分类号 TP311.65
UDC 004.9 学 号020789
东 南 大 学
硕 士 学 位 论 文
基于Oracle的高速公路收费系统
数据库设计及应用
研究生姓名：张岩
导师姓名：赵霁教授
申请学位级别工学硕士学科专业名称控制理论与控制工程
论文提交日期 2005年 3月论文答辩日期2005年 3 月22日 学位授予单位 东 南 大 学 学位授予日期2005年 月 日 答辩委员会主席严洪森评阅人董一敏
焦小澄
2005 年 3 月 17 日
Design and Application of Highway Toll System Database based on Oracle
A Dissertation Submitted to
Southeast University
For the Academic Degree of Master of Engineering
BY
ZHANG Yan
Supervised by
Pro. ZHAO Ji
Department of Automation Control
Southeast University
March 2005
东 南 大 学 学 位 论 文 独 创 性 声 明
本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
研究生签名：日期：
东 南 大 学 学 位 论 文 使 用 授 权 声 明
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研究生签名：导师签名：日期：
摘 要
本论文讨论了高速公路收费系统的Oracle数据库设计问题，同时也对数据保护问题进行了讨论。
论文首先介绍了课题背景、课题的研究意义以及相关的数据库理论和数据库设计方法。本论文所采用的Barker设计方法是“瀑布”方法的一种，通过策略、分析、设计、构建、文档、移植和产品七个阶段来进行数据库的设计。论文结合环胶州湾高速公路收费系统工程项目的具体要求，对上述七个阶段中的分析和设计阶段进行了详细地讨论，并且从概念信息模型、逻辑数据模型和物理数据模型三个层次进行数据库的设计，这其中又以数据库的物理设计为研究重点。物理设计由表空间规划、分区、聚簇设计、索引设计和视图几部分组成，其中索引设计是研究重点。论文详细地讨论了各种不同索引的特性、使用条件并且通过具体的数据来分析比较不同索引的使用效果。论文还对索引扫描类型、索引重建、索引的监控以及全文索引等问题进行了较为详细地讨论。
在数据库设计完成的基础上，论文接着讨论了数据保护的相关问题。数据保护系统主要由安全管理、数据存档、备份和恢复几部分组成。论文对安全管理中的数据库安全和审核、几种数据存档方法、具体使用的几种备份恢复方法进行了较为详细地分析。
论文最后对数据库设计过程中使用的null、日期时间以及LOB三种特殊类型的数据进行了讨论。
关键词：Oracle、数据库设计、索引、数据保护
I
Abstract
This article mainly discusses the database design based on Oracle and problems of data protection. It based on the theory of database design.
First, the article present background of the engineering project, meaning of research, related theory of database and method of database design. The Barker method adopted by the article is a kind of waterfall method and the database is designed by seven phases as strategy, analysis, design, construct, document, transplant and product. The article primarily dissertates the phases of analysis and design. The database is designed with Conceptual Information Model, Logical Data Model and Physical Data Model. A strong emphasis is laid on the physical design of database. The physical design is composed of tablespace layout, partition, cluster design, index design and view. In this sect index design is discussed emphatically. The article expatiates the characteristic, use condition of different indexes detailedly and effect of different indexes is compared by practical data. In this article, I also discussed the index scan type, index rebuild and index watch, which are part of index design. In addition, the article discussed the Oracle Text technology, which is used in index design.
The article discusses the related question of data protection on the basis of accomplish of database design. The data protection system is composed of security management, data archiving, backup and recovery. It discusses in detail the database security, audit, the methods of data archiving and the methods of data backup&recovery.
Finally, at the end of the article, it discusses Null, Datetime and LOB data type. This three special data type are used in the database design.
Keywords: Oracle、Database Design、Index、Data protection
II
目录
摘要.....................................................................................................................................................I A BSTRACT.................................................................................................................................................II 第一章绪论 (1)
1.1 课题背景 (1)
1.1.1 背景介绍 (1)
1.1.2 数据库设计在高速公路收费系统中的重要作用 (1)
1.1.3 数据保护在高速公路收费系统中的重要作用 (2)
1.2 本论文研究的主要内容及意义 (2)
1.2.1 本论文的工作介绍 (2)
1.2.2 本论文的研究意义 (4)
1.2.3 本论文各章节的主要内容 (5)
第二章数据库系统的基本概念和相关理论 (6)
2.1 数据库基本原理 (6)
2.1.1 数据库基本概念 (6)
2.1.2 数据库的三级体系结构 (7)
2.1.3 数据库环境 (9)
2.2 Oracle数据库基本框架与构成 (10)
2.2.1 Oracle体系结构 (10)
2.2.2 数据库组成 (12)
2.2.3 数据库完整性 (13)
第三章高速公路收费系统数据库设计方案 (15)
3.1 数据库设计方案的制定 (15)
3.1.1 任务描述 (15)
3.1.2 设计目标 (15)
3.1.3 制定工作计划 (16)
3.1.4 数据库的命名规则和标准 (17)
3.2 设计成功的数据库系统所具备的特点 (18)
3.3 数据库设计方法 (18)
第四章高速公路收费系统数据库的分析、设计与实现 (20)
4.1 策略制定 (20)
4.2 系统分析 (23)
4.3 高速公路收费系统数据库设计 (28)
4.3.1 高速公路收费系统数据库的概念设计 (28)
4.3.2 高速公路收费系统数据库的逻辑设计 (28)
4.3.3 高速公路收费系统数据库的物理设计 (33)
4.3.4 规划表空间和数据文件 (33)
4.3.4.1 划分表空间 (33)
4.3.4.2 分区的设计 (34)
4.3.4.3 聚簇的设计 (36)
4.3.5索引的设计 (38)
4.3.5.1 聚簇索引和非聚簇索引 (38)
III
4.3.5.2 B*Tree索引和位图索引 (39)
4.3.5.3 使用索引组织表 (42)
4.3.5.4 索引扫描的选择 (43)
4.3.5.5 索引的重建 (46)
4.3.5.6 评估索引的作用效果 (48)
4.3.5.7 监视索引的使用 (49)
4.3.5.8 全文索引技术的使用 (49)
4.3.6 视图设计 (54)
4.4 高速公路收费系统数据库实现 (57)
第五章数据库数据保护系统的设计与实现 (58)
5.1 数据保护方案的制定 (58)
5.2 安全管理 (58)
5.2.1 数据库安全 (58)
5.2.2 审核 (60)
5.3数据存档 (61)
5.4 备份与恢复 (62)
5.4.1 数据库的故障类型 (62)
5.4.2 备份的类型 (63)
5.4.3 备份策略 (64)
5.4.4 备份的实现 (64)
5.4.5 数据库恢复 (65)
5.5 高级复制技术 (67)
5.5.1 复制的形式 (68)
5.5.2 复制的实现 (68)
第六章数据库设计中几种数据的处理 (71)
6.1 数据库设计中null值的处理 (71)
6.2 数据库设计中日期时间类型数据的处理 (72)
6.3 数据库设计中大对象数据的处理 (75)
第七章总结与展望 (82)
7.1 课题总结 (82)
7.2 论文的不足之处 (82)
7.3 课题展望 (82)
致谢 (83)
参考文献 (84)
附录：收费系统的业务实体及属性信息 (86)
作者硕士期间发表论文 (91)
IV
第一章绪论
