一種異構(gòu)主從模式數(shù)據(jù)同步園區(qū)停車(chē)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

馮凌穎 陳耀武 蔣榮欣

一種異構(gòu)主從模式數(shù)據(jù)同步園區(qū)停車(chē)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

馮凌穎 陳耀武 蔣榮欣

(浙江大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程與儀器科學(xué)學(xué)院 浙江 杭州 310027)

針對(duì)目前大多城市的園區(qū)停車(chē)系統(tǒng)中崗?fù)ぼ?chē)輛出入管理的缺陷，從總體需求、功能模塊和實(shí)現(xiàn)方式出發(fā)，設(shè)計(jì)一種異構(gòu)主從模式數(shù)據(jù)同步的園區(qū)停車(chē)管理系統(tǒng)。采用.NET框架的C#開(kāi)發(fā)，系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)服務(wù)中心、中心客戶(hù)端和崗?fù)た蛻?hù)端三個(gè)部分。數(shù)據(jù)服務(wù)中心采用Windows IIS服務(wù)器的WebService部署，中心數(shù)據(jù)庫(kù)使用SQL Server，崗?fù)け镜財(cái)?shù)據(jù)庫(kù)采用Access數(shù)據(jù)庫(kù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)利用中心和崗?fù)ぶg的數(shù)據(jù)庫(kù)同步，有效地使系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)故障下各崗?fù)と阅苷９ぷ?，并能?秒左右時(shí)間內(nèi)能完成所有數(shù)據(jù)同步，具有很高的實(shí)用價(jià)值。

停車(chē)管理 WebService 分布式數(shù)據(jù)庫(kù) 數(shù)據(jù)同步

0 引 言

近年來(lái)，隨著科學(xué)的進(jìn)步和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，車(chē)輛是人們出行以及貨物運(yùn)輸?shù)闹匾煌üぞ摺ｋS著車(chē)輛數(shù)目的急劇增加，不僅城市公路的管理建設(shè)需要加強(qiáng)，而且各種小區(qū)和停車(chē)場(chǎng)對(duì)進(jìn)出車(chē)輛的管理也顯得尤為重要。目前比較典型的停車(chē)管理系統(tǒng)主要采用的是攝像頭監(jiān)控并識(shí)別車(chē)牌、道閘的進(jìn)出放行以及統(tǒng)一的管理軟件[1-3]。本文所設(shè)計(jì)的是一套園區(qū)停車(chē)管理系統(tǒng)，具有車(chē)牌識(shí)別、道閘的全自動(dòng)管理，采用異構(gòu)主從模式的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)層、WebService服務(wù)層和客戶(hù)端應(yīng)用層的三層模型。引入數(shù)據(jù)同步模塊，將各崗?fù)?shù)據(jù)庫(kù)與中心數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行同步，支持崗?fù)嗑W(wǎng)等故障下仍然能正常工作，一定程度上降低了管理人員和維護(hù)人員的工作強(qiáng)度，并提高了車(chē)輛出入放行的效率，具有很好的安全保障和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

1 停車(chē)管理系統(tǒng)的整體架構(gòu)

針對(duì)目前的比較主流的園區(qū)或停車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)，一般有多個(gè)(2～20個(gè))主要出入口，每個(gè)出入口崗?fù)び羞M(jìn)出兩個(gè)車(chē)道，并且有兩名崗?fù)す芾韱T進(jìn)行操作。在每個(gè)崗?fù)ず椭行姆?wù)器安裝一套園區(qū)停車(chē)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)園區(qū)內(nèi)每個(gè)崗?fù)蓚€(gè)車(chē)道的進(jìn)出車(chē)輛進(jìn)行控制和管理。整個(gè)系統(tǒng)的模型如圖1所示。

