论文总字数：23316字

摘 要

随着社会的不断发展，城市化进程逐渐加速，城市成为了人们工作，学习，生活的主要场所，因此，城市的交通拥挤程度不断加剧，为满足和方便城市居民的出行，修建地铁成为许多大城市减缓交通拥挤状况的主要方式。在此基础上，对地铁AFC（Automatic Fare Collection，自动售检票）系统设备状态监视就变得极为重要。因此，本文在此基础上设计了一款APP用以完成对设备状态的监视管理。

对于基于AFC系统的设备状态监视系统，本文介绍了数据库软件的工作原理及APP的设计方案。主要设计思路为：利用PC端建立AFC系统整体的DBS（数据库系统），再在手机客户端上进行AFC设备状态监视和管理。本文首先对课题的背景及意义进行阐述，随后介绍本次毕业设计中用到的Android系统、Java语言及Android Studio开发平台、Leancloud数据库等技术。之后对设备状态监视管理系统的需求进行了分析，给出相应的总体系统设计、数据库框架、软件功能框架。然后，完成了设备状态定义、设备状态采集、设备状态显示、设备状态统计等功能，最后针对项目做出总结和展望。

在已有的硬件条件下，对系统进行了相应的功能测试，用以验证整个系统的正确性和可靠性，测试结果表明，系统APP能够实现各种功能，有一定实用价值。

关键词：Android，AFC系统，Leancloud，设备状态

Abstract

With the continuous development of society, process of urbanization has gradually accelerated, and the city has become the main place for people to work, study and live, Therefore, the city's traffic congestion is intensifying. To meet and facilitate the travel of urban residents, the construction of the subway has become the main way for cities to slow down the traffic congestion. On this basis, it is extremely important to monitor the condition of the device of the Metro AFC (Automatic Fare Collection) system. Therefore, based on this, an APP is designed in this paper to complete the monitoring and management of the device status.

The main idea of design is: using the PC to establish the overall DBS (database system) of the AFC system, and then monitor and manage the AFC device status on the mobile client. First, the background and significance of the project is introduced in this paper. Then, the Android system, Java language and Android Studio development platform, Leancloud database and other technologies used in this graduation design are explained in it. After that, the requirements of the equipment state monitoring management system are analyzed, and the corresponding overall system design, database framework and software functional framework are given. Then, the device status definition, device status collection, device status display, and device status statistics functions are completed, Finally, the summary and prospect are made for the project.

Under the existing hardware conditions, the system is tested to verify the correctness and reliability of the whole system. The test results show that APP of the system can realize various functions and has certain practical value.