第一章绪论
1.1 课题背景
1.1.1 背景介绍
环胶州湾高速公路是国家"八五"计划重点建设项目。由海域段和陆域段组成，东起青岛大港8号码头，环绕胶州湾，途经四方区、李沧区、城阳区和胶州市、胶南市，西达位于黄岛区的青岛经济技术开发区。全长68公里，双向4车道，设计时速为120公里。其中，女姑山跨海大桥全长3060米，是目前中国最长的跨海大桥。环胶州湾高速公路的建成，极大地促进了胶州湾地区的经济发展。
为了对环胶州湾高速公路进行有效的管理和控制，保障高速公路的畅通，环胶州湾高速公路建设指挥部于2003年10月 开始设计开发环胶州湾高速公路电子管理系统。该系统由通讯、监控和收费三大部分组成，其中收费系统是电子管理系统的主要组成部分。系统结构如图1-1所示：
Oracle9i Oracle9i
图1-1 环胶州湾高速公路网络系统结构图
1.1.2 数据库设计在高速公路收费系统中的重要作用
Webster（韦伯斯特）字典对“设计”一词给出了如下的一些定义：
1
东南大学硕士学位论文
To prepare the preliminary plans or sketch for（准备前期的方案或草图）
To intend for a definite purpose（为确定的目标制定计划）
The combination of details or features of something constructed（细节和特征的组合）
To plan and fashion artistically or skillfully（巧妙地计划或创建）
Adaptation of means to a preconceived end（对完成预期目标的方法的修改）
Webster字典中对设计一词的每一条定义都可以用来解释数据库设计的目标和实际设计过程中将会遇到的问题。在数据库设计工作真正开始之前，需要做大量的前期准备工作以便数据库设计人员可以清晰地定义系统设计的目标。这样可以确保设计工作顺利地进行并且确保最终所设计出来的数据库模型的完整性和准确性。
在任何数据库的设计过程中都会设计许多的“细节和特征”。一旦系统的设计目标得到确认，数据库设计人员就应该研究组成该系统业务的所有“细节和特征”并且将其“巧妙地计划和创建”成数据库模型。当然这个模型在系统设计完成时可能已经经过了无数次的修改。
在大多数情况下，数据库设计人员需要在数据库设计阶段对设计步骤和任务进行修改使之更符合客户的要求。通常，设计人员会发现客户对数据库的设计要求在整个设计过程中会不断地变化，甚至会对设计提出大规模的修改意见。设计人员应该能够根据这些可能影响数据库功能的要求对设计进行及时地调整。
通过如上的分析，我们可以得出数据库设计的准确定义，即数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造最优的数据库模式，建立数据库及其应用系统，使之能够有效地存储数据。环胶州湾高速公路收费系统的数据库设计是在项目开始阶段对系统数据库进行的整体分析和规划。我们知道，数据库性能的好坏通常关系到整个系统的成败，而数据库设计的宗旨就在于获得良好的系统性能。如果一开始就没有对数据库进行精心地设计，应用程序几乎不可能有效地运行。即使应用最强大的硬件与软件，调整的最好的数据库访问代码也无法弥补拙劣的、不完善的设计所带来的缺陷。由于环胶州湾高速公路车流量极大，全线10多个收费站每天产生的数据记录达几万条，如何有效地存储这些数据是对数据库设计工作的一种挑战；同时系统还要求对一些特殊查询（例如黑名单车，白名单车，军车等）及时作出响应，因此数据库的设计的好坏就直接决定了整个系统的运作效率。
1.1.3 数据保护在高速公路收费系统中的重要作用
数据无疑是一个公司或企业最宝贵的财富，数据的保护问题也是任何一个完善的数据库系统所必需考虑的。一般说来，保护数据有两种基本的方式：第一，是防止未经授权的或恶意的用户访问数据；第二，是保证数据安全以便合法用户始终能够使用这些数据。在整个高速公路收费系统中存在收费站收费员、监控中心工作人员、系统数据统计分析人员、数据库管理员和单位领导等具有不同权限的用户，对这些用户进行合理的权限分配是数据保护所要考虑的第一个问题。另一方面，根据相关部门的规定，高速公路收费记录需要保存一年以上，另外，操作员工作日志和黑名单记录等对日后的分析统计都有着重要的作用。鉴于以上几个方面的原因，有效地保护数据也是高速公路收费系统需要考虑的重点问题。
1.2 本论文研究的主要内容及意义
1.2.1 本论文的工作介绍
环胶州湾高速公路电子管理系统由通讯、监控和收费三大部分组成。具体来说，整个系统分
2
第一章绪论
为前台收费程序、系统通讯模块、监控程序、系统管理程序、IC卡管理程序、收费站本地数据库、系统后台主数据库等部分。其中我参与了系统后台主数据库的设计工作并在此基础上参与了数据保护系统的搭建和测试工作。本论文主要分为以下两大部分：
1. 后台主数据库系统的设计
由于数据库设计本身就是一项巨大的系统工程，一般采用“瀑布方法”（waterfall method）经历策略、分析、设计、建立、测试、过渡和产品等几个阶段完成整个设计工作。考虑到时间和篇幅的限制，本论文没有对设计过程的每个方面都进行详细的讨论，而是在需求分析和数据库建模已经成功完成的基础上重点讨论设计阶段的诸多问题。在设计阶段，本数据库系统采用三层设计方法——概念设计、逻辑设计和物理设计，这其中又以物理设计为讨论重点。
首先在充分调研和分析的基础上制定了该收费系统的数据库设计方案，该方案包括任务描述、定义设计目标和制定工作计划三部分。为了设计过程中统一命名，根据高速公路系统的实际情况和设计经验制定了数据库命名规则和标准。该命名规则包括基本命名规则，数据库、用户和表空间命名规则，实体和属性、表和列、主外键和索引的命名规则以及其他数据库对象的命名规则。在策略制定阶段完成了高速公路收费系统策略ERD图和高速公路收费系统业务流程图的绘制；在系统分析阶段完成了12项业务规则的制定，在此基础上完成了高速公路收费系统数据流程图和高速公路收费系统功能结构图的绘制。在策略阶段所初步确定的几个业务实体的基础上，具体定义了26个业务实体以及实体的属性、数据类型、约束条件和主键，并在此基础上使用PowerDesigner绘制了高速公路收费系统的概念信息模型图。
在数据库的逻辑设计阶段，根据业务需求和分析情况完成了键的详细定义、完整性约束的详细定义、反向规范化以及表字段的调整，并在此基础上使用PowerDesigner绘制了高速公路收费系统的逻辑信息模型图。另外，为方便物理设计阶段索引的定义，制定了表名缩写列表。
在数据库的物理设计阶段，首先规划了表空间和数据文件，具体分成表空间划分、分区设计和聚簇设计三部分，并且分别制定了表空间划分策略、分区策略和聚簇策略。然后，进行索引的设计。为了更好的发挥索引的功能，根据实际情况和索引的设计经验制定了索引策略。由于索引的种类繁多，如B*Tree索引、位图（BitMap）索引、基于函数（function-based）的索引（简称为FBI）、反向键值（reverse key）索引、唯一性（unique）索引以及聚簇索引等，论文采用了分类讨论的方式。另外，还讨论了索引组织表（IOT）的相关问题。基于索引的调整和维护等方面的考虑，对索引扫描、索引重建、索引评估和索引监视等问题进行了详细地讨论。此外，对Oracle 的全文索引技术也进行了介绍。最后，在制定了视图设计策略的基础上，从数据统计、数据过滤、数据转换和数据库安全性四个方面讨论了视图的相关问题。物理设计阶段最后得到的是高速公路收费系统的物理设计模型。
在以上设计完成的基础上，在测试环境中构建了设计阶段后期产生的物理数据模型，进行了数据库的实现。经过测试后移植到实际应用环境，最终生成产品数据库。
将产品数据库部署于实际应用环境试运行，数据库整体表现稳定，不存在磁盘争用现象，各种查询业务的响应时间均达到用户要求，索引的维护问题则通过作业的设置按规定时间执行。各磁盘的数据增长速度在预期范围之内，收费数据的存档可以方便快捷地实现。用户要求的各种统计数据可以正常地反映在数据库外部的文本文件中。用户对数据库的整体表现满意。
2. 数据保护系统的设计
鉴于数据保护对整个系统的重要性，本数据库系统将数据保护作为数据库系统的一个独立部分进行设计。另一方面，目前的数据保护技术种类繁多，对数据的保护既有从软件角度的也有从硬件角度的。本论文没有对各种数据保护技术都进行详细的讨论而是根据本数据库系统的具体情况制定了一套数据保护策略，并对策略中的几个方面进行详细的分析讨论。
根据对高速公路收费数据库系统的具体业务需求和特点的分析，结合数据保护的两个方面，制定了该系统的数据保护方案。对数据保护的第一个方面（安全性）的要求，从操作系统、数据
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东南大学硕士学位论文
库和网络传输三个层次来确保。其中，对于数据库层次的安全问题，重点讨论了用户验证和权限管理，同时还进行了数据库审核。根据用户的要求，制定了口令规则用于管理口令验证。为方便权限管理，通过创建角色并对角色授权来实现；对数据保护的第二个方面（可用性）的要求，讨论了存档、备份和恢复三个方面。其中，存档的方式有多种，在数据库物理设计中的分区设计的基础上通过逻辑导出予以实现。这样做一方面实现了数据存档，另一方面也实现了这部分数据的备份。对于数据备份，首先制定了备份策略，然后在Oracle中实现了该策略并且通过操作系统的脚本文件自动执行。在数据恢复方面则需要根据具体情况手动实现。考虑到将来可能异地联网的情况，还讨论了Oracle的高级复制技术并且给出了具体的实现方案和程序代码。
通过该保护系统，可以实现数据保护的安全性和可用性要求，高级复制的功能也可以实现。用户对数据保护系统的表现以及高级复制的效果满意。
在讨论完以上两大部分的基础上，对该系统数据库设计过程中用到的三种特殊类型的数据的处理方法进行了讨论。其中，null值数据和日期时间类型数据，主要从使用技巧方面进行介绍和讨论，并且给出了相关的程序代码；对于大对象（LOB）数据的介绍和讨论则详细的多。在介绍了LOB的组成和操作LOB的接口的基础上，重点讨论了操纵LOB的具体方法。结合该系统的需要，讨论了SQL语句、DBMS_LOB包和Delphi的ADO组件三种方法。其中，对于Delphi的ADO组件方法又给出了两种不同的实现方式以及相应的实现程序。最后讨论了该系统中LOB数据的几种存储方式以及需要注意的几个问题。
1.2.2 本论文的研究意义
数据库技术诞生于20世纪60年代中期，距今虽然只有40年的时间，但是它却是计算机科学技术中发展最快的领域之一。数据库技术的发展，已经成为先进信息技术的重要组成部分，是现代计算机信息系统和计算机应用系统的基础和核心，而数据库设计是开发任何一个数据库应用系统所必然要经历的一个阶段。良好的数据库设计是开发其他应用程序的基础，它可以使前台应用程序快速、高效和便捷地操作后台数据库中的数据。数据库本身也可以确保数据完整性以及保持与业务规则的一致性。另外，从数据库的维护角度来说，一个良好的设计会使数据库的维护工作变得简单易行。