圖1 園區(qū)停車(chē)管理系統(tǒng)的模型圖

從安全、效率和可操作性上考慮，主要實(shí)現(xiàn)以下功能：

1) 每個(gè)崗?fù)び须p車(chē)道：一個(gè)崗?fù)づ渲靡慌_(tái)工控機(jī)，一個(gè)車(chē)道配置一臺(tái)中等配置以上的個(gè)人顯示器和打印機(jī)；

2) 每個(gè)崗?fù)ぐ惭b兩個(gè)高清抓拍攝像機(jī)(分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)車(chē)輛)，只要有車(chē)輛進(jìn)出崗?fù)ぜ纯蓪④?chē)輛的車(chē)牌照片采集并輸送到工控機(jī)的車(chē)牌識(shí)別功能處；

3) 每個(gè)崗?fù)ひ粋€(gè)車(chē)道配備一名執(zhí)勤工作人員，執(zhí)勤工作人員通過(guò)系統(tǒng)的崗?fù)た蛻?hù)端查看車(chē)牌識(shí)別結(jié)果；如果無(wú)法識(shí)別車(chē)牌，執(zhí)勤人員可以手動(dòng)輸入車(chē)輛號(hào)碼，根據(jù)數(shù)據(jù)服務(wù)中心提供的車(chē)輛信息決定放行，禁止通行或者打印臨時(shí)通行證放行，執(zhí)勤工作人員也可一鍵開(kāi)啟道閘放行；

4) 數(shù)據(jù)服務(wù)中心負(fù)責(zé)中心數(shù)據(jù)庫(kù)的白名單、違章信息、中心管理人員權(quán)限和執(zhí)勤人員信息的錄入，修改，刪除和查詢(xún)等操作；數(shù)據(jù)服務(wù)中心提供車(chē)輛信息的查詢(xún)，包括當(dāng)前園區(qū)內(nèi)車(chē)輛和車(chē)輛通行的歷史信息；

5) 正常情況下所有崗?fù)ぴL問(wèn)中心數(shù)據(jù)庫(kù)，當(dāng)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障的情況下，單個(gè)崗?fù)つ芮袚Q到訪問(wèn)本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)繼續(xù)正常工作；中心管理員可以手動(dòng)通過(guò)管理中心客戶(hù)端將中心數(shù)據(jù)同步到各個(gè)崗?fù)?，崗?fù)け镜叵到y(tǒng)也可自動(dòng)同步本地和數(shù)據(jù)服務(wù)中心的數(shù)據(jù)，此外，系統(tǒng)也可設(shè)定定時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)同步。

針對(duì)以上功能分析，本文設(shè)計(jì)的園區(qū)停車(chē)管理系統(tǒng)主要分為數(shù)據(jù)服務(wù)中心、管理中心客戶(hù)端、崗?fù)け镜叵到y(tǒng)三個(gè)部分[4-6]。其中崗?fù)け镜叵到y(tǒng)包括工控機(jī)、高清攝像機(jī)、打印機(jī)、LED顯示器、道閘和地感線圈。其整體框架如圖2所示。

圖2 園區(qū)停車(chē)管理系統(tǒng)的主要軟件框架圖

1.1 數(shù)據(jù)服務(wù)中心

數(shù)據(jù)服務(wù)中心提供各個(gè)崗?fù)?duì)車(chē)牌號(hào)碼的信息查詢(xún)，各個(gè)崗?fù)と藛T的執(zhí)勤情況，以及整個(gè)區(qū)域的車(chē)輛進(jìn)出歷史信息。中心管理員對(duì)數(shù)據(jù)服務(wù)中心內(nèi)部的數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，包括車(chē)輛白名單、人員在崗信息、人員執(zhí)勤卡信息、崗?fù)ば畔?、用?hù)信息等。數(shù)據(jù)服務(wù)中心通過(guò)網(wǎng)絡(luò)建立和各個(gè)崗?fù)さ闹苯訑?shù)據(jù)連接，當(dāng)管理中心客戶(hù)端發(fā)起一鍵應(yīng)急開(kāi)啟或關(guān)閉道閘時(shí)，可以立即響應(yīng)該指令。

