电动自行车租赁系统服务平台设计与实现-附录

第2章电动自行车租赁系统研究与分析电动自行车租赁系统不是电动自行车与租赁方式的简单组合，而是综合众多技术与科学管理理论的创新型系统，电动自行车仅为众多技术中的一个载体。

本章分析了现有公共电动自行车服务系统的组成、运营优缺点和存在的问题，提出了更加完善的电动自行车租赁系统设计方案。

2.1 现有电动自行车租赁系统分析电动自行车租赁系统即在某区域内（城市、大型景区、大学城等），隔一定距离规划出停放公共电动自行车的租赁站点（如社区门口、校园门口、车站、商圈、景点、公交换乘点等），每个点停放一定数量的电动自行车错误!未找到引用源。

市民凭借在系统售卡处所办理的卡片租用车辆并在一定时间内使用，租用信息经处理后将保存于后台服务器。

公共电动自行车租赁站点如图2.1所示，租赁站点包含服务终端、车桩和电动自行车三部分。

服务终端电动自行车/自行车车桩图2.1 电动自行车租赁站点实物图电动自行车租赁系统融合计算机、互联网和无线通信等技术，以配套的自行车路网为载体，实现系统的数字化运营和管理错误!未找到引用源。

电动自行车租赁系统提供的车辆低碳环保，可有效地节约道路资源，缓解居民出行困难问题。

但现有租赁系统存在着一些不足，无法达到高实时性、高精确度、高效广泛且全方位等管理特性。

2.1.1 电动自行车租赁系统功能分析公共电动自行车是面向全社会的，相对于私人电动自行车，具有集中停放、统一管理、使用率高、使用权与所有权分离特性。

电动自行车使用环保电力作为驱动力，自主性大、可到达性高，可辅助与补充城市公交体系，增强区域内部微循环。

电动自行车租赁系统主要通过以下几个子系统实现车辆通租通还、自助服务。

1. 车辆停放子系统公共电动自行车解决了私有车辆停放空间的问题，可让用户方便地使用电动自行车。

系统中不同企业所生产的电动自行车使用专用标识区分，通过专用停车设备有序停放车辆。

2. 租用管理子系统电动自行车租赁系统需实现用户租还车时间、权限、租用量等信息的管理和统计分析。

基于Android平台的电动自行车租赁系统设计与实现随着城市交通的日益拥堵和环境污染问题的日益严重，电动自行车作为一种绿色、便捷的交通工具受到越来越多人的青睐。

为了满足人们对绿色出行的需求，电动自行车租赁系统应运而生。

本文将介绍一种基于Android平台的电动自行车租赁系统的设计与实现。

首先，该系统设计了一个用户端的Android应用程序。

用户可以通过该应用程序查看周边的电动自行车租赁点，并且可以实时查看每个租赁点的自行车数量。

用户可以在应用程序上选择一个租赁点，并预订一辆电动自行车。

此外，用户还可以通过应用程序查看自己的租赁记录和消费情况。

为了提高用户体验，应用程序还提供了用户评价和建议的功能，用户可以通过这个功能向系统管理员提供宝贵的意见和建议。

其次，系统还设计了一个租赁点管理端的Android应用程序。

管理员可以通过该应用程序管理租赁点的信息。

管理员可以查看每个租赁点的自行车数量，以及每个租赁点的租赁记录。

管理员还可以通过应用程序添加或删除租赁点，同时可以修改租赁点的位置信息和联系方式。

为了实现这个系统，我们采用了Android Studio作为开发工具，使用了Java语言编写应用程序的代码。

我们还使用了MySQL数据库来存储用户和租赁点的信息。

通过与服务器的交互，用户可以实现对租赁点和用户信息的查询、修改和删除等操作。

该系统的实现对于城市交通的改善和环境保护起到了积极的作用。

通过提供便捷的电动自行车租赁服务，可以鼓励更多人使用绿色出行方式，减少对传统交通工具的依赖，从而减少交通拥堵和空气污染。

此外，该系统还可以提高电动自行车租赁服务的管理效率，为用户提供更好的服务体验。

综上所述，基于Android平台的电动自行车租赁系统的设计与实现，为人们提供了方便、绿色的交通出行方式。

通过该系统的使用，可以改善城市交通状况，减少环境污染。

希望该系统能够得到广泛应用，为人们的出行带来更多便利和舒适。

第2章电动自行车租赁系统研究与分析随着计算机、通信等技术的迅速发展，电动自行车租赁系统在集合了多种现代化技术之后，其性能得到了明显提升。

