654523987北京地铁路网日客流分布特征数据分析系统需求分析报告

芦毅、郑世玫、叶虹、翁勇南北京地铁运营技术研发中心2011-12-11需求分析报告北京地铁路网日客流分布特征数据分析系统目录1. 引言11.1 编写目的11.2 项目风险11.3 文档约定11.4 预期读者和阅读建议21.5 产品范围21.6 参考文献32. 系统综合描述32.1 概述32.2 现状分析32.3 总体架构42.4 功能简介42.5 运行环境43. 系统功能设计53.1 系统架构53.1.1 系统构成与部署53.1.2 系统设计思想63.2 系统前端设计73.2.1 前端总体结构73.2.2 前端功能分析73.2.3 输入输出数据204. 系统非功能需求204.1 性能需求204.1.1 设计指标204.1.2 计算机硬件配置214.2 安全性需求214.3 可用性需求214.4 用户文档224.5 其它需求225. 外部数据源分析225.1 分票种进出站量统计表225.2 分时进出站量统计表245.3 路网断面客流（30min)255.4 路网换乘站客流（30min)265.5 路网客流信息汇总表285.6 路网客运量日报表295.7 一周运营情况报表295.8 运营生产统计日报325.9 断面运力运量345.10 运力列车时刻表381. 引言1.1 编写目的近些年，随着多条线路的开通运营,北京城市轨道交通网络已现雏形，其管理也已从单线运营转变为网络运营。客流作为城市轨道交通运营组织的基础，是线网运营计划制订和协调的重要依据。在及时准确认知客流时、空分布的基础上，才能更好的指导运营组织，制订合理的线网运营计划与合理的运力配置方案，从而有效地利用资源，为乘客提供安全、高效、舒适的出行服务。本文档详尽说明了软件产品的需求和规格，为北京地铁路网日客流分布特征数据分析系统的设计、实现、测试以及验收提供重要依据，也为评价系统功能和性能提供标准。本文档可供用户、项目管理人员、系统分析人员、程序设计人员以及系统测试人员阅读和参考。1.2 项目风险具体说明本软件开发项目的全部风险承担者，以及各自在本阶段所需要承担的主要风险，首要风险承担者包括： 任务提出者：北京地铁运营有限公司运营技术研发中心； 软件开发者：； 产品使用者：北京地铁运营有限公司营销部。1.3 文档约定本文档按以下要求和约定进行书写：（1） 页面的左边距为2.5cm，右边距为2.0cm，装订线靠左，行距为最小值20磅。（2） 标题最多分三级，分别为黑体小三、黑体四号、黑体小四，标题均加粗。（3） 正文字体为宋体小四号，无特殊情况下，字体颜色均采用黑色。（4） 出现序号的段落不采用自动编号功能而采用人工编号，各级别的序号依次为（1）、1）、a)等，特殊情况另作规定。1.4 预期读者和阅读建议本文档的主要内容共分四部分：综合描述、系统特性描述、非功能性需求和外部接口描述。综合描述部分主要对系统的整体结构进行了大致的介绍；系统特性部分对系统的功能需求进行了详细描述，是本文的主要部分；非功能性需求部分对非功能需求进行了详细的描述；外部接口需求部分对数据来源、用户界面、软件接口、硬件接口和通讯接口等进行了描述。本文档面向多种读者对象：（1） 项目组长：项目组长可以根据该文档了解预期产品的功能，并据此进行系统设计、项目管理。（2） 系统分析和软件设计员：对需求进行分析，并设计出系统，包括数据库的设计。（3） 系统开发员：配合设计报告，了解系统功能，编写用户手册。（4） 系统测试员：根据本文档编写测试用例，并对软件产品进行功能性测试和非功能性测试。（5） 用户：了解预期产品的功能和性能，并与分析人员一起对整个需求进行讨论和协商。（6） 其他人员：如部门领导、公司领导等可以据此了解产品的功能和性能。在阅读本文档时，首先要了解产品的功能概貌，然后可以根据自身的需要对每一功能进行适当的了解。1.5 产品范围目前，北京地铁运营公司相关部门采用Excel表格形式对北京地铁的运营相关数据进行统计与分析，通过多年的工作已经积攒了大量运营数据和相关的统计分析经验，这些数据及相关经验将为本项目的实施奠定基础。本系统是在充分了解了业务内容的基础上进行开发的，在需求上，充分考虑了具体用户的实际情况。本系统将主要适用于北京地铁营销部的客流统计分析，主要完成客流数据导入、客流数据管理、客流数据汇总、分析与客流数据输出，也可作为研发中心综合数据分析平台的一个子模块。1.6 参考文献l 北京地铁路网日客流分布特征及数据分析系统研究立项建议书l 软件需求说明书模版l 软件项目管理 清华大学出版社 覃证、徐文华l 北京地铁司机职业心理管理试验信息系统的研究2. 系统综合描述2.1 概述本系统将从北京地铁路网日客流分布特征开展研究，通过对北京地铁客流数据进行收集统一整理，建立数据库系统及前端展示系统，在满足现有客流统计功能基础上进一步对客流数据进行深入挖掘分析，最终能够运用计算机自动化手段快速及时地展现客流分布特征、线网运力与运量的匹配情况及数据分析结果，从而实现对客流数据系统化规模化管理，为优化运营组织提供依据。2.2 现状分析目前，北京地铁运营公司相关部门采用Excel表格形式对北京地铁的运营相关数据进行统计与分析。该方式存在统计周期较长、客流分析内容较单一、无法快速细致掌握客流信息并及时有效调整路网运力的弱点。2.3 总体架构系统为B/S结构，分为前端网页展示和后端数据库查询。