在系统的设计过程中，用户提出的功能越多，所产生的费用也就越多，而周期也就越长；而需求的不断变更和增加将损害双方的利益，而承担的风险也就越多，造成的损失也就越多。为保证软件设计的设计周期和产品质量，对软件功能的特性提出优先级的划分是很有必要的。
本部分针对系统特性设置的优先级分为高、中、低三种。相对优先级可以从1（低）到9（高）。
低：影响软件整体运行效率，设计周期过长，功能超出设计要求，投入和产出成反比。
中：已经成熟的设计模块
高：必须满足的基本要求
3.1平台体系描述
3.1.1业务分析
通过对业务的分析和以往做过的工程以及系统以后的发展，我们对将监控系统平台化分为以下三层：见图
第一层为设备接入层。作为监控外场设备与中央监控系统软件的接口，设备接入层提供了监控中心与外场设备的桥梁，它的运行情况直接关系到外场设备为其用户所提供的服务质量，这就要求该层的设备具有以下的特点：
●采用紫光标准的统一外场监控硬件抽象层T-HAL
●支持视频抓拍的各种硬件，包括视频卡、USB接口等等，均兼容多个厂家的可变情报板、可变限速标志、车辆监测器、动态车辆监测器、摄像机和云台、矩阵控制器等等
●支持高速的路由交换能力，提供Gbps一级的系统容量，并实现访问和控制在多个网络间的转接和控制
●此外还要具备丰富的接口，提供多种网络端口和相应的链路协议为监控软件通信接口子系统提供与多种通信设备的软件接口，覆盖绝大多数常用无线通信方式，系统支持多种无线通信方式，包括VHF、集群、GSM、CDPD、SSB、INMARSAT等，并提供标准接口模块，方便用户的二次开发。
第二层为数据层。为基础数据提供高层分析和处理交换能力，而是需要为其提供更高速高性能的数据处理和交换（如专家诊断系统和路网数据交换功能）。
第三层为展示层。接入层直接接入服务器群，提供第二层数据会聚。经过第二层的处理，展示给我们可以直接利用的各种数据。另一个方面：我们采集到的各种监控数据都没有得到更深层次的挖掘，如果对这部分加大分析处理的力度，肯定会带来很大的效益。
3.1.2数据流向
数据流向说明：
1)监控系统向数据信息平台传送道路上的交通流量、交通流车速等交通，气象等信息。道路电子地图（数据更新时）。道路交叉口坐标位置、互通式立交形式、道路路段里程及车道数（均仅在数据更新情况下或具有特殊查询要求时发送）。并从数据信息平台获取其他系统（如收费数据，公路养护数据等等）的数据。
2)收费系统向数据信息平台发送年平均日OD交通量，各种时间不均匀系数，交通的车种构成（客货构大小车型等）。
3)公路养护系统提供桥梁维修情况和道路设施完好状态评估情况。并从数据信息平台得到相关道路的情况，如：收费系统的年平均OD交通量，按照车辆轴重分类的车辆构成抽样调查数据等等
4)收费系统也可以直接向监控系统发送动态OD数据以及车型构成信息。
5)其他系统也可以向监控系统发送道路路段及立交几何设计参数（当数据更新时发送）。
6)公路养护管理系统向数据信息平台发送道路路面状态数据。
7)收费系统简介向道路养护管理系统发送年平均OD交通量，按照车辆轴重分类的车辆构成抽样调查数据。
8)事故信息分析系统向公众信息发布系统发送交通事故分析报告信息。道路养护管理系统向公众信息发布系统发送道路施工养护信息。
9)我们在整个平台体系结构，需要明确系统各部分之间相互衔接关系，确定接口和功能衔接要求；而共用数据信息平台也是一种管理控制概念：在系统建设阶段明确的目标，可以通过投资建设要求等方式加以保证。
3.2功能需求
在这里，我想从这数据接入/接出层、数据处理层、数据展示层几个方面描述监控系统的功能需求。
3.2.1数据接入/接出层
3.2.1.1数据接入
具体内容描述：
主要涉及到现有外场设备（VD、WD、CSLS、ET、TOLL）数据的采集。
VD：车辆检测器
通讯模式：串口连接，中心主动从外场取数据。