本节在分析电动自行车租赁系统现状、现存问题的基础上，设计租赁系统整体框架，分析租赁系统监管平台，并结合新技术提出监管平台的设计方案。

2.1 电动自行车租赁系统现状电动自行车租赁系统是电动自行车与智能交通的结合，综合运用多种技术，如网络通信、RFID（Radio Frequency Identification，无线射频识别）、安全监控、GPS定位、RIA（Rich Internet Applications，因特网应用程序）、数据库等，集电动自行车租借、停放、监控、管理、调度于一体的通用型租赁系统。

目前，我国各省市纷纷引入公共电动自行车租赁系统，如株洲、杭州、武汉等城市，发展较为迅速。

由于我国公共电动自行车起步较晚、人口基数大、与之相关的技术发展程度不均衡，我国的电动自行车租赁系统在实用性、安全性、稳定性方面存在不足，有待提升，表现在以下几点：1. 系统运营模式单一、水平低大多数租赁系统产业化程度低，无法形成产业链，亏损严重，需依靠政府扶持；国内企业参与此系统研究数目众多，缺乏统一标准，系统扩展兼容性差；系统稳定性、易操作性等问题严重制约着产业发展。

2. 系统操作陈旧、缺乏创新我国租赁服务平台采用传统机械式租还操作，智能性较低；多数租赁站点采用人工服务，同一时间只能单人操作，租还车需排队；租还车操作不简便，用户难理解；仍采用传统支付方式，支付过程较繁琐。

3. 车辆损坏、丢失严重随着车辆使用频率以及车龄的增加，车身老化严重，问题频发，车辆质量及保养问题有待解决；缺乏完善的防盗机制。

4. 上层监管平台性能不足随着用户租赁请求的增多，系统每日均产生海量数据，使其性能要求逐渐提升。

用户租赁信息更新和车辆调度最佳方式确立都需在短时间内响应，对系统实时性要求较高。

国内租赁系统无长远规划，未来升级工作变得困难[7]。

本科毕业论文（设计）题目：基于WEB的自行车租赁管理系统设计与实现目录摘要互联网发展速度迅猛，电子商务成为21世纪商务发展道路上发展的一大热点。

随着宽带网络的普及以及网络互联网络应用方式的发展，电子商务正以前所未有的速度对传统商务方式以理论造成冲击,并对以往传统商务方式占主导的领域进行渗透。

该基于WEB自行车租赁系统架构是基于ASP和SQL Server 2000数据库,以IIS 为Web服务器，采用了使用B/S结构，综合使用了VBscript、html和JavaScript 语言编成的系统。

本文论述了基于WEB自行车租赁系统的设计思想和设计过程。

主要包括系统前台显示，分为数据浏览,自行车预订，客户相关的一些租赁信息查看。

系统的后台操作，分为用户管理，系统管理。

关键词：租赁管理系统，数据库,ASP,IISABSTRACTWith the rapid devdlopment of Internet,the E-business has become a hot in business development road in 21th century。

With the popularity of broadband Internet network and application forms of development， electronic commerce is at an unprecedented speed of traditional business approach to the theory of an impact，and traditional business methods-dominated areas of infiltration.The system is based on ASP to configure bicycle lease system based on WEB with the database of MS SQL Server2000, with IIS for Web server and have adopted structure of B/S， synthesize the system that has used VBscript, html and JavaScript language volume。