系统总体架构图：2.4 功能简介系统功能分析在系统开发总体任务的基础上完成。主要功能是：客流数据和用户数据的管理，添加、修改、删除等。六张原始表格分票种进出站量统计表、分时进出站量统计表、路网断面客流、路网换乘站客流、路网客流信息汇总表、路网客运量日报表的导入。客流数据的查询、分析、输出、打印等。统计和汇总功能包括：按线别、按周期、按换乘站、按断面、按运力等方面查询。分析功能包括：最大断面客流、同比、环比、定基比、运力运量匹配等方面分析。2.5 运行环境系统为B/S三层结构，它的运行环境分客户端、应用服务器端和数据库服务器端三部分。以下是系统的软件环境：（1）客户端操作系统：Windows2000 Professional/XP或更新版本。浏览器：IE6以上，其它常见浏览器。（2）应用服务器端操作系统：Windows2000 Server或更新版本。应用服务器：Tomcat 5.5或更新版本。数据库访问：JDBC。（3）数据库服务器端操作系统：Windows2000 Server或更新版本。数据库系统：SQLServer 2000或更新版本。操作系统平台：Windows xp数据库系统平台：Oracle开发语言：Java开发工具：Eclipse3.23. 系统功能设计3.1 系统架构3.1.1 系统构成与部署前台表述层：为用户提供操作接口，用户可以通过浏览器访问相应的页面，实现对系统的操作；后台应用逻辑层：处理应用逻辑，向用户屏蔽具体的操作细节；数据库存储层：负责数据读取和修改，向应用逻辑提供一致的访问接口；3.1.2 系统设计思想系统设置两种用户：管理员用户和普通用户。用户登录系统时，提供用户名和密码并选择用户身份，随后程序从已有的系统用户资料数据库中读取用户和密码，并检验该用户名和密码与输入是否匹配，只有用户名在数据库中存在且密码正确时，用户才能进入相应的系统。系统采用典型的三层架构设计，架构的工作原理图如下：北京地铁路网日客流分布特征数据分析系统采用浏览器/服务器结构，即浏览器和Web服务器端（B/S）架构。浏览器段提供用户操作界面，接受用户输入的各种操作信息，向Web服务器发出各种操作命令或数据请求，并接收执行操作命令后返回的数据结果，根据业务逻辑进行相关的运算，向用户显示相应的信息。Web服务器端接收浏览器端的数据或命令请求，并请求数据库服务器执行数据库操作得到相应的数据集，对数据集进行相应的处理，然后将数据集或处理后的数据集返回给浏览器。在Web应用程序开发中应用了MVC模式。M代表模型Model，V代表视图View，C代表控制器Controller。MVC模式可以增加代码的重用性，减少数据表达、数据描述和应用操作的耦合度。同时也使得软件可维护性、可修复性、可扩展性、灵活性以及封装性大大提高。3.2 系统前端设计3.2.1 前端总体结构系统前端主要由两大功能模块组成，即客流数据的统计、汇总和分析功能，用户数据管理和客流数据管理功能。3.2.2 前端功能分析客流数据的统计功能主要为实现分票种进出站量统计表、分时进出站量统计表、路网断面客流（30min)、路网换乘站客流（30min)等相关报表的查询。客流数据的汇总功能主要为实现路网客流信息汇总表、路网客运量日报表、一周运营情况报表、运营生产统计日报等相关报表的查询、汇总。客流数据的分析功能主要为实现最大断面客流量、同比环比分析、断面运力运量匹配等相关报表的查询、汇总和分析，并能够通过表格、图形等多种方式表示出来。用户数据管理和客流数据管理功能主要为实现用户的追加、删除、修改和权限设置，原始数据的导入导出及追加、删除、修改，数据库的更新如线路的追加、车站的追加、换乘站的追加、时间的追加等。（1） 客流数据统计客流数据的统计功能主要以查询客流数据的详细记录为目的，因此选取分票种进出站量统计表、分时进出站量统计表、路网断面客流（30min)、路网换乘站客流（30min)等相关报表作为数据源，即通过统计功能可以实现查询到以上相关表格中客流数据的功能。具体功能包括：功能A. 某日某条线路某一车站的出站票、车站工作票、单程票、定值纪念票、福利票、一卡通员工卡、一卡通储值卡等票卡信息功能B. 某日某条线路某一车站的按计费性质、按票种划分的票卡信息功能C. 某日某条线路某一车站按票卡信息统计的进站量、出站量、进出站量及日合计、月累计量功能D. 某日某条线路某一车站按每半小时统计的进站量、出站量、进出站量及日合计量功能E. 某日某条线路某两个相邻车站或某几个相邻车站按每半小时统计的断面客流量功能F. 某日某换乘站按每半小时统计的进站量、出站量、换乘量及合计量，换乘量包括上、下行间的交叉换乘量和总换乘量功能G. 某条线路的车次时刻表、车底时刻表、车站时刻表具体实现途径：途径a. 按线别优先途径a可实现：功能A、功能B、功能C、功能D途径b. 按周期优先途径b可实现：功能A、功能B、功能C、功能D途径c. 按换乘站优先途径c可实现：功能F途径d. 按断面优先途径d可实现：功能E途径e. 按运力优先途径e可实现：功能G网页原型实例：l 按途径a实现功能Al 按途径c实现功能F（2） 客流数据汇总客流数据的汇总功能主要以查询客流数据的汇总记录为目的，因此选取路网客流信息汇总表、路网客运量日报表、一周运营情况报表、运营生产统计日报等相关报表作为数据源或汇总结构依据，即通过汇总功能可以实现查询到以上相关表格中客流数据的功能。