智能交通管理平臺系統的設計與實現

劉宗明

（廣西警察學院，廣西 南寧）

創設安全暢通、運行高效的交通環境對方便市民出行、促進城市發展有積極幫助。面對當前許多大中型城市中存在的汽車數量持續增加、交通堵塞問題嚴重、道路通行效率不高等問題，有必要將大數據、互聯網、人工智能等前沿信息技術應用到城市交通管理領域，搭建智能交通管理平臺，在動態獲取路況信息的前提下，進行數據信息的匯總、處理，進而為平臺用戶提供包括實時路況查詢、機動車違法查詢、駕駛人信息查詢在內的多種便捷服務。在這一背景下，探究智能交通管理平臺系統的設計要點和功能實現方式，成為智慧城市建設背景下的一項熱門研究課題。

1 智能交通管理平臺的架構設計

本文設計的智能交通管理平臺包含了路況信息、查詢服務、交通安全、定制服務、權限管理等若干個子系統。系統采用PHP 語言開發，運用LAMP 開源框架，其整體架構分為3 層：最底層為業務邏輯層，采用Linux 操作系統，裝有MySQL 數據庫和Apache 服務器；中間層為系統開發層，使用PHP 語言作為開發主體，并提供Samry 和Xtemplate 兩個標準模板引擎，減少了系統開發的任務量；上層為前端顯示層，主要包含HTML 技術、UI 技術和CSS 技術，除了提供信息顯示功能外，還支持人機交互[1]。本文重點介紹了智能交通管理平臺定制服務子系統的設計要點，該系統的功能設計情況見表1。

表1 系統功能明細表

2 智能交通管理平臺的數據庫設計

本系統使用MySQL 數據庫，作為現階段主流的一種關系型數據庫，MySQL 具有運行速度快、使用成本低以及與多種編程語言適配性好等優點。為方便數據查詢與調用，數據庫采用分區設計，結合智能交通管理平臺的功能分成以下區域：用戶區、手機綁定區、車輛綁定區駕駛證綁定區等。每個獨立分區存儲專門的數據表，如用戶表、手機綁定表等。以車輛綁定表為例，主要內容包括內碼、車牌號、創建用戶、創建時間、最后修改時間等，如表2 所示。

在表2 中，“Car_deleted”為汽車綁定是否被刪除的標記，用二進制的0 和1 表示，其中0 表示未刪除，1 表示刪除；“Car_status”為汽車綁定狀態，同樣用0 和1 表示，其中1 表示停用，0 表示可用。

表2 車輛綁定表

3 智能交通管理平臺的業務流程設計

3.1 用戶注冊

該平臺的用戶注冊流程設計如下：用戶在平臺的用戶層填寫注冊信息表，點擊“提交”后在平臺的業務邏輯層進行驗證。如果不符合注冊條件，注冊失敗，直接結束程序；如果符合注冊條件，則通過驗證，注冊成功，并繼續進行下一步。用戶需要設置密碼，提交密碼后同樣執行一個驗證程序。如果用戶提交的密碼不符合規定（如純數字、有特殊符號等），密碼設置失敗，結束程序；如果符合規定，完成注冊，平臺自動將用戶的用戶名與密碼保存，完成本次用戶注冊程序[2]。具體流程見圖1。

圖1 用戶注冊流程圖

在設計用戶注冊程序時，要注意以下幾點：其一是用戶名的字符長度要控制在8～16 位，可以由字母、數字、漢字、常規符號中的1 種或多種組成；密碼的字符長度也是8～16 位，必須由字母、數字、常規符號中的2 種或3 種組成。其二是所有必填選項均應正確、規范填寫，除了用戶名、密碼外，還有郵箱地址、驗證碼等。

3.2 用戶登錄

用戶在系統的登錄界面依次輸入用戶名、密碼以及驗證碼后，點擊“登錄”按鈕后，上述信息以表單形式提交到智慧交通管理系統的后臺。系統會根據預設的規則校驗用戶名與密碼是否匹配，驗證碼是否正確。如果任意一項不滿足校驗規則，則登陸失敗，結束程序；如果全部滿足規則，系統根據讀取到的表單信息，查詢用戶記錄。系統根據用戶的訪問記錄或預留信息，判斷該用戶是否具備相應的權限。如果不具備訪問權限，則中止登錄，結束程序；如果具備訪問權限，則允許登錄，并跳轉至系統的主界面，完成本次用戶登錄程序。具體流程設計見圖2。

圖2 用戶登錄系統流程圖

在圖2 流程中的權限驗證環節，系統除了要驗證提交訪問請求的用戶是否具備登錄權限外，對于具備登錄權限的用戶，系統還要根據用戶信息進一步判斷并分配相應的操作權限。例如，對于普通用戶只分配智能交通管理系統的瀏覽、查詢權限；而對于管理員則分配更高級的權限，如用戶信息的添加、更改、刪除，以及數據庫的維護等[3]。