电动自行车租赁站点服务终端软件的测试与验证前面几个章节介绍了电动自行车租赁站点服务终端软件总体设计和主要功能的详细设计与实现。

为了验证设计方案的可行性，必须通过软件测试，对测试结果进行分析。

由于本课题来源于校企合作研发的项目，相关研发工作仍在继续中，故本文测试内容来源于实验室的相关测试结果。

5.1 服务终端软件测试方案分析测试是用来衡量一个系统是否达到需求的方式，是软件开发过程中很重要的一部分。

软件测试的目的是验证方案是否满足了需求，找出与需求不符或矛盾的地方，从而提出更加完善的方案。

测试方案越详尽，后期的维护成本越低。

软件测试方法种类繁多，最基本的可分为白盒测试和黑盒测试两种。

在SDLC（Software Development Life Cycle，软件生命周期）中，软件测试工作和软件编码工作是同步进行的。

本文测试目的主要是验证设计的各个功能模块是否达到了设计要求。

测试工作包括：搭建测试平台，测试各功能模块的正确性、软件运行的稳定性和界面的可用性等。

本文采用黑盒测试方法，根据前文的设计与实现，测试的预期目标可总结为以下几个方面：1. 服务终端能正常刷卡，通过登录界面正常登录客户端软件，并判断登录者权限。

2. 不同使用人员登录终端，进行权限验证后可进行不同操作。

3. 能够正常接收车桩发来的信息，完成数据采集。

4. 车桩运行正常，能够保证用户能正常租还车。

5. 能够正常接收广告信息，在站点完成播放。

6. 数据库连接正常。

7. 软件能够长时间稳定运行。

在实际测试中不大可能采用穷举输入法，因此本文主要根据功能需求，对服务终端软件相关模块的基本功能进行测试，如果测试通过，则说明软件能够正常工作。

5.2 测试平台搭建电动自行车租赁系统还在进一步的开发过程中，进行系统测试的第一步是完成测试平台的搭建，电动自行车自助服务终端软件测试环境的硬件包括，车桩标签、CAN 总线、RFID 卡和服务终端。

服务终端与车桩通过CAN 连接，与监管平台通过网络进行连接，测试环境示意图如图5.1所示。

电动自行车租赁系统服务平台设计与实现低碳出行的电动自行车租赁系统能有效地提高道路利用率，减少交通拥堵，在市民短距离出行、休闲旅游和公交换乘等方面发挥积极作用。

虽然部分城市开展了电动自行车租赁系统的尝试，但是现有系统租赁站点中服务平台大多存在实用性、实时性和安全性等方面的不足。

因此，研究基于嵌入式操作系统、RFID无线射频识别、CAN总线等技术的电动自行车租赁服务平台是保障租赁系统运行稳定可靠和车辆租赁方便快捷的关键。

本文在深入研究电动自行车租赁系统结构和功能需求的基础上，采用“集中管理、分散控制”的设计思想，设计了位于设备层的电动自行车租赁服务平台。

服务平台由服务终端和车桩组成，不仅可进行数据获取，还集成数据提取、数据分析、数据显示和报警处理等多层次功能。

根据电动自行车租赁服务平台功能需求，对服务终端和车桩的设计方案进行对比论证，选择了基于ARM和单片机组合的服务平台设计方案。

围绕设计方案对租赁服务平台的硬件设计和底层软件设计进行详细分析，并对硬件芯片和软件方案进行了选型。

服务平台中服务终端硬件设计以S5PV210为核心芯片，车桩硬件设计以STC12C5A60S2为核心芯片，将硬件电路分为核心控制模块、读卡器模块、数据通信模块、显示模块、报警模块等几部分进行设计，并对PCB板卡设计中关键问题进行研究与分析。

租赁服务平台软件设计基于嵌入式Linux系统，首先将Linux系统移植到服务终端ARM平台，然后对CAN总线驱动、RFID驱动、WiFi模块驱动、3G模块驱动、SQLite数据库等进行分析与设计。

