notnull
ingoingtime,char（20）,notnull
leavetimechar（20）,notnull
expenseschar（20）
）;
创建管理员信息表格administrators
createtableadministrators
（
employee'scard,char（20）,primarykey,notnull
namechar（20）,notnull
agechar（20）,notnull
manageplace（20）,notnull）;
1.1.2定义视图
为固定车建立视图
createviewvehicle_fixation
as
selectfixednumberplate,fixednumberplace,
nameofvehicle’master,fromfixation;
为固定车主建立视图
createviewvehicle_master
as
selectname,age,address,contactway
为自由车建立视图
createviewvehicle_freedom
as
selectfreenumberplace,ingoingtime,
为自由车位建立视图
createviewvehicle_freedomplace
as
selectfreenumberplace,ingoingtime,
leavetime,expenses
fromfreedom;
为管理员建立视图
Createviewadministrators
As
Selectemployee'scardnumber,name,age,manageplace;
1.1.3索引定义
固定车信息表按车牌号升序建唯一索引
Createuniqueindexonvehicle_fixation（fixednumberplate）;
固定车车主信息表按拼音第一个字母升序建唯一索引
Createuniqueindexonvehicle_master（firstletterofname
自由车车位表按车牌号升序建立唯一索引
Createuniqueindexonvehicle_freedomplace（freenumberplate）
自由车车位表按车牌号升序建立唯一索引
Createuniqueindexonvehicle_freedom（freenumberplate）
管理员信息按拼音第一个字母升序建唯一索引
Createuniqueindexonadministrators（firstletterofname
5.3数据查询
查询全体固定车辆的车牌号
Selectnumberplate
fromvehicle_fixation
查询全体固定车辆的颜色
Selectcolor
fromvehicle_fixation
查询全体固定车辆的车主
Selectnameofvehicle’master
fromvehicle_fixation
查询全体固定车辆的车位编号
Selectfixednumberplace
fromvehiclefixation
查询全体固定车车主的年龄
Selectageofvehicle’masterfromvehicle’master
查询全体固定车车主的联系方式
Selectcontractwayfromvehicle’master
查询全体固定车车主的地址
Selectaddressfromvehicle’master
查询全体固定车位的车位号
Selectfixednumberplacefromfixedplace
查询全体固定车位的进入时间
Selectingoingtime
fromfixedplace
查询全体固定车位的离开时间
Selectleavetime
Fromfixedplace
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