在当今的数据库领域，新技术层出不穷，如知识库等也在不断的发展和成熟中。但是，目前使用最广泛的仍然是关系型数据库，如Oracle、IBM DB2、Sybase和MS SQL Server等。这其中，Oracle无疑是大型关系型数据库的领导者。现在越来越多的大型数据库应用系统选用Oracle作为其后台数据库，由于Oracle数据库本身的复杂性，基于Oracle的数据库设计与其他类型的数据库设计相比也有其自身的难度，因此有必要研究基于Oracle的数据库设计问题。
另一方面，对数据库中的数据进行有效的保护也是目前数据库应用系统中重点考虑的问题。不同的数据库对数据保护提供了不同的解决方案，Oracle凭借其在数据库领域的丰富经验提供了多种数据保护技术，当然，要在实际的系统中有效地使用这些技术还需要对其进行深入的理解。鉴于此，有必要研究Oracle提供的数据保护技术。
本论文中，高速公路收费系统的数据库设计的目的就是为整个收费软件系统提供稳定高效的后台数据库支持，同时也更好地支持应用程序的可维护性、可伸缩性和可扩展性；而数据保护系统将最大程度地保护后台数据库中的数据，确保应用程序的可用性。
按照本论文的方法设计的Oracle数据库系统在为期一个月的测试期间运行正常，各项指标均达到规定要求。环胶州湾高速公路全程13个收费站的共68个收费车道全部处于正常工作状态，各收费亭的客户机与后台主数据库的数据传输不存在任何瓶颈问题。同时，根据不同业务需求制订的索引策略使收费系统的其他程序（如分析程序、查询程序等）在访问后台主数据库时的响应时间达到了预定目标。另外，数据库的合理分区策略也使对收费数据的存档变得更加方便高效。在数据的保护方面，本论文所采用的几种方法从不同方面有效地确保了各类数据的安全。总之，
4
第一章绪论
本论文在基于Oracle平台上的数据库设计以及相关的应用满足了环胶州湾高速公路收费系统的业务及管理维护方面的需求，实现了预期的目标。从这个角度上说，本论文的研究内容有应用上的实际意义。
1.2.3 本论文各章节的主要内容
第一章介绍了课题背景及其研究的内容和意义。
第二章介绍了数据库的基本概念和相关理论，同时介绍了Oracle数据库的构成、数据库对象以及数据库完整性。
第三章对高速公路收费系统数据库设计的方案以及设计方法进行了讨论。
第四章在对高速公路收费系统分析的基础上，详细讨论了高速公路收费系统数据库的概念设计、逻辑设计和物理设计并在指定的平台上进行了具体的实现。
第五章主要从安全、审核、存档和备份等四个方面讨论了数据保护的问题并对Oracle高可用性（HA）解决方案中高级复制（AR）技术进行了讨论。
第六章讨论了数据库设计过程中对null值、时间数据和LOB数据的处理，并详细地给出了存取LOB数据的几种不同方法。
第七章是作者对全文的总结和展望。
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第二章数据库系统的基本概念和相关理论
2.1 数据库基本原理
2.1.1 数据库基本概念
1. 数据库（Database，简称DB）
数据库是存储在某种存储介质上的相互有联系的数据的集合。数据库中的数据是集成的、共享的、最小冗余的、能为多种应用服务，数据是按照数据模型所提供的形式框架存放在数据库中的。
2. 数据库管理系统（DataBase Management System，简称DBMS）
数据库管理系统是为数据库存取、维护和管理而配置的软件。DBMS主要包括数据定义功能、数据操纵功能、数据库运行和控制功能、数据库建立和维护功能、数据通信功能等。它为用户提供了一套数据描述和操作语言，用户只须使用这些语言，就可以方便地建立数据库，并对数据进行存储、修改、增加、删除、查找等操作。
3. 数据库系统（Database System，简称DBS）
数据库系统是由数据库、硬件、软件和用户四部分构成的一个整体。其中，数据库是数据库系统的核心和管理对象；硬件是数据库系统运行的基础；软件主要是指DBMS，它需要在操作系统的支持下工作；而用户是指数据库系统中管理（数据库管理员DBA）、开发（应用程序员）和使用数据库（终端用户）的用户。
4. 数据模型(Data Model)
数据库中一个重要的概念是数据模型。数据模型是数据库系统中用以提供信息表示和操作手段的形式框架。在数据库中数据模型是用户和数据库之间相互交流的工具。用户要把数据存入数据库，只要按照数据库所提供的数据模型，使用相关的数据描述和操作语言就可以把数据存入数据库，而无须过问计算机是如何管理这些数据的细节；用户想要从数据库中找出有关数据，只要知道了数据模型，就可以使用有关语言查找相应的数据。
数据模型可以分为平面文件模型、层次模型、网状模型、关系模型、面向对象（object-oriented，简称OO）模型和对象关系（object-relational，简称OR）模型等几种类型。其中，关系模型是目前最流行的数据模型。关系模型是在E.F.Codd博士1970发表的论文“A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks”里首次提出的。Codd博士研究关系模型的主要目的是在数据库中减少数据冗余和改善数据完整性。关系模型用二维表格形式表示实体之间的联系，它将数据从物理实现中抽象出来。由于关系模型采用的是逻辑化的数据表示，因此用户不需要知道数据是如何存储的。而在此之前，数据库的用户为了访问数据，必须知道记录在物理上是如何连接的。在数据库的物理结构发生变化时（例如，因为性能的原因），程序员不得不重写他们的程序，甚至在逻辑结构根本没有变化的情况下也要这样做。关系模型具有如下优点：
关系模型是建立在严格的数学概念的基础上的
无论实体还是实体之间的联系都用关系来表示。对数据的检索结果也是关系（即表），因此概念单一，其数据结构简单、清晰
关系模型的存取路径对用户透明，从而具有更高的数据独立性，更好的安全保密性，也简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作
另一方面，由于存取路径对用户透明，关系模型的查询效率往往不如非关系模型。因此为了提高性能，必须对用户的查询请求进行优化，增加了开发数据库管理系统的负担。
5. 关系数据库
6
第二章 数据库系统的基本概念和相关理论
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关系数据库是采用关系模型构成的一种数据库，是表的集合，也就是说关系数据库是由表组成的。一张表构成一个数据库文件，若干个数据库文件就形成了一个数据库。关系数据库是目前使用最广泛的数据库，它具有如下的特点：
关系数据库性能最稳定
关系数据库标准是由国际标准化组织（ISO ）和美国国家标准协会（ANSI ）共同制定的
有众多软件开发商的支持，如Oracle 、Microsoft 、IBM 和Sybase 等
不同的关系数据库之间便于实现相互转换
使用SQL 语言，便于定义、操作和维护数据
专门的查询操作非常简单
引用完整性和其他约束条件可以很好地保护数据
2.1.2 数据库的三级体系结构
数据库的体系结构分成三级：内部级（internal ）、概念级（conceptual ）和外部级（external ）。该结构是1975年2月美国ANSI/X3/SPARC （国家标准化委员会/关于计算机和信息处理／系统设计和要求委员会）提出的。虽然现在数据库管理系统的产品多种多样，在不同的操作系统支持下工作，但是绝大多数系统在总的数据体系结构上仍然具有三级结构的特征。
从某个角度看到的数据特性称为“数据视图”。外部级最接近用户，是单个用户所能看到的数据特征。单个用户使用的数据视图称为“外模型”。概念级是涉及到所有用户的数据的定义，也就是全局的数据视图，称为“概念模型”。内部级最接近于物理存储设备，涉及到实际数据存储的方式。物理存储的数据视图称为“内模型”。这些模型有两种表达方式，一种是用图示形式，即数据结构图；另一种是用数据定义语言（Data Definition Language ，简称DDL ）描述。这三种模型用数据定义语言描述分别得到外模式（亦称为子模式）、概念模式（亦称为模式、逻辑模式）和内模式（亦称为存储模式、物理模式）。
数据库的三级体系结构是数据的三个抽象级别，它把数据的具体组织留给数据库管理系统管理（DBMS ），使用户能抽象地处理数据，而不必关心数据在计算机中的表示和存储。这三级结构之间往往差别很大，为实现这三个抽象级别的转换，数据库管理系统在这三级结构之间提供了两层映象（mappings ）：外模式／概念模式映象和概念模式／内模式映象。
数据库的三级体系结构如图2-1所示：
图2-1 数据库的三级体系结构
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下面详细地分析数据库的三级体系结构：
1. 概念模式（conceptual schema）
数据库的全局逻辑视图称为视图,由若干个概念记录类型组成。概念视图用DDL描述后得到的是概念模式。描述概念视图的DDL称为“概念模式DDL”。概念模式是所有概念记录类型的定义，因此它是数据库中全部数据逻辑结构的描述，即数据库中所有记录类型的整体描述。
概念模式还要描述记录之间的联系、所允许的操作、数据的一致性、有效验证、安全和其它管理控制方面的要求。数据按外模式的描述提供给用户，数据按内模式的描述存储在磁盘中。而概念模式提供了一种约束其它两级的相对稳定的中间观点，它使得这两级的任何一级的改变都不受另一级的牵制。
在概念模式中还必须达到数据独立性。概念模式描述中必须不涉及到存储结构、访问技术等细节，这样，概念模式描述中就不会遇到存储字段的表达、记录的物理顺序、索引方式等存储、访问细节问题。只有这样，概念模式才算做到了数据独立，而在概念模式基础上定义的外模式才能做到数据独立。
2. 外模式（external schema）
外模式是用户与数据库系统的接口。单个用户的视图称为外部视图。一个用户往往只用到数据库的一部分。外部视图由若干外部记录类型组成，这些外部记录类型和概念记录类型、内部记录类型可能不一样。用户使用数据操纵语言语句（Data Manipulation Language，简称DML）对数据库进行操作，实际上是对外部视图的外部记录进行操作。每个外部视图用DDL描述后得到的是外模式。描述外部视图的DDL称为“外模式DDL”。外模式是外部视图中每个外部记录类型的定义，因此它是面向一个或多个用户需要的那部分数据的描述。在外模式中还必须定义外模式和概念模式间数据结构的差异。
外模式与概念模式的分离，使数据库系统的灵活性大大增加。外模式是从概念模式导出的，它必须是导出它的概念模式的逻辑子集。但在外模式里，不仅那些与用户无关的数据可以略去，而且数据项可以按照用户使用的习惯重新命名，记录类型也可以重新组合和命名。应用程序员不必再关心整个数据库的全局逻辑结构，只与外模式发生直接联系，按照外模式存储和操纵数据。
对于一个数据库系统而言，任何一个应用程序都必须使用而且只能使用一个外模式，才能对数据库中的数据进行操作。一个概念模式可以支持若干个外模式，但每一个外模式只能属于一个概念模式。
3. 内模式（internal schema）
内部视图是数据库结构中最低一级的逻辑表达，它由若干内部记录类型组成。内部记录也称为存储记录。内部视图用DDL描述后得到的是内模式，描述内部视图的DDL称为“内模式DDL”。内模式要定义所有的内部记录类型，定义一些索引、数据在存储器的安排以及安全性、恢复和其它管理方面的细节。所以内模式是数据在物理存储结构方面的描述。
