Разработка базы данных безопасности дорожного движения

Таблица 4.Поля запросов Информация и Учет ДТП 2 и 3

Целью курсовой работы является закрепление знаний, полученных пользователями во время изучения дисциплины "Информационные системы и технологии" на втором курсе факультета транспортных систем ХНАДУ.

В процессе выполнения курсовой работы на основе анализа задачи, синтеза знаний, умений предметной области и информационных систем и технологий пользователи самостоятельно по индивидуальным заданиям проектируют базу данных, исследуют и реализуют ее средствами обработки данных. С этой целью пользователям необходимо выполнить следующее:

1)осуществить анализ предметной области;

2)определить модель базы данных и ее структуру;

3)реализовать БД в среде MS Access;

4)построить схему связей в базе данных;

5)создать и исследовать Формы ввода информации в БД;

6)создать запросы с условиями выбора;

7)создать запросы с вычислениями;

8)создать диаграммы по результатам вычислений;

9)создать на основе запросов отчеты.

Выполнение отмеченных заданий требует от пользователей достаточного уровня знаний и навыков, приобретенных при изучении дисциплины "Компьютерная техника и программирование" (первый курс ФТС) и "Информационные системы и технологии" (второй курс ФТС).

база данные запрос отчет

1. Теоретические предпосылки предметной области

В настоящее время на автомобильных дорогах Украины наблюдается повышенная интенсивность движения, что является результатом диспропорции между ростом автомобильного парка и сетью автомобильных дорог. Высокий уровень аварийности на транспорте является следствием диспропорции между уровнем подготовки, транспортной культурой участников движения и массовостью профессии водителя. Рост интенсивности, изменение структуры и скоростных режимов транспортных потоков, неудовлетворительное состояние дорожного покрытия, недостаточная освещенность улиц вызывают рост требований к методам управления дорожным движением и, особенно, к мероприятиям обеспечения максимально возможной безопасности движения.

Управление движением транспорта в критических ситуациях заключается в оперативном влиянии на основные характеристики транспортного потока и его распределении по сетям параллельных маршрутов в зависимости от сложившихся условий движения. Одной из критических ситуаций считается возникновение дорожно-транспортных происшествий (ДТП) - нарушений процесса дорожного движения, которые вызывали ранение или гибель людей, повреждения транспортных средств или дорожных сооружений. Следствием ДТП является ежегодный рост числа человеческих жертв и материальных убытков.

Для разработки мероприятий по организации дорожного движения с целью снижения количества ДТП необходимо иметь полный объем информации по ДТП, обеспечить ее хранение, систематизацию, обработку, анализ и оперативную отчетность. Учету подлежат все ДТП с участием хотя бы одного транспортного средства, что пребывало в движении и привело к гибели или ранениям людей, повреждениям транспортного средства, грузов, дороги, дорожных сооружений, имущества, и т. д.

2. Информационный анализ предметной области

Основой разработки мероприятий по предупреждению ДТП являются точные сведения о них. По существующим правилам учет ДТП выполняется Государственной автоинспекцией (ГАИ); при этом все обстоятельства события регистрируются в учетных карточках ДТП, составленных на основании первичных документов и оформленных дежурной группой ГАИ на месте ДТП. Статистика ДТП ведется местными органами ГАИ и автотранспортными предприятиями (АТП). В первичных документах ГАИ регистрирует характер ДТП, факторы и обстоятельства ДТП, условия их возникновения, состояние транспортного средства, количество пострадавших, последствия. В свою очередь, АТП должны хранить полную информацию о водителях и периодически ее обновлять.

Развитие теоретических основ и технических средств регистрации информации, ее обработки и транспортировки создало предпосылки для разработки компьютерных информационных систем контроля, анализа и прогнозирования безопасности движения. Для решения указанной информационной задачи могут быть применены реляционные системы управления базами данных, в которых данные используются в табличном виде: строка в таблице эквивалентна одной записи (о конкретном водителе или событии), а столбцы - полям записей (параметрам).

