停车场管理系统设计与实现

摘要
随着社会的发展与人们生活水平的提高,私家车的数量呈现出快速增长的趋势,与此同时,停车问题日益突出。如何高效地解决车主们的停车困扰一直是各位车主关注的重点议题之一。在此背景下,传统的管理模式主要依赖于人工操作来完成车辆信息的录入与查询,这种做法不仅效率低下而且操作流程较为复杂,稍有不慎就可能造成车辆数据丢失或存储困难等问题对车主体验造成负面影响。基于此,亟需开发一套智能化辅助管理系统以缓解这一痛点。
该系统采用前后端分离开发策略进行系统构建,其中后端功能主要运用SpringBoot框架进行编码实现,而交互页面效果则通过Vue框架进行渲染展示;所有功能数据则通过MySQL数据库实现安全可靠的数据存储与管理。该系统由车主端和管理员端两大模块组成:车主端主要用于日常停车位的选择与查询服务;管理员端则负责各类停车位信息的动态维护以及车辆出入记录的管理维护工作等核心功能模块的具体实现工作;其中包含首页浏览、车位信息查询等功能项;管理员端则包括车位信息管理、车辆进场管理等功能项等核心功能模块的具体实现工作;所有功能均通过编码方式实现后均经过严格测试均能达到预期目标要求;本系统开发完成后将为企业和个人提供一个高效便捷的停车位管理系统

关键词：停车场；SpringBoot；Vue

Abstract
In real life, the number of cars is also growing rapidly, and the accompanying problem is that parking is becoming increasingly difficult. How to efficiently solve the parking problem of car owners is one of the topics that all car owners and users are concerned about. Prior to this, major parking lots relied on traditional manual methods for vehicle information management, which resulted in low efficiency and cumbersome processes, making it easy for vehicle data to be lost or difficult to save. Any slight carelessness could have a negative impact on vehicle owners and users. Based on the occurrence of the above problems, it is necessary to develop a system to assist in solving them.
The system adopts a front-end and back-end separation approach for development and design. The backend functions are mainly encoded using the SpringBoot framework. The rendering of system interaction pages is encoded using the Vue framework, and all functional data is stored using a MySQL database. The parking lot management system consists of users and administrators. Among them, the main functions of the student end include homepage, parking space information, etc. The system administrator’s main functions include parking space information management, vehicle entry management, etc.
All functions were implemented through coding, and after system testing, they all achieved the original expected goals. The development of this system can provide a convenient parking management information system for car owners, users, and backend management. Compared to before, car owners and users no longer need to spend a lot of time queuing up to park and can improve the efficiency of vehicle information management by administrators.
Keywords: parking lot; SpringBoot; Vue

目 录
摘要 I
Abstract II
1 绪论 1
1.1 选题背景 1
1.2 选题意义 1
1.3 国内外研究现状 1
1.3.1 国外研究现状 1
1.3.2 国内研究现状 2
1.4 主要研究内容 2
1.5 本章小结 2
2 相关理论和技术 3
2.1 Java语言 3
2.2 SpringBoot框架 3
2.3 Vue框架 3
2.4 MySQL数据库 3
2.5 IDEA开发工具 4
2.6 本章小结 4
3 系统需求分析 5
3.1 可行性分析 5
3.1.1 技术可行性 5
3.1.2 操作可行性 5
3.1.3 经济可行性 5
3.1.4 法律可行性 5
3.2 需求分析概述 5
3.3 系统功能性需求分析 6
3.4 系统非功能性需求 7
3.4.1 系统易用性的需求 7
3.4.2 系统安全性的需求 7
3.4.3 系统可靠性的需求 7
3.5 本章小结 8
4 系统设计 9
4.1 系统架构设计 9
4.2 系统总体功能模块 9
4.3 系统核心功能模块设计 10
4.3.1 用户管理功能模块设计 10
4.3.2车位信息管理功能模块设计 10
4.3.3车子进场管理功能模块设计 11
4.3.4车子离场管理功能模块设计 12
4.3.5违规处罚管理功能模块设计 13
4.4 数据库设计 13
4.4.1数据库逻辑结构设计 13
4.4.2数据库表结构设计 16
4.5本章小结 19
5 详细设计与实现 20
5.1管理员功能设计与实现 20
5.1.1用户管理功能设计与实现 20
5.1.2车位信息管理功能设计与实现 21
5.1.3车子进场管理功能设计与实现 21
5.1.4车子离场管理功能设计与实现 22
5.1.5违规处罚管理功能设计与实现 23
5.2用户功能设计与实现 24
5.2.1车位信息功能设计与实现 24
5.2.2车子进场管理功能设计与实现 25
5.2.3车子离场管理功能设计与实现 26
5.2.4违规处罚管理功能设计与实现 27
5.3本章小结 28
6 系统测试 29
6.1测试目的 29
6.2测试方法 29
6.3系统功能测试 29
6.3.1车位信息管理功能的实现 29
6.3.2用户管理功能的实现 30
6.3.3车子进场管理功能的实现 30
6.3.4违规处罚管理功能的实现 31
6.4测试总结 32
6.5本章小结 32
总结 33
参考文献 34
致谢 36

