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      智能交通管理平臺(tái)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

      2023-03-30 07:30:14劉宗明
      關(guān)鍵詞:用戶注冊(cè)交通管理違章

      劉宗明

      (廣西警察學(xué)院,廣西 南寧)

      創(chuàng)設(shè)安全暢通、運(yùn)行高效的交通環(huán)境對(duì)方便市民出行、促進(jìn)城市發(fā)展有積極幫助。面對(duì)當(dāng)前許多大中型城市中存在的汽車數(shù)量持續(xù)增加、交通堵塞問(wèn)題嚴(yán)重、道路通行效率不高等問(wèn)題,有必要將大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等前沿信息技術(shù)應(yīng)用到城市交通管理領(lǐng)域,搭建智能交通管理平臺(tái),在動(dòng)態(tài)獲取路況信息的前提下,進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的匯總、處理,進(jìn)而為平臺(tái)用戶提供包括實(shí)時(shí)路況查詢、機(jī)動(dòng)車違法查詢、駕駛?cè)诵畔⒉樵冊(cè)趦?nèi)的多種便捷服務(wù)。在這一背景下,探究智能交通管理平臺(tái)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)和功能實(shí)現(xiàn)方式,成為智慧城市建設(shè)背景下的一項(xiàng)熱門研究課題。

      1 智能交通管理平臺(tái)的架構(gòu)設(shè)計(jì)

      本文設(shè)計(jì)的智能交通管理平臺(tái)包含了路況信息、查詢服務(wù)、交通安全、定制服務(wù)、權(quán)限管理等若干個(gè)子系統(tǒng)。系統(tǒng)采用PHP 語(yǔ)言開(kāi)發(fā),運(yùn)用LAMP 開(kāi)源框架,其整體架構(gòu)分為3 層:最底層為業(yè)務(wù)邏輯層,采用Linux 操作系統(tǒng),裝有MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)和Apache 服務(wù)器;中間層為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)層,使用PHP 語(yǔ)言作為開(kāi)發(fā)主體,并提供Samry 和Xtemplate 兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模板引擎,減少了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的任務(wù)量;上層為前端顯示層,主要包含HTML 技術(shù)、UI 技術(shù)和CSS 技術(shù),除了提供信息顯示功能外,還支持人機(jī)交互[1]。本文重點(diǎn)介紹了智能交通管理平臺(tái)定制服務(wù)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn),該系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)情況見(jiàn)表1。

      表1 系統(tǒng)功能明細(xì)表

      2 智能交通管理平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

      本系統(tǒng)使用MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù),作為現(xiàn)階段主流的一種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù),MySQL 具有運(yùn)行速度快、使用成本低以及與多種編程語(yǔ)言適配性好等優(yōu)點(diǎn)。為方便數(shù)據(jù)查詢與調(diào)用,數(shù)據(jù)庫(kù)采用分區(qū)設(shè)計(jì),結(jié)合智能交通管理平臺(tái)的功能分成以下區(qū)域:用戶區(qū)、手機(jī)綁定區(qū)、車輛綁定區(qū)駕駛證綁定區(qū)等。每個(gè)獨(dú)立分區(qū)存儲(chǔ)專門的數(shù)據(jù)表,如用戶表、手機(jī)綁定表等。以車輛綁定表為例,主要內(nèi)容包括內(nèi)碼、車牌號(hào)、創(chuàng)建用戶、創(chuàng)建時(shí)間、最后修改時(shí)間等,如表2 所示。

      在表2 中,“Car_deleted”為汽車綁定是否被刪除的標(biāo)記,用二進(jìn)制的0 和1 表示,其中0 表示未刪除,1 表示刪除;“Car_status”為汽車綁定狀態(tài),同樣用0 和1 表示,其中1 表示停用,0 表示可用。

      表2 車輛綁定表

      3 智能交通管理平臺(tái)的業(yè)務(wù)流程設(shè)計(jì)

      3.1 用戶注冊(cè)

      該平臺(tái)的用戶注冊(cè)流程設(shè)計(jì)如下:用戶在平臺(tái)的用戶層填寫(xiě)注冊(cè)信息表,點(diǎn)擊“提交”后在平臺(tái)的業(yè)務(wù)邏輯層進(jìn)行驗(yàn)證。如果不符合注冊(cè)條件,注冊(cè)失敗,直接結(jié)束程序;如果符合注冊(cè)條件,則通過(guò)驗(yàn)證,注冊(cè)成功,并繼續(xù)進(jìn)行下一步。用戶需要設(shè)置密碼,提交密碼后同樣執(zhí)行一個(gè)驗(yàn)證程序。如果用戶提交的密碼不符合規(guī)定(如純數(shù)字、有特殊符號(hào)等),密碼設(shè)置失敗,結(jié)束程序;如果符合規(guī)定,完成注冊(cè),平臺(tái)自動(dòng)將用戶的用戶名與密碼保存,完成本次用戶注冊(cè)程序[2]。具體流程見(jiàn)圖1。

      圖1 用戶注冊(cè)流程圖

      在設(shè)計(jì)用戶注冊(cè)程序時(shí),要注意以下幾點(diǎn):其一是用戶名的字符長(zhǎng)度要控制在8~16 位,可以由字母、數(shù)字、漢字、常規(guī)符號(hào)中的1 種或多種組成;密碼的字符長(zhǎng)度也是8~16 位,必須由字母、數(shù)字、常規(guī)符號(hào)中的2 種或3 種組成。其二是所有必填選項(xiàng)均應(yīng)正確、規(guī)范填寫(xiě),除了用戶名、密碼外,還有郵箱地址、驗(yàn)證碼等。

      3.2 用戶登錄

      用戶在系統(tǒng)的登錄界面依次輸入用戶名、密碼以及驗(yàn)證碼后,點(diǎn)擊“登錄”按鈕后,上述信息以表單形式提交到智慧交通管理系統(tǒng)的后臺(tái)。系統(tǒng)會(huì)根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則校驗(yàn)用戶名與密碼是否匹配,驗(yàn)證碼是否正確。如果任意一項(xiàng)不滿足校驗(yàn)規(guī)則,則登陸失敗,結(jié)束程序;如果全部滿足規(guī)則,系統(tǒng)根據(jù)讀取到的表單信息,查詢用戶記錄。系統(tǒng)根據(jù)用戶的訪問(wèn)記錄或預(yù)留信息,判斷該用戶是否具備相應(yīng)的權(quán)限。如果不具備訪問(wèn)權(quán)限,則中止登錄,結(jié)束程序;如果具備訪問(wèn)權(quán)限,則允許登錄,并跳轉(zhuǎn)至系統(tǒng)的主界面,完成本次用戶登錄程序。具體流程設(shè)計(jì)見(jiàn)圖2。

      圖2 用戶登錄系統(tǒng)流程圖

      在圖2 流程中的權(quán)限驗(yàn)證環(huán)節(jié),系統(tǒng)除了要驗(yàn)證提交訪問(wèn)請(qǐng)求的用戶是否具備登錄權(quán)限外,對(duì)于具備登錄權(quán)限的用戶,系統(tǒng)還要根據(jù)用戶信息進(jìn)一步判斷并分配相應(yīng)的操作權(quán)限。例如,對(duì)于普通用戶只分配智能交通管理系統(tǒng)的瀏覽、查詢權(quán)限;而對(duì)于管理員則分配更高級(jí)的權(quán)限,如用戶信息的添加、更改、刪除,以及數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)等[3]。

      3.3 手機(jī)綁定

      在設(shè)計(jì)智能交通管理平臺(tái)時(shí),為了強(qiáng)化平臺(tái)與用戶之間的交互性,還添加了手機(jī)綁定功能。當(dāng)存在交互需求時(shí),平臺(tái)可根據(jù)用戶預(yù)留并保存在后臺(tái)的手機(jī)號(hào),自動(dòng)編輯和發(fā)送短信通知用戶。在綁定手機(jī)時(shí),為了避免無(wú)效手機(jī)號(hào)碼的情況,需要進(jìn)行驗(yàn)證。用戶填寫(xiě)手機(jī)號(hào)碼后,系統(tǒng)向該手機(jī)號(hào)碼發(fā)送由6 位數(shù)字組成、時(shí)效為3 分鐘的驗(yàn)證碼,用戶必須在規(guī)定時(shí)間內(nèi)輸入驗(yàn)證才能完成綁定。另外,為保障智能交通管理平臺(tái)的運(yùn)行安全,要求每位用戶只能綁定一個(gè)手機(jī)號(hào)碼,因此在綁定手機(jī)流程設(shè)計(jì)中,還加入了“查詢是否重復(fù)綁定”的驗(yàn)證程序,如果該用戶已經(jīng)綁定了一個(gè)手機(jī)號(hào)碼,再提交另一個(gè)手機(jī)號(hào)碼進(jìn)行綁定,則驗(yàn)證不通過(guò)。手機(jī)綁定流程設(shè)計(jì)見(jiàn)圖3。

      圖3 手機(jī)綁定流程圖

      3.4 違章提示

      違章提示也是智能交通管理平臺(tái)的一個(gè)重要功能。當(dāng)用戶駕駛的車輛出現(xiàn)違章行為,并且該違章信息被錄入到交管系統(tǒng)后,該系統(tǒng)會(huì)根據(jù)違章行為的發(fā)生地點(diǎn),將違章信息推送給相應(yīng)地區(qū)的智能交通管理系統(tǒng)。在成功接收信息后,智能交通管理系統(tǒng)會(huì)根據(jù)違章信息中的車牌號(hào)等關(guān)鍵信息,查詢數(shù)據(jù)庫(kù)并尋找是否有匹配信息,查詢結(jié)果可以時(shí)0 條,也可能是多條。在違章提示程序設(shè)計(jì)中,如果查詢結(jié)果為0 條,則中止程序,并提示系統(tǒng)管理員,由系統(tǒng)管理員與交管系統(tǒng)的后臺(tái)工作人員核實(shí);如果查詢結(jié)果≥1 條,智能交通管理系統(tǒng)根據(jù)用戶預(yù)留的手機(jī)號(hào)碼,向其發(fā)送違章提醒短信。同時(shí),該系統(tǒng)還會(huì)保留違章信息,保留期限為一年。如果用戶的扣分達(dá)到12 分,系統(tǒng)還會(huì)發(fā)送預(yù)警提示短信[4]。

      4 智能交通管理平臺(tái)的功能實(shí)現(xiàn)

      4.1 數(shù)據(jù)訪問(wèn)的實(shí)現(xiàn)

      本文設(shè)計(jì)的智能交通管理平臺(tái)采用了Active Record 數(shù)據(jù)庫(kù)模式,其優(yōu)點(diǎn)在于支持自定義分區(qū)、可創(chuàng)建獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序,從而大幅度提高了數(shù)據(jù)的查詢與調(diào)用速率。智能交通管理平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)可通過(guò)get()函數(shù)完成數(shù)據(jù)篩選,篩選出來(lái)的數(shù)據(jù)存入相應(yīng)的數(shù)據(jù)表中,實(shí)現(xiàn)程序如下:

      對(duì)于表內(nèi)數(shù)據(jù),分別執(zhí)行分頁(yè)、偏移兩項(xiàng)操作,同時(shí)將“分頁(yè)記錄數(shù)”與“偏移量”2 項(xiàng)參數(shù)加入到get()函數(shù)中,并使用foreach 語(yǔ)法對(duì)數(shù)據(jù)表中的所有變量進(jìn)行遍歷,實(shí)現(xiàn)程序如下:

      系統(tǒng)正常讀取集合中的數(shù)據(jù)后,即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問(wèn)功能[5]。

      4.2 權(quán)限功能的實(shí)現(xiàn)