Для создания базы данных информационной системы безопасности движения (СБД) (рис. 1) пользователи используют систему управления базами данных (СУБД) MS Access. Указанная СУБД позволяет работать как в индивидуальном режиме, так и в составе локальной или глобальной сетей. При этом она является средой процедур, в которых предусмотрен ввод пользователем первичной информации с помощью клавиатуры, общения с персональным компьютером в диалоговом режиме, создания тех или иных запросов и получения на их основе вспомогательной информации.

Рис.1. Структурная схема базы данных СБД.

База данных СБД содержит информацию о водителях (общую и служебную), информацию о ДТП, виды нарушений и взысканий, их коды. Система позволяет в диалоговом режиме просматривать информацию, редактировать, вводить новые данные, удалять избыточные или устаревшие.

СУБД MS предоставляет возможность анализа информации с помощью операций в базе данных - разнообразных запросов для выборки, запросов по условиям, запросов по результатам вычислений, вывода любой информации на печатающее устройство в виде отчетов.

Вся информация может быть упорядочена по любым признакам. На экран дисплея и на печатающее устройство выводятся запросы сведений с необходимым сочетанием признаков. Введенная в базу данных информация периодически обновляется (например, в конце года). Сбор информации и ввод данных в компьютер выполняется в процессе производственного функционирования независимо от периодичности и очередности. Обмен информацией возможен пересылкой файлов с помощью сети - локальной или корпоративной.

3. Логическая структура базы данных

Информация, которую работники ГАИ и АТП записывают на бумажных носителях (или регистрируют иным способом) во время выполнения своих служебных обязанностей, находится в текстовом виде. В дальнейшем эта информация вводится в компьютерную базу данных (БД), хранится в соответствующем файле и может быть обработана с целью получения определенных сведений. Логическую и физическую структуру БД составляют шесть таблиц:

1. Информация - 23-и параметра учета кадрового состава АТП (водителей); с данными служебной и общей информации могут выполняться операции ввода, просмотра, редактирования и удаления;

2. Нарушения - зарегистрированные сведения обо всех нарушениях водителей данного АТП;

3. Учет ДТП - зарегистрированные сведения обо всех дорожно-транспортных происшествиях с участие водителей данного АТП;

4. Коды нарушений - таблица кодов 11-и видов нарушений;

5. Коды АТП - коды и виды взысканий руководством АТП;

6. Коды ГАИ - коды и виды взысканий работниками ГАИ.

Приведенные ниже примеры таблиц (для таблиц Информация, Нарушения и Учет ДТП приведена только одна запись) в целом отображают структуру базы данных СБД и содержат дополнительные пояснения, необходимые для создания пользователем собственных таблиц БД в соответствии с вариантом.

В указанных таблицах строки имеют следующие назначения:

1-я строка -названия полей (столбцов) соответствующих таблиц компьютерной базы данных СБД;

2-я строка -пояснение назначения каждого столбца;

3-я строка -запись (содержание) каждого поля, т. е. пример заполнения ячейки поля;

4-я строка -сплошная нумерация полей для всех таблиц БД для ориентации при выборе варианта пользователя.

Таблица 5Информация

Таблица 5 Информация (продолжение)

Таблица 5 Информация (продолжение)

Таблица 5Информация (продолжение)

Таблица 5 Информация (продолжение)

Таблица 6Нарушения

Таблица 6 Нарушения (продолжение)

Таблица 7Учет ДТП

Таблица 7 Учет ДТП (продолжение)

Таблица 7 Учет ДТП (продолжение)

Таблица 8Коды взысканий АТП

Таблица 9Коды взысканий ГАИ

Таблица 10Коды нарушений

Указанные таблицы (5 - 10) составляют базу данных (в нашем случае базу данных СБД). База данных - это организованная структура, предназначенная для хранения и обработки информации с помощью СУБД. Последняя состоит из комплекта программных средств, предназначенных для создания компьютерной структуры базы данных, наполнения ее содержанием, для редактирования и отображения данных, отобранных по определенным критериям, их упорядочения, для оформления и последующего вывода на печатающее устройство либо пересылки по каналам связи. Составными элементами компьютерной базы данных являются приведенные ниже объекты.

