高速公路情报板控制系统以及手机端查询系统的设计和实现-开题报告

第一部分 文献综述

随着国家高速公路网的日益完善和国民经济收入的逐步提高，高速公路的车流量也变的越来越大，高速公路的路况变的越发复杂，在重大节假日交通事故频繁发生。为了让司乘人员及时获得路况信息，减少交通事故的发生，需要高速公路有行之有效的信息发布系统。

交通信息发布系统是指高速公路交通管理者根据道路的实时通行条件，向道路使用者提供某个区段内的气象、事故、施工等道路行车条件信息，发布交通管制指令的平台。交通信息发布系统是高速公路交通安全保障体系的重要组成部分，是交通管理者及时向道路使用者发布指令或提供信息、确保行车安全的有效手段。

目前针对高速公路的信息发布途径有广播、微信公众平台、可变情报板发布等，但是最直接最快的是可变情报板发布信息。可变情报板（CMS）控制系统也称为交通诱导系统，是高速公路监控管理系统中重要的信息发布渠道。

可变情报板控制系统的主要子系统功有设备通讯系统、数据服务系统、命令编辑系统、设备状态展示系统、手机端查询系统等。

现状研究

可变情报板控制系统的主要功能是能获取设备的显示信息和装备工作状态、可视化的信息编辑功能、快速准确的命令下发及反馈系统、设备状态和命令下发的查询打印等功能。

目前高速公路的可变情报板控制系统是依托于高速公路的监控系统建立，作为监控系统的一个子功能由监控系统机电承包商提供或者由可变情报板生产厂家提供。大部分可变情报板控制系统不能有效的对接高速公路路况信息系统并自动发布到可变情报板，也没有提供所见即所得的可视化编辑系统供管理人员使用。

可变情报板生产厂家众多，不同厂家产品功能、播放信息排版格式、通讯协议等都不尽相同，主流集成商提供的可变情报板控制系统没有在系统架构、用户界面、设备兼容性、多渠道数据对接等方面做深层次的研究和研发工作。

可变情报板控制系统作为设备控制系统应用软件，时刻都需要和设备进行通讯，系统的稳定性、可靠性和设备有密切的关系。一般的信息发布系统不太关心设备状态、维修等的跟踪管理，为了在设备出现故障时能第一时间报告并得到维修并为维修行为提供帮助，系统需要提供一套完整的设备状态、维修等信息的跟踪管理。

传统的信息发布信息仅仅在监控管理中心进行操作，不能远程查看设备信息或进行设备控制，在出现突发情况时不能及时的更新下发信息到可变情报板，在设备出现故障时也不能及时通知设备维护人员进行维修。

通过对可变情报板发布系统现状的分析，研发具有可视化的信息编辑功能、兼容不同厂家设备、提供完整的设备状态、维修等跟踪管理、可以在手机等移动终端查询设备信息等的新型可变情报板控制系统是很有必要的。

开发工具DELPHI简介

Delphi是美国宝兰公司开发的工作在Windows平台下的开发工具，是集成开发环境（IDE），使用的是由传统Pascal语言发展而来的Object Pascal语言。最新版的Embarcadero Delphi 10 Settle支持跨平台开发，可以将一套代码原生编译成Win32/64、Mac OS X、IOS32/64、Android的目标平台代码。本次^文档^范文采用Embarcadero Delphi 10 Settle版本进行开发。

Embarcadero Delphi 10 Settle 的主要特性有：

1、直接编译生成可执行代码，编译速度快。由于Delphi编译器采用了条件编译和选择链接技术，使用它生成的执行文件更加精炼，运行速度更快。新版Delphi编译器采用LLVM技术，编译的二进制代码和平台原生开发工具编译已经没有区别。

2、DataSnap使用TCP/IP方式支持客户端连接能力，支持 (S)传输协议,支持 验证,支持客户端回调函数以及REST和JSON的支持,及使用过滤器来支持压缩和解压缩。

3、提供了许多快速方便的开发方法，使开发人员能用尽可能少的重复性工作完成各种不同的应用。利用项目模板和专家生成器可以很快建立项目的构架，然后根据用户的实际需要逐步完善。

4、具有可重用性和可扩展性。开发人员不必再对诸如标签、按钮及对话框等常见部件进行编程。Delphi包含许多可以重复使用的部件，允许用户控制不同平台的开发效果。

5、应用报表工具FastReport，可以使应用程序具有报表二次开发功能，可以给用户提供自定义报表的能力。FastReport是用Delphi开发的商业报表组件，可以无缝安装到Delphi 开发环境中，应用程序发布不需要额外文件的支持，是Delphi平台应用最广泛的报表工具之一。

6、具有强大的数据存取功能。它的数据处理组件FireDAC是一个标准的数据库连接组件，可以用来处理当前流行的数据格式，可以使用在Win32/64、Mac OS X、IOS32/64、Android平台。Delphi既可用于开发系统软件，也适合于应用软件的开发。

7、拥有强大的网络开发能力，能够快速的开发B/S应用，支持开发Apache   Server/IIS应用插件。

8、使用独特的VCL类库，使得编写出的程序显得条理清晰，在Windows平台VCL是现在最优秀的类库，它使得Delphi在Windows软件开发行业处于一个绝对领先的地位。用户可以按自己的需要，任意的构建、扩充、甚至是删减VCL，以满足不同的需要。

