3. Цели и задачи создания базы данных «Владельцы автомобилей»

Проанализировав предметную область, мы можем сказать, что разработка базы данных для ГАИ актуальна. Целью разработки базы данных «Владельцы автомобилей» и автоматизированной системы для работы с ней- это сокращение времени обслуживания автомобилистов и время работы работников ГАИ по систематизации информацииЭти цели могут быть достигнуты за счет сокращениявремени добавления, изменения, удаления, поиска информации об автомобилях и владельцах

Задачами автоматизированной системы являются:

1. Постановка и снятие с учета владельца автомобиля

2. Постановка и снятие автомобиля с учета

3. Поиск информации по автомобилю с заданным номером

4. Поиск информации по заданной марке и модели автомобиля

5. Выполнение отчета по запросу автомобилиста

ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ

1. Входные и выходные данные задач

Входными данными задач являются:

данные владельца автомобиля

информация о моделях автомобиля, экземплярах автомобиля и т. д.

Информация об автомобиле:

1. Марка

2. Модель

3. Номер комплектации

4. Тип автомобиля(легковой, грузовой)

5. Тип двигателя

6. Мощность двигатель

7. Тип коробки передач

8. Масса

Информация о владельце автомобиля:

1. Серия и номер паспорта

2. Фамилия Имя Отчество

3. Домашний адрес

4. Номер телефона

5. Дата рождения

6. Тип водительского удостоверения

Информация об экземпляре автомобиля:

1. Серия и номер тех. паспорта

2. Марка

3. Модель

4. Номер комплектации

5. Серия и номер паспорта владельца автомобиля

6. Цвет

7. Код Цвета

8. Год изготовления

9. Цена

2. Инфологическое проектирование базы данных

На этапе инфологического проектирования базы данных строится инфологическая модель предметной области, которая должна отражать семантику (смысл взаимосвязи объектов) предметной области. ИЛМ строится не для отдельного объекта, а отображает классы объектов и связи между ними. Диаграмма, отражающая связи объектов предметной области, называется диаграммой ER-типа (так как Entity – сущность, Relationship – связь).

Выделим основные сущности:

сущность «Автомобиль»;

сущность «Владелец автомобиля»;

сущность «Экземпляр автомобиля».

Инфологическая модель базы данных «Владельцы автомобилей» представлена на рис. 1.

Автомобиль

Марка

Модель

Номер комплектации

Тип автомобиля(легковой, грузовой)

Тип двигателя

Мощность двигатель

Тип коробки передач

Масса

Экземпляр автомобиля

Серия и номер тех. паспорта

Марка

Модель

Номер комплектации

Серия и номер паспорта владельца автомобиля

Цвет

Код Цвета

Год изготовления

Цена

Владелец

Серия и номер паспорта

Фамилия Имя Отчество

Домашний адрес

Номер телефона

Дата рождения

Тип водительского удостоверения

Рис.1

Рис.1. Инфологическая модель предметной области «Владельцы автомобилей»

Сущность «Автомобиль» содержит информацию обо всех моделях автомобиля, имеющихся в базе данных. Отдельный экземпляр этой сущности соответствует не конкретному экземпляру автомобиля, а описанию автомобиля в целом. Каждый автомобиль может присутствовать в нескольких экземплярах, поэтому вводится сущность «Экземпляр автомобиля». Каждый экземпляр сущности «Экземпляр автомобиля» содержит информацию о конкретном экземпляре автомобиля. Между сущностью «Автомобиль» и сущностью «Экземпляр автомобиля» существует связь типа «1:М», обязательная с стороны экземпляр автомобиля(для каждого экземпляра должна быть определен тип автомобиля).Сущность «Владелец автомобиля» содержит информацию о автомобилях. Отдельный экземпляр этой сущности содержит информацию об одном владельце. Существует связь между сущностью «Владелец автомобиля» и сущностью «Экземпляр автомобиля» типа «1:М», обязательна с одной со стороны экземпляра(каждый автомобиль принадлежит кому–либо) Определяются ключи – уникальные идентификаторы экземпляров каждой сущности: для сущности «Автомобиль» - это Марка, для сущности «Экземпляр автомобиля» - серия и номер технического паспорта, для сущности «Владелец автомобиля» - серия и номер паспорта.