由于内部记录不涉及物理记录和物理块，也不涉及设备的约束，因此内部级与物理级是不同的。比内模式更接近于物理存储的那些软件机制是属于操作系统的一部分（即文件系统），例如从磁盘上读一部分数据或写一部分数据到磁盘上等操作。
外模式、概念模式、内模式都有“源”与“目标”之分。用DDL书写的都是源模式，系统不能直接使用必须由数据库管理系统提供编译程序，将源模式编译成二进制的目标码，成为机器可使用的模式，即目标模式，放在目标库（一般称为数据字典）中，以供系统随时调用。
4. 概念模式／内模式映象
这个映象存在于概念级和内部级之间，用于定义概念模式和内模式间的对应性。由于这两级的数据结构可能不一致，即记录类型和字段类型的组成可能不一样，因此需要说明概念记录和字段怎样对应到内部记录和字段。如果内模式要作修改，即数据库的存储设备和存储方法有所变化，那么概念模式／内模式映象也要做出相应的修改，但概念模式很可能仍然保持不变。也就是对内模式的修改尽量不要涉及到概念模式，当然对于外模式和应用程序的影响就更小，这样就可以说数据库达到了物理数据独立性。
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第二章数据库系统的基本概念和相关理论
概念模式／内模式映象一般是在内模式中描述的，但有的数据库系统把映象的部分内容放在概念模式中描述。
5. 外模式／概念模式映象
这个映象存在于外部级和概念级之间，用于定义外模式和概念模式之间的对应性。由于这两级的数据结构可能不一致，因此需要说明外部记录和字段怎样对应到概念记录和字段。一个概念模式可能有多个外模式，每个用户只使用一个外模式，但不同的用户可共享同一个外模式，不同的外模式可以重叠。如果数据库的整体逻辑结构（即概念模式）要作修改，那么外模式／概念模式映象也要作相应的修改，但外模式很可能仍然保持不变。也就是对概念模式的修改尽量不要涉及到外部级的外模式，当然对于应用程序的影响就更小，这样我们就说数据库达到了逻辑数据独立性。外模式／概念模式映象都是在外模式中描述。
6. 用户（user）
在这里，用户是指使用数据库的应用程序或联机终端用户。编写应用程序的语言仍然是高级程序设计语言，例如JA V A、C、VC++等，在数据库技术中,这些语言称为宿主语言,或简称为主语言。
数据库系统还提供数据操纵语言让用户使用。通常，DML可以在终端上直接对数据库进行操作。DML也可嵌入在主语言中使用，此时主语言是经过扩充的能处理DML语句的主语言。7. 用户界面（user interface）
这是用户和数据库系统的一条分界线，在界线下面，用户是不可知的。在数据库技术中，用户界面定义在外部级上，用户对于外模式还是可知的。概念模式和内模式对用户是透明的，不可知的。
需要指出，数据库模式和数据库是有区别的。数据库模式只是数据库的一种结构描述，还不是数据库本身，它是一个可以按照给定的某种约束装入具体数据值的框架，但它本身并不涉及任何具体数据值。我们常说“定义了一个数据库”，实际上只是指定义了一个数据库模式，只有按照该模式装入数据以后，这个数据库才算真正建立起来。通常，把一个数据库称为它的模式的一个“实例”（instance）。一般，数据库的内容可随时变化，而模式则是相对稳定的。
2.1.3 数据库环境
数据库环境是指数据库运行的环境。通过这个环境，用户可以访问数据库中的数据。用户既可以通过内部环境也可以通过外部环境来访问数据库。用户可以执行不同的操作，而且他们的目的也可以各不相同。但是，在某一个数据库环境中，特定的用户只能访问特定的数据。最常见的数据库环境有三种，它们分别是主机环境、客户/服务器环境和互联网计算环境：
1. 主机环境
早期传统的数据库系统环境是主机环境。主机环境主要由一台功能强大、允许多用户连接的主计算机组成。多个哑终端通过网络连接到主计算机。终端一般只是主机的扩展，它们并不是独立的计算机。终端本身并不能完成任何操作，它们依赖主机来完成所有的操作。
使用主机环境最主要的一个目的就是对最终用户的限制。终端只能与主机进行通信而无法完成其它的一些任务。如今，大多数公司已经将他们的主机环境升级为客户/服务器环境。
2. 客户/服务器环境
客户/服务器环境同样需要一台主计算机，被称为服务器；被称为客户的一台或多台个人电脑（PC）通过网络连接到服务器。数据库就运行在服务器上。因为PC机是一个独立的计算机系统，用户可以通过专门开发的、安装在PC机上的应用软件访问服务器上的数据库。客户端的应用软件可以将用户的数据或事物请求通过网络直接发送到服务器上。但是，客户/服务器环境也存在一个问题，当开发了新版本的客户端应用软件时，需要在每一个用户的机器上重新安装并配置新的应用软件。而这项工作是极其枯燥和费时的。虽然如此，客户/服务器环境也拥有许多优点。最大的优点就是，因为客户端都是PC机，而PC机拥有一定的资源（CPU、内存、硬盘等）并可以
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东南大学硕士学位论文
独立完成一些处理任务，因此可以将工作分布到各个客户端来处理，从而减少了服务器的工作量。
3. 互联网计算环境
互联网计算环境的客户端软件对客户是透明的。在该环境中，应用软件可以只安装在一台Web服务器上，客户只需要在客户机上安装Web浏览器即可，通过Web浏览器客户可以实现与Web服务器的交互。在互联网计算环境下，应用软件的安装和维护都非常的简单，但是这种环境下的访问效率和安全问题就显得很突出。由于Web服务器是互联网计算环境的核心，因此必须对Web服务器的性能和安全等问题进行充分的考虑。
在这三种数据库环境中，客户/服务器环境是目前使用最为广泛的数据库环境。本数据库系统使用的就是客户/服务器环境。之所以采用该环境，一方面是因为客户/服务器环境结构简单、性能稳定、响应速度快、安全性好；另一方面也考虑到可以利用客户机的资源进行本地数据和业务的处理。在本高速公路收费系统中，每个收费站的客户机上都装有MS SQL Server数据库。收费数据首先存储到本机的数据库中，然后再汇总到高速公路收费系统后台主数据库。这样做主要是出于性能方面的考虑。当然，客户/服务器环境会给客户端软件的升级带来不便，不过在本收费软件的开发中增加了自动升级的功能，这样当收费软件的版本升级以后，各个客户端就会检测到版本的变化从而自动连接到相应的服务器进行软件的自动更新。
2.2 Oracle数据库基本框架与构成
2.2.1 Oracle体系结构(Architecture)
Oracle是一个可移植的数据库——它在相关的每一个平台上都可以使用，即所谓的跨平台特性。但在不同的操作系统上也略有差别，如在Unix/Linux上，Oracle是由多个进程实现的，每一个主要函数都是一个进程；而在Windows上，则是一个单一进程，但是在该进程中包含多个线程。但是从整体构架上来看，Oracle在不同的平台上是一样的，都包含内存结构、后台进程以及数据存储几部分。
可以将一个运行着的Oracle数据库看成是一个Oracle Server，该server由实例（Instance）和数据库（Database）两部分组成。实例是一组内存结构（Memory structure）和后台进程（Background process）的集合。内存结构可以分为共享内存区与非共享内存区，共享内存区主要包含SGA （System Global Area），非共享内存区主要由PGA（Program Global Area）组成，SGA主要包括数据高速缓存（Database Buffer Cache）、重做日志缓存（Redo log buffer）、共享池（Shared pool）三部分；后台进程主要包括SMON、PMON、DBWR、CKPT、LGWR、ARCH等；数据库是一组OS文件的集合，主要由数据文件（Data files）、控制文件（Control files）和重做日志（Redo files）三部分组成，另外，还包括归档日志文件（Archived files）以及初始化参数文件（Parameter file）等。
数据库中的数据（表、索引、簇等）物理上存放在各种数据库文件中而逻辑上则存放在表空间（tablespace）中。
一个实例最多只能安装（Mount）和打开（Open）在一个数据库上，负责数据库的相应操作并与用户交互。实例与数据库的关系、内存结构以及后台进程与其他结构的关系分别如图2-2、2-3、2-4所示：
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第二章数据库系统的基本概念和相关理论
图2-2 实例与数据库关系图
图2-3 内存结构图
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图2-4 后台进程与其他结构关系图 2.2.2 数据库组成
这里所说的数据库对象是指关系数据库对象，而Oracle 是一种典型的关系数据库，下面我们就详细地介绍Oracle 的数据库对象。
Oracle 数据库对象中最基本的是表（Table ）和视图（View ），其它的还有索引（Index ）、同义词（Synonym ）、序列（Sequence ）、函数（Function ）、存储过程（Procedure ）、触发器（Trigger ）、包（Package ）、簇（Cluster ）以及完整性约束（Constraint ）等。一般说来，对数据库的操作可以归结为对数据库对象的操作。
1. 表和视图
在Oracle 中，表是数据存储的基本结构。Oracle8中引入了分区表和对象表，Oracle8i 中引入了临时表，使得表的功能更加强大。视图是一个或多个表中数据的逻辑表达式，用户可以将视图看成一个存储查询（stored query ）或一个虚拟表（virtual table ）。视图还可以隐藏复杂的查询，比如多表连接查询。
2. 索引
索引是一种可以提高查询性能的数据结构。Oracle9i 中提供了多种索引类型，关于索引的详细讨论在“索引的设计”部分。
3. 同义词
同义词是其它数据库对象的别名，其本质是指向其它数据库对象的指针。同义词有私有（private ）和公有（public ）两种类型。
4. 序列
Oracle 的序列是一个连续的数字生成器。序列只存在于数据字典中，序列号可以被设置为上升或下降，可以没有限制或重复使用直到一个限制值。
5. 过程和函数
第二章数据库系统的基本概念和相关理论
过程和函数都以编译后的形式存放在数据库中，函数可以没有参数也可以有多个参数并有一个返回值。过程有零个或多个参数，没有返回值。函数和过程都可以通过参数列表接收或返回零个或多个值，函数和过程的主要区别不在于返回值，而在于它们的调用方式。过程是作为一个独立执行语句被调用的而函数是以合法的表达式的方式被调用。
6. 触发器
触发器是一种自动执行响应数据库变化的程序，可以被设置为在触发器事件之前或之后被激发。能够激发触发器的事件有DML事件、DDL事件和数据库事件。
7. 包
包是一种将过程、函数和数据结构捆绑在一起的容器。包由包头和包体两部分组成：包头部分包括函数头，过程头，和外部可视数据结构；包体中则包含了所有被捆绑的过程和函数的声明、执行和异常处理部分。
8. 簇
