基于Asp.Net高速公路桥梁养护管理系统设计与实现

摘 要

　　随着国家信息化、企业信息化的发展，高速公路信息化的发展势在必行。同时随着公路网络的逐步完善，道路等级的逐渐提高，高速公路通车里程的不断增加，高速公路养护工作任务也越来越重，当高速公路基础设施建设对国民经济的"瓶颈"制约逐渐缓解后，交通行业的管理重点也会逐步从建设高速公路转向养护和管理高速公路。随着信息化技术的不断发展，现有高速公路存在管理复杂，管理及养护困难，数据查找复杂，养护信息不及时和不准确等问题，这些问题已成为阻碍高速公路科学化养护和管理的难点。目前高速公路养护方法和养护手段已经不能满足高科技的养护要求，本论文对高速公路桥梁养护管理系统进行研究，对高速公路桥梁养护信息化建设具有重要意义。

　　本论文介绍了高速公路桥梁养护管理系统的背景、国内外研究现状，并针对现状产生的问题进行了相应的系统设计。系统开发采用 WEB 架构、三层及多层设计，系统开发平台包括 Visual Stuio 集成开发平台、数据库 SQL Server 2008 管理平台，数据库设计平台 PD15,办公自动化软件的使用。完成了系统需求分析、软件设计及实现，功能包括用户管理，桥梁信息管理，桥梁信息查询，桥梁维护信息新增，桥梁维护记录，桥梁维护信息查询等；最后完成了系统测试及安装工作。

　　本论文结合高速公路桥梁养护实际情况，解决了高速公路桥梁养护中检查、维护、故障处理一体化，实现了高速公路桥梁养护信息化，达到了高速公路桥梁养护高效性、及时性、准确性等效果。目前本系统已在部分小型高速公路使用。

　　关键词：ASP.NET,桥梁养护，管理系统，数据库

ABSTRACT

　　With the development of national informatization and enterprise informatization,the development of Expressway informatization is imperative. At the same time, withthe gradual improvement of the highway network, the gradual improvement of the roadlevel, the continuous increase of the mileage of the expressway, the task of expresswaymaintenance is becoming more and more heavy. When the "bottleneck" of the nationaleconomy is gradually relieved by the construction of the expressway infrastructure, themanagement focus of the transportation industry will gradually shift from theconstruction of the expressway to the maintenance and management of the expressway.

　　With the continuous development of information technology, the existing expresswayhas many problems, such as complex management, difficult management andmaintenance, complex data search, untimely and inaccurate maintenance information.

　　These problems have become the difficulties that hinder the scientific maintenance andmanagement of expressway. At present, the highway maintenance methods andmaintenance methods can not meet the high-tech maintenance requirements. This paperstudies the highway bridge maintenance management system, which is of greatsignificance to the highway bridge maintenance information construction.

　　This paper introduces the background of expressway bridge maintenancemanagement system, the research status at home and abroad, and the correspondingsystem design for the current problems. The system development adopts Webarchitecture, three-layer and multi-layer design. The system development platformincludes visual studio integrated development platform, database SQL Server 2008management platform, database design platform pd15, and the use of office automationsoftware. The system requirements analysis, software design and implementation arecompleted, including user management, bridge information management, bridgeinformation query, new bridge maintenance information, bridge maintenance records,bridge maintenance information query, etc.; finally, the system test and installation arecompleted.

　　Combining with the actual situation of expressway bridge maintenance, this papersolves the integration of inspection, maintenance and fault treatment in expresswaybridge maintenance, realizes the informatization of expressway bridge maintenance, and achieves the effect of high efficiency, timeliness and accuracy of expressway bridgemaintenance. At present, the system has been used in some small expressways.