3.2. Таблицы являются основными объектами любой базы данных; их структуру образуют поля (столбцы) и записи (строки). При отсутствии записей в таблице ее структуру образует только перечень полей. Изменение состава полей базовой таблицы (или их свойств) вызывает изменение структуры базы данных.

Имя поля - способ обращения к данным этого поля при автоматических операциях с базой (по умолчанию имена полей используются в качестве заглавий столбцов таблиц).

Тип поля - тип данных, которые могут содержаться в данных полях. Размер поля определяет предельную длину (в символах) данных, которые могут размещаться в этом поле.

Формат поля - способ форматирования данных в ячейках поля.

Маска ввода - форма, в которой вводятся данные в поле (средство автоматизации ввода данных).

В реляционных базах данных используются следующие типы полей.

1) Текстовый - для текста, комбинации текста и чисел (например, адреса) или числам, которые не требуют вычислений (например, номера телефонов, инвентарные номера, табельные номера, почтовые индексы). Длина текстового поля не превышает 255 символов.

Для больших текстов применяется поле типа MEMO. В нем можно хранить до 64000 символов.

2) Числовой - для числовых данных (целых или вещественных); для вещественных чисел необходимо указать количество символов десятичной части.

3) Дата/время - для календарных и временных данных.

4) Логический - для данных, которые имеют только два значения (Да/Нет, или 0/1).

5) Денежный - для денежных сумм.

6) Объект OLE - позволяет хранить не только числа и буквы, но и рисунки, музыкальные клипы и видеозаписи.

7) Счетчик - применяется для нумерации записей; он является обычным числовым полем, но обладает свойством автоматического увеличения на единицу. База данных запоминает все номера и самостоятельно присваивает новой записи очередной номер общего количества номеров. Новая запись всегда располагается последней.

8) Гиперссылка - используется для создания перехода на указанное место в тексте, или на объект, или на файл.

4. Проектирование базы данных СБД

В среде MS Access нами создана собственная база данных СБД для заданного варианта, которая находится в папке с фамилией автора. Путь к этой папке следующий: C:\Documents and Settings\Группа\Мои документы.

Создаваемая база данных насчитывает 11 записей (т. е. водителей) и создается из большой общей базы данных СБД (системы безопасности движения) реального АТП. Десять записей принадлежат базе данных СБД, а одиннадцатая запись содержит фамилию студента с произвольными данными (без табельного номера). Порядковый номер первого водителя разрабатываемой базы соответствует трем последним цифрам зачетной книжки студента. Все предыдущие записи лишние - их необходимо удалить. Каждый очередной водитель выбирается через девять записей. Промежуточные записи удаляются. Удалению также подлежат все записи после десятой фамилии. В созданную таблицу Информация добавляем последней, одиннадцатой записью фамилию и инициалы автора с произвольными остальными данными (без табельного номера).

Полученная в результате таблица Информация индивидуальной базы данных СБД приведена в таблице 11 (только поля 1, 2 и 3).

Таблица 11. Поля 1, 2 и 3 таблицы Информация

Нами также были спроектированы таблицы Нарушения и Учет ДТП, содержащие по двадцать записей о фактах нарушений и ДТП, совершенных водителями разрабатываемой базы данных СБД. Три таблицы кодов оставлены без изменений.

5. Создание связей между таблицами

Основные преимущества систем управления базами данных реализуются при работе с группами взаимосвязанных таблиц. Базы данных, образованные связанными таблицами, называют реляционными базами данных.

Мощность реляционных баз данных, таких как MS Access, базируется на их способности быстро найти и связать данные из разных таблиц при обработке и создании запросов, форм и отчетов. Для этого каждая таблица должна содержать одно поле (например, табельные номера водителей АТП). Такие поля называют первичным ключом таблицы.

