### 软件工程课程项目设计：车库管理系统
#### 一、项目背景与目标
本项目旨在通过开发一套计算机化系统来管理和跟踪停车库的占用情况，并允许顾客在线寻找并预订可用的停车位。该系统主要面向四到六名本科生团队，在学术学期中与讲座和其他课堂活动相结合进行开发。
#### 二、现状分析
当前，大多数停车库并没有采用计算机化管理系统，导致资源分配不均和使用效率低下。具体表现在：
- **车位利用率低**：由于缺乏有效的管理手段，部分车位长期空置，而其他区域则可能出现车位紧张的情况。
- **驾驶员寻找车位困难**：驾驶员在停车库内寻找空闲车位时往往会遇到拥堵问题，这不仅增加了找车位的时间成本，也加剧了停车库内部的交通堵塞。
- **人工监控效率低下**：目前，管理人员通常通过步行巡视的方式监控各楼层的车位占用情况，这种方式耗时且容易出错。
#### 三、系统设计
为了解决上述问题，本项目提出了一种名为“Park-a-lot”的先进系统设计方案。具体包括以下几个方面：
1. **停车库改造**：停车库将进行改造，使得地面以上的停车层仅可通过电梯到达。所有车辆离开停车库时需通过指定的出口路径下降至地面层。此外，只允许小型乘用车辆进入，大型卡车、公交车等无法进入。
2. **智能化管理**：通过安装传感器系统来自动记录车辆进出事件，从而实现对车位占用情况的实时监测。此外，系统还将支持在线预约功能，顾客可以在到达之前预订好车位，减少等待时间。
3. **用户分类服务**：地面层将保留给临时停放的顾客使用，而其他楼层则专为已经注册并提前预约的用户提供服务。
#### 四、系统功能模块
根据项目需求，系统主要由以下几个功能模块组成：
- **车位状态监测**：利用传感器技术实时监测每个车位的状态（空闲或占用），并将数据传输至中央管理系统。
- **车位预约服务**：顾客可以通过网站或移动应用预约车位，并支付相应的费用。系统会根据预约情况动态调整车位分配。
- **导航指引**：提供导航服务，引导顾客快速找到预定的车位，减少寻找车位的时间。
- **计费结算**：根据车辆停留时间计算费用，并支持多种支付方式。
#### 五、技术选型与实施策略
为了实现上述功能，项目组需要考虑以下技术选型和实施策略：
1. **前端开发**：选择流行的Web框架（如React、Vue.js）构建用户友好的界面，方便顾客进行车位预约和查询。
2. **后端架构**：采用微服务架构设计，确保系统的可扩展性和灵活性。数据库可以选择关系型数据库（如MySQL）或NoSQL数据库（如MongoDB）存储数据。
3. **传感器集成**：研究市场上现有的车位占用检测传感器，评估其性能和成本效益，选择合适的传感器集成到系统中。
4. **安全性考量**：考虑到系统的敏感性，需要采取一系列安全措施保护用户数据的安全，例如采用HTTPS协议加密通信、设置防火墙等。
#### 六、项目预期成果
通过本项目的实施，预计能够实现以下成果：
- 提高停车库的整体运营效率，降低管理成本。
- 减少驾驶员寻找车位的时间，缓解城市交通拥堵状况。
- 为顾客提供更加便捷的停车体验，提高满意度。
#### 七、总结
本项目通过对现有停车库进行智能化改造，结合计算机技术和网络技术，实现了对停车资源的有效管理和优化配置。通过本课程项目的设计与实践，学生不仅能够学习到软件工程的基本原理和技术，还能深入了解实际项目中的需求分析、系统设计、编码实现及测试等各个环节，对于提升学生的综合能力和解决实际问题的能力具有重要意义。