本文最后对服务平台的硬件电路和软件设计进行了测试，测试结果表明服务平台能稳定可靠地工作，满足基本的设计要求。

I第1章绪论1.1 研究背景与意义近年来，随着我国经济的飞速发展和城市化进程的加快，城市人口逐年增加，居民出行量不断递增。

截止2013年底，城镇化率提升到53.7%，城镇常住人口达7.3111亿。

电动自行车共享系统的设计与实现随着城市化进程的加速，人们在城市生活中对于出行的需求越来越强烈。

而电动自行车共享系统的出现，则为市民们提供了更多选择，改变了出行方式。

电动自行车共享系统有助于减少城市交通拥堵和环境污染，因此不仅在国内，也在国际上得到了广泛的应用和推广。

本文主要探讨电动自行车共享系统的设计和实现，并考虑其可持续发展。

一、电动自行车共享系统的设计1. 从基础设施手段出发电动自行车共享系统需要具备一定的基础设施，在此基础上，才能实现更全面的服务。

首先，共享系统需要提供电动自行车的位置信息，以便用户可以在需要的时候方便地找到车辆。

其次，应该构建电动自行车停放点体系，在用户使用之后方便用户归还车辆。

最后，各个城市应该建立统一的运维中心，负责发布统一规范，对各家企业的运维服务进行统一监管。

2. 从软件技术手段思考为了满足日益增长的数据量和用户需求的变化，共享系统需要运用一些新型的软件技术手段。

在第一层面上，共享系统应该提供信息查询、实时定位、毫秒计费等功能。

在第二层面上，共享系统应该利用大数据处理技术，协助企业对数据收集和分析，进而优化共享系统的运营效率。

在第三层面上，共享系统可以通过人工智能技术，进行优化分配和算法升级等工作，为用户提供更好的服务。

二、电动自行车共享系统的实现1. 针对用户需求进行定位用户对于电动自行车共享系统的需求主要有两类：第一类是解决一些日常生活中的问题，比如周边小区内跨小区出行、城市换乘等问题。

第二类是针对一次性出行需求的。

因此，共享系统应该根据用户出行情况，对车辆数量、经营范围、车辆类型等方面进行定位。

2. 建立统一的运营体系共享系统作为一个大系统，需要程序化的进行运营和管理。

因此，运营体系不仅要满足对于数据和信息的统一管理，还应该构建多层次运营体制，覆盖公共场所、社区、机关单位等多个场景。

3. 保证运营安全和用户隐私共享系统应该建立完善的安全体系，保护用户信息和隐私，并解决电动自行车的安全隐患，确保用户的出行安全和共享系统的运营安全。

电动自行车租赁站点服务终端软件设计与实现城市人口的迅速增长使城市污染和交通拥堵等“城市病”日益严峻。

公共电动自行车租赁系统因其使用便捷和覆盖面广等优点，可有效解决“最后一公里”问题；其低碳环保的特点，也有利于减轻环境污染。

我国许多城市都已投放公共自行车系统，但因租赁站点服务终端软件存在功能单一和租车流程繁琐等不足，影响了公共自行车的普及，因此迫切需要一种可靠性强、稳定性好、实时性高的多功能综合化租赁站点服务终端软件，对租赁站点进行高效管理。

本文在分析国内外公共自行车系统发展现状的基础上，设计并实现了基于C/S架构的电动自行车租赁站点服务终端软件。

首先分析了服务终端软件功能和性能需求，设计了具有数据采集层、逻辑处理层和应用管理层三层结构的服务终端软件。

其次在软件架构的基础上，分析并选择了面向对象程序设计方法、嵌入式Linux操作系统、嵌入式Sqlite数据库和嵌入式Qt界面开发平台，并采用基于TCP、UDP和FTP的通信方案，以及基于JSON格式的数据传输协议。

然后将服务终端软件分为通信管理、用户管理、车辆管理和站点管理四大功能模块，在分析各功能模块之间数据流向的基础上，设计并实现了Sqlite数据库表、基于Qt的人机交互界面和各功能模块，其中详细设计了JSON数据处理方法、CAN 数据帧格式和MIFARE卡的存储格式，降低了通信冗余度，保证了数据传输有效性。

最后为了验证设计的正确性，对本文所做工作进行测试和分析，测试结果表明，服务终端软件能够有效稳定的运行，功能符合设计要求，达到预期设计目标。

第1章绪论1.1 研究背景经济的快速发展促进了城市化进程，同时也带来了交通压力和城市环境污染等难题。

国家政策正大力支持“畅通城市”的投资建设和城市交通环境的改善。

2013年6月14日，国务院总理李克强主持召开国务院常务会议，部署大气污染防治十条措施，被称为“克强十条”，会议认为大气污染防治既是重大民生问题，也是经济升级的重要抓手错误!未找到引用源。

