摘 要

近年来，随着全球智能化发展，停车场收费管理系统是为了大幅度的提高停车场的效率，增强安全性和交互性，更加智能地管理停车场。现在越来越多的智能型停车场投入使用，停车场类型各异，功能也就各异，该车牌信息仿真及测试系统可以发送识别好的车牌信息或车牌图像模拟现实世界中的车辆驶入驶出，从而进行测试不同类型的停车场收费管理系统。我们可以为未投入使用的停车场收费管理系统进行测试，发现漏洞和错误，及时修改，也可以为投入使用的停车场收费管理系统进行测试，发现系统的隐患，及时弥补损失。同时也可以为车牌识别系统提供测试途径，按照某一个设定好的频率发送不同的车牌图像对车牌识别系统进行测试，测试其识别效果是否达标。

本文按照系统开发的流程，阐述了具体的需求分析过程、设计过程、实现以及测试过程，并且介绍了系统主要核心功能的实现方法。系统的需求分析主要使用UML建模方法进行有关的分析，系统的设计包括系统总体设计、功能模块的设计、通信协议的设计等等，系统实现是使用SSH框架进行搭建和开发，实现从前端到后台的连接和传送数据。

本系统主要的模块分为数据管理模块、自定义发送数据模块、定时任务模块。数据管理模块实现了用户对车牌数据的维护。自定义发送数据模块实现了用户可以自定义发送车牌信息的时间、发送车牌信息的数据类型以及发送车牌信息的数据量。定时任务模块实现了用户定时发送已定义好的数据给需要进行测试的用户。

本系统在定时任务模块使用了cron表达式和自定义通信协议来实现，一个cron表达式至少有6个通过空格分开的时间元素，依次为秒、分钟、小时、天、月、年份，可以通过设置这些元素和加入一些特殊字符来实现定时发送数据。自定义通信协议是一种是用来自定义通信过程的约定，可以自己定义发送数据包的过程，服务端和客户端都遵守这个协议，就可以完成有效的通信。

关键词：数据仿真 测试 SSH架构 UDP协议 自定义通信协议

Abstract

In recent years, with the development of global intelligence, the parking lot charge management system is to greatly improve the operation efficiency of the parking lot, enhance security and interact with the information of the intelligent transportation system, and intelligently manage the parking lot. Nowadays more and more intelligent parking lots are put into use, parking lots are different in type and functions are different. The license plate information simulation and testing system can send recognized license plate information or license plate images to simulate driving in and out in the real world，and then test different types of parking lot charging systems. We can test the un-used parking lot, find loopholes and errors, modify it in time, or test the parking lot that is put into use, find hidden dangers of the system, and make up for the loss in time. At the same time, it can also provide a test path for the license plate recognition system, and send different license plate images according to a set frequency to test the license plate recognition system to test whether the recognition effect is up to standard.

According to the workflow of software development, this paper introduces the requirements analysis process, design process and implementation and test process of the system in detail, and expounds the implementation methods of the main core functions of the system. The system needs analysis mainly uses UML modeling method for related analysis. The system design includes system overall design, function module design, communication protocol design, etc. The system implementation is built and developed using SSH framework, from front end to front end. Connect and transfer data in the background.

The main modules of this system are divided into data management module, custom transmission data module and timing task module. The data management module implements user maintenance of license plate data. The custom send data module enables the user to customize the time to send the license plate information, the type of data to send the license plate information, and the amount of data to send the license plate information. The timed task module enables the user to periodically send the defined data to the user who needs to be tested.

The system uses a cron expression and a custom communication protocol in the timing task module. A cron expression has at least 6 time elements separated by spaces, which are seconds, minutes, hours, days, months, and years. Set these elements and add some special characters to send data at regular intervals. The custom communication protocol is a process of customizing the communication process, and can define the process of sending the data packet by itself. Both the server and the client follow the protocol, and the effective communication can be completed.

Keywords: data simulation； test； SSH architecture ；UDP protocol； custom communication protocol

目录

摘 要 5

Abstract 6

第一章 绪论 9

1.1 研究背景 9

1.2 研究意义 9

1.3 国内外研究现状 10

1.4 研究工作 11

1.5 论文结构 12

第二章 停车场收费管理系统车牌信息仿真及测试子模块的需求分析 13

2.1 停车场收费管理系统车牌信息仿真及测试子模块的功能需求 13

2.1.1 停车场收费管理系统车牌信息仿真及测试子模块的开发目标 13

2.1.2 用例图分析 13

2.1.3 时序图 20

2.2停车场收费管理系统车牌信息仿真及测试子模块的性能需求 21

2.3 本章小结 22

第三章 停车场收费管理系统车牌信息仿真及测试子模块的设计 23

3.1 停车场收费管理系统车牌信息仿真及测试子模块的总体设计 23

3.1.1 系统设计原则 23

3.1.2 系统总体架构 23

3.2 停车场收费管理系统车牌信息仿真及测试子模块的功能模块设计 24

3.3 停车场收费管理系统车牌信息仿真及测试子模块的数据库设计 26

3.3.1 数据库逻辑设计 26

3.3.2 数据库表结构设计 27

3.4 UDP通信协议的设计 28

3.4.1 车牌号码 车牌图片的发送 28

3.4.2 车牌图片的发送 28

3.4.3 车牌号码的发送 29

3.5本章小结 29

第四章 停车场收费管理系统车牌信息仿真及测试子模块的实现和测试 30

4.1系统功能的实现 30

4.1.1 批量导入车牌号码 30

4.1.2 批量导入车牌图片 32

4.1.3 通过车牌号码或数据类型进行模糊查询 35

4.1.4 定时任务 37

4.2 系统的测试 43

4.2.1 UI测试用例及结果 44

4.2.2 功能测试用例及结果 44

第五章 总结与展望 45

5.1 总结 45

5.2 展望 45

致 谢 47

参考文献 48

第一章 绪论

1.1 研究背景

近年来，随着经济和科技的高速发展，越来越多的机动车进入我们的生活，，停车场收费管理系统应运而生，为了更大程度的合理地去配置各种多资源、便捷、有效的停车场。而如今越来越多的智能型停车场投入使用，停车场的类型各异、使用场景也各异，功能也就各异，停车场收费管理系统也会进行相应的的功能定制，因此对这些停车场收费管理系统的车牌信息模拟测试也越来越被需要。同时为了对车牌进行更准确和高效的识别，不同国家和不同地区对车牌识别系统的研究和使用也越来越深入，所以对这些车牌识别系统的测试的需求也越来越大。

我们关注停车场收费管理系统和车牌识别系统对数据仿真测试的真实需求，从而投入时间和精力去研究车牌信息仿真系统，让停车场收费管理系统变得越来越完善和准确，让车牌识别系统变得越来越快速和精准，也可以更大程度的去推动信息仿真测试工具在更多系统平台上的应用和发展，让更多的软件和系统摆脱测试的麻烦和繁琐。

在很大程度上车牌信息仿真系统可以为未投入使用的停车场收费管理系统进行数据模拟仿真测试，发现漏洞和错误，也可以为投入使用的停车场收费管理系统进行数据模拟仿真测试，发现系统的隐患和未暴露出来的问题，从而可以及时弥补损失，避免发生更大的错误同时在另一方面车牌信息仿真系统也可以为车牌识别系统提供数据模拟仿真测试途径，按照某一个设定好的频率发送不同的车牌图像对车牌识别系统进行测试，测试其识别的准确率是否达标，测试其识别速度是否符合要求，从而是系统研究人员可以发现其车牌识别系统的问题所在，是否需要改进或者是否需要进一步研究。

基于互联网技术和通信技术，通过数据仿真模拟测试可以更大程度的帮助系统开发人员去了解自己开发的系统，从而和系统进行某一种层面上的交流，提高系统的准确性，同时也可及时掌握和发现系统的发展进度和错误可能性，对系统进行更准确的把握，最后共同完成一个尽可能完善的系统。

1.2 研究意义

当前，很多系统开发人员和研究人员进行一个系统的开发，或者对某一个项目的研究，在测试方面往往都需要自己手动进行测试，或者再写一些测试脚本去模拟时间和数据来测试，尤其是停车场收费管理系统和车牌识别系统，有关车牌信息仿真测试等还无法满足当前市场上的需要。

随着经济和科技的不断发展，越来越多不同功能不同类型的停车收费管理系统和车牌识别系统投入到使用之中，这就迫切的要求有更好的以及更能满足学员要求的远程教学更快速的、更便捷的车牌信息仿真测试平台投入到这些停车收费管理系统和车牌识别系统的测试中来，让停车场收费管理系统变得越来越完善，让车牌识别系统变得越来越精准，也可以更大程度的去推动信息仿真测试工具在更多系统平台上的应用和发展。