　　Keywords:ASP.NET,Bridge maintenance,Management system,Database

目 录

　　第一章 绪 论

　　1.1 研究工作的背景与意义

　　随着国家信息化、企业信息化的发展，高速公路信息化的发展势在必行。现有高速公路存在管理繁琐、养护困难、数据查找复杂、养护信息传达不及时和不准确等问题。本论文对高速公路桥梁养护管理系统进行研究，对高速公路桥梁养护信息化建设具有重要意义。

　　随着公路网络的逐步完善，道路等级的普遍提高，公路通车里程在不断增加，公路养护工作任务也将越来越多、越来越重，当公路基础设施的建设对国民经济的"瓶颈"制约逐渐缓解后，交通行业的管理重点也会逐步转向公路的养护和管理。随着公路交通基础设施建设飞速发展，公路保养和养护是保证公路顺畅的基础，随着科技技术的不断发展，以前的公路保养方法和手段不能满足高科技的养护需求，现在公路保养对科学技术和管理均要求很高，国家相关部委对高速公路保养提出了一系列的技术要求，包括养护工作一体化、高科技信息技术化、智能管控科学化。现在国家的信息技术正在飞速发展，信息系统、电脑技术和手机技术也在不断发展，如何把信息管理系统和高速公路养护管理有机结合，正是本论文研究的意义。高速公路桥梁养护要达到国家规定的要求，必须要提高养护人员的素质，同时提高养护技术的水平，完善信息技术管理的手段，使用高效率的机械设备辅助养护，以上综合起来才能达到高速公路桥梁养护信息化的预期目标。

　　1.2 高速公路桥梁养护的国内外研究历史与现状

　　二十世纪八十年代我国高速公路管理信息化在国家的大力支持下，高速公路桥梁养护管理系统应运而生。该系统根据以前的大数据分析，发现了存在的问题，例如桥梁基础结构存在的病理等，然后把统计和收集的数据进行汇总、整理，通过计算机系统进行处理、分析、评估，得到解决方案[1],再根据解决方案对桥梁的问题进行处理。国家高速公路管理信息系统的特点包括可多层次需求分析、功能模块可拆分、可逐层操作、可结构化管理、代码的可维护性和可开展性比较高。

　　国家高速公路养护系统通过养护人员在机械设备上对高速公路的故障信息进行收集整理，然后采用一些特殊的技术和手段对数据进行分析统计，最终为得出的数据提供有力的支撑。

　　我国高速公路现有养护人员存在学历不高、素质参差不齐、整体年龄偏高、缺乏信息化管理知识的问题，养护人员主要还是通过实地踏勘对高速公路桥梁进行养护，具有养护时间长、养护效率低的问题。目前国家大力推行高速公路养护管理信息化，所以需要对现有人员进行专业培训，并且同步通过人力资源系统招聘专业的技术人员。

　　目前，我国高速公路养护机械化程度较低，虽然在改造高速公路的时候就配备了相应的机械化设备，但是高速公路养护机械设备的款项都用在了改造高速公路上，从而导致机械化设备的效率低下和使用率不高。

　　国际上有很多的桥梁管理和养护系统，目前世界上最出名的管理系统是美国开发的脑桥系统，简称为 PONTIS 系统，该系统在美国具有五十年的历史，在亚洲地区同样很出名。该系统的特点是在考虑费用和利润的因素下，通过使用最少的时间和费用得出成本最低的解决方案。美国脑桥系统的功能和特征是可以把桥梁的所有部件进行分析、统计，然后根据桥梁中的每个部件进行分拆，通过模拟桥梁每个部件使用的受损情况，采用科学的推理，最终按照部件可能出现故障的概率进行分析统计。