第3章电动自行车租赁系统服务平台设计公共电动自行车纳入城市交通体系，是城市公共交通服务的延伸和完善。

系统应从用户公交出行的需求出发，达到理念先进和技术领先的标准，使用户租还车操作简单、出行方便快捷且价廉。

本章结合实际应用中电动自行车租赁系统的功能和性能需求，确定了租赁服务平台整体方案，并完成了对软硬件各模块的选型。

3.1 服务平台设计需求分析本文电动自行车租赁系统服务平台的设计主要致力于解决城市交通“最后一公里问题”，适用于地形复杂、交通不畅和居住地较分散的城市。

租赁服务平台设立于城市各个角落，可实现数据本地存储和上传服务器，接收和处理来自后台服务器的数据，实现车辆的租赁管理。

服务平台应具有数据获取、数据传输、数据分析、数据显示、语音提示和车辆管理等功能，设计总体需求如表3.1所示。

表3.1 服务平台总体需求分析功能说明数据获取实行24小时运营和无人值守服务，可随时完成用户、车辆卡等参数采集数据传输服务平台需保证系统运行网络的畅通性与实时可靠性，完成服务终端与各车桩、智能移动终端的数据交互，并将处理后的数据上传至网络交换机数据分析支持对服务平台中各种数据的分析、筛选和处理，数据内容主要包括用户金额、租还车记录、车辆传感器数据、车辆电量、控制指令和查询信息数据显示显示用户租赁记录、余额和租赁站点状况等信息语音提示提示用户租赁车辆的方式方法，向用户发送相关通知（如系统升级维修无法租车），正确指引用户操作车辆管理服务平台需保证用户有车可租，且有空位可停放归还车辆根据上述要求，电动自行车租赁服务平台应具备以下功能：1. 服务终端和车桩均能配置管理读卡器，完成用户卡、车辆卡的读写。

2. 引入CAN/RS485总线、以太网、3G、WiFi等通信接口，确保租赁站点数据传输实时可靠。

3. 可对外围设备发送的数据进行汇聚处理和控制，防止数据重复上传，减少数据冗余度。

4. 服务终端应有合理的存储方法和大容量的存储设备对用户租赁数据、站点状态等进行储存。

第4章服务平台硬件分析与设计上一章节对租赁服务平台整体架构做出详细分析，并对硬件平台、软件平台的构成进行分析，完成了主要处理芯片、终端操作系统、数据处理方式与协议的选取。

本章将重点介绍服务平台各功能模块硬件电路和PCB板卡的详细设计。

4.1 服务平台硬件详细设计本文第三章给出了服务平台中服务终端和电桩的硬件平台设计方案，分析各模块功能，确定了各模块主要芯片的选型。

基于各模块的功能与所选芯片，得出服务平台详细设计框架，如图4.1、图4.2所示。

S5PV210USBDATA BUS LCDSPIKEY MMC USBUART核心模块接口UART SPI图4.1 服务终端硬件设计框图STC12C5A60S2复位电路时钟电路串口电路ISD1760音频电路其他接口MAX3485MCP2515TJA1050服务终端电源模块12V 3.3V5VCAN总线模块车桩读卡器模块锁具模块485总线模块UART SPISPISPIGPIO核心模块接口图4.2 车桩硬件设计框图服务终端电路围绕S5PV210核心处理器匹配各功能电路模块设计，图 4.1给出了硬件电路的总体构架。