Ключевое поле играет особенную роль в таблицах - его используют для создания связей между таблицами. Все записи этого поля должны быть уникальными. Связи по такому полю впоследствии способствуют построению запросов и отчетов.

Для создания связей между таблицами в СУБД Access существует специальное диалоговое окно, называемое Схема данных. Его открывают нажатием одноименной кнопки панели инструментов или исполнением команды СервисСхема данных.

Нами были созданы семь связей между таблицами базы данных СБД (см. рис. 2), обеспечивающие быстрое и надежное взаимодействие всех таблиц при обработке информации в СУБД.

Был выбран тип связей "один-ко-многим". Это значит, что одной записи основной таблицы может соответствовать несколько записей связанной таблицы. Выбор обусловлен тем, что один водитель может совершить несколько нарушений или ДТП.

Рис. 2. Схема данных базы данных СБД

6. Формы и их информационные возможности

Форма является средством ввода данных. Для оптимизации труда операторов в банках, ГАИ, супермаркетах и логистических центрах автор проекта СУБД разрабатывает формы (электронные бланки) с полями для ввода данных. Данные в таблицу можно вводить и непосредственно, без помощи форм. Но существуют факторы, из-за которых формы являются необходимым средством ввода данных в таблицы:

1. Малоквалифицированному персоналу нельзя предоставлять доступ к таблицам (самому ценному из того, что есть в базе данных).

2. Отдельным пользователям назначают разные права доступа к информации в таблицах. Например, один оператор имеет право вводить только имена и адреса клиентов, другой - только номера их расчетных счетов, а третий - только денежные суммы, которые хранятся на этих счетах. Сговор между этими людьми должен быть исключен. Для ввода данных им предоставляют разные формы, но данные из форм будут поступать в одну таблицу.

3. Ввод данных в таблицу - кропотливая работа, и после нескольких часов работы операторы делают ошибки. Ввод данных в форму проще - выполняется отдельно для каждой записи и не соприкасается с другими записями.

4. Информация для баз данных извлекается из бумажных бланков: анкет, заявлений, накладных, счетов, справок и т. д. Экранные формы проектируют как точные копии бумажных бланков, что значительно уменьшает утомляемость оператора и количество ошибок при вводе.

Нами в режиме Автоформы были созданы формы для всех таблиц базы данных СБД. Такая форма для ввода данных в таблицу Информация приведена на рис. 3.

Рис. 3. Форма для таблицы Информация

В соответствии с Заданием была создана кнопочная форма для проектируемой БД Система безопасности движения (рис. 4).

Рис. 4. Кнопочная форма для БД Система безопасности движения

Кнопочная форма позволяет быстро и удобно вносить изменения и добавления в таблицы базы данных путем открывания соответствующих форм.

7. Создание запросов для базы данных СБД

Запросы являются объектами БД для выбора данных из таблиц и их обработки в соответствии с заданным алгоритмом. Для одной и той же таблицы можно создать несколько запросов, каждый из которых сможет выбирать из таблицы часть информации, интересующую в данный момент пользователя. Важным свойством запросов является возможность не только выбирать информацию из базы данных, но и обрабатывать ее: данные можно сортировать, фильтровать, объединять, распределять, изменять и проводить вычисления. При этом базовые таблицы остаются неизменными.

В СУБД Access предусмотрена возможность создавать следующие запросы:

1. Запрос на выборку - выбираются данные всех записей таблицы, но только из указанных полей.

2. Запрос на выборку с условием - выбираются данные из указанных полей, удовлетворяющие указанным условиям.

3. Запрос на изменение - выполняется копирование или изменение данных. Такой запрос может быть создан для выполнения некоторых операций: удаления записей, обновления записей, добавления в таблицы новых записей.

4. Перекрестный запрос - позволяет выполнять статистические вычисления (суммы, количество записей, средних величин) по данным одного поля записи. Результаты выводятся в отдельных определенных полях.

5. Запрос с параметрами - обеспечивает ввод дополнительной информации, которая впоследствии используется в качестве критерия отбора.

6. Запрос на вычисление - выполняет вычисления по формулам с содержимым полей.