9、实现了跨平台通用开发，通过自带的FireMonkey平台，Delphi可以开发跨平台应用程序，并原生编译到Windows和Mac OS X平台。FireMonkey还可以为IOS、Android创建应用，并分发到Apple和Google的应用商店。Delphi的FireMonkey应用程序拥有完全的硬件加速，可以调用IOS和Android的所有系统功能。

WEB服务器Apache   Server简介

Apache   Server，是Apache软件基金会的一个开放源代码的Web服务器，可以在大多数电脑操作系统中运行，由于其具有的跨平台性和安全性，被广泛使用，是最流行的Web服务器端软件之一，市场占有率达60%左右。

通过Delphi 开发基于Apache   Server的Web应用模块，可以作为三层架构的中间服务层运行。采用这个架构既可以应用Delphi中成熟的数据库组件也可以依托Apache   Server成熟稳定的Web服务来为应用程序提供具有高可靠性的网络服务。

Apache服务器拥有以下特性：

1、支持最新的 通信协议。

2、拥有简单而强有力的基于文件的配置过程。

3、支持通用网关接口。

4、支持基于IP和基于域名的虚拟主机。

5、支持多种方式的 认证。

6、集成Perl处理模块。

7、集成代理服务器模块。

8、支持实时监视服务器状态和定制服务器日志。

9、支持服务器端包含指令(SSI)。

10、支持安全Socket层(SSL)。

11、提供用户会话过程的跟踪。

12、支持FastCGI。

13、通过第三方模块可以支持Java Servlets。

数据库服务器SQL Server 2014简介

SQL Server2014 是Microsoft 公司推出的关系型数据库管理系统。具有使用方便可伸缩性好与相关软件集成程度高等优点。通过Transact-SQL可以编写数据库脚本来提高相关数据操作的速度和安全性。

  Microsoft SQL Server2014 是一个全面的数据库平台，使用集成的商业智能 (BI)工具提供了企业级的数据管理。Microsoft SQL Server 数据库引擎为关系型数据和结构化数据提供了更安全可靠的存储功能，可以构建和管理用于业务的高可用和高性能的数据应用程序。

SQL Server 2014 应用了内存优化表，内存中 OLTP 是一种内存优化的数据库引擎，它集成到 SQL Server 引擎中。采用内存表可以大幅度提高大数据时的查询等数据操作速度。

SQL Server Reporting Services (SSRS) 是基于服务器的报表平台，提供来自关系和多维数据源的综合数据报表。Reporting Services 包含处理组件、一整套可用于创建和管理报表的工具和允许开发人员在自定义应用程序中集成和扩展数据和报表处理的应用程序编程接口 (API)。生成的报表可以基于 SQL Server、Analysis Services、Oracle 或任何 Microsoft .NET Framework 数据访问接口（如 ODBC 或 OLE DB）提供的关系数据或多维数据。

利用 Reporting Services，可以创建交互式报表、表格报表或自由格式报表，可以根据计划的时间间隔检索数据或在用户打开报表时按需检索数据。Reporting Services 还允许用户基于预定义模型创建即席报表，并且允许通过交互方式浏览模型中的数据。所有报表可以按桌面格式或面向 Web 的格式呈现。您可以从许多查看格式中进行选择，以数据操作或打印的首选格式按需呈现报表。

第二部分 ^范文提纲

一、绪论

（一）引言

（二）系统实现的目的和意义

（三）系统开发的理论及环境和工具

主要内容有：情报板控制系统概述、Delphi（VCL，FireMonkey）简介、Apache   Server相关简介、SQL Server 2014相关简介、报表平台FastReport简介等。

二、系统设计

（一）需求分析

（二）系统功能描述

（三）功能模块划分

（四）系统流程分析

三、数据库设计

主要包括用户表，权限表、设备信息表、设备状态表、设备历史维修信息表、设备实时状态表、设备历史状态表、设备实时命令表、设备历史命令记录表、报表信息表，报表模板表，以及各个表的关系图。

四、系统公共模块创建

包括系统基础动态链接库（.dll）,三层架构服务层的设计与实现。

五、系统界面和功能实现

（一）系统登录

（二）用户管理

（三）权限管理

（四）设备状态查看

（五）信息编辑

（六）设备通讯

（七）移动端（IOS、Android）

（八）帮助信息

六、总结

第三部分 参考文献目录

[1] Julie C. Meloni：《PHP、MySQL和Apache入门经典(第5版)》[M]  人民邮电出版社 2013年2月；

[2] 莱文：《深入解析Mac OS X & iOS操作系统》[M] 清华大学出版社 2014年03月；

[3] 林学森：《深入理解Android内核设计思想》[M] 人民邮电出版社 2014年5月；

[4] 乔根森：《SQL Server 2012 管理高级教程（第2版）》[M]  清华大学出版社 2013年9月；

[5] 特里：《SQL Server 2012 Reporting Services高级教程（第2版）》[M] 清华大学出版社 2014年1月；

[6] Steve Teixeira，Xavier Pacheco：《Delphi5开发人员指南》[M] 机械工业出版社 2000年7月；

[7]高勇：《Delphi XE6 Android 编程入门教程》[M] 西安出版社 2014年9月；

[8] 百度百科：Apache   Server[Z]

 ://baike.baidu.com/view/1657388.htm；

[9]百度百科：delphi[Z]

 ://baike.baidu.com/item/delphi/140081；     

    [10] 段广云、朱晓龙、沈振宇：高速公路交通信息发布系统实际应用中的若干问题及对策[Z]；