基于云端的公共自行車管理系統(tǒng)的研究

白云龍

摘要：對(duì)于公共自行車租、還、信息反饋不及時(shí)及用戶等問題，提出了基于云端技術(shù)（云數(shù)據(jù)庫）的公共自行車管理系統(tǒng)，本系統(tǒng)包括了控制終端、網(wǎng)關(guān)控制中心、數(shù)據(jù)監(jiān)控及公共自行車管理系統(tǒng)四大核心模塊，系統(tǒng)采用主流的J2EE等框架進(jìn)行開發(fā)，數(shù)據(jù)層采用云端儲(chǔ)存技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理和處理，底層采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫多節(jié)點(diǎn)，并給予用戶結(jié)構(gòu)化查詢和用戶定位服務(wù)，用戶可以通過URL非常便利的訪問云端數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)租、還的操作。結(jié)果表明，通過云端統(tǒng)一部署、管理各個(gè)自行車站網(wǎng)點(diǎn)，能有效地提高信息訪問，方便人們租、還自行車，滿足系統(tǒng)應(yīng)用需求。

關(guān)鍵詞：云端；云數(shù)據(jù)庫；公共自行車管理系統(tǒng)；需求

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）24-0048-02

隨著城市交通日益擁堵及環(huán)境污染等愈來愈嚴(yán)重，“低碳綠色出行”被人們所重視，尤其是自行車出行受到了人們的喜愛。公共自行車憑借自身使用方便、低碳環(huán)保、節(jié)能及健身等諸多優(yōu)勢(shì)，能有效緩解城市交通擁堵、減少私家車出行、提高公共交通分擔(dān)率的舉措。

但是，就目前而言，大部分城市對(duì)公共自行車管理及站點(diǎn)信息更新滯后，管理人員無法實(shí)時(shí)獲取了解站點(diǎn)信息等問題，更別說對(duì)每個(gè)站點(diǎn)的實(shí)際情況進(jìn)行匯總、分析，這些都是阻礙公共自行車發(fā)展的主要因素。

因此，針對(duì)上述問題，基于云端數(shù)據(jù)庫的公共自行車管理系統(tǒng)是集成云數(shù)據(jù)庫和大數(shù)據(jù)庫分析系統(tǒng)，利用安全性高、兼容性強(qiáng)、擴(kuò)展性好的主流框架設(shè)計(jì)而成，它能有效實(shí)現(xiàn)對(duì)公共自行車分布在各個(gè)城區(qū)、街道的站點(diǎn)進(jìn)行匯總、分析等管理，從而使人們?cè)谑褂霉沧孕熊嚂r(shí)對(duì)其租、還變得更加便利。

1云端數(shù)據(jù)庫

云數(shù)據(jù)庫的部署是非常便利的，用戶可以利用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫WEB界面對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行創(chuàng)建和管理，實(shí)例幾分鐘內(nèi)即可部署完成，并投入使用。同時(shí)，可靠性高，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，可自動(dòng)切換節(jié)點(diǎn)，對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行自動(dòng)備份，實(shí)現(xiàn)備份，快照（回滾）等多點(diǎn)安全功能。云數(shù)據(jù)庫的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的數(shù)據(jù)能夠完成自治處置，站點(diǎn)能夠完成自我操控、辦理以及運(yùn)用信息等戰(zhàn)略，進(jìn)而從根本上完成了云計(jì)算的高可用性以及可靠性，云數(shù)據(jù)庫把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中，完成了了對(duì)失效節(jié)點(diǎn)的自動(dòng)檢測(cè)，一起能夠有效地掃除失效節(jié)點(diǎn)，進(jìn)而有著杰出的容錯(cuò)功能。云數(shù)據(jù)庫的成本開支對(duì)比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)而言是非常低廉的。所以，結(jié)合上述優(yōu)勢(shì)，云數(shù)據(jù)庫普及程度越來越廣，技術(shù)越來越成熟，安全性越來越高，它不僅能滿足當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)+背景下現(xiàn)代化企業(yè)對(duì)信息技術(shù)的要求，而且依然可以勝任未來。

2基于云端數(shù)據(jù)庫的公共自行車管理系統(tǒng)平臺(tái)構(gòu)架

本系統(tǒng)采用B/S（客戶端/服務(wù)端）的信息管理系統(tǒng)，網(wǎng)管使用瀏覽器并僅需使用特定的分級(jí)權(quán)限用戶名和密碼向服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求，服務(wù)器根據(jù)用戶操作實(shí)現(xiàn)處理。S端（服務(wù)端）通過與B端（客戶端）的鎖止器對(duì)自行車進(jìn)行管理與控制；再識(shí)別用戶會(huì)員卡的信息，從而實(shí)現(xiàn)公共自行車車輛借、還功能。此外，還可以通過服務(wù)端設(shè)置一定時(shí)間，讓客戶端發(fā)送自行車借還記錄，便于管理人員及時(shí)的管理與調(diào)度。

2.1功能模塊

系統(tǒng)包括：會(huì)員系統(tǒng)、自行車管理、系統(tǒng)管理、財(cái)務(wù)管理、統(tǒng)計(jì)分析等功能。

1）會(huì)員系統(tǒng)：會(huì)員等級(jí)、會(huì)員卡、卡片管理、卡片充值、卡片掛失、卡片注銷、充值記錄等。用戶可以通過會(huì)員系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)會(huì)員卡充值，掛失，注銷，查看充值記錄，在系統(tǒng)后臺(tái)也可設(shè)置充值金額自動(dòng)晉升會(huì)員等級(jí)，給用戶更加直觀的掌握賬戶信息。

2）自行車管理：站點(diǎn)管理、車輛出入庫管理。管理員通過自行車管理模塊，可以對(duì)各個(gè)站點(diǎn)進(jìn)行單一或批量管理，如自行車的調(diào)度。

3）系統(tǒng)管理：用戶管理、權(quán)限管理、系統(tǒng)設(shè)置等。服務(wù)端的系統(tǒng)管理模塊，能夠最大限度地進(jìn)行用戶管理，查看用戶信息，此外對(duì)系統(tǒng)管理權(quán)限進(jìn)行設(shè)置，做到分級(jí)管理，從而保證其安全性。

4）財(cái)務(wù)管理：費(fèi)用設(shè)置、報(bào)表管理（月報(bào)表、季報(bào)表、年報(bào)表）、財(cái)務(wù)統(tǒng)計(jì)。財(cái)務(wù)管理模塊，除了能對(duì)各站點(diǎn)的財(cái)務(wù)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，也能對(duì)整個(gè)公共自行車的財(cái)務(wù)信息進(jìn)行分析，這樣才能使管理人員能夠有準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，對(duì)實(shí)施公共自行車管理系統(tǒng)進(jìn)行有效判斷。除此之外，也可以手動(dòng)設(shè)置單次或多次租車的費(fèi)用，來緩解“高峰期”時(shí)，各站點(diǎn)的自行車數(shù)量不足的問題。

5）統(tǒng)計(jì)分析：使用頻率分析、人群分析。統(tǒng)計(jì)分析模塊是應(yīng)用大數(shù)據(jù)進(jìn)行的，它能夠通過各個(gè)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)匯總，對(duì)使用著數(shù)據(jù)進(jìn)行條件分析，如性別，年齡，借還時(shí)間等，生成數(shù)據(jù)報(bào)告，通過報(bào)告，管理人員一目了然地看出每個(gè)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)，對(duì)站點(diǎn)進(jìn)行綜合性修正，從而滿足人民對(duì)公共自行車的需求。

2.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

整套系統(tǒng)三層設(shè)計(jì)，即表示層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)訪問層，這樣便于系統(tǒng)的開發(fā)、維護(hù)及擴(kuò)展，如圖1所示。

2.3系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

界面層采用STRUTS框架來實(shí)現(xiàn)，核心組件為ACTION SERVLET。當(dāng)用戶發(fā)送請(qǐng)求時(shí)，ACTION SERVLET做出相應(yīng)的動(dòng)作映射給ACTION，映射器進(jìn)行查詢，讀取STRUTS.XML配置并返回所調(diào)用對(duì)象，處理請(qǐng)求后，返回結(jié)果給VIEW（JSP，XML），顯示給用戶。比如，用戶注冊(cè)，當(dāng)用戶訪問reg.JSP頁面時(shí)，注冊(cè)頁面將用戶所填寫信息傳至控制器，控制器查詢數(shù)據(jù)庫，是否有重復(fù)信息進(jìn)行邏輯判斷，若沒有，顯示注冊(cè)成功，跳轉(zhuǎn)登陸login.JSP，否則要求用戶重新填寫相關(guān)資料。

業(yè)務(wù)邏輯層在系統(tǒng)中承擔(dān)所有的業(yè)務(wù)邏輯任務(wù)，它屬于中間層，與界面層和數(shù)據(jù)持久層之間的。它負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)持久層所提供的數(shù)據(jù)封裝，同時(shí)也提供也為界面層提供功能接口，系統(tǒng)中采用SPRING框架實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯層，SPRING CORE作為SPRING框架的核心容器，實(shí)現(xiàn)了LOC模式的基本功能，它通過BEANFACTO-RY類配置和管理JAVABEAN。與此同時(shí)，它還將提供DAO模塊，不僅提供了一個(gè)JDBC抽象層還提供支持聲明和編程等事務(wù)，使業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)持久層的交互大大簡(jiǎn)化。

數(shù)據(jù)持久層主要利用HIBERNATE框架來處理對(duì)象關(guān)系不匹配的問題，對(duì)數(shù)據(jù)庫交互的類和接口進(jìn)行定義。業(yè)務(wù)邏輯層的業(yè)務(wù)處理可以利用HIBERNATE所提供的API接口實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫的操作，比如獲取數(shù)據(jù)鏈接，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行持久化操作，查詢等。

數(shù)據(jù)訪問層可以采用MYSQL或MSSQL作為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，來儲(chǔ)存系統(tǒng)的應(yīng)用數(shù)據(jù)，而我們采用云數(shù)據(jù)庫，這樣可以對(duì)各個(gè)公共自行車網(wǎng)店實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一采集和管理，更重要的是，能輕易地解決數(shù)據(jù)共享、同步的需求。系統(tǒng)將每個(gè)自行車網(wǎng)店的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并實(shí)時(shí)同步（在實(shí)際過程中，數(shù)據(jù)同步有一定延遲，一般是由網(wǎng)絡(luò)傳輸速度引起的。）

3展望與結(jié)論

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，以及智能手機(jī)的全面普及和發(fā)展，給人們的工作、生活和學(xué)習(xí)帶來極大地方便。 當(dāng)前城市交通擁堵，環(huán)境污染加劇，以石油為主的化石能源消耗過度導(dǎo)致越來越多的城市開始探索居民出行的新方式。由于公共自行車作為環(huán)保、綠色、低碳、健康的交通更具，越來越受到地區(qū)政府的重視。

上述僅僅為簡(jiǎn)要地闡述了基于云端數(shù)據(jù)庫的公共自行車管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，我們必須采用主流的、兼容的、擴(kuò)展性強(qiáng)的、安全性高的框架進(jìn)行開發(fā)，再利用云數(shù)據(jù)這類關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理，從而縮短研發(fā)周期。

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