车牌信息仿真系统可以设置传送数据类型，尽可能全面的对停车场收费管理系统进行测试。由于车牌信息仿真系统可以进行无限次测试，因此可以得出不同的结果，进而作为优化测试，找到一个更理想的更优的问题解决方案。

而且这种信息仿真系统可以扩展到更多的领域，对需要进行数据仿真的系统或软件进行定制的数据模拟测试，例如前面提到过的，各种购票系统，模拟人流量，各种签到打卡软件，模拟人签到打卡的数据，还有各种需要测试准确率或者成功率的系统，如人脸识别、文字识别等等，这些开发者们不需要自己写测试程序，此系统可以为这些系统和软件的测试提供很大的便捷，让测试变得更加的有效和有力。

1.3 国内外研究现状

通过数据模拟仿真来测试软件或系统，进而辅助改进软件或系统，是一个非常高效和有效的测试方法，所以这种数据模拟仿真软件在国内外的发展和普及也越来越深入，下面列举介绍了几项国内外数据模拟仿真测试平台的有关研究：

1. 结合用户数据的空调器仿真平台构建[1]

2017年国际铜业协会和上海交通大学制冷研究所联合研究的有关结合用户数据的空调器仿真平台，主要是为了满足不同品牌不同功能的空调的设计需要，

1. 它可以提供组件的加载功能，让用户能够导入组件信息。 2）可以使各个企业的组件数据多样化，极大地提高了仿真精度; 3）可以保护空调的机密信息，防止设计泄漏。
2. 高速铁路调度集中一体化仿真测试平台的设计与实现[2]

2018年中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所和中国铁道科学研究院研究生部为了实现高速铁路集中调度的系统测试和列车操作人员的培训，减少模拟环境对调度集中的相关系统的依靠，整合基本理念，基于线参数和列车牵引性能数据，采用图拟合函数法对列车运行过程进行了仿真研究。高速铁路调度集中集成仿真测试平台实现调度集中外部相关系统的集成仿真，具有根据运行图自动模拟列车运行，信号和列车无效或有误信息输入的功能。

1. 基于车辆实际数据的车联网仿真平台的研究与开发[3]

其中展现了国内外交通系统仿真技术的近些年来的发展历程，技术也逐渐成熟起来。

1984年，北京工业大学开始对仿真交通系统的研究，通过很多不一样的仿真模型在不一样的环境下来进行研究。

1990年，同济大学打造了高速公路入口匝道交通仿真系统，来对高速公路入口的车辆驶入驶出进行模拟。

1990年代末期，TraSimul是清华大学研究的windows平台下的仿真系统，它可以模拟十字路口的车流情况，反映拥堵的特性，是解决城市交通拥堵的非常有力的方法。

2007年，美国的Highway Capacity Software仿真软件为美国高速公路的设计、优化和改进提供了一个非常有效的测试平台。

1. PTV-VISSIM 工具

由德国PTV集团开发的一种关于时间和驾驶行为的数据仿真工具，一般使用于交通运行的数据建模。这种工具能够测试在各种交通条件下，如车道线的设置、交通信号、公交车的站点等，城市交通的运行状况，是评价交通路线设计和城市规划的有效仿真工具。

1.4 研究工作

本研究课题是停车场收费管理系统车牌信息仿真及测试子模块，是一个基于web网页，对于停车收费管理系统和车牌识别系统提供的车牌数据模拟模块，本系统的主要运行环境是“Apache Tomcat MySQL”，使用IntelliJ IDEA为主要开发工具，主要利用Java等编程语言和自定义UDP通信协议来进行编程，通过一种开源框架 - -SSH框架，作为系统的整体基本框架，具体研究内容如下：

1. 停车场收费管理系统车牌信息仿真及测试子模块的需求分析；
2. 停车场收费管理系统车牌信息仿真及测试子模块的架构设计以及功能设计；
3. 基于SSH架构的停车场收费管理系统车牌信息仿真及测试子模块的设计与开发；

1.5 论文结构

第一章是绪论部分，主要给出了课题研究意义和背景，介绍了有关本课题的国内外研究现状，同时阐述了具体的研究内容和整体结构。

第二章是给出了本系统的需求分析，使用UML建模来进行有关需求的分析，包括用例建模等等对系统功能的分析。

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