1 绪论
本章中主要包括对该课题的研究背景和研究意义进行分析介绍,同时着重针对停车场管理系统的国内外研究现状等进行分析，找到未来需要着力解决研究的一些问题方向，为后续系统设计与实现做好基础。
1.1选题背景
当下，随着计算机技术高速发展，人们对于计算机的依赖性越来越强，各种计算机应用尤其是互联网和移动互联网的发展，给人们的生活带来了极大的便利[1]。同时，随着现代城市交通问题日益加剧，而停车难问题已经成为不少城市的共性痛点[2]。传统的人工管理停车场方法存在车位信息不准确、车辆秩序混乱、管理效率低下等问题是有发生。在这样的管理方式下，稍不注意，就会影响车主用户的正常出行[3]。
近几年来，计算机技术在空前的发展，各种以计算机技术为主导的应用进入到了我们日常的生活、工作中。在这个背景下，使用日渐成熟的计算机技术取代传统的人工管理形式，实现停车场车辆的信息化管理，明显符合时代发展的新潮流[4]。综合使用计算机技术，设计开发停车场管理系统，能更从容地解决传统管理方式中所出现的各种问题状况[5]。
1.2选题意义
停车场管理系统的设计与实现，可以提升停车场车辆信息管理的效率和质量，其具体的意义有以下三个方面[6]。对于后台管理员而言，可以提升车辆信息管理的效率，让用户可以更方便的查看车辆信息。对于用户而言，相比于之前，通过系统可以直观的了解停车场车位信息，能够更加的直观停车。对于本人而言，此次系统开发涉及的技术，是大学四年学习到的知识。通过课题设计，可以提升我的编码能力和动手能力，为今后从事相关的工作打下基础。
1.3国内外研究现状
1.3.1国外研究现状
在国外，停车场管理系统设计的研究更加深入和广泛应用。发达国家在智能交通和智慧城市方面积累了丰富的经验和技术。国外研究主要关注系统的智能化、自动化等方面[7]。国外研究注重引入人工智能和机器学习技术，实现停车场的自动化管理。例如，通过图像识别和车牌识别技术，实现无感支付和自动进出场，减少人工干预，提高停车场的操作效率[8]。在自动化方面，国外研究注重实现停车过程的自动化。例如，利用智能停车系统，车辆可以自动找到空余的停车位，并实现自动停车和取车，提高停车场的利用效率和用户体验[9]。
1.3.2国内研究现状
停车场智能管理是现代化停车场车辆收费及设备自动换管理的统称，是将车场完全基于计算机管理下的高科技机电一体化产品[10]。发展的到现在日渐趋于完善，功能越来越面向国内外的实际需求，系统操作也更加人性化[11]。如今停车场智能管理已经经过了从早期对国外产品的跟随和模仿阶段，进入到了一个产品创新，紧跟市场需求并不断壮大的阶段。在国内，停车场管理系统设计的研究和应用逐渐兴起[12]。一些大城市开始采用智能停车系统来解决停车难问题，提高停车场的利用率和管理效率[13]。国内研究主要侧重于系统框架设计、车位信息管理、支付结算方式以及数据分析等方面[14]。
1.4主要研究内容
本文主要研究内容是针对当前停车场管理的现状，开发设计一个停车场管理系统。首先，对目前市面上类似的停车场管理系统进行了优缺点分析，其次再对课题实现具体的用户需求分析上，根据具体的用户停车需求对具体实现的功能进行设计[15]。结合前期的了解以及用户需求，拟决定Java作为此次停车场管理系统功能实现的编码语言，使用SpringBoot框架实现后台的功能，使用Vue框架实现交互页面的渲染[16]。通过对停车场进行具体的功能分析，主要实现车位信息管理、车子进场管理、车子离场管理等方面的具体需求[17]。
1.5本章小结