簇可以理解为Oracle提供的一种提高查询速度的数据存储方法。所谓簇，简单地说就是把几个表放在一起，按一定公共属性混合存放。簇根据相同键值将多个表的数据存储在同一个Oracle 块中，这样检索一组Oracle块就可以同时得到两个表的数据，从而减少了Oracle块的I/O操作，提高了查询的性能。
有关完整性约束的介绍在“数据库完整性”部分。
2.2.3 数据库完整性
Oracle的数据库完整性是通过其完整性约束机制来实现的。完整性约束是一种规则，不占用任何数据库空间。完整性约束存在数据字典中，在执行SQL或PL/SQL时使用。Oracle共提供了五种完整性约束：Check、NOT NULL、Unique、Primary key和Foreign key。
1. Check约束
Check约束是用于增强表中数据内容的简单的商业规则。用户使用Check约束保证商业规则的一致性。Check约束可以涉及该行同属Check约束的其他数据列但不能涉及其它行或其它表。Check约束不保护LOB数据类型的数据列和对象、嵌套表、V ARRY、ref等。单一的数据列可以有多个Check约束保护，一个Check约束可以保护多个数据列。
2. NOT NULL约束
NOT NULL约束应用在单一的数据列上，并且要求它保护的数据列必须要有数据值。缺省状况下，Oracle允许任何列都可以有NULL值。但某些商业规则要求某数据列必须要有值，NOT NULL约束将确保该列的所有数据行都有值。
3. 唯一性（Unique）约束
唯一性约束可以保护表中多个数据列，保证在保护的数据列中任何两行的数据都不相同。唯一性约束由一个B*Tree索引增强，CREATE TABLE语句在创建唯一性约束的同时也给目标数据列建立了一个唯一性索引。
4. 主键（Primary Key）约束
表可以有唯一的主键约束。表的主键可以保护一个或多个列，主键约束可与NOT NULL约束共同作用于每一数据列。NOT NULL约束和唯一性约束的组合将保证主键唯一地标识每一行。像唯一性约束一样，主键由B*Tree索引增强。
5. 外键（Foreign key）约束
外键约束可以保护一个或多个数据列。在处理外键时，常常使用术语父表（parent table）和子表（child table)。父表表示被引用主键或唯一性约束的表，子表表示引用主键或唯一性约束的表。外键约束可以实现父表和子表之间的引用完整性。与主键和唯一性约束不同，外键不会隐式地建立一个B*Tree索引。
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高速公路收费系统软件 发布时间：2007-09-07 点击次数：1940 提供：深圳市迅维技术有限公司作者：sunnycomm SUNNY-CM高速公路收费系统采用入、出口人工判别车型和车种、人工收费、检测器校核、自动栏杆控制、闭路电视监视、计算机管理的自动收费模式，收费业务主要以收取现金为主，有较为完善、严密的非接触IC卡和收据管理系统。 收费系统应用软件根据功能及分布主要分为以下几个既相互独立又彼此联系的软件模块，由它们构成了IC卡收费管理信息系统： （1）车道级软件，包括入口车道发卡软件和出口车道收费软件。 （2）站级软件，包括站级财务软件、站级监控软件和站级网络管理软件。 （3）中心级软件，包括中心财务软件、中心监控软件、中心网络管理软件及中心IC 卡管理软件。 （4）通信软件，包括车道通信软件、站级通信软件和中心通信软件。 车道级软件 车道软件的主要功能是完成入口发卡或出口收费业务，收费车道设备完成一次正常的车辆处理业务后，由此而产生的车型、车种、入口时间、入口站名、通行卡卡号、车道号、收费员工号等信息将存贮在车道控制器内，并实时上传给收费站计算机和收费中心计算机。如网络故障不能上传数据，车道控制器可连续存贮40天的数据，等到网络连通后，系统自动将数据上传收费站计算机和收费中心计算机。
收费员在下班时如网络有故障，可刷自己的身份卡下班，将数据写入自己的身份卡，下班后再到财务计算机上刷身份卡将数据读入财务计算机，以便财务统计当班表。 收费站软件 收费站计算机系统的硬件设备包括网络服务器、财务管理工作站、监控工作站、喷墨打印机、IC卡读写器等。软件设备包括站级财务软件和站级监控软件。站级软件的操作界面为WINDOWS 风格界面，操作方便简捷，操作员只需轻点鼠标和按几个数字键即可完成所有的操作。 站级财务软件 主要功能是提供与站级管理尤其是与财务管理有关的各种报表，主要有入、出口当班表，各种日报表、月报表、年报表等，其次是IC卡的管理，有卡的调动、和卡的发放及回收。 收费员下班后到财务结算时，系统将根据车道上传的数据统计入、出口当班表，再由财务人员输入实发、实收数据，以检验收费员的操作是否有失误。当班表一经打印输出即转到历史当班表，可在历史当班表中查询已输出的当班表。系统可根据当班表统计各种日报表、月报表及年报表。 收费站监控软件 主要作用是实现监视和查询的功能。根据站级服务器的数据，统计本站的交通量数据并显示出来，并显示站和车道的通讯状况。并能够实时统计和显示收费业务以及实时显示车道使用的票号。 收费站监视计算机的软件主要由以下模块构成： （1）交通量统计模块：监视工作站定期从服务器提取车道上传的收费信息和车辆通过信息进行加工处理，按车型、车种及车道统计出交通量信息，并显示出来。 （2）通讯状态监视模块：监视工作站定期和车道控制器进行实时通讯，以便确定通讯线路是否正常，并显示出来。
高速公路计重收费系统 一、项目概述 公路通行费是政府授权的公路投资及经营者向公路使用者、受益者征收的费用，它是公路使用者或受益者对使用公路所支付的一种补偿，是收费公路管理部门或经营者获得收益的主要途径之一。实践证明，收费公路的设立是解决公路建设资金不足、促进公路发展的有效途径之一。海南从1994年，海南省即率先在全省范围内实施，把公路养路费、过路费、过桥费以及公路运输管理费“四合一”的举措。海南本省和外省的公路养路费汽油车是包含在汽油里面。本省的柴油车采取的是按照车的载重量定期收取，然而外省的柴油车辆从入岛后是按照核定载重量和滞留的天数收取。 近五年以来，许多省市开始采取计重收费管理系统，这种收费系统是根据车辆的载荷对公路磨损程度大小来确定收取车辆通行费 的费额。根据通行车辆的载重情况来进行收费，空载的车辆按空载重量计费，重载的车辆按载重多少计费，超载则按实际载重进行计费，体现多拉多负担的原则。采用电子计重收费管理系统，可以杜绝征费人员私收票款，保持廉洁；采用电子计重收费管理系统，可以增强监督功能，健全内部监督机制，杜绝征费人员私放人情车等不廉洁行为，有利于行风建设。采用计重收费管理系统，可大大减轻征管人员的劳动强度，提高售票速度，提高工作效率，同时，可以统一规范内业资料，促进规范化建设，提高服务质量，保证公路畅通。采用计重收费
管理系统，可以提高现代化管理的程度。一方面可以利用现代装备的语音系统，提高服务质量，有利于“文明窗口”建设；另一方面也使通行的司机感到政策的严肃性，减少很多扯皮或人为争吵现象，以确保收费车道安全畅通。实行计重收费，还能及时提供实载的数据，解决承运货物过磅问题，方便了车主。 计重收费管理系统是利用设置在收费车道入口处的称重系统，得到通过的车辆的重量等信息，再由收费计算机根据相应费率对通过的货车实行计重收费。 二、系统概述 收费车道是车辆进行发卡、缴费的专用车道，不同于一般的通行道路，因而有着其特殊性，车辆排队、高速通过、刹车、加速、减速等现象极为普遍。动态称重系统的构成和工作流程是确保系统设计成功的关键。本系统选用了IRD公司的DAW100弯板式称重系统，使用了整体式弯板传感器，路面开挖深度仅需5厘米，无机械结构，免维护，避免了车辆通过时所带来的冲击对机械结构的损坏导致车辆无法通行及日常大量的检修、维护、保养工作。DAW100弯板式称重系统系统是得到国际上广泛赞誉的一种动态称重系统，其先进的技术稳定性及高可靠性等特点一直得到广大客户的青睐。 IRD的DAW100是专门设计用于静态/动态中低速检测车辆轴载的称重系统，可高精度并可靠的获得车辆重量及轴载等数据。保证当车辆不规则行驶时（实际使用中最常见的现象）不会对精度产生影响，整个系统具备长寿命和低故障率。在称重系统部件出现故障时，称重
DR-RD-020(V1.1) 超市管理系统 数据库设计说明书 (内部资料请勿外传) 编写：丁东亚日期：2013-12-03 检查：日期： 审核：日期： 批准：日期： 淮阴师范学校 超市管理系统 (1) 数据库设计说明书 (1)
1 引言 (2) 1.1 编写目的 (2) 1.2 术语表 (2) 1.3 参考资料 (3) 2 数据库环境说明 (3) 3 数据库的命名规则 (3) 4 逻辑设计 (3) 5 物理设计 (4) 5.1 表汇总 (4) 5.2 表[X]：[XXX表] (4) 5.3 视图的设计 (6) 5.4 存储过程、函数及触发器的设计 (6) 6 安全性设计 (6) 6.1 防止用户直接操作数据库的方法 (6) 6.2 用户帐号密码的加密方法 (7) 6.3 角色与权限 (7) 7 优化 (7) 8 数据库管理与维护说明 (7) 1引言 1.1 编写目的 本需求的编写目的在于研究超市管理系统软件的开发途径和应用方法。 本需求的预期读者是与超市管理系统软件开发有联系的决策人，开发组成人员，扶助开发者，支持本项目的领导和公司人员，软件验证者。 1.2 术语表 定义系统或产品中涉及的重要术语，为读者在阅读文档时提供必要的参考信息。
1.3 参考资料 2数据库环境说明 提示： （1）说明所采用的数据库系统，设计工具，编程工具等 （2）详细配置 3数据库的命名规则 提示： （1）说明本数据库的命名规则，例如：本数据库设计完全按照《xx数据库设计规范》命名。 （2）如果本数据库的命名规则与公司的标准不完全一致的话，请作出解释。 4逻辑设计 数据实体-关系图 (说明本数据库将反映的现实世界中的实体、属性和它们之间的关系等的原始数据形式，建
高速公路智能管控系统 1、概述 高速公路是国家现代化的标志，高速公路交通网发展速度之快，有效地改善了我国公路交通结构与运输效率，对促进我国的经济发展起到非常重要的作用。因此，国家对高速公路建设管理及控制非常重视。目前，我国拥有高速公路建设的世界先进水平，创造无数公路建设奇迹。然而，在高速公路的通信管理却非常分散，部分探测或控制还是使用人工操作。如今，我国已是世界科技大国，数字、智能在家庭、企业、商场各个领域层出不穷。因此，我司利用我们成熟的通信技术，针对高速公路通信控制研究出一套数字、智能可靠的通信管理控制系统，为国家和社会节约人工成本、资金成本，引领世界走向高速公路统一智能化管理平台。 2、方案设计 2.1高速公路管理总站 设计安装一台上位机调度系统及系统管理控制软件，组成数字语音调度及广播系统控制管理中心，管理中心可对高速公路任意分部进行广播，也可以统一广播。可与各个收费站，服务区进行对讲。从上位机、隧道站中可控制隧道内各路段区域的灯、通风扇开关。
2.2高速公路收费站 每个收费站设计安装一台IP网络广播对讲终端，通过该设备可实现与管理中心的互动，紧急情况时，可一键呼叫管理中心，请求管理中心指挥处理。 2.3高速公路服务区 每个服务区设一台IP网络广播对讲终端，一台IP网络功放，壁挂或吸顶音箱若干只，可实现与管理中心的通讯对讲，并实现对本服务区进行服务性广播，定时播放背景音乐，广播通知等。 3、高速公路隧道 隧道内设计1台大功率IP网络功放，高音喇叭若干。可接收广播管理中心，分控广播站或所属收费站广播点的广播呼叫，紧急广播等。 设计安装若干台紧急求助IP电话机，可一键呼叫隧道所、救助中心或报警等。IP电话机通过干接点与隧道灯、通风扇电源相连，达到控制效果，上位机系统向IP电话机下发隧道灯或通风扇开关指令。