1.2 管理中心客戶(hù)端

中心客戶(hù)端的主要功能有白名單的錄入、違章數(shù)據(jù)的查詢(xún)、用戶(hù)權(quán)限的增刪改查、對(duì)車(chē)輛信息的查詢(xún)(包括實(shí)時(shí)在園區(qū)內(nèi)的車(chē)輛和歷史車(chē)輛進(jìn)出信息)、當(dāng)前工作人員執(zhí)勤信息的查詢(xún)等功能。

當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時(shí)，中心客戶(hù)端可以啟動(dòng)一鍵緊急開(kāi)或者一鍵緊急關(guān)閉功能，通過(guò)數(shù)據(jù)服務(wù)中心已經(jīng)和崗?fù)た蛻?hù)端建立的網(wǎng)絡(luò)連接，打開(kāi)全部道閘或者關(guān)閉全部道閘。

1.3 崗?fù)た蛻?hù)端

崗?fù)ぴO(shè)在各個(gè)道閘的路口，負(fù)責(zé)車(chē)輛從駛進(jìn)道閘直到車(chē)輛離開(kāi)道閘的整個(gè)動(dòng)作過(guò)程的數(shù)據(jù)交互工作。當(dāng)有車(chē)輛壓到地感線圈時(shí)，工控機(jī)啟動(dòng)高清攝像機(jī)抓拍車(chē)牌照片并且傳到崗?fù)た蛻?hù)端予以顯示，程序自動(dòng)對(duì)新進(jìn)的車(chē)牌信息進(jìn)行分析。若分析成功，客戶(hù)端查詢(xún)數(shù)據(jù)服務(wù)中心獲取該號(hào)牌的信息，查詢(xún)包含白名單和違章記錄。若車(chē)牌識(shí)別程序無(wú)法識(shí)別時(shí)，執(zhí)勤人員可以在崗?fù)た蛻?hù)端手動(dòng)輸入當(dāng)前的號(hào)牌信息，同樣該號(hào)牌進(jìn)入數(shù)據(jù)服務(wù)中心比對(duì)白名單，并查詢(xún)違章記錄。

崗?fù)た蛻?hù)端設(shè)有一塊LED屏幕用于顯示車(chē)輛的車(chē)牌，權(quán)限信息和違章記錄等信息。獲取了該車(chē)輛的詳細(xì)情況后，若該車(chē)輛屬于白名單，則自動(dòng)放行；若數(shù)據(jù)顯示違章數(shù)目超標(biāo)，則禁止駛?cè)?；若既不是白名單且違章記錄不超標(biāo)，則由崗?fù)?zhí)勤人員打印通行證，并且車(chē)輛駕駛員交納24小時(shí)的臨時(shí)通行費(fèi)用，由執(zhí)勤人員刷卡放行。

2 崗?fù)づc數(shù)據(jù)中心的工作方式

結(jié)合實(shí)際需求，本著先進(jìn)、實(shí)用，保證工程的成本優(yōu)化，本文所設(shè)計(jì)的園區(qū)停車(chē)管理系統(tǒng)采用.NET框架下C#開(kāi)發(fā)。支持現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)編程新標(biāo)準(zhǔn)，也能夠消除大量程序錯(cuò)誤，對(duì)版本的更新提供內(nèi)在的支持，降低了開(kāi)發(fā)成本。

2.1 ADO.NET數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)技術(shù)

ADO.NET是微軟.NET框架的一部分，是一組用于和數(shù)據(jù)源進(jìn)行交互的面向?qū)ο箢?lèi)庫(kù)[7-9]。并提供了平臺(tái)互用性和可伸縮的訪問(wèn)。它是當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)中的重要技術(shù)，特別是在C#應(yīng)用開(kāi)發(fā)實(shí)例中，主要作用是將數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)之間建立起鏈接，為對(duì)方的數(shù)據(jù)存取提供一個(gè)平臺(tái)。