本章中根据停车场管理系统课题相关的选题背景及选题意义进行描述，明确本课题为什么开发以及可以解决什么问题。其次，明确本课题的国内外研究现状，明确本课题最新的研究现状，为后续功能设计做好铺垫。最后，通过主要研究内容的分析，理清本课题具体需要做哪些事儿。
2 相关理论和技术
在技术实现方面,使用Vue前端框架进行了开发的交互接口。服务器端,主要采用了Java语言和Springboot的框架以及对MySQL数据库等内容进行描述。本章下面将对停车场管理系统中所涉及到的框架设计等进行简单的描述[18]。
2.1 Java语言
Java语言是由Sun公司在1995年推出的一门新型的计算机编程语言，能够具有大部分计算机编程语言共同存在的一些特点[19]。Java语言又是一门基于面向对象思想的计算机编程语言，不仅可以吸收接纳C++语言的优势，也在一定程度上放弃了它的一些不足之处。Java计算机语言具有分布式等特点。Java语言可以开发的应用主要有安卓应用、网站开发等应用[20]。
2.2 SpringBoot框架
SpringBoot框架的最早设计开发是由Pivotal团队推出的一款Java语言的后端应用开发框架，该框架设计的目的是简化Spring框架在开发项目中的繁琐的配置。通过SpringBoot框架特殊的配置信息，可以直接让项目开发人员进行项目开发。SpringBoot框架官方给的概念来说是为了缩短项目研发环节,提供一种约定大于配置的好处, 可以能够很快速而便捷的来进行开展任何一个企业级的web应用的开发,几行简单的代码就好比是能够自己来开发设计出了一个完全基于Http协议的接口[21]。
2.3 Vue框架
Vue框架是可以对计算机项目用户操作页面效果进行渲染的前端应用框架，所有的系统页面效果渲染设计通过采取自底向上的思想进行开发，在项目数据传输上提供了MVVM的业务数据双向绑定思想。Vue框架开发的项目的主要特点有：1.Vue框架给功能模块提供双向绑定进行传输的效果；2.Vue框架项目的数据是通过路由进行数据管理；3.Vue框架的轻量级，使得开发人员能够更好的进行项目开发[22]。
2.4 MySQL数据库
使用MySQL数据库对项目进行功能数据存储，对于平时开发使用到的平台是没用任何的限制，能够被广泛的应用在企业级开发中。MySQL数据库是指一个基于开源的和多线程的用户关系和管理的数据库系统,MySQL是基于开放源代码的数据库管理系统，能够跨一定的平台且可以正常的进行使用[23]。
MySQL数据库管理并不是让所有的数据表都统一放在一个空间足够大的数据存储容器的里面,而是要把同一个数据库里面存储的全部数据信息都可以分别的存放在各个不同格式的存储表当中，MySQL数据库作为一种关联性数据库的管理系统,能够有效快速地去提升数据处理存储的速度安全性与效率。并且这样也可以让数据库的灵活程度得到很大幅度的提高。
2.5 IDEA开发工具
IDEA开发工具的全称是叫IntelliJ IDEA，是可以对Java项目进行编码的工具之一。IDEA开发工具是目前最理想的一种编译Java项目的开发工具，它本身既拥有智能的且便捷实用的代码助手、超强且高效简洁的快捷键体系，并且它能自动提示代码等方面的功能，在目前看来都极为优秀。其在编辑工具方面所具有和突出的主要特色功能之一就包括有:智能扩充的选取范围在很多实际情况时如果我们总是要选区某一个方法,为开发人员提供了基于语法的扩充选择，为我们重构项目提供了方便。
2.6 本章小结
本章节中描述了停车场管理系统功能模块开发与设计中所需要用到的相关技术，主要介绍了IDEA开发工具、SpringBoot框架相关知识等知识进行概述，为后续开发所有的功能做好技术层次的准备工作，也是为了能够更好的进行开发。