В соответствии с заданием нами были разработаны следующие шесть запросов:

1. Информация 2 и 3 для таблицы Информация;

2. Нарушения 2 и 3 для таблиц Информация и Нарушения;

3. Учет ДТП 2 и 3 для таблиц Информация и Учет ДТП.

Запросы с цифрой 2 в названии - это простые запросы на выборку, которые отбирают для пользователя информацию из полей соответствующих таблиц согласно заданию (см. таблицу 1). В качестве примера в таблице 12 приведены результаты работы запроса на выборку Информация 2. Этот запрос должен предоставлять пользователю информацию из полей 1, 2, 3 и 14 таблицы Информация обо всех (десяти) водителях "своего" АТП.

Таблица 12. Результаты работы запроса Информация 2

Запросы с цифрой 3 в названии - это запросы на выборку с условием, которые также отбирают для пользователя информацию из заданных полей соответствующих таблиц согласно заданию (см. таблицу 1). В отличие от запросов с цифрой 2, отбор данных здесь происходит не для всех водителей, а в соответствии с определенными условиями, только для некоторых из них. В качестве примера в таблице 13 приведены результаты работы запроса Информация 3. Этот запрос должен предоставлять пользователю информацию из полей 1, 2, 3 и 14 таблицы Информация. В нашем конкретном случае условие отбора следующее: кто из водителей АТП прошел медицинский осмотр до 1992 года. Для этого в режиме Конструктор в строке Условие отбора бланка для создания запроса вводим это условие: <01.01.1992. В результате выполнения данного запроса СУБД Access выдает результирующую таблицу для 4-х водителей, удовлетворяющих этому критерию (см. таблицу 13).

Таблица 13. Результаты работы запроса Информация 3

8. Создание запросов с вычислениями

В результирующих таблицах запросов могут быть созданы поля с вычисляемыми выражениями. В исходных таблицах такое поле не создается и не влияет на них. Каждый, кто обращается к базе, может с помощью запросов как угодно манипулировать данными и получать любые результаты, но при этом начальные таблицы остаются неприкосновенными и неизменно одинаковыми для всех пользователей.

Для создания запроса с вычислениями используется бланк "запроса на выборку" в режиме Конструктора. Разница только в том, что в очередном свободном столбце вместо названия поля записывается формула. Формула начинается названием вычисляемой величины и двоеточием; это название в результирующей таблице запроса образует название поля с вычислениями. В формулу входят операнды - ограниченные квадратными скобками названия полей, принимающих участие в вычислениях, и знаки математических операций, например, Стоимость:[Сумма] / [Цена]. По заданию необходимо по данным поля Ущерб таблицы Учет ДТП вычислить количество нарушений каждого водителя, сумму причиненного им ущерба и общую сумму причиненного ущерба для всех водителей. Для вычисления каждого из указанных параметров нужно создавать отдельный запрос. На рис. 5 приведен результат выполнения запроса Количество ДТП 3, вычисляющего количество ДТП для каждого из водителей собственной базы данных.

Рис. 5. Результат выполнения запроса Количество ДТП 3.

На рис. 6 приведен результат выполнения запроса Ущерб ДТП 3, вычисляющего ущерб, причиненный каждым из водителей собственной базы данных.

Рис. 6. Результат выполнения запроса Ущерб ДТП 3.

На рис. 7 приведен результат выполнения запроса Общий Ущерб 3, вычисляющего ущерб, причиненный всеми водителями собственной базы данных.

Рис. 7. Результат выполнения запроса Общий Ущерб 3.

9. Графическое представление информации

Удобным средством отображения определенной информации в графическом виде являются диаграммы. При создании диаграммы в СУБД Access c нею автоматически связываются отображаемые данные. Если какая-то из величин изменяется, диаграмма мгновенно обновляется, реагируя на модификацию данных; и наоборот, определенные изменения в структуре диаграммы вызывают изменения в ее источнике. Вычисляемые величины (количество ДТП и их ущерб) имеют разные масштабы и природу; поэтому рекомендуется проектировать для них отдельные диаграммы. Для представления данных применяется наиболее подходящий им тип из следующего перечня диаграмм:

1) гистограмма - отображает значения величин в виде вертикальных столбцов в конкретных временных точках и демонстрирует изменения значений во времени.