并且ADO.NET提供程序可以支持SQLServer、ODBC、Access和Oracle等多種數(shù)據(jù)庫(kù)。其中比較重要的兩個(gè)類(lèi)——數(shù)據(jù)集(DataSet)和數(shù)據(jù)表(DataTable)能夠?qū)崿F(xiàn)獨(dú)立于所有數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)訪問(wèn)，表示的是內(nèi)存關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，不但能方便與實(shí)際數(shù)據(jù)庫(kù)做數(shù)據(jù)交換，并且能夠方便與XML文件進(jìn)行讀寫(xiě)數(shù)據(jù)。

2.2 分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)

根據(jù)系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)，如果要滿(mǎn)足在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，各個(gè)崗?fù)と匀荒軌騿螜C(jī)運(yùn)行，那么則需要在崗?fù)け镜叵到y(tǒng)設(shè)置臨時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。該臨時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)需備份數(shù)據(jù)服務(wù)中心的白名單記錄，車(chē)輛通行信息和人員執(zhí)勤信息。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時(shí)，崗?fù)づR時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)只需要手動(dòng)或者按照設(shè)定的時(shí)間間隔自動(dòng)與中心數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行白名單、車(chē)輛通行信息和執(zhí)勤人員數(shù)據(jù)的同步。

中心和崗?fù)?shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)如圖3所示。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)服務(wù)中心采用Windows上IIS服務(wù)器的WebService部署[10,11]，中心數(shù)據(jù)庫(kù)使用SQL Server，而崗?fù)さ谋镜財(cái)?shù)據(jù)庫(kù)采用輕量級(jí)的Access數(shù)據(jù)庫(kù)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)不通暢時(shí)，啟用崗?fù)さ谋镜財(cái)?shù)據(jù)庫(kù)，將正常情況下的白名單查詢(xún)都從本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)獲取，車(chē)輛通行信息以及崗?fù)?zhí)勤人員交班也根據(jù)本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)信息執(zhí)行。崗?fù)ぼ?chē)輛出入控制的基本流程如圖4所示。

圖3 中心和崗?fù)?shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)

圖4 崗?fù)ぼ?chē)輛出入控制的基本流程圖

崗?fù)た蛻?hù)端初始化本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的全局鏈接和數(shù)據(jù)中心WebService初始化中心數(shù)據(jù)庫(kù)的全局鏈接代碼如下所示。其中DataBaseLayer是本文自定義的.NET通用數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)層的封裝類(lèi)，以支持不同類(lèi)型的中心數(shù)據(jù)庫(kù)和崗?fù)?shù)據(jù)庫(kù)。

崗?fù)た蛻?hù)端初始化本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的全局鏈接localConn:

public static string mdbpath = Config.GetConfig((string)App. Current.FindResource(″LocalDbPath″));

public static DataBaseLayer localConn = new DataBaseLayer(@″ Provider=Microsoft.Jet.OLEDB.4.0;data source=″ + mdbpath, ″ Access″);

數(shù)據(jù)中心WebService初始化中心數(shù)據(jù)庫(kù)全局鏈接centerConn:

public static string conStr = ConfigurationSettings.AppSettings [″CenterDbAddress″];

public static DataBaseLayer centerConn = new DataBaseLayer (conStr, ″SqlServer″);

3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步的實(shí)現(xiàn)

本文所設(shè)計(jì)的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)采用的是主從模式的異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。各個(gè)崗?fù)さ谋镜谹ccess數(shù)據(jù)庫(kù)集合可以與數(shù)據(jù)服務(wù)中心的SQL Server進(jìn)行數(shù)據(jù)共享和訪問(wèn)。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的各個(gè)組成部分分別具有自身的自治性，在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步和共享的同時(shí)，每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)仍保持有自己的獨(dú)立應(yīng)用特性。