数据库设计核心原则 罗代均 一、3NF第三范式 通常认为，第三范式在性能,扩展性和数据完整性方面达到了最好平衡. 通常认为，第三范式在性能,扩展性和数据完整性方面达到了最好平衡. 有以下几个要点。有以下几个要点。 1.一个表只描述一个单一的事物（实体）。一个表只描述一个单一的事物 2.表内的每一个值在整个数据库只出现一次(外键除外) 2.表内的每一个值在整个数据库只出现一次(外键除外)。表内的每一个值在整个数据库只出现一次 3.表内的每一行都应该被唯一的标识（有唯一主键）。 3.表内的每一行都应该被唯一的标识（有唯一主键）。表内的每一行都应该被唯一的标识 4.表内不存储与主键无关的信息。表内不存储与主键无关的信息 二、字段设计技巧 1.确保表中没有计算字段 计算字段的值,是由其他字段的值计算而来,当你更新其他字段的时候,很容易忽略同时更新这个计算字段，造成数据的错误。 2.确保这个字段的值只有一个 例如下表Users: 用户ID 用户名称电话号码 001 robin 1358888888/028-*******/… 电话号码的值就不只一个,因此电话字段不能放在users表中,解决办法是增加一个表Phone 电话号码ID 用户ID 电话号码 001 001 13588888 002 001 028-888888 这个表就是Users的从表,用户ID是外键. 还有地址address，和电话的情况类似。 3.尽可能地细分字段 如下雇员表(employee) 雇员ID 雇员名称地址 emp_id emp_name emp_address 001 Robin 四川省成都市高新区天泰路1号 这里的emp_address就可以细分，改进的表如下 雇员ID 雇员名称国家省/直辖市地/市 001 罗代均china 四川成都区/县高新区街道天泰路1号 这样更方便我们编辑和统计，有利于保证数据的完整性。 三数据表设计技巧 1.为表内的每一个字段添加表名缩写 例如客户表 customer cust_id cust_name cust_type cust_city ... 这样书写SQL语句时，很容易就知道这个字段属于哪个表，代表什么含义。 例如cust_city ,就不会和employee表的emp_city混淆了。
收费系统维护手册
312高速公路收费系统维护常识 312.1 电子设备的维护 对电子设备的维护主要是依据各类不同设备的使用要求，有针对性的进行维护。 1、各类电子设备的机架与机壳卫生。控制台、屏幕墙、计算机、收费车道主要设备等主要设备的外表面。至于设备内部的清洁工作，分中心技术人员应当定期用吸尘器进行清洁。 2、定期给机电设备的易磨损机械部件清洁、上润滑油或更换另件。如：票据打印机和电动栏杆保养。 3、定期给摄像机的镜头进行清洁，如：车道与票亭的摄像机的防护壳前的玻璃，还有摄像机内部的镜头和CCD元件的表面清洁。 4、定期给UPS电源系统进行充放电维护工作，就像一个人总是不锻炼身体，体质状况就会下降一样，我们要定期给UPS电池放电后再充电，保持其良好的性能。同时，测试其在市电断电的情况下可维持的工作时间，确保市电断电时能正常收费，发现问题及时通知分中心进行更换。 5、定期对计算机系统进行启动系统扫描维护，避免因长时间运行造成系统性能下降。就像人们不停地产生垃圾经常需要清洁一样，尤其是WINDOWS98操作系统。 6、检查机房的空调设备是否完好，有的车道的空调制冷效果极差，有的下水管破裂漏水严重，静电地板下的电缆长期沉泡在水中。 312.2 电子设备的维修常用方法 在机电设备出现故障时，迅速、准确的定位故障点，判断故障的类型，对于排除故障，显得至关重要。这里我们简单介绍几种常见、简单、实用的方法，供大家参考。 1、观察法： 所谓观察法，就是用人的所有感觉器官去判断设备是否异常，包括：眼睛看、耳朵听、鼻子闻、用手摸。就是要求我们在设备的维护维修中，注意观察设备的外观、形状上有无什么异常。首先是眼看，要求观察设备是否同故障发生前一致，有无出现弯曲，变形，变色，断裂，松动，磨损，冒烟，漏油，腐蚀，产生火花
高速公路全计重收费系统施工要点分析杨秀红 发表时间：2017-10-31T11:41:56.490Z 来源：《基层建设》2017年第21期作者：杨秀红 [导读] 摘要：随着社会经济的不断发展，在深汕高速公路上行驶的超限超载运输车辆逐年增多，增加了交通事故隐患，并使公路、桥梁过早损坏。为维护公路和桥梁使用寿命，保障道路的安全畅通，必须对超限超载车辆进行管理，计重收费即是一种行之有效的解决方案。本文主要结合深汕西段各收费站计重车道改造的工程实例分析高速公路全计重收费系统施工要点。 广东省高速公路有限公司深汕西分公司 516269 摘要：随着社会经济的不断发展，在深汕高速公路上行驶的超限超载运输车辆逐年增多，增加了交通事故隐患，并使公路、桥梁过早损坏。为维护公路和桥梁使用寿命，保障道路的安全畅通，必须对超限超载车辆进行管理，计重收费即是一种行之有效的解决方案。本文主要结合深汕西段各收费站计重车道改造的工程实例分析高速公路全计重收费系统施工要点。 关键词：高速公路全计重收费系统施工要点 一、工程概述 深汕西段高速公路属于原动态称重系统改造成整车式称重系统，该系统采用新型搭接式整车称重平台，实现高效率连续过车，高精度动态称量，有效防止车辆不规范行驶，杜绝货运车辆偷逃费行为。本次深汕西段全计重收费系统改造工程共涉及十一个施工站场十九套设备，其项目施工主要内容包括：一是整车式称重成套设备的生产供货和施工安装。二是基坑开挖、设备安装基础及连接管道、称重区域内的接线井和排水井、排水用水泵、车道限宽措施、防雷接地、既有设备的拆除等在收费车道范围内的设备安装配套施工。 二、全计重收费系统施工要点 （一）老动态衡拆除 老动态衡拆除步骤，在本工程施工区域搭建完毕后，要将施工设备运输进场进行施工。必须断开要拆除的动态衡设备的电源；需要拆除的物件有：旧的车辆分离器、动态衡的线缆、动态衡控制柜。拆除工作完成以后，要把拆除的部件放到指定的地点；接着用开挖施工设备把动态衡秤台框架挖出，并运到指定地点存放。最后，浇注动态衡的基础坑和浇注整车式基础。 （二）安全岛、路面防塌操作措施 整车式基础制作和施工时,需要开挖1.5米的深度,在对现有收费站整车式改造时,为了防止开挖过程中收费安全岛的坍塌,保证人身和设备的安全。在整车式基础施工过程中采用以下措施防止安全岛的坍塌。第一，在开挖时,首先不开挖检修口，不破坏安全岛的整体性,由于安全道岛缘石中有钢筋梁,车道施工时,只对车道的中间22米的地方进行开挖,在不破坏安全岛的岛缘石时,可减少安全岛坍塌。第二，防雨水浸泡:基础坑开挖完后,要及时浇注钢筋梁。防止雨水浸泡软地基,减少安全岛坍塌。雨季施工作好基础坑的临时排水措施，保持基础坑中不积水。第三，开挖的土方禁止放到安全岛上,减少安全岛的承重。防止安全岛坍塌风险。第四，在土质条件差的地方,有必要对安全岛边缘壁进行支撑支护进行加固定。第五，开挖作业时,靠近安全岛边缘的土方采用人工方式开挖,减少大型机械设备无法精细作业造成对安全岛的破坏。 （三）基础坑开挖与清理流程 在本工程基础坑开挖与清理之前，首先需要确定设备安装的基准线，在安装车道上按照图纸设计要求测量并放线出计重设备的安装位置。包括汽车衡、车辆分离器、检修口、控制柜的位置。用水准仪逐道测量计重设备安置位置的纵向和横向坡度，根据标高确定（如图1）。 图1 计重设备水平安装还是坡度安装。计重设备安装方式按照以下原则进行：一是当车道纵向坡度小于1.5% 计重设备水平安装。二是当车道纵向坡度大于3% 计重设备依据车道纵坡度斜安装。三是横向不论坡度大小计重设备在横向均按照水平安装。计重设备安装位置如果会破坏某个水泥板块的大部分，可考虑整体破除该板块。在车道开挖前，对已经摊铺好的路面上计重设备的安装位进行切割出开挖线。用开挖设备将计重设备基坑尺寸加工到设计标高，注意施工时尽量减少对相邻路面基层的扰动。开挖过程随时僻让车道上的管线。挖出的多余的土方及时清理出现场，土方按照环境保护的要求倒到指定地点，土方不得破坏环境，影响其他施工单位的施工届面。设备基坑开挖后为免积水浸泡路基，要及时对基础坑底部打好素混凝土垫层，垫层的标高符合图纸施工要求。为防止基础坑底部积水，则要做好排水设施，把开挖断面内的积水及时排掉。同时注意计重设备在选择斜度安装时的基础坑底部也需要倾斜。基础坑挖好后要及时复核尺寸，在监理、业主等检验合格后方可进行后面的工序。 （四）收费亭间的横向管线沉降作业处理 深汕西段现有车道上施工，由于原有的收费车道过线管道未考虑到整车式计重设备的安装深度，根据施工经验，发现有的管深度只有400mm深，收费亭间的管线埋设深度不能满足安装整车式计重设备深度的要求。因此在整车式计重设备施工时要对车道上的横向管线进行处理；作业操作如下：当管深沉降到管顶面距车道路面780mm深度，这样需要对现有管线下再下沉300mm。在基础开挖前，首先找出收费
石黄公路沧州至黄骅港段高速公路机电工程监控系统施工图设计 设计说明 1工程概述 石黄公路沧州至黄骅港段高速公路是我省“五横、六纵、七条线”公路主骨架的重要组成部分，是省会石家庄联系黄骅港以及晋煤东运的重要通道，是我省“十五”期重点建设项目。以下简称沧黄高速公路。 沧黄高速公路全长93.585Km。本路段设沧州西互通、沧州东互通、黄骅南互通、八里庄互通、黄骅枢纽互通共五座互通。全线按高速公路标准设计，设计时速120km。 沧黄高速公路采用两级管理管理体制，即高速公路管理处--收费站、养护工区两级机构。 沧黄高速公路监控、通信、收费中心设在沧州西互通的高速公路管理处，负责全线的三大系统的管理。在沧州西互通、沧州东互通、黄骅南互通、八里庄互通设匝道收费站，在路东端设主线收费站。 全线监控系统采用集中管理模式：全线设置一个监控中心，设置在沧黄高速公路管理处，负责全线的交通监视和运营管理。监控外场设备子系统向监控中心上传路况信息。 沧黄高速公路监控系统工程主要是监控系统涉及到的系统设计、设备提供、运输、安装、调试、开通、试运行、培训、提供资料、交付使用、保修、提供备件等各项工作。 2设计依据 （1）石黄公路沧州至黄骅港段高速公路机电工程施工合同招标文件技术规范 （2）石黄公路沧州至黄骅港段高速公路机电工程施工合同投标文件技术方案 （3）石黄公路沧州至黄骅港段高速公路机电工程施工合同 （4）建设单位提供的土建、房建、管道图纸 （5）现场堪查测量的资料 （6）国家及部颁的有关标准。 3设计内容、范围、编排 3.1设计内容、范围 《石黄公路沧州至黄骅港段高速公路机电工程监控系统施工图》共包括四大部分内容： 3.2设计说明 用文字说明整个监控系统图纸的设计思路。系统运行和功能实现的方式和方法参见本文件的第一册《石黄公路沧州至黄骅港段高速公路机电工程监控系统方案设计》。如图纸中标明的设备型号和数量与设备清单不一致时，以清单为准。 3.3系统图 描述整个系统的结构，和设计说明部分相互配合，把整个系统内的层次关系、数据流向直观的表现出来。 3.4监控中心施工图 这部分内容包括沧黄监控中心施工中涉及到的设备布置、安装、接线的相关图纸。 通过这部分的图纸，详细说明了监控系统每项功能实现的具体过程、方式和相关的设备。以及相关设备的各种接口和连接。 3.5外场设备施工图 在外场设备施工图部分，说明了监控系统各种外场设备的线缆敷设、基础制作、配件加工、设备安装与接线的技术参数、施工规范和工艺要求。 3.6图号编排 CH JK 1 01 沧黄监控系统图纸类别序号 图纸类别：