      訪問(wèn)智能交通管理平臺(tái)的人群主要分為2 類,即用戶與管理員。為了避免非法訪問(wèn)和越權(quán)操作,需要設(shè)置權(quán)限。在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,使用了RBAC(基于角色的訪問(wèn)控制)進(jìn)行角色權(quán)限管理。在該管理模式下,智能交通管理平臺(tái)上的所有用戶通過(guò)角色與權(quán)限實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)。每個(gè)用戶可以同時(shí)擁有多個(gè)角色,而每個(gè)角色又擁有若干權(quán)限,從而建立起“用戶——角色——權(quán)限”的授權(quán)模型?;谥悄芙煌ü芾砥脚_(tái)的權(quán)限功能實(shí)現(xiàn)方式如下:用戶登錄系統(tǒng)后,創(chuàng)建一個(gè)新的角色,同時(shí)根據(jù)用戶所在的部門、崗位以及任職資格等,分配2 個(gè)或多個(gè)角色。系統(tǒng)對(duì)新角色賦予相應(yīng)的權(quán)限,并根據(jù)權(quán)限在角色與角色之間建立關(guān)系。后期用戶登錄系統(tǒng)并進(jìn)行操作時(shí),系統(tǒng)會(huì)根據(jù)該用戶具備的權(quán)限判斷是否允許登錄、是否允許操作,從而實(shí)現(xiàn)權(quán)限管理功能。

      5 智能交通管理平臺(tái)系統(tǒng)測(cè)試

      鑒于該系統(tǒng)的功能較為豐富,本文只選擇定制服務(wù)子系統(tǒng)展開(kāi)測(cè)試。測(cè)試內(nèi)容及測(cè)試結(jié)果如下:

      (1)用戶注冊(cè)。從系統(tǒng)主界面點(diǎn)擊“用戶注冊(cè)”后跳轉(zhuǎn)至用戶注冊(cè)頁(yè)面,頁(yè)面正常顯示無(wú)亂碼;用戶輸入注冊(cè)信息后,檢驗(yàn)用戶名、密碼,如果輸入內(nèi)容不符合注冊(cè)規(guī)則,提示錯(cuò)誤信息;所有信息填寫(xiě)正確后,提示注冊(cè)成功。

      (2)用戶登錄。從系統(tǒng)主界面點(diǎn)擊“用戶登錄”后跳轉(zhuǎn)至用戶登錄頁(yè)面,頁(yè)面正常顯示無(wú)亂碼;用戶名、密碼、驗(yàn)證碼任意一項(xiàng)輸入錯(cuò)誤,無(wú)法登錄;所有信息填寫(xiě)正確后,提示登錄成功。

      (3)手機(jī)綁定。從系統(tǒng)設(shè)置界面點(diǎn)擊“手機(jī)綁定”后跳轉(zhuǎn)至對(duì)應(yīng)頁(yè)面,頁(yè)面正常顯示無(wú)亂碼。手機(jī)號(hào)碼、驗(yàn)證碼等任意一項(xiàng)填寫(xiě)錯(cuò)誤,無(wú)法綁定;正確填寫(xiě)各項(xiàng)內(nèi)容后,提示綁定完成。

      6 結(jié)論

      在“大智移云物”時(shí)代,城市交通管理也逐漸向信息化、智能化方向發(fā)展,智能交通管理平臺(tái)應(yīng)運(yùn)而生。從功能上來(lái)看,該平臺(tái)可支持用戶實(shí)時(shí)查看路況信息,進(jìn)行機(jī)動(dòng)車違法查詢、駕駛?cè)诵畔⒉樵?,了解安全常識(shí)和交通法規(guī)等。在用戶綁定車輛和手機(jī)后,還能通過(guò)發(fā)送短信的方式進(jìn)行違章提示。下一步,還需要從數(shù)據(jù)鏡像備份、全程日志記錄、系統(tǒng)安全防護(hù)等方面繼續(xù)展開(kāi)研究,從而進(jìn)一步提升智能交通管理平臺(tái)系統(tǒng)的實(shí)用性和易用性。

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