常用的數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)制技術(shù)[12,13]分為同步復(fù)制和異步復(fù)制。主要方法有基于觸發(fā)器法、基于事務(wù)法、基于時(shí)間戳法和基于API法?？紤]到本文所設(shè)計(jì)的園區(qū)停車(chē)系統(tǒng)只有在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障的情況下，崗?fù)げ艜?huì)訪問(wèn)自身本地的Access臨時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，一般情況下所有崗?fù)ぞy(tǒng)一訪問(wèn)中心數(shù)據(jù)庫(kù)，因而不需要數(shù)據(jù)庫(kù)之間頻繁的通信。所以本文采用的是占用較少額外系統(tǒng)資源的基于API的復(fù)制方法。在系統(tǒng)中引入中同步模塊，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)正常后，同步模塊可以自動(dòng)將各崗?fù)さ臄?shù)據(jù)與中心數(shù)據(jù)庫(kù)同步，而中心管理員可以手動(dòng)選擇將中心數(shù)據(jù)庫(kù)同步到各個(gè)崗?fù)ぁ?/p>

3.1 同步模塊的設(shè)計(jì)

針對(duì)需求，同步模式分為從—主模式同步和主—從模式同步，同步功能類(lèi)型分為新增、修改或刪除。所有同步的表格數(shù)據(jù)以DataSet類(lèi)型進(jìn)行傳輸，并根據(jù)不同的表數(shù)據(jù)定義，不同的API復(fù)制接口進(jìn)行相應(yīng)的解析和操作。

1) 從—主模式的異步復(fù)制方法

從—主模式的異步數(shù)據(jù)復(fù)制方法在該系統(tǒng)中主要是實(shí)現(xiàn)當(dāng)崗?fù)ぞW(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后，自動(dòng)將本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)同步到中心數(shù)據(jù)庫(kù)。首先由崗?fù)た蛻?hù)端向數(shù)據(jù)服務(wù)中心WebService提交異步請(qǐng)求；WebService響應(yīng)請(qǐng)求后，各個(gè)崗?fù)た蛻?hù)端準(zhǔn)備好需要同步一致的數(shù)據(jù)集，然后根據(jù)維護(hù)類(lèi)型對(duì)中心數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行同步更新。

2) 主—從模式的同步復(fù)制方法

主—從模式的同步數(shù)據(jù)復(fù)制方法在該系統(tǒng)中主要是實(shí)現(xiàn)當(dāng)中心管理員修改了中心數(shù)據(jù)庫(kù)的白名單時(shí)，實(shí)時(shí)地同步到各個(gè)崗?fù)?shù)據(jù)庫(kù)的白名單，以防止后續(xù)網(wǎng)絡(luò)故障出現(xiàn)的數(shù)據(jù)差錯(cuò)。當(dāng)中心管理員成功修改了白名單時(shí)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送命令至崗?fù)?shù)據(jù)庫(kù)，將更新的白名單同步到所有崗?fù)?shù)據(jù)庫(kù)。

圖5為崗?fù)?shù)據(jù)庫(kù)和中心數(shù)據(jù)庫(kù)的從—主模式的自動(dòng)同步流程。當(dāng)中心管理員更改白名單和違章信息后，可以選擇手動(dòng)同步主—從模式，其流程與圖中從—主模式自動(dòng)同步數(shù)據(jù)庫(kù)的步驟5-步驟8相同。

