基于J2EE的城域网公交一卡通系统设计

0 引 言 

    城市公交系统与人们的生活息息相关，能否高效地进行公交系统的运营和管理，关系到社会的稳定。针对公交系统数据量大、更新快、安全性要求高等特点，建设一个覆盖市级的管理信息网络和开发一个功能强大、性能可靠的软件系统具有十分明显的社会效益。本文提出了一个城域网环境下的基于J2EE平台的公交管理信息系统的设计方案。该方案已经成功运于珠海市公交管理和服务工作中，并正在逐步向其它地区推广。

1 系统网络架构 

    城市公交一卡通系统的系统大致组织架构为一级核算，二级管理。在公司总部成立IC卡系统信息中心，负责系统的整体运作和系统管理，管理系统下属的各个采集点和售卡充值点。由此，每天的IC卡营运数据通过网络上传到信息中心的数据库，其它营运数据则由各个分公司和相关职能部门录入系统。各个分公司可以通过网络查看和使用本公司的营运数据。根据系统需求以及城域网的特点，选用城域网作为骨干网，采用TCP／IP协议实现互联通信，将城市里不同地点的主机，以及局域网等互相联接起来。分公司每台营运车辆的现金收入数据，收款中心的投币数据，供应部的加油数据都通过城域网的新型技术虚拟专用网“ (virtual private network，VPN)与IC卡服务器相连；售卡充值点的数据每天通过ISDN传至IC卡服务器中。

    总公司与分公司之间数据交流以光纤网来实现，网络内各工作站通过交换机与主干网相连。结算中心内部，结算中心与总公司通过局域网互相连接：结算中心与各个分公司通过局域网连接；各个数据采集点通过拨号方式与结算中心连接；整个公司内部建成了一个有机的网络平台，如图1所示。

图1 公交一卡通系统拓扑结构

2 系统体系结构与选型 

    系统尽可能采用浏览器／服务器(browser／server，B／S结构) 模式，而其中采用专用硬件设备操作的部分采用C／S模式，具体如：IC卡业务模块采用C／S模式，基础数据采集模块采用B／S模式。在此方案中，系统使用一台专用的Web服务器，作
为主要的网站服务器，所有的网站网页源程序(动态网页与静态网页)都放在此服务器中，与数据库的操作是通过Oracle9数据引擎来完成的。 

    系统的后台网络系统选用技术领先的POWER4+处理器的IBM p650／p630，以最佳的性能提供最低总运行成本。同时采用IBM3582磁带库为p650／p630提供了高速的数据备份，保证系统的可靠。其中数据库服务器采用IBM7133磁盘阵列，还可以提供PPRC，FlashCopy等先进功能，为数据存储集中，远程容灾提供了技术保障。

    另外，为整个系统提高最高可靠性，运行HACMP高可靠群集。采用UPS供电系统中和TivoliTSM数据备份系统。系统主要采用浏览器／N务器方式的应用体系结构。服务器端采用AIX5L操作系统和Oracle公司的Oracle9I数据库管理系统(DBMS)。浏览器端采用基于IE6．0的网页浏览器。

3 软件设计 

    考虑到原有旧系统成熟的硬件应用类库，系统采用B／S与C／S相结合的模式0 ，系统中，除了手持设备以及财务点钞有关的数据录入模块采用C／S模块，其它模块均采用B／S方式。公司总部管理系统数据服务器，各个部门和分公司通过城域网登录总公司服务器，系统为每个操作人员分配权限，并通过用户名和密码进行控制，不同部门的人员，不同职位人员具有不同的权限。系统功能采用模块设计，根据公交公司的管理和营运模式，建立整个公交公司的系统功能，分公司不需要再单独安装系统，只需要通过浏览器登录系统。系统初期，管理人员将根据每个部门，每个工作人员的工作权限和工作范围分配可以使用的功能模块，并且每个分公司只能使用和查询本公司的营运数据。系统软件体系结构图如图2所示。

图2 公交一卡通系统软件体系结构

3．1 C／S结构的运用 

    对于如POS机以及IC卡等设备的业务应用模块采用C／S结构。① 对于这些设备采用成熟通用的原有C／S软件结构，加快了软件的开发进度，直接使用现有的成熟开发类库，避免了与硬件结合的高难度测试；②能有效平衡服务器和客户机的负载，可以使复杂的运算得以分布处理，即服务器可以集中于数据库的后台数据处理(数据查询和数据操纵)，而客户机则可以专注于前端人机界而的响应，特别是在海量数据流情况下，这种模式有效地提高了系统的整体性能：③能大规模地减轻网络线路的通信负载。由于服务器与客户机之问的通信仅限于最终处理的结染数据，而免除了中间过程的数据传输，因此，加上良好的软件设计，可以最低限度地减少网上的数据流量。