智能高速公路收费平台 解决方案
目录 第1章概述 (6) 1.1应用背景 (6) 1.2系统现状 (6) 1.2.1 图片清晰度不高 (6) 1.2.2 稳定性不够 (7) 1.2.3 牌识率偏低导致收费站工作效率低 (7) 1.3 设计目标 (7) 1.4 设计原则 (8) 1.5 设计标准 (10) 第2章系统总体设计 (12) 2.1 设计思路 (12) 2.2 系统结构 (12) 2.2.1 系统结构框图 (12) 2.2.2 系统组成 (13) 2.2.3 系统现场布局图 (16) 2.2.4系统在收费系统应用示例 (17) 2.2.5 系统现场安装实景图 (19) 2.3 系统功能 (19) 2.3.1 设备主要功能 (19) 2.3.2 设备在收费系统中的应用及实现方法 (20)
2.4 系统特点 (23) 2.4.1 独立的完全嵌入式处理系统，极大的提高了系统处理性能 (23) 2.4.2 采用图像采集和识别处理一体化的智能高清摄像机 (24) 2.4.3 采用以太网口、TCP/IP协议及数据安全 (24) 2.4.4 高清晰成像，全天候清晰辨别车头全貌 (25) 2.4.5 高牌照识别率 (25) 2.4.6 车牌识别系统独立性高 (27) 2.4.7 具备先进的图像匹配算法 (27) 2.4.8 如有新标准牌照种类出现，升级快 (28) 2.5 系统实拍图片 (37) 第3章系统详细设计 (39) 3.1系统设计原理 (39) 3.1.1 车辆检测单元 (39) 3.1.2 抓拍单元工作原理 (39) 3.1.3 系统主要设备选型 (41) 3.2 系统接口 (45) 3.2.1 收费软件接口的要求 (45) 3.2.2 接口方面的解决方案 (46) 3.3 技术比较 (47) 3.3.1 与标清汽车牌照识别器的比较 (47) 3.3.2 智能闪光灯与智能LED补光灯的比较 (50)
高速公路自动化收费系统设计方案 摘要：随着社会的发展与进步，重视高速公路自动化收费系统设计具有重要的意义。本文主要介绍高速公路自动化收费系统设计方案的有关内容。 关键词高速，公路，自动化，系统，设计 Abstract: along with the development of social development and progress, and pay attention to the highway automation fee system design is of great significance. This paper mainly introduces the highway automation system design scheme of charge related content. Key words high speed, road, automation, the system, the design 引言 高速公路通行费收缴工作是高速公路管理的一项重要内容, 而收费工作的自动化又是高速公路管理工作“四化”目标的关键一环, 收费实现自动化势在必行。目前, 大部分高速公路通行费收费仍采用人工方式, 存在三个弊端: 其一, 车辆通行的记录方式落后, 在出入口记载不完善, 给逃票和作弊留有空隙;其二, 收费站收费情况的人工统计, 效率低,易出差错, 不易核对; 其三, 车辆出入收费口流量的统计, 采取人工填写卡片方式, 即不准确, 也不好处理（现在已经没有人工填写卡片了）。总之人工方式收费难以适应交通量不断增长的需要, 必须从根本上有所改变。为此, 提出本设计方案。 1、自动化收费系统的目的 ( 1) 利用电子设备对过往车辆通行情况进行详细记载, 并自动进行分类统计分析。 ( 2) 对收费员、收费站、管理所、管理局的收费情况, 采用电子计算机进行方便、快捷、准确的查询和统计, 堵塞票款流失的漏洞。 ( 3) 对通行在高速公路上的车辆进行定期和不定期的OD 流量调查, 提供自动化手段。 2、收费分中心系统构成
课程设计报告书
目录 第1章引言 (3) 第2章概要设计 (5) 2.1系统需求分析 (5) 2.2系统结构设计 (5) 2.3系统功能模块 (6) 第3章数据库分析 (7) 3.1 数据库总体设计 (7) 3.2 数据表设计 (7) 3.3 数据库的创建 (8) 3.4存储过程和触发器 (10) 第4章详细设计及测试 (12) 4.1 系统界面 (12) 4.2 主要代码设计 (15) 4.3 功能整体链接测试 (18) 第5章课程设计心得 (19)
第1章引言 1.设计目的 使用VC，C++，C#等作为前台开发工具，使用Oracle作为后台数据库，所设计的管理系统应包含输入输出、查询、插入、修改、删除等基本功能。根据题目的基本需求，设计系统界面、数据库、编写程序(Oracle)，并写出课程设计报告 1、阅读资料：每个人必须提前阅读教材有关Oracle、VC、C++、C#应用方面的内容以及其它相关书籍。 2、需求分析：题目要求达到的功能，所提供的原始数据，需要输出的数据及样式等。 3、数据库的设计：根据要求设计数据库的结构，包括：表、数据完整性、关系、视图。 4、数据库的安全性设计：登录用户、数据库用户、数据库角色、命令许可等方面 涉及到数据的所有操作要求采用存储过程的方式进行。 2.设计要求 1．选好题目：先分组，每组两个人（或单独完成），必须确保每题有两组人员选做，班长将本班同学的选题情况汇总后于16周之前交。 2．独立思考，独立完成：课程设计中各任务的设计和调试要求独立完成，遇到问题可以讨论，但不可以拷贝，否则不管是抄袭还是被抄袭，雷同的全部直接评定为不及格。 3．做好上机准备：每次上机前，要事先编制好准备调试的程序，认真想好调试步骤和有关环境的设置方法，准备好有关的文件。 4．根据编程实现的结果，按课程设计报告的撰写规范完成数据库系统课程设计报告（课程设计报告中必须有相关原理分析、程序设计、程序实现和程序调试等内容）；课程设计报告的具体要求如下： 1）课设报告按照规定用A4纸张进行排版打印，否则要求返工； 2）课设报告的内容顺序如下：封面—任务书—中文摘要—目录—正文—附录； 3）正文不少于4000字，正文部分至少包含以下内容，并可大致作如下安排 1．引言（包括设计目的、要求、设计环境、同组人员及分工等内容）
RFID在智能高速公路收费系统的应用 【摘要】随着高速公路的车流量不断增长，容易导致在收费路口出现车辆拥塞的情况。本文介绍了RFID技术及其原理，分析了现阶段高速公路的收费系统发展现状及存在的不足，然后探讨了RFID技术在“不停车”的智能收费系统的应用。 【关键词】RFID；高速公路收费；信息化；车辆拥塞 一、引言 随着国民经济、社会的快速发展，汽车工业也得到快速发展，车辆的增多，大大增加了高速公路收费的压力。而传统的高速公路收费模式，不仅仅使用“路路设站“的方法，同时采用人工结合电脑系统收费的模式。这种收费模式不仅容易导致高速公路交通堵塞，严重的可能引发交通事故，同时还可能延长车辆缴费的等待时间，这就严重地降低了高速公路收费模式的效率。近年来，高速公路收费模式开始进入了智能收费的时代，而借助于无线射频技术(RFID)为开创高速公路智能化收费系统带来了曙光。为了避免高速公路收费过程中的舞弊情况或者是票款流失的情况以及漏费的情况等，为了进一步提升高速公路交通运营的效率、服务水平，为了开创高速公路智能收费系统的新局面，有必要对RFID技术进行介绍，并对RFID技术在智能高速公路收费系统中的应用模式进行分析和探索，从而提高收费系统的性能和效率。 二、RFID技术 1、RFID基本概念 RFID即无线射频识别技术，它是近年来高速发展起来的一种自动化识别技术。一般而言，RFID体系主要包含阅读器部件、射频卡部件、天线部件、主机部件等部件。而且RFID技术主要是使用了无线射频的方法实现在阅读器以及射频卡之间进行非接触式的双向数据传送，从而实现对目标车辆的识别以及数据信息通信的目标。和传统的基于条型码识别、磁卡识别及IC卡识别的方式相比较而言，射频卡具备非接触式、阅读效率高、不易磨损、抗干扰性强、使用寿命长、方便、高效的优势特点，同时还可以支持防止目标冲突的特点，支持同时数张卡片识别的特性。而目前，RFID技术已经开始在交通运输收费领域得到初步的应用，实现了智能化的收费模式。 2、RFID技术原理 RFID技术体系的基本工作原理是：首先由阅读器部件使用发射天线生成并发送特定频率的无线射频信号，然后射频卡一旦进入了发射天线支持的信号区域时，射频卡就会产生感应的电流，这样就可以为射频卡提供了能量，射频卡就会被激活；接着，由射频卡把本身携带的信息比如编码等信息借助于内置的天线传输出去；当主机系统接收了从射频卡天线发送到的无线载波信号，然后通过天线调节部件发送到阅读器，由阅读器对此信号来解调、解码处理，接着发送到后台的上位机系统处理；由主机系统依据逻辑运算法则来判别此射频卡的有效性、合法性，然后依据逻辑程序执行对应的处理及控制，最终发送控制指令信号来控制执行部件的下一步动作。 三、智能高速公路收费系统发展现状 1、普通高速公路收费模式 当前，应用较多的高速公路收费模式主要包括非接触式IC卡的方式，对应
高速公路收费管理系统方案 第一章概述 目前，世界上共有10万多公里的高速公路，其中大约25%是用企业征收通行费还贷的方法建成的，许多国家都取得了这方面的成功经验，我国实行贷款道路收费制度已有10多年的历史，这一制度的实施对我国公路尤其是高等级公路建设的迅速发展起了极大的推动作用。 根据国家的长远发展计划，我国到2010年的公路总里程将达到150万公里，其中高速公路达到30000公里，占2%。另据预测，到2010年我国汽车的拥有量最高达到5000万辆。据美国统计，高速公路单位里程的运输效率是普通公路的20倍。照此推算到2010年我国的高速公路将承担35%的客货运量。当然这并不是有35%的汽车都在高速公路上行驶，而是要在发展高速公路建设的同时充分利用高速公路的高效率和现代化的管理。 建设收费道路必须建设相应的收费系统，收费系统性能的优劣直接关系到收费工作的效率的高低、效益的大小以及道路上交通车辆运行状况的好坏。所以说，研制和开发现代化高效率的收费系统是建设收费道路至关重要的一环。 但目前的形势却不容乐观。我国高速公路收费方式千差万别，且均存在着不同程度的问题，主要表现在：收费人员私吞票款、收费人员与司乘人员合谋贪污票款、少数驾驶员冲岗逃票、某些驾驶人员交钱不要票、收费系统稳定性差、收费系统抗干扰性能差等。 交通运输的发展壮大，不断为高速公路的建设提出了新的要求。目前我国各高速公路收费运做的现状已难以满足信息时代网络化管理的要求。因此传统的收费方式已不能适用于高速公路收费管理的需要。随着计算机技术、通信技术以及网络技术的飞速发展，我们必须寻求一种崭新的数字化、信息化、网络化收费系统来解决传统收费系统中存在的问题。 清华紫光高速公路联网收费系统是在广泛吸收国内外同类系统的先进经验的基础上，并结合我国的国情提出的一项完整的高速公路收费解决方案：是一套融合了自动控制技术﹑自动检测技术、计算机管理技术﹑计算机网络通信技术、现代通讯技术等众多先进技术于一体的综合系统。 第二章系统性能及特点 系统设计严密 系统结构清晰、逻辑严密，采用电脑监管及完善的管理软件的配合，实现有效的业务管理，基本杜绝收费员作弊的可能性。 系统业务数据处理准确及时，提供数据校验和复核功能，便于管理业务的处理“有据可