圖5 崗?fù)ず椭行臄?shù)據(jù)庫(kù)的從—主模式的自動(dòng)同步流程

3.2 同步模塊定時(shí)器

在數(shù)據(jù)服務(wù)中心模塊中，設(shè)定了一個(gè)獨(dú)立定時(shí)線程，主要完成整個(gè)停車(chē)管理系統(tǒng)的日常定時(shí)同步數(shù)據(jù)任務(wù)。定時(shí)任務(wù)精度要求不高，并且粒度較大，因而只用精確到秒級(jí)即可。在初始化定時(shí)隊(duì)列時(shí)，分配一定數(shù)量的定時(shí)節(jié)點(diǎn)，并放入空閑隊(duì)列中，需要添加定時(shí)任務(wù)時(shí)，從空閑隊(duì)列中申請(qǐng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)，填充好超時(shí)時(shí)間和定時(shí)回調(diào)任務(wù)等內(nèi)容后加入到定時(shí)隊(duì)列中。節(jié)點(diǎn)超時(shí)后，定時(shí)線程執(zhí)行節(jié)點(diǎn)中的回調(diào)函數(shù)，并回收節(jié)點(diǎn)到空閑隊(duì)列中。任務(wù)隊(duì)列中，超時(shí)時(shí)間(time)使用相對(duì)與前一個(gè)節(jié)點(diǎn)的超時(shí)時(shí)間，節(jié)點(diǎn)按照時(shí)間遞增排序，只要隊(duì)列頭節(jié)點(diǎn)未超時(shí)，后面的節(jié)點(diǎn)也未超時(shí)。其增加定時(shí)任務(wù)節(jié)點(diǎn)的流程如圖6所示。任務(wù)節(jié)點(diǎn)的主要結(jié)構(gòu)成員如表1所示。

圖6 定時(shí)隊(duì)列增加節(jié)點(diǎn)的流程圖

結(jié)構(gòu)成員說(shuō)明func任務(wù)回調(diào)函數(shù)指針arg任務(wù)回調(diào)參數(shù)指針time超時(shí)時(shí)間

對(duì)于中心管理員而言，可以使用管理中心客戶(hù)端人為地設(shè)定定時(shí)任務(wù)，從而規(guī)定整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步的時(shí)間間隔。管理中心客戶(hù)端對(duì)中心數(shù)據(jù)庫(kù)的白名單、門(mén)衛(wèi)個(gè)人信息或崗?fù)ば畔⒌纫恍?shù)據(jù)表做相應(yīng)修改后，希望能夠及時(shí)同步信息到各個(gè)崗?fù)?，那么可以添加某固定時(shí)間的定時(shí)任務(wù)到任務(wù)隊(duì)列，等待執(zhí)行。

在每做一次數(shù)據(jù)同步，每個(gè)崗?fù)ね瑫r(shí)都要獲取數(shù)據(jù)中心的時(shí)間(DataTime類(lèi)型)做一次時(shí)鐘同步，以確保系統(tǒng)每個(gè)模塊的時(shí)間一致性。并且可以人為選擇設(shè)定規(guī)定時(shí)間(如1分鐘)進(jìn)行系統(tǒng)自動(dòng)循環(huán)數(shù)據(jù)同步和時(shí)鐘同步。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

為了考查該系統(tǒng)的性能，為系統(tǒng)搭建局域網(wǎng)，多臺(tái)工控機(jī)作為多個(gè)崗?fù)さ谋镜叵到y(tǒng)，一臺(tái)主流的PC機(jī)作為數(shù)據(jù)服務(wù)中心，其基本配置如表2所示。園區(qū)停車(chē)系統(tǒng)的崗?fù)た蛻?hù)端和中心客戶(hù)端界面如圖7和圖8所示。