4.3. Выбор СУБД

Для создания СУБД выберем Microsoft Access 2007. Данная СУБД позволяет:

1. Хранить данные в виде таблиц

2. Легко связывать данные, хранящиеся в разных таблицах

Одним словом MA 2007 функционально-полная реляционная СУБД, в

которой предусмотрены все необходимые средства для хранения и обработки данных, а также для управления ими при больших объемах информации.

4. Даталогическое проектирование базы данных

Даталогическим (логическим) проектированием называют проектирование логической структуры БД в среде конкретной СУБД. В ыберем в качестве модели данных реляционную базу данных (РБД).

Существуют разные способы проектирования логической структуры РБД. Рассмотрим способ проектирования, основанный на анализе инфологической модели и переходе от нее к реляционным отношениям.

Для РБД проектирование логической структуры заключается в том, чтобы разбить всю информацию по отношениям, а также определить состав атрибутов для каждого из этих отношений. От ER-модели перейдем к реляционной модели данных.

В результате получили следующие отношения:

Автомобиль (марка, модель, номер комплектации, тип автомобиля, тип двигателя, мощность двигатель, тип коробки передач, масса)

Владелец автомобиля(серия и номер паспорта, фамилия имя отчество, домашний адрес, номер телефона, дата рождения, тип водительского удостоверения)

Экземпляр автомобиля (серия и номер тех. паспорта, марка, модель, номер комплектации, серия и номер паспорта владельца автомобиля, цвет, код цвета, год изготовления, цена)

1. Нормализация отношений

Следующим шагом в проектировании РБД является нормализация отношений

Рассмотрим отношение «Автомобили». Каждая марка может относиться ко многим моделям и номерам комплектаций, т.е. атрибуты модель и сложные, а это значит, что нарушена 1-ая нормальная форма. Чтобы привести к 1-ой нормальной форме добавим к ключу два атрибута – модель и номер комплектации.

Функциональные зависимости между атрибутами отношений после приведения отношения «Автомобиль» к первой нормальной форме приведены на рис.2. Отношения «Владелец автомобиля» и «Экземпляр автомобиля» находятся в 1-ой нормальной форме, т.к. не имеют сложных атрибутов.

Поскольку отношения «Владелец автомобиля» и «экземпляр автомобиля» имеют простые ключи, они уже во 2-ой нормальной форме. Отношение «экземпляр не находится в 3 НФ, т.к. существует транзитивная зависимость между атрибутом код цвета и цвет. В отношении «Автомобиль» 2-ая нормальная форма нарушена, т.к. есть неключевой атрибуты, зависящий только от части ключа, а не от всего составного ключа. Приведем это отношение ко 2-ой форме, разделив отношение на 2 отношения по зависимости от ключа или части ключа. Результат представлен на рис.3.

В результате мы получили 5 отношений: «Модели автомобилей», «Комплектации автомобилей», «Владельцы автомобилей»,

«Экземпляр автомобиля», «Коды Цветов».

Отношение «Автомобиль»

Марка

Модель

Номер комплектации

Тип автомобиля

Тип двигателя

Мощность двигателя

Тип коробки передач

Масса

Отношение «Владельцы автомобилей»

серия и номер паспорта

Фамилия, имя, отчество

Домашний адрес

Номер телефона

Дата рождения

Тип водительского удостоверения

Отношение «Экземпляр автомобиля»

Серия и номер технического паспорта

Марка

Модель

Номер комплектации

номер и серия паспорта владельца

Код цвета

Цвет

Год изготовления

Номерной знак

Рис.2. Функциональные зависимости отношений

Отношение «Модели автомобилей»

Марка

Модель

Тип автомобиля

Отношение «Комