利用QT可视化编程实现停车场管理系统
停车场管理系统
用面向对象方法和面向对象程序设计语言,实现满足下述要求的停车场仿真程序。 1.问题域概述 某企业欲为其内部停车场建设一套信息系统,已经调查到的需求如下: (1)企业为每位员工均发放一张感应式IC卡,卡上记录员工号。该卡由专门的卡管理系统 M 制作和维护,本系统需通过 M 来验证卡的有效性。 (2)在停车场的入口和出口处分别安装一个自动栏杆、一台感应式IC卡读卡器和一个车辆通过传感器,如下图所示。
(3)入口处安装一个显示屏(上图中未给出),显示当前空闲车位数量。
若停车场当前没有空闲车位,则不允许汽车入场,只许场内的汽车出场。
(4)当一辆入场汽车到达入口时,用读卡器读出驾驶员的卡上信息,系统根据读出内容检查该卡的合法性:若该卡有效(需问M)&& 未被记录于当前场内卡号集合(即其车在场内的员工集合)中,即为合法卡。
a)若为合法卡,系统命令栏杆抬起;汽车通过入口后,入口传感器通知系统发出命令,栏杆放下,系统遂将该卡卡号记录于当前场内卡号集合中。
b)若为非法卡,则系统不发出栏杆抬起的命令,并发出告警信号。
(5)当一辆出场汽车到达出口时,用读入器读出驾驶员的卡上信息,系统根据读出内容检查该卡是否已经被记录在当前场内卡号集合中。
a)若已被记录,系统命令栏杆抬起;汽车通过出口后,出口传感器通知系统发出命令,栏杆放下,系统遂将该卡从当前场内卡号集合中删除。
b)若未被记录,系统不发出栏杆抬起的命令而发出告警信号,交由出口值班人员处理(见限定条件8)。
2.假设与限定条件 (1)该企业的员工总人数为E人,员工号为1~E。 (2)该停车场可容纳2N辆汽车;入口到出口的距离=N+2个车位的宽度。 (3)汽车入场、出场时的读卡均需1秒钟,栏杆抬起、放下均需2秒钟,汽车的长度为2个车位宽度,汽车的行驶速度为每秒1个车位宽度。 (4)入场的汽车尾端通过入口传感器后,该传感器通知系统放下入口栏杆。 出场的汽车尾端通过出口传感器后,该传感器通知系统放下出口栏杆。 (5)汽车进入停车场后,总是选择离入口最近的一个空车位停车。 (6)汽车入场到达停车位后,需再用2秒从行车道停到车位上。 汽车出场时先用2秒从车位到达行车道,然后向出口行进。 (7)行车道上不允许汽车并行。 a)若有进场车与出场车争道冲突,让出场车先行; b)若有出场车争道冲突,让离出口较远者先行;若与出口距离相同,随机决定让其中一辆车先行。 (8)出口值班人员处理不允许出场的汽车时,令该车返回原车位。若原车位已被占用,返回离出口最近的一个空车位。(很难) (9)在整个仿真过程中不考虑驾驶员走入或走出停车场。 3.须仿真的活动 (1)程序开始时,停车场车位全空。此后随机产生要进场的汽车,并按上述描述进行入场仿真。 (2)汽车在停车场中的停留时间随机产生(为仿真的方便,可限定在5分钟之内,并在入场后立即设置)。到达停车时间后汽车即按上述描述进行出场仿真。 (3)定时报告(为方便,每分钟报告一次),应至少包括:当前时刻(包括时、分、秒)、当前场内车数、到目前为止的本次仿真“累计入场车数”、本次仿真“累计出场车数”、“本次仿真汽车的平均停车时间”。 (4)应将上条报告的每条信息均写入指定的运行记录文件。文件名格式为“仿真日期-仿真起始时间.TXT”。 其中<仿真日期>为yyyyMMdd格式,<仿真起始时间>为hhmmss格式。 (5)先按E=2N进行上述仿真。达到预期目标后,再分别按E < 2N和E > 2N进行仿真。因此,要求E和N从命令行、或配置文件、或从界面上读入,不能写死在程序中。 (6)为检验系统的控制功能,应随机产生以下三类事件,并将这些事件的细节记录到上述的运行记录文件。 a)前文的两类争道冲突; b)非本单位员工汽车要求入场的情况; c)需按限定条件(8)处理的情况。
4.开发结果的行为特征 (1)仿真活动中,每隔1秒钟改变一次所有相关对象的状态。 (2)有简单的界面,以体现: •当前的时间;从仿真开始到目前所经历的时长(以秒为单位); •当前空闲车位数(入口处的显示屏); •停车场内汽车停放的情况(简图即可,表示汽车时应同时显示对应员工的卡号,下同); •入场与出场汽车在场内的行进情况;(没实现) •入口与出口自动栏杆的抬起与放下; •拒绝入场和拒绝出场的情况; •显示定时报告的数据。 注意能说明问题即可,切忌把主要精力放在界面上而忽视了实质问题。 5.提示 若没有学习过多进程或多线程实现技术,可能面临以下问题:既要计时,又要改变相关对象的状态,还要显示出当前所有对象的相关状态。 建议采用动画片的制作原理进行启发,即将多个固定和静止的画面定时、按顺序地放映出来,就变成了活动的画面。所以,可以在程序中定义一个主循环,在该循环之前进行必要的初始化,每1秒执行一次循环体,以遍历方式一一激励当前已经产生的对象,由它们根据自己的当前状态和相关的状态变化规则,决定是否需要改变、改变成什么样的状态,以及按照上述行为特征的设计展示必要的对象状态。这样,就可以用串行方式模拟并发的活动。