3 系统需求分析
在停车场管理系统的整个功能开发中，系统的需求分析等分析是整个停车场管理系统功能开发过程中的核心阶段，需求分析是指导系统设计的方案。本章以本课题的用户需求作为，对具体需要的功能进行设计与开发，在系统开发之前，需要对系统需求进行分析。
3.1 可行性分析
3.1.1 技术可行性
技术可行性分析是对实现系统的功能以及实现的条件上进行分析，从专业的技术角度上去分析系统实现的可行性。通过相关技术以及理论介绍，本文课题停车场管理系统在计算机技术上采用SpringBoot框架以及Vue框架等相关的计算机技术。这些技术是非常成熟的技术，在网上也有详细的教程，运用这些技术，可以很好的进行系统功能模块的开发。
3.1.2 操作可行性
在停车场管理系统中的功能设计的目的是为了让用户能够更好的进行使用，所有功能模块的操作习惯，需要站在用户的角度，对用户的使用体验进行着重优先考虑。通过系统的功能模块的操作，用户不需要花费大量的时间进行学习以及熟悉，就可以直接使用停车场管理系统。
3.1.3 经济可行性
经济可行性主要是在停车场管理系统功能网站开发的经济成本上的支出。本系统在开发的过程用到的Java语言计算机技术以及其他的Java项目开发工具，均是开源且免费的，不需要大量资金的投入，同时开发项目所需要的开发工具，自身就具有，不需要额外进行采购。
3.1.4 法律可行性
停车场管理系统的开发，从最开始的开题报告撰写到最后的毕业论文，都是本人独立完成的，没有跟相关类似的系统以及相关的资料存在侵权等行为的发生。因此，本课题的开发在法律上的可行性是完全没有问题的。
3.2 需求分析概述
在项目开发之前，查阅了跟本课题相关的文献资料，以武汉市举例来说明。武汉市在2023年为了方便车主更好的停车，武汉市新增了停车泊位15.2万个。在另外的数据显示，武汉市乘用车销售量达到了41.8万辆。在走访调研中，多数停车场反馈目前对于车辆信息等管理还是依托人工方式进行，其效率低下且数据难免会出现错误的发生。其次，多数车主反馈，平常在停车的时候，会需要花费大量的时间找停车位且很难停车。通过停车场的管理结合计算机技术开发一套信息化停车场管理系统，不仅可以快速的帮助车主用户找到停车位，还能实现管理员对停车位进行高效管理。综上所述，用户以及管理员对本系统具有显著的需求。
3.3 系统功能性需求分析
停车场管理系统，由用户端和管理员端两部分组成。用户端主要是实现对用户个人中心的查看、车位信息的查看以及进场等操作。系统管理员作为本系统的最高用户权限角色，可以实现对车位信息管理、车子进场管理等功能。
系统管理员端模块用例图如图3-1所示，系统用户端模块用例图3-2所示。