采集周期：一般定为1分钟一次。（周期可调）设备工作状况：能够采集到设备的故障，记录设备的自身故障信息。
采集的原始信息：按照车道、车型分类在设定好的采集周期内分别采集车流量、平均车速、平均占有率。并将结果写入到数据库中。
通讯日志功能：记录从某设备端口收发到的数据量，信息校验的情况、记录通讯的警报和错误信息、并可以控制日志生存的周期和大小。
VWD：动态车辆承重仪
通讯模式：串口连接，外场设备主动发数据包到中心。
采集周期：一般定为1分钟一次。可以调整为按每辆车采集或以时间段采集。
设备工作状况：能够采集到设备的故障，记录设备的自身故障信息。
采集的原始信息：按照车道、车型分类在设定好的采集周期内分别采集车流量、平均车速、平均占有率、车重/平均车重。并将结果写入到数据库中。
通讯日志功能：记录从某设备端口收发到的数据量，信息校验的情况、记录通讯的警报和错误信息、并可以控制日志生存的周期和大小。
WD：气象检测器（一般来讲，还有一个道面检测器，也是一个设备，是否归一请考虑）
通讯模式：串口连接，中心主动从外场取数据。
采集周期：推荐为10分钟。
采集的原始信息：大气能见度、降水量、降水强度、雨水类型、降雪量、大气温度、路面温度、相对湿度、风速、风向、串行通讯和设备故障报警、设备的工作状态。
通讯日志功能：记录从某设备端口收发到的数据量，信息校验的情况、记录通讯的警报和错误信息、并可以控制日志生存的周期和大小。（采集结果写入数据库）
CSLS：可变限速标志通讯模式：串口连接，中心主动从外场取数据。
采集周期：实时检测，可以自己定义轮循周期。
采集的原始信息：外场设备实时播放信息，亮度值、电源开关状态、模块故障，通讯故障。
控制信息：可以改变亮度值、播放内容、开关电源、可以下载固定命令内容到设备中、可以读取设备的固定命令内容。
（采集结果写入数据库）
CMS：可变情报板
通讯模式：串口连接，中心主动从外场取数据。
采集周期：实时检测，可以自己定义轮循周期。
采集的原始信息：外场设备实时播放信息，亮度值、电源开关状态、模块故障，通讯故障。
控制信息：可以改变亮度值、播放内容、开关电源、可以下载固定命令内容到设备中、可以读取设备的固定命令内容。
（采集结果写入数据库）
ET：紧急电话系统
通讯模式：串口连接或者TCP/IP，紧急电话系统主动提供数据给监控系统。
数据内容：外场紧急电话的故障信息，工作状态（正常、通话、呼叫）。
Toll：收费系统
通讯模式：串口连接或者TCP/IP，收费系统主动提供数据给监控系统。
数据内容：收费站的车流辆，车道的工作状态。
3.2.1.2数据接出
1、多中心的数据传输
我们的监控中心系统要支持多级、多个分中心。可以支持省级监控系统或更大的监控体系结构。监控软件系统还可以利用公共通讯网络进行GPS车辆监控和综合信息服务而设计的多重构架监控系统，它支持多个（最多达32个）第一级分监控中心通过数据专线、ISDN等拨号连接总监控中心。
2、信息派发中心服务系统
它是大型监控系统的核心，它连接通信接口子系统和多个分监控中心，处理各分监控中心与通信子系统之间的消息传递与派发。
以上两种功能要求我们的数据传输至少可以满足以下功能：
●不同格式的数据的传输，数据传输系统可以通过简单的配置，达到不同数据格式的传输。
●不同种数据库间的传输。
●数据的实时性的要求（最小为1分钟）：必须是实时的数据。
●数据的可靠性要求不是太高，充许丢写数据（数据的可靠性大于95%即可）。
●最好是一台计算机上可以多个配置模式（有的可以一分钟传输、有的可以1小时传输）。
3.2.2数据处理层
将采集到的数据供高层分析和处理交换能力，包括以下几个模块：
1、数据在线分析服务：