2) линейчатая диаграмма - вместо вертикальных столбцов в ней используются горизонтальные линейки, акцентируя внимание на значениях величин, а не на динамике их изменения во времени;

3) график - отображает значительный массив чисел с равными временными интервалами;

4) круговая диаграмма - отображает относительную часть каждого элемента в общей сумме;

5) точечная диаграмма - отображает две группы чисел в координатах "X" и "Y" в виде одного набора; как правило, она используется при демонстрации научных материалов;

6) диаграмма с областями - применяется для показа объема в зависимости от времени и акцентирует внимание на конечной сумме величин.

На рис. 8 приведена диаграмма, построенная по результатам выполнения запроса Ущерб ДТП 3, наглядно показывающая ущерб, причиненный каждым из водителей базы данных.

Рис. 8. Графическое отображение ущерба от ДТП водителей.

10. Создание отчетов

Отчеты предназначены для вывода информации на печатающее устройство.

Структура отчета содержит следующие пять разделов:

1. Заголовок - необходим для печати общего заголовка отчета;

2. Верхний и Нижний колонтитулы - используются для печати подзаголовков и номеров страниц;

3. Область данных - содержит элементы управления, связанные с содержанием полей таблиц базы; в эти элементы управления выводятся данные из таблиц для печати на принтере.

4. В первом элементе управления выводится текущая дата. Для этого используется встроенная в Access функция Now( ). Она возвращает текущую дату и размещает ее в поле, а отчет воспроизводит ее при печати.

5. Во втором элементе управления выводится и общее количество страниц. Для их определения использованы встроенные функции Page( ) и Pages( ).

Нами были созданы отчеты для шести ранее разработанных запросов базы данных. Использовался режим Мастера. Для более серьезного дальнейшего проектирования отчетов можно использовать режим Конструктора. В качестве примера на рис. 9 приведен отчет Информация 4, разработанный по запросу Информация 2.

Рис. 9. Отчет Информация 4 по запросу Информация 2

Заключение

В процессе выполнения курсовой работы на основе анализа задачи, синтеза знаний, умений предметной области и информационных систем и технологий нами самостоятельно в соответствии с индивидуальным заданием была спроектирована база данных, исследована и реализована средствами обработки данных. С этой целью автором было выполнено следующее:

1)осуществлен анализ предметной области;

2)определена модель базы данных и ее структура;

3)реализована БД в среде MS Access;

4)построена схема связей в базе данных;

5)созданы и исследованы Формы ввода информации в БД;

6)созданы запросы с условиями выбора;

7)созданы запросы с вычислениями;

8)созданы диаграммы по результатам вычислений;

9)созданы на основе запросов отчеты.

Выполнение отмеченных заданий потребовало от автора достаточного уровня знаний и навыков, приобретенных при изучении дисциплины "Компьютерная техника и программирование" (первый курс ФТС) и "Информационные системы и технологии" (второй курс ФТС).

Литература

1. Симбирская Л. М., Симбирский Г. Д., Левтеров А. И. Информационные системы и технологии. Конспект лекций. - Харьков: Изд-во ХНАДУ, 2011, - с. 111

2. Симбирская Л. М., Симбирский Г. Д., Левтеров А. И. Информационные системы и технологии. Лабораторный практикум. - Харьков: Изд-во ХНАДУ, 2011, - 88 с.

3. Мак-Федрис Пол. Формы, отчеты и запросы Microsoft Access 2003.: Пер. с англ. - М.: "Вильямс", 2005.

4. Система управління базами даних Microsoft Access для самостійного навчання: Навчальний посібник / Укладачі: Н. В. Баловсяк, І. А. Григоришин, Л. В. Кулібаба. - К.: Дакор, КНТ, 2006.

Размещено на Allbest.ru