图3-1 系统管理员端功能用例图

图3-2为系统用户端功能用例图

4 系统设计
本节主要探讨了系统的整体架构规划、各功能模块的具体实现方案以及数据库的设计思路等内容。
4.1 系统架构设计
该停车场管理系统的核心后台功能模块主要借助IDEA开发环境完成。
基于SpringBoot框架的技术支持下完成各后端功能模块的具体编码工作。
在本项目中采用了B/S架构模式来进行整体开发工作。
为了便于管理和维护我们采用了分层式的软件结构体系
在实际应用中我们发现这种分层式结构不仅提高了系统的可扩展性而且有助于更好地管理复杂的业务流程

如图4-1所示的B/S架构图中展示了

图4-2是系统的总体功能模块示意图。
第4.3节详细阐述了系统的核心功能模块设计。
在第4.3.1小节中讨论的是"用户管理功能模块"的设计与实现。
该模块的主要职责是负责处理与该系统的停车用户相关的账号信息的管理和维护工作。
具体而言,管理员可以通过登录系统后进入新增页面,完成新账号注册流程并录入相关信息,同时也能完成已注册并使用的账号信息的更新维护工作。
为了方便管理,相关操作均集成在同一界面,操作流程图见图4-3。

图4-3 用户管理流程图
4.3.2 车位信息管理功能模块设计
车位信息管理主要负责维护停车场管理系统中的车位信息。管理员可以通过该模块完成对车位信息的停车场名称以及区域位置的新增，并能对现有车位信息进行修改和其他相关操作。用户可以在前台浏览停车位的信息，并掌握停车位的时长费用等细节后点击按钮进行进场操作。车位信息管理流程图如图4-4所示。

图4-5 车场位置信息管理系统流程图
4.3.3 车辆进场管理模块设计
车辆进场管理模块主要负责协调车辆从停车场外部进入的全过程。管理人员可通过车辆进场界面查看相关数据，并根据需要对相关操作进行设置与调整。系统会实时更新并展示所有待停放车辆的信息记录，并支持多种操作功能的选择与配置设置。普通用户则可在此平台实时查询自身车辆的停放状态，并对已进入停车场的车辆执行离场操作。

图4-5 车子进场管理流程图

图4-6为车辆离场管理流程图
4.3.5 规范处罚管理功能模块设计
规范处罚管理主要用于管理用户因车辆停放而产生的规范处罚记录的功能。管理员不仅可查看所有用户因车辆停放而产生的规范处罚记录，并可根据需要对其相关信息进行修改。普通用户也可查看自身车辆停放行为相关的规范处罚记录，并可完成相关费用的支付等操作。其流程图如图4-7所示。

在数据库设计中，概念结构设计与数据建模具有高度的一致性。作为存储功能模块数据信息的关键工具，在实际应用中我们通常需要通过绘制E-R图来更加清晰地展示所有实体之间的复杂关系。具体而言，在这一过程中涉及用户的各项信息（如用户账号等），而这些信息都可以通过相应的E-R图来直观呈现（如图4-8所示）。

如图4-8所示为用户信息实体的E-R图。（2）车位信息实体属性主要包含车位信息所属的停车场名称等信息，并附有其相关的位置等信息；其E-R图位于图4-9位置处。

图4-9显示停车位信息对象的E-R图形表示。（3）车辆进场相关属性主要包含车辆进场时所处停车区域的位置信息及周边环境特征等关键参数。其对应的E-R图形表示如图4-10所示。

图表展示了第4-10号位置上车辆进场时的实体关系图。（5）车辆离场相关属性主要包含与车辆离场相关的停车场名称等信息，并在系统中生成对应的E-R关系模型（见图4-11）。

（5）违规处罚实体属性信息包含涉及的处罚时间和相关信息等具体内容，并附有系统中对应的E-R图示，请参考图4-12

图4-12违规处罚实体的E-R图

在经过对停车管理系统需求分析以及系统架构规划的基础上

管理员的主要职责是负责协调及维护各类注册用户的信息数据

请看图5-1中的用户的管理系统界面效果图。该界面展示了用户的登录、注册、修改等操作流程，请注意查看附图中的关键代码段以了解具体的实现细节。在图5-2中可以看到该系统的核心代码段用于处理用户的登录状态查询功能。

图5-2为用户管理页面中数据遍历核心代码截图

图表5-3：车辆位置信息管理模块示意图

如图5-4所示的车位信息管理页面数据遍历核心代码截图中

图5-5车子进场管理效果图

图5-6中展示了车子进场管理详情数据的核心代码截图

图5-7展示的是车辆离场管理的界面效果。车辆离场页面的数据分页查询功能是通过后端代码调用Page()方法实现了数据分页查询功能。核心代码的具体实现形式可见于图5-8。

图5-8 车子离场管理页面数据分页查询核心代码截图
5.1.5 违规处罚管理功能设计与实现
主要功能是负责管理用户的停车违规处罚记录。管理员不仅可查看所有停车用户的违规处罚记录，并且还可对这些记录进行修改等操作。其界面示意图如图5-9所示。

图表5-9展示了违规处罚管理的效果展示效果。
在违规处罚页面中实现了数据的修改逻辑，并通过后端代码中的Update方法完成了编码操作。核心代码位于图5-10中。

5.2.1 车位信息功能设计与实现
车位信息主要作用在于为停车场管理系统中的用户提供便捷的服务功能。该功能允许用户在停车场管理系统的前台界面中查询相关信息，并熟悉各停车位的收费标准后即可完成进场操作流程。相关的功能展示图请参考图5-11