3.3 手機綁定

在設計智能交通管理平臺時，為了強化平臺與用戶之間的交互性，還添加了手機綁定功能。當存在交互需求時，平臺可根據用戶預留并保存在后臺的手機號，自動編輯和發送短信通知用戶。在綁定手機時，為了避免無效手機號碼的情況，需要進行驗證。用戶填寫手機號碼后，系統向該手機號碼發送由6 位數字組成、時效為3 分鐘的驗證碼，用戶必須在規定時間內輸入驗證才能完成綁定。另外，為保障智能交通管理平臺的運行安全，要求每位用戶只能綁定一個手機號碼，因此在綁定手機流程設計中，還加入了“查詢是否重復綁定”的驗證程序，如果該用戶已經綁定了一個手機號碼，再提交另一個手機號碼進行綁定，則驗證不通過。手機綁定流程設計見圖3。

圖3 手機綁定流程圖

3.4 違章提示

違章提示也是智能交通管理平臺的一個重要功能。當用戶駕駛的車輛出現違章行為，并且該違章信息被錄入到交管系統后，該系統會根據違章行為的發生地點，將違章信息推送給相應地區的智能交通管理系統。在成功接收信息后，智能交通管理系統會根據違章信息中的車牌號等關鍵信息，查詢數據庫并尋找是否有匹配信息，查詢結果可以時0 條，也可能是多條。在違章提示程序設計中，如果查詢結果為0 條，則中止程序，并提示系統管理員，由系統管理員與交管系統的后臺工作人員核實；如果查詢結果≥1 條，智能交通管理系統根據用戶預留的手機號碼，向其發送違章提醒短信。同時，該系統還會保留違章信息，保留期限為一年。如果用戶的扣分達到12 分，系統還會發送預警提示短信[4]。

4 智能交通管理平臺的功能實現

4.1 數據訪問的實現

本文設計的智能交通管理平臺采用了Active Record 數據庫模式，其優點在于支持自定義分區、可創建獨立的數據庫應用程序，從而大幅度提高了數據的查詢與調用速率。智能交通管理平臺數據庫可通過get()函數完成數據篩選，篩選出來的數據存入相應的數據表中，實現程序如下：

對于表內數據，分別執行分頁、偏移兩項操作，同時將“分頁記錄數”與“偏移量”2 項參數加入到get()函數中，并使用foreach 語法對數據表中的所有變量進行遍歷，實現程序如下：

系統正常讀取集合中的數據后，即可實現數據訪問功能[5]。

4.2 權限功能的實現

訪問智能交通管理平臺的人群主要分為2 類，即用戶與管理員。為了避免非法訪問和越權操作，需要設置權限。在本系統設計中，使用了RBAC（基于角色的訪問控制）進行角色權限管理。在該管理模式下，智能交通管理平臺上的所有用戶通過角色與權限實現關聯。每個用戶可以同時擁有多個角色，而每個角色又擁有若干權限，從而建立起“用戶——角色——權限”的授權模型。基于智能交通管理平臺的權限功能實現方式如下：用戶登錄系統后，創建一個新的角色，同時根據用戶所在的部門、崗位以及任職資格等，分配2 個或多個角色。系統對新角色賦予相應的權限，并根據權限在角色與角色之間建立關系。后期用戶登錄系統并進行操作時，系統會根據該用戶具備的權限判斷是否允許登錄、是否允許操作，從而實現權限管理功能。

5 智能交通管理平臺系統測試

鑒于該系統的功能較為豐富，本文只選擇定制服務子系統展開測試。測試內容及測試結果如下：

（1）用戶注冊。從系統主界面點擊“用戶注冊”后跳轉至用戶注冊頁面，頁面正常顯示無亂碼；用戶輸入注冊信息后，檢驗用戶名、密碼，如果輸入內容不符合注冊規則，提示錯誤信息；所有信息填寫正確后，提示注冊成功。

（2）用戶登錄。從系統主界面點擊“用戶登錄”后跳轉至用戶登錄頁面，頁面正常顯示無亂碼；用戶名、密碼、驗證碼任意一項輸入錯誤，無法登錄；所有信息填寫正確后，提示登錄成功。

（3）手機綁定。從系統設置界面點擊“手機綁定”后跳轉至對應頁面，頁面正常顯示無亂碼。手機號碼、驗證碼等任意一項填寫錯誤，無法綁定；正確填寫各項內容后，提示綁定完成。

6 結論

在“大智移云物”時代，城市交通管理也逐漸向信息化、智能化方向發展，智能交通管理平臺應運而生。從功能上來看，該平臺可支持用戶實時查看路況信息，進行機動車違法查詢、駕駛人信息查詢，了解安全常識和交通法規等。在用戶綁定車輛和手機后，還能通過發送短信的方式進行違章提示。下一步，還需要從數據鏡像備份、全程日志記錄、系統安全防護等方面繼續展開研究，從而進一步提升智能交通管理平臺系統的實用性和易用性。