　　1.3 本论文的创新

　　本论文在考虑到高速公路桥梁养护管理困难的情况下，可以及时发现问题，及时研究解决方案，根据解决方案及时维护和处理，把整个过程进行完整无缺的处理好。

　　1.4 本论文的结构安排

　　本论文结构布局包括论文的绪论、论文相关技术及架构介绍、系统需求分析、系统设计、系统开发及实现、系统测试及后期工作安排。第一章绪论讲解了本论文是在什么情况下进行研究，研究的结果对高速公路有什么意义，本论文研究的内容在国内和国际上发展和研究的情况如何，以及本论文的创新、结构安排。第二章是系统相关技术及架构的概述，包括架构介绍、开发语言介绍、数据库介绍、数据库设计工具 PD15 介绍、本章小结。第三章是研究本系统具体实现功能的情况，具体来说就是需要什么、怎么做、达到什么效果，并对本系统的所有功能模块进行详细的需求描述。第四章是软件工程的详细设计阶段，包括对系统实现的模式、架构设计以及后台数据库表结构设计。第五章是系统开发与实现，包括系统功能结构介绍、系统代码架构介绍、系统公共类代码介绍、系统具体功能代码及界面实现、本章小结。第六章主要是系统测试及安装，包括系统测试方法介绍、系统具体功能测试、本章小结。第七章总结与展望，主要包括对本论文研究总结以及对后期的工作展望。

　　第二章 系统相关技术及架构概述

　　2.1 架构概述

　　2.1.1 B/S 架构介绍

　　2.1.2 Client/Server 架构介绍

　　2.1.3 C/S 与 B/S 区别

　　2.2 WEB 网站简介

　　2.2.1 WEB 网站安全技术

　　2.3 ASP.NET 概述

　　2.4 数据库 SQL Server 介绍

　　2.5 ASP.NET 架构的特点

　　2.6 数据库设计工具 PD 介绍

　　2.7 本章小结

　　第三章 系统需求分析

　　3.1 系统需求背景概述

　　3.2 系统需求分析目标

　　3.3 系统功能结构分析

　　3.4 功能分析

　　3.4.1 系统管理员权限

　　3.4.2 系统监理单位权限

　　3.4.3 系统施工设计单位权限

　　3.5 本章小结

　　第四章 系统设计研究

　　4.1 系统架构设计

　　4.2 E-R 关系图

　　4.3 PD 设计系统数据库

　　4.4 系统数据库表结构设计

　　4.5 系统数据库管理平台中的表结构及数据

　　4.6 本章小结

　　第五章 系统开发与实现

　　5.1 系统功能结构介绍

　　5.2 系统代码架构

　　5.3 系统公共类代码

　　5.4 系统管理员权限功能界面

　　5.4.1 系统管理员登录功能

　　5.4.2 系统管理员主界面

　　5.4.3 系统添加用户信息

　　5.4.4 修改用户信息界面

　　5.4.5 查询用户信息界面

　　5.5 系统监理权限功能界面

　　5.5.1 系统监理登录

　　5.5.2 修改用户功能界面

　　5.5.3 查看桥梁信息列表界面

　　5.5.4 桥梁检查处理录入界面

　　5.5.5 桥梁检查处理查询界面

　　5.6 系统施工设计单位权限功能界面

　　5.6.1 施工设计单位登录界面

　　5.6.2 修改用户信息界面

　　5.6.3 查看桥梁信息界面

　　5.6.4 桥梁检查处理查询界面

　　5.6.5 桥梁检查处理修改界面

　　5.7 本章小结

　　第六章 系统测试

　　6.1 测试简介

　　6.1.1 单元测试

　　6.1.2 集成测试

　　6.2 系统功能测试

　　6.2.1 登录功能测试

　　6.2.2 系统用户管理测试

　　6.2.3 系统桥梁信息管理测试

　　6.2.4 系统桥梁检查处理管理测试

　　6.2.5 退出系统测试

　　6.3 本章小结

第七章 总结与展望

　　7.1 总结

　　本论文对高速公路管理复杂性、管理和养护困难、信息数据查询复杂、养护信息及时性和准确性不高等问题进行研究。研究结果表明，通过系统对高速公路桥梁进行养护管理，有助于提高工作效率，节约办公成本，并降低各个管理部门之间的交流沟通障碍。