服务终端硬件电路可分为：最小系统核心模块、通信模块和外围扩展模块。

最小系统包括核心处理器、存储器、时钟、电源和相关调试电路。

通信模块包括用于上传数据的3G、以太网，移动设备接入的WiFi 无线网卡，以及连接各车桩的CAN/RS485总线等。

车桩的主要功能是采集车辆和用户卡信息，实现车辆租赁自动化管理。

硬件电路设计框架见图4.2，主要分为：核心控制模块、数据通信模块、语音模块、锁具模块、电源模块。

核心控制模块为单片机最小系统；数据通信模块收集用户及车辆信息，保证与服务终端可靠通信。

根据服务终端和车桩硬件结构可知，两者除核心控制模块电路区别较大外，大多数功能模块具有相似的电路结构。

下面对服务平台各个功能电路设计进行详细分析。

4.2 主控核心模块电路设计分析核心处理模块也称硬件最小系统，服务终端以S5PV210为核心，配置存储电路、时钟电路和相关调试、复位电路。

电动车租赁系统以及电动车租赁控制管理方法与设计方案一种电动车租赁系统及电动车租赁管理控制方法，该电动车租赁系统包括：数据服务器端、用户端、锁控模块、第一通讯单元、第二通讯单元；上述电动车租赁管理控制方法包括电动车租赁、管理方法；本技术所提供的电动车租赁系统具有以下优点：1、通过客户端、服务器端以及锁控模块三方信息交互实现电动车租赁与管理，架构组织严密、完善，有利于电动车租赁业的发展；2、通过双重通讯单元实现用户端与锁控模块之间的信息交互，保证信息交互的快捷、低成本、稳定有效。

3、通过锁控模块组合式验证，保证电动车各部件具有配对能力，保证优秀的防盗特性，便于电动车管理控制。

权利要求书1.一种电动车租赁系统，其特征在于包括：数据服务器端，用于存储所有待租电动车信息；用户端，用于向数据服务器端获取租赁电动车信息以及授权ID；锁控模块，安装在电动车上用于获取电动车信息并传输至数据服务器端、校验授权ID并控制电动车的解锁、上锁；第一通讯单元，通过GPRS实现数据服务器端、用户端、锁控模块端的数据交互；第二通讯单元，通过蓝牙实现用户端、锁控模块端的数据交互；所述电动车信息包括电动车当前运行状态、电动车当前速度、电动车当前位置、电动车重量、电瓶剩余续航里程；还包括用以获取当前电动车位置以及当前用户位置的GPS定位模块；还包括用以将允许停车的区域标记为准停区域，并向进入准停区域的电动车发出锁车权限的停车模块；在电动车租赁时效内，锁控模块每隔固定时间t将电动车的位置点m1、m2、m3、、、mn发送至服务器端，服务器端记录所有位置点后隐藏m1、mn并模拟出电动车行驶轨迹m，并将m 存入行驶区域M；每次电动车锁车后，锁控模块均向服务器端发送锁车位置点s1，并在电动车解锁后向服务器端发送校验位置s2，若s1与s2相同，则记为预计停车位置s3；取以位置点s3为中心，并其半径0.5m范围为预计准停区域s；服务器端校验s与M的位置关系，取所有不在M内的s作为有效停车位置集合S，S即准停区域。

第44卷第11A 期2017年11月计算机科学COMPUTER SCIENCEVol . 44 No . 11A Nov . 2017基于Android平台的电动自行车租赁系统的设计与实现关晓菡刘征(北方工业大学电子信息工程学院北京100144)摘要基于A n d r o id 平台的电动自行车租赁系统主要完成了对服务端与客户端的程序设计。

相比于目前国内的一些租车软件，该系统除了实现了用户登录、车辆预约、门店查看、订单查看等基本功能外，还新增了限速功能。

软件中 的数据显示采用了异步加载机制，服务器与客户端的通信采用定义接口的方式进行传输。

同时采用二级缓存机制有 效避免了图片加载时内存溢出等问题。

该软件不仅运行流畅，而且安全性高。

关键词 A n d ro id ，Scala ，G P S 限速，租车 中图法分类号T P 311.5文献标识码ADesign and Implementation of Electric Bicycle Rental Client Based on Android PlatformGUAN Xiao-han LIU Zheng(College of Electronical and Information Engineering,North China University of Technology,Beijing 100144,China)AbstractThe design of client and server program is achieved in the system of electric bicycle rental client . Compared with the usual software for car rental ? the system includes the function of speed limiting, besides the basic functions such as the user login, vehicle reservation, store check and order review are also included. In this paper, the asyn­chronous loading mechanism was adopted in the display of data，and the definition of interface was used by the commu­nication between the client and the server. The second level cache was employed to avoid the problem of memory over­flow when images are loading. This software runs smoothly and has higher security performance compared with the cur­rent car rental applications.Keywords Android,Scala,GPS speed limit,Rental bicycle1引言随着科技的发展，手机逐渐成为人们不可或缺的工具。