表2 系統(tǒng)配置表

圖7 崗?fù)た蛻?hù)端界面

圖8 中心客戶(hù)端(查詢(xún)車(chē)輛通行信息)界面

對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：在工控機(jī)上安裝Access數(shù)據(jù)庫(kù)，在數(shù)據(jù)服務(wù)中心安裝SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫(kù)。以一般園區(qū)停車(chē)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)所要存儲(chǔ)的最高歷史數(shù)據(jù)量為測(cè)試用例數(shù)據(jù)。中心數(shù)據(jù)庫(kù)白名單(共5個(gè)字段)5000條數(shù)據(jù)、車(chē)輛通行信息表(共11個(gè)字段)30 000條數(shù)據(jù)、執(zhí)勤歷史信息表(共5個(gè)字段)10 000條數(shù)據(jù)并包括其他表的信息(門(mén)衛(wèi)個(gè)人信息表、權(quán)限卡表、崗?fù)け怼⒂脩?hù)表和角色表)。將開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)WebService API使用IIS服務(wù)器部署到數(shù)據(jù)服務(wù)中心PC機(jī)上。

在實(shí)驗(yàn)中主要測(cè)試兩種模式同步所耗費(fèi)的時(shí)間，以確保在該設(shè)計(jì)方案下，停車(chē)管理系統(tǒng)能夠正確工作。測(cè)試結(jié)果如表3所示。測(cè)試結(jié)果可以表明該系統(tǒng)16個(gè)崗?fù)?大型園區(qū)或停車(chē)場(chǎng)的規(guī)模)能在大約4 s左右的時(shí)間內(nèi)能完成歷史最高數(shù)據(jù)量的同步，具有很高效的實(shí)用價(jià)值。

表3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 單位：s

5 結(jié) 語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)了一種基于異構(gòu)主從模式數(shù)據(jù)同步的園區(qū)停車(chē)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)。其核心的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)采用異構(gòu)主從模式，中心數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQL Server，崗?fù)?shù)據(jù)庫(kù)采用Access，支持兩者之間的主動(dòng)和手動(dòng)同步。通過(guò)本系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)實(shí)施，設(shè)計(jì)出了標(biāo)準(zhǔn)化并具有靈活性的停車(chē)管理系統(tǒng)。系統(tǒng)采用基于.NET框架的三層體系結(jié)構(gòu)，提高了系統(tǒng)的可伸縮性、擴(kuò)展性和可維護(hù)性。

目前，該系統(tǒng)已應(yīng)用于某些城市的工業(yè)園區(qū)，效果良好，改善了以往由于個(gè)別崗?fù)さ木W(wǎng)絡(luò)故障，使得該崗?fù)和７?wù)或者是人為放行車(chē)輛但未能準(zhǔn)確記錄信息的問(wèn)題。很有效地解決了車(chē)輛進(jìn)入園區(qū)混亂的局面，一定程度上降低了人工操作和管理成本。該系統(tǒng)的成功應(yīng)用，既提高了車(chē)管部門(mén)的信息化水平，也方便了人們的日常出行。

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DESIGN AND IMPLEMENTATION OF A RESIDENT AREA PARKING SYSTEM BASED ON DATA SYNCHRONISATION IN HETEROGENEOUS MASTER-SLAVE MODE

Feng Lingying Chen Yaowu Jiang Rongxin

(CollegeofBiomedicalEngineeringandInstrumentScience,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,Zhejiang,China)

We designed a resident area parking system with data synchronisation in heterogeneous master-slave mode commencing from total requirements, function modules and implementation approach for the defects of current resident area parking systems in vehicle access management of sentrybox in most cities. Developed with C# of .NET framework, the system consists of three parts—data service centre, centre client and sentrybox client. The data service centre uses WebService deployment of Windows IIS server, the centre database uses SQL Server, and the local database of sentrybox uses Access database. Experimental results showed that by utilising database synchronisation between centre and sentryboxs, the system effectively made every sentrybox working well under the circumstance of network failure, and could complete the whole data synchronisation within about 4 seconds. To sum up, this system has very high practical value.

Parking management WebService Distributed database Data synchronisation

2014-11-07。國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(2010AA 09Z104)。馮凌穎，碩士，主研領(lǐng)域：網(wǎng)絡(luò)多媒體，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。陳耀武，教授。蔣榮欣，副研究員。

TP319

A

10.3969/j.issn.1000-386x.2016.04.015