浅谈高速公路计重收费系统施工 发表时间：2018-09-18T19:54:40.603Z 来源：《基层建设》2018年第23期作者：陈宪威[导读] 摘要：计量收费是解决重载运输的有效手段，在多年工作经验的基础上，对计量收费改革提出了实施过程中存在的问题和对策，可供同行参考。 广东飞达交通工程有限公司 510700 摘要：计量收费是解决重载运输的有效手段，在多年工作经验的基础上，对计量收费改革提出了实施过程中存在的问题和对策，可供同行参考。 关键词：超限超载运输；计重收费；高速公路引言：近年来，国民经济的快速发展，公路建设如火如荼，高速公路里程日益变化，但与日益严重的超载超限车辆不应该被忽视，它扰乱了交通市场经济秩序，破坏了公路交通设施，也对国家和人民的生命和财产造成了巨大的损失，有很多潜在的安全隐患。据统计，70%的国家的道路安全事故是由于过度超载，50%的群死群伤重大道路交通事故和溢出超载有直接关系，每年从国家高速公路车辆被超载的损失超过300亿元，完全解决溢出超载违规问题的必要性和紧迫性。 1、计重收费系统的原理 重量收费系统原理如下：在高速公路出口的轴车辆收费站，按顺序通过秤台的车道，在平台上生成称重传感器的模拟信号输出，通过模式/数字转换和过程，由轴向负载称重子系统计算整车的总重量。除此之外，可以通过轴向鉴别器检测车辆的车轴类型，红外光线分离器可以准确判断车辆是否完全通过。当车辆充分使用时，称重单元根据限值的预定分类规则确定车辆是否超过限值，并将结果发送给lane计算机。如果存在超限，出口车道的计算机通过IC卡读卡器从IC卡中读取车型、入口等资料，为资料超限的车辆收取过路费。 2、计重收费系统的构成 计重收费系统由称重平台、轮轴识别器、红外光栅分离器和数据采集处理器等组成。 2.1 计重平台。 计重平台是承载轮轴压力的重量测量设备的一部分。载体的四个角由称量传感器支撑。称重平台的中心安装在收费线的前方，根据情况不同，与收费站的中心不同。 2.2 红外光栅分离器。 它由红外光栅发射机和红外光栅接收器组成。当一个物体挡住红外光时，它会立即发出一个信号。确定车辆是否通过车道以及何时完全通过。 2.3 轮轴识别器。 它由一套压力传感器组成，用于测量轮胎通过车轴的宽度，车胎分析为单胎或双胎，配合称量机可以准确地识别出轴的类型和轴的总数。安装在收费线上的小型传感器分别为12个（普通线）和16个（超宽线）。 2.4 数据采集处理器。 这个装置是重量测量和充电系统的核心。配备液晶显示屏，可直接显示称重数据，并在设备维护过程中提供误差显示。用于称量床板、模型标识符、红外信号采集车辆分离器、d/a转换和数据处理，型成完整的车辆资料，然后上传至管理计算机。该设备被称为室外机箱，因为它安装在室外露天。 3、计重收费系统的施工 在施工过程中，重点工序划分，严格执行各工序的检验申请体系。关键工序分为基坑开挖、钢网生产、相关管线铺设、基础浇筑、设备安装、调试和联合调试。 3.1 关键工序包括基坑开挖、钢网生产、相关管道铺设、基础铸造、设备安装、调试和联合调试。施工过程中应注意尽量减少对相邻面层和路面基层的干扰。 3.2 称量架的吊装、调平应按设计图纸完成。 3.3相应的管道铺设主要用于铺设穿线管和排水管。穿线管应打磨光滑、光滑，以免在穿线时切断电缆，管内应预留钢丝，为以后的穿线做准备。排水管道应注意边坡设置，以便排水顺畅。所有的管道都要牢固地固定，以免在浇筑过程中发生位移。 3.4 完成上述工作后，完成了人工井生产、轻筛、控制柜法兰、轴识别架安装。将其牢固地焊接到基础的嵌入部分，以防止浇筑过程中出现位置偏差。 3.5 各项准备工作完成后，通过检查后可进行混凝土浇注。由于所需的混凝土标有较高的编号（一般在C40以上），商用混凝土应使用或在现场按批准的混凝土配合比与强制搅拌机混合。浇筑时要注意振动密实，防止气孔的出现，各管口密封，防止注浆密封。法兰板和轮胎式鉴别器的框架不应因振动而移动。应特别注意原有路面的连接混凝土，应充分掌握连接边坡，避免路面积水。浇筑完成后，需要加强养护，养护混凝土路面，如果天气炎热，注意洒水喷头养护的覆盖范围。 3.6 平衡秤台安全框架内，四个角落安装称重传感器，称重平台和收费车道在基本的飞机，必须控制在5毫米，高度差表示，台湾中心线符合道的中心线和偏差的20毫米或更少。调整限位螺栓后，与称量台限位块无间隙后紧固锁紧螺母。检查螺栓是否太松或太紧。过松会使称重传感器抖动，两者都会导致其无法正常工作。根据设计图纸确定轮胎型号标识符安装前后的位置。在安装轻型窗帘车辆分离器时，后板应尽可能靠近充电岛的中心线，以防止由于过大的宽度而对货物造成损坏。控制柜应安装在充电座前方的充电岛上，但不影响收费站的视线，不受环境影响，操作维护方便。设备地线接入原来的收费亭系统网络，防雷接地与充电间防雷接地网相连。检查每个管道的螺纹和连接是否正确，标记是否清晰。应保留备用电缆。根据图纸要求的尺寸和深度切割线圈，铺设线圈电缆，用沥青或缝纫线加固结构胶（俗称AB胶）。此外，还采用万用表、电感表和兆欧表来测量线圈电缆的电气特性。满足需求后，连接数据收集器。 3.7 称重设备的软件调试，称重设备的自检和测试，硬件和软件的调试。称重系统和充电系统之间的互连可以通过串行口线将称重数据传送到充电器，以实现两个系统之间的互连。检查系统是否根据说明书进行相应的数据处理，并检查充电器的称重数据处理的过程。 4、称重系统设备故障的应急处理 4.1 常见故障分析
Oracle数据库设计策略及规范 设计策略及规范 1. 目的 定义Oracle数据库设计规范，作为数据库规划、设计、开发以及维护人员的技术参考资料。用以规范和指导相关人员的设计行为。 2. 概述 本文档根据Oracle数据库性能特点，描述对表、视图、存储过程、对象命名等方面的设计规范。 3. 基本策略 3.1 设计策略 ◆?分类拆分数据量大的表。 对于经常使用的表（如某些参数表或代码对照表），由于其使用频率很高，要尽量减少表中的记录数量。例如，银行的户主账表原来设计成一张表，虽然可以方便程序的设计与维护，但经过分析发现，由于数据量太大，会影响数据的迅速定位。如果将户主账表分别设计为活期户主账、定期户主账及对公户主账等，则可以大大提高查询效率。 ◆?分区策略 在拥有数500行以上的表时，采用分区策略。 ◆?索引设计。 对于大的数据库表，合理的索引能够提高整个数据库的操作效率。在索引设计中，索引字段应挑选重复值较少的字段；在对建有复合索引的字段进行检索时，应注意按照复合索引字段建立的顺序进行。例如，如果对一个５万多条记录的流水表以日期和流水号为序建立复合索引，由于在该表中日期的重复值接近整个表的记录数，用流水号进行查询所用的时间接近３秒；而如果以流水号为索引字段建立索引进行相同的查询，所用时间不到１秒。因此在大型数据库设计中，只有进行合理的索引字段选择，才能有效提高整个数据库的操作效率。 ◆?有时候为了提高性能。减少表的关联，恰当的数据冗余是允许的。 ◆?索引对新增，删除，更新的性能影响比较大，对相关的表的索引使用要权衡 ◆?为表和索引建立不同的表空间，禁止在系统表空间中放入非核心oracle系统成分的对象，确保数据表空间和索引表空间位于不同的磁盘磁盘驱动器上。 ◆?对于经常发生同时查询或频繁查询的表，最好把他放到不同的磁盘空间上 4. 逻辑设计规范 4.1 范式 ◆?如果没有性能上的原因，应该使用关系数据库理论，达到较高的范式，避免数据冗余。 ◆?如果在数据量上与性能上无特别要求，考虑到实现的方便性可以有适当的数据冗余，但基本上要达到3NF。 4.2 表设计 ◆?对于数据量比较大的表，根据表数据的属性进行分区，以得到较好的性能。如果表按某些字段进行增长，则采用按字段值范围进行范围分区；如果表按某个字段 的几个关键值进行分布，则采用列表分区；对于静态表，则采用Hash分区或列表分区；在范围分区中，如果数据按某关键字段均衡分布，则采用子分区的复合分区方法。 ◆?每个表均创建类型为Sequence的主键字段。 4.3 索引设计 ◆?常规OLTP应用，创建B-TREE索引,不创建位图索引。 ◆?不需要为小型数据表（<5000）创建索引。 ◆?给单个表创建的索引不超过5个，特别是海量交易类表。 ◆?索引条件查询结果记录，不超总记录的20%。 ◆?不要给固定选项的字段创建独立索引。 如只有‘男，女’的性别字段；‘是，否’的状态字段等，不要创建独立索引，位可以建立复合索引。 ◆?对于复合索引，索引字段顺序比较关键，把查询频率比较高的字段排在索引组合的最前面。 ◆?索引放到独立的表空间，该表空间不需要REDO LOG。 ◆?含有外键约束的表的字段，必须有单独索引。如订单明细的表头外键。 5. 对象命名规范 5.1 一般规范 5.1.1 语言 ◆?命名使用英文单词，不使用复数。 ◆?英文单词使用同对象本身意义相对或相近的单词。选择最简单或最通用的单词。不能使用毫不相干的单词来命名。 ◆?当一个单词不能表达对象含义时，用词组组合，如果组合太长时，采用简写或缩写，缩写要基本能表达原单词的意义。 ◆?当出现对象名重名时，是不同类型对象时，加类型前缀或后缀以示区别。 ◆?禁止使用中文或拼音缩写进行命名
关键词：智能收费亭,高速公路智能收费亭,智能收费亭控制系统 智能收费亭方案是结合软、硬件系统、云平台而成的一个高速公路智慧系统体系，它的存在让收费亭有了一个舒适的工作环境，在保障了高速公路收费人员安全的同时，也极大地提高了工作效率，很大程度上降低了企业运营成本。 一、传统收费亭方案的弊端 传统的收费亭由厂家生产后，再由机电施工公司后期进行简单设备安装，从而导致内部空间不协调，设备无法有效的管理，给后期维护增加了难度；同时收费亭的内部也比较简陋，给人一个很不舒适的工作环境。 二、智能收费亭方案的优势 1.人性化设计 更合理的空间利用，让狭小的空间展现出居家般“温馨”，亭内的设备一体化管
理，操作简单便捷，大大提高工作效率与工作环境。 2.简单便利，提高效率 一键设置，统一操控。在过去，你需要开灯、开空调、开窗等等的一切；现在，你只需要设置各种场景模式，无需复杂操作，一键联动多个设备。 3.健康舒适，绿色节能 空气传感器全天候监测亭内各项空气指标。当亭内空气质量不好时，传感器会联动新风系统带来新鲜的空气，而窗户的风幕为你隔绝亭外污浊的空气。 三、智能收费亭方案的功能模块 1.灯光控制系统 对各收费亭照明灯具进行组合场景定时控制，并能远程监测、控制。 2.空调监控系统 各收费亭均安装空调控制器，可单独调节空调的温度、模式，也可与灯光、门窗、温湿度系统联动自动开启或关闭，可以设定多种组合场景。 3.视频监控系统 通过各种客户端软件，本地、远程查看安装在亭内的摄像头视频，并可进行录像、联动控制等。 4.背景音乐系统 通过APP软件，本地、远程进行音乐播放，并可与灯光设定多种组合场景联动控制，可以设定多种组合场景。 5.空气检测系统/新风系统 效的数据支持，可根据采集到的温湿度数据以及空气质量等，联动开关空调、新