Keywords: Android, AFC system, Leancloud, device status

目 录

摘 要 I

第一章 绪论 1

1.1 课题研究的背景及意义 1

1.1.1 课题背景 1

1.1.2 课题意义 2

1.2 课题的关键问题及难点 2

1.2.1 Android编程 2

1.2.2 数据库管理 3

1.2.3 逻辑功能和UI界面 3

1.2.4 C/S数据交互 3

1.2.5 软件开发 3

1.3 设备信息监视管理软件需求分析 3

1.3.1 用户需求 3

1.3.2 系统功能需求 3

1.3.3 系统非功能需求 4

1.4 论文结构 5

1.5 本章小结 5

第二章 后台数据库设计 6

2.1 SQL定义 6

2.2 系统E-R图 8

2.3 数据库设计 8

2.4 本章小结 9

第三章 前端APP设计 10

3.1 安卓开发系统 10

3.1.1 系统简介 10

3.1.2 系统架构 10

3.1.3 四大核心组件 11

3.1.4 系统优势 13

3.2 开发平台 14

3.2.1 JDK 14

3.2.2 Android studio 16

3.3 APP设计 18

3.3.1 系统实现流程设计 18

3.3.2 系统总体功能设计 18

3.3.3 UI风格 19

3.3.4 架构设计 19

3.3.5 APK体积压缩 20

3.4 本章小结 20

第四章 系统功能实现 21

4.1 登录/注册功能 21

4.1.1 用户登录模块 21

4.1.2 新用户注册界面 22

4.2 首页列表模块 23

4.3 设备搜索页面 24

4.4 设备详情查看及删除界面 25

4.5 侧边栏菜单管理界面 26

4.5.1 查看手机号 26

4.5.2 设备采集功能 27

4.5.3 关于作者 28

4.5.4 发送建议 29

4.5.5 退出登录 29

4.6 本章小结 30

第五章 软件测试 31

5.1 软件测试方法及意义 31

5.1.1 黑盒测试技术 31

5.1.2 白盒测试技术 31

5.2 软件测试准备 31

5.3 软件测试 32

5.3.1 注册/登录功能 32

5.3.2 设备状态采集/统计功能 35

5.3.3 发送建议功能 37

5.4 本章小结 37

第六章 总结与展望 39

6.1 总结 39

6.2 展望 39

致 谢 41

参考文献 42

绪论

课题研究的背景及意义

课题背景

1. 地铁是城市中最拥挤的地方。虽然这句话反映了当前我国交通运输发展与社会人民追求美好生活的矛盾和不足之处，但却从侧面说明了地铁以其运输量庞大、快速便捷而迅速成为缓解交通拥堵的有效的现代交通工具之一^[1]。正是由于其安全性高、且十分准时（这对于现代城市人民的“快节奏”生活是否能够得到保障是很重要的）而迅速成为公共交通最重要的组成部分^[2]。
2. 通过查询轨道运营管理的相关资料了解到，截止到2017年，开通并运营城市轨道交通线路的城市在内地已有三十多个 ^[3]，地铁和轻轨等城市轨道交通的逐渐普及，有效地承载了城市的大容量交通运输重担^[4]。与此同时，传统的购票乘车管理方式已经不再适合社会的发展需要，新型的交通运输票务管理方式亟待解决^[5]。
3. 近几年由各大城市推出的新型轨道交通票务工作方式——自动售检票系统不仅符合当前现代化城市的发展节奏，更大大节省了运营成本和用户消费时间^[6]。自动售检票系统通过使用现代计算机的高速运算功能自动管理计算乘客的乘车服务需求^[7]。大大解放了传统票务人员繁冗的购票、检票、计费、收费等机械化工作流程^[8]。不仅符合我们国家解放劳动力发展生产力的市场发展指针，更是一项有助于市场经济持续稳定前行的民生工程^[9]。随着现代城市全面朝着信息化、规范化的方向发展，轨道交通的运营效率和服务质量也必将不断提高^[10]。
4. AFC系统具有多种复杂功能，能完成如售票员售票、检票员检票，另外还有会计、审计、统计等^[11]。另外，自动化技术和控制理论的飞速发展给传统收费理念和技术带来巨大影响，校园一卡通、网络支付等在人们的日常生活中应用愈加广泛和普及^[12]。实践证明，在城市化和城市交通信息化发展的推动下，AFC 系统符合未来城市化发展方向，随着这一系统功能逐步完善^[13]，人们完全可以依靠一张卡享受更多的公共服务，如交通出行、市政管理、金融服务、购物等^[14]。
5. 城市轨道交通AFC系统组成架构框图如图‎1-1所示。ACC（轨道交通清结算中心系统）、LCC（线路中心系统）和SC（车站系统）都有各自的局域网，并通过专用传输网络连接。

1. 图1-1 AFC系统结构体系图

课题意义

随着经济的发展，城市轨道交通系统变得越来越发达，而系统设备是保障轨道交通系统正常运转的基础，因此，城市轨道交通的服务质量和水平与系统设备的状态是分不开的。

由此可见，对设备状态的监视是必要的。大致需求是开发出对应简单实用的设备状态管理系统，一方面进行底层设备状态的采集（录入），另一方面让维修人员可以监视到设备的状态，如有故障发生，可以让他们更快的到达现场。

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