　　本系统架构设计是典型三层架构，采用的开发模式是 WEB 前端[29]和服务器模式，方便桥梁管理各个单位及部门之间的客户端访问操作。

　　本论文研究的系统采用微软的技术，开发平台是微软的 VS.NET[30]的集成开发环境，开发语言是 WEB 网站的 ASP.NET,后台数据的存储是微软 SQL Server 2008管理平台。

　　本系统通过研究实现，按照用户及使用单位的要求，分为管理员权限、监理单位权限、施工设计单位权限，各个权限之间的数据交互和查询，各自权限访问各自权限的业务及功能。实施的功能包括用户管理、桥梁信息管理、桥梁检查处理信息管理功能等，以上功能均顺利完成。经过实际使用表明，本系统能够满足一些小型的高速公路桥梁养护的具体使用。

　　本论文研究的具体内容包括系统研究的背景与意义、国内外发展历史及现状；系统相关技术及架构概述；系统需求分析研究、系统设计研究、系统开发与实现、系统测试等。

　　7.2 后续工作展望

　　高速公路桥梁养护管理系统目前已研究完成，并已在部分小型高速公路使用运营，但是在使用过程中还存在一些不完善的地方，如人机交互过程中存在一些不和谐和不友好等，在以后的开发版本中对不足的地方进行修改和修正。

　　在系统研究过程中，我学到了很多方面的专业知识和业务知识，提高了个人的技术和管理能力，在计算机领域和高速公路领域有比较深刻的理解和学习。通过研究本系统，对我以后的工作和学习也帮助很大，关键是对软件工程和软件开发方面知识的提高和掌握。软件开发是对微软的技术进行研究，比较深刻的如微软的集成开发环境和数据库管理平台，还有网站开发和 B/S 架构的掌握，以及数据库设计工具 PD 的掌握。在开发过程中积累了不少的经验，开发软件必须按照软件开发流程执行和进行，各个阶段都有各个阶段的生成工件。

　　本论文所做的工作包括系统相关书籍的阅读和相关知识的收集；系统开发前期的准备，系统相关背景及开发环境的调研；学习开发平台和设计平台；系统具体功能需求分析设计；系统功能设计及界面设计，系统数据库设计，系统数据库表结构的设计；系统具体功能实施，按照不同访问权限进行功能实现；系统测试工作，系统测试方法介绍，系统功能测试日志及报告，系统安装说明。

　　经过研究本系统之后，我对软件行业产生了更加浓厚的兴趣，软件是企业和社会发展迅速的必要产物，软件可以提高企业和国家的生产力，也可以提高工作效率和工作质量。

　　后期工作和后期系统的发展，在后期的工作中会努力把研究方向应用到工作中，系统开发后期会根据高速公路（大型、中型、小型）桥梁进行需求调研，考虑各种不同高速公路和各种不同桥梁的管理与养护的需求进行系统开发，在现有的系统上面进行需求更新和修改。

致 谢

　　首先，我要感谢我学校的导师李建清教授，是他带我深入了解了软件工程专业的知识。在我入学以来的这几年里，李建清教授给予了我在学习上不断的帮助，是他让我在学习上不断地进步，是他让我在成绩不佳时给予我力量和支持。李建清教授带给我的不只是学习成绩上的帮助，还有在学习方法上的教导，让我在工作中也能用这些方法提高自己，让我终身受益。

　　其次，我还要感谢我的企业导师张剑工程师，在我的开题报告及论文的编制过程中都给予了我意见和建议，让我能够把书本和实践相结合，提升自己的阅历。

　　再次，我还要感谢电子科技大学给我提供了优质的学习环境和良好的学习氛围，以及授业老师和一同上课的同学们给予的帮助和关心。

　　最后，我还要感谢评审我本次论文的各位教授和专家，对此篇论文进行细心的评审，对我提出宝贵的意见和建议。

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