图5-11 车位位置信息展示界面
车位信息页面效果渲染基于Vue框架与Elementui技术协同开发完成。核心代码实现过程如图5-12所示。

图5-12显示了车位信息页面效果渲染的核心代码实现。
第5章第2节第2部分详细阐述了车辆入场管理系统的设计与实现。
车辆入场管理系统负责处理用户的车辆入场及离开的相关操作。
通过车辆入场管理界面的查询功能及离场操作按钮, 用户可以实时查看并处理自己的车辆入场状态。
vehicles arrival management system's effect display screenshot is shown in Figure 5-13.

Figure 5-13 Vehicle Arrival Management Effect Demonstration

图5-14 车子进场管理页面效果渲染的核心代码截图
第5节第2单元第3小节
主要承担车辆离场数据信息的管理和处理功能。
通过该系统功能模块, 用户能够查看车辆相关的信息资料, 并支持停车费用的支付操作以及其他的系统操作。
车辆离场管理系统界面效果如图5-15所示

图5-15车辆脱离场区的管理界面效果展示
车辆脱离场区的页面效果渲染通过使用Vue框架配合Elementui完成编码工作。车辆脱离场区的页面效果渲染实现了核心代码截图如图5-16所示。

图5-17展示了车辆离场管理页面效果的核心代码截图。
第5.2.4节详细阐述了违规处罚管理功能模块的设计与实现。
该功能模块主要实现了对用户停车违规行为记录及处理的管理功能。
具体而言,该系统支持用户查询个人停车记录中的违规行为,并对相关费用进行结算等操作。
如图5-17所示的是系统的界面示意图。

图5-17显示违规处罚管理的界面效果

图5-18 违规处罚管理页面效果渲染的核心代码实现方案图
5.3 本章小结
本章主要围绕停车场管理系统展开讨论，在系统的主要组成部分中进行了详细设计和具体实现。通过文字说明和效果展示的形式对各个功能模块进行详细阐述，并结合相应的效果图来进行直观呈现。在本节内容中，重点阐述了用户管理和车位信息管理等功能的具体实现思路及其分析过程。

本章详细介绍了停车场管理系统的设计与实现过程中的相关测试工作。内容涵盖了系统总体目标设定、具体功能划分以及各模块的功能验证要求

本章共分为六节：6.1至6.5

其中重点阐述了系统的功能目标设定以及具体的验证方案

其中详细描述了基于不同方法的具体实施方式

重点介绍了基于不同方法的具体实施方式

其中针对核心模块进行了具体的功能验证方案描述

其中着重分析了各关键组件的功能验证逻辑

通过以上内容完整展现了系统的验证体系框架

本章总结了整个开发过程中的主要工作

通过本次实践工作的开展

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致 谢
大学四年的时光如白驹过隙，稍纵即逝，当毕业论文完成提交的时候，我的大学生活也要结束了，从此我将要正式步入社会，开启我人生中新的篇章。四年虽然短暂，但却留给我非常珍贵的回忆，在大学里我不仅学到了有用的知识和为人处事的原则，而且也结识了良师和志同道合的朋友，他们的鼓励和帮助给予我不断前行的勇气！
这次能够顺利完成毕业设计和毕业论文离不开导师XXX老师的帮助，XXX老师认真地对我的论文进行修改批注、对我的毕业设计指出问题并且提出解决办法，在此期间，老师与我进行电话联系，对论文和毕业设计项目中出现的问题详细说明和提出建议，这使我在撰写论文和设计系统上有了新的收获！
因为有老师和同学们的帮助，使我更加有信心克服困难，在规定的时间内完成了毕业设计，顺利完成了毕业论文。在完成毕业设计的整个过程中，除了灵活运用所有的所学知识，同时也学到了丰富的课外知识，让我对软件设计有了更加深刻的了解和认识。
最后，我要感谢我的父母，感谢他们多年里对我的培养和鼓励，每当我在生活中遇到困难，他们都会鼓励我，帮助我，有他们做我最坚强的后盾，才能让我没有后顾之忧地去探索。我会在今后更加努力，不辜负父母和老师们的期望！