用于记录和分析基本监控变量（即我们所说的监控设备的当前值），跟踪基本监控变量，生成实时状态变量，触发和处理各种警报和事件。如对数据的过期检查：通过参数设置检查周期，如果现有时间和最新采集数据采集时间的差超过检查周期，将置显示数据为过期数据。
专门处理通讯设备（硬件层）的各种故障和警报，是通过我们的外场设备的工作日志统计分析出设备的正常工作记录，异常记录等潜在的信息。
重要监控参量数据校验服务：特别针对非常重要的单个监控参数，所提供的数据校验、跟踪、诊断、预测的特殊服务；普通监控参量异常检测服务。对一般的检测参数作异常反应记录；以车流量类数据为典型的相关性向量检验服务（比如，在车流量为0时，其他几个参数必须为0）。专门处理阵列型的监控变量的数据有效性。
统计量在线诊断警报。增加整个监控系统中的特殊监控变量，如数据浪涌观测、数据并发失效等等，作为监控系统的动态性能指标，为分析监控系统在紧急状态下的处理能力提供依据。
2、算法加载设置模块
我们提供的算法固定到程序中（在数据服务器上），只提供基本参数的修改。算法为我们的监控变量趋势图提供基础数据和理论。在这里，算法加载设置模块主要是处理交通堵塞评估的算法处理三种算法和这次洛三项目提到的车辆计算：车型（中型车、大型车）X系数＋小型车数量=小型车的数量，此数量为交通堵塞评估（畅通、一般畅通、交通拥挤、交通堵塞）的一个基本参数。
交通堵塞评估：根据服务水平的状态来衡量路段上下阙值并对路段堵塞进行评估（畅通、一般畅通、交通拥挤、交通堵塞），并置相应路段为相应颜色状态。
3、数据在线统计服务
在线查询、增加、编辑、删除变量计数器；在线设定、修改、清除变量计数器的清零重计条件（事件）；数据的深层挖掘和整理；监控变量值的预测；变量在线计数与历史统计数据的比较。
3.2.3数据展示层
说明：在这里，我就数据展示层需要的功能列出。不以分系统讨论。
1、具有基于地理信息系统的展示平台：
1）地图缩放：地图缩放主要有2种方式：以地图上选中点为中心实施缩放；放大地图上选中的矩形区域。
2）鹰眼导航：系统可用鹰眼功能对全图进行缩放浏览跟踪，在地图上快速移动。
3）漫游：利用鼠标拖动地图，实现漫游查看。
4）图层控制：图层是地图中一类信息的载体，地图中的任意图层可以设置为打开或关闭，实现在地图上仅显示所需要的一类或多类信息（针对设备分层显示）。
5）数据展示：展示高速公路上各种监控设备的状态和所监测到的各种数据（经过分析和处理过的），实现对地图上所有变量的监视和控制。所有的监控变量值要直接显示在地图上。对数据的进一步观测可以通过点击相关设备图标看到（如：监控值的趋势值，报警值，标定值群等等）。还可以展示图形、图像及语音、视频等多媒体信息。
6）报警功能：
在报警类别分两部分：一种是设备的报警，一种是事件的报警。在本模块，还提供历史同时期的事件事故展示，作用是把可能的要发生的事件事故降低到最小。可以进行自动报警，在一定的时间内（此时间可调）在界面上提出修改回正常限速的提示或报警信息，并在一段时间内提示3次，如果三次都无响应，根据报警的级别作相关处理（自动消除报警或持续报警）。当监视变量有异常变化时，则在本地机和中心机上均会及时以声像报警，并可控制外接警报器报警，控制现场设备提出警告，还可触发录像，将监控现场此后的情景记录在案。可通过调制解调器自动拨叫用户设定的多个电话号码（如休息室），向对方以语音报警，语音内容可以录制、编辑。（需另行配置硬件）
2、控制功能
1)系统控制模式的设置：主要对联动控制的响应方式。一种是人工控制，一直是自动控制（也需要人工干预）。并且两种控制可以切换和设置
2)可变情报板、可变限速标志的控制：系统不仅可以本地控制下发固定命令和自编辑命令、可以回读现场情报板/限速标志的工作状态、亮度值、故障信息，还可以改变情报板/限速标志内工控机内固定播放表的内容，改变亮度值。还可以在远程（上级控制中心）控制。
3)联动控制功能：主要指两个方面，一个是上级中心下发到本地的联动控制命令，一般指对情报板、限速标志的控制。另一方面指的是本系统的联动控制（专家分析系统推导出来的控制方案）的处理。
4)辅助控制：可以手工对地图版车流量灯带控制：变红、停止流动、调节流动速度等。
3、系统配置功能
为了体现系统的平台化的特性，我们需要主线监控系统提供给用户和现场工程师一个良好的操作界面，可以解决如下问题：
1)人员权限以及机构的管理：包括人员基本信息的管理，工号、密码[可否在数据库中不要出现密码的内容，是否可以对密码的内容加密，数据库中该项字段的内容就算读出也不能使用的管理；人员权限的设置，不同的角色可以赋予不同的权限；人员角色的分类和级别设置。还要考虑到一个系统中存在多级中心，人员权限可以是各个中心独立定义，也可以是最高一级定义到下发到各分中心。
2)设备的分布：系统提供给现场工程师一个构建系统的工具，现场实施人员可以根据不同的工程，在相关的道路的示意图上完成设备的位置信息（体现设备在路上的实际坐标），设备的编号（要考虑到每个省市不同的编码规则），设备的类别属性（图标的大小、在不同工组状态下的样式），设备的显示参数（包括在地图墙上的显示参数）。设备包括车辆检测器、动态称重仪、气象检测器、可变情报板、可变现速标志、紧急电话、收费站、摄像机、车流箭头、路段信息和隧道监控系统中的设备。
3)运行参数的设置：主要指采集程序对应设备的串口设置，设备类型设置（对于情报板来讲，我们可以设置情报板的组成模块如32[象素]X 32[象素]X 10[列数]X 1[行]，48[象素]X 48[象素]X2[列数]X2[行数]）。
4、其它功能
为了保证系统的正常运行，还要满足以下功能：
●系统时钟同步：要求收费系统、通讯系统、监控系统、外场设备为统一的时间，均同步于通讯系统的服务器。
●日志记录：对于系统的每一个操作，有记录功能。
●报表的自动生成：系统管理人员可以设置自动生成报表的时间，在报表生成后，系统可以自动发到相关的管理者手中。
●短信功能：是否可以把一些信息（系统管理员可以设置）自动发到相关的管理人员手中。让管理者第一时间了解他关注的信息。
●事件记录功能：提供监控员手工录入事故事件，并可以统计、查询、打印。
●数据备份：
●网络监控功能：
3.3非功能性需求
3.3.1性能需求
监控系统应该在满足运行稳定、响应时间短等基本设计需求的基础上，满足安全的需求，操作环境不和外界环境接触；约定存储器的最大容量；约定存储器在数据库中表的最大流水数；大批量历史数据的读取不影响监控系统的运行性能等。
运行速度需求：硬件环境可以满足的程序运行速度由于历史数据过多导致数据查询过慢和操作系统近于难以承受的程度，需要数据的及时转储和清理。
由于计算机系统安装软件过于繁杂而导致监控系统运行不正常或是操作系统不稳定。
安全保密性：对软件产品的安全保护和对操作数据的保护。
可维护性：产品的在故障或是操作系统恢复后易于的恢复性。
可移植性：软件产品的易于移植性。
可扩展性：对设备的扩展能力，对模块的扩展能力和挂接能力。
3.3.2安全性要求
1．系统满足的安全性能和完整性能：操作系统和数据库系统具有的安全性能，和安装的完整性
2．本系统的用户身份确认；在操作人员暂时离开可在不关闭系统的情况下暂时锁定，避免其他无关人员的有效操作。
3．本系统必须满足的安全性能
4．本系统必须满足的保密性能
5．系统所创建或使用的数据的保护：对于无效数据进行报警并记录操作
6．系统对操作人员无关性的约束：减少不必要人员的操作，或是无关操作，如在工作环境上打游戏，在操作环境下导入其他数据或是光碟内容而导致监控系统受外界病
3.3.3软件质量需求
稳定性优于其他性能；易用程度优于易学程度；可移植性优于有效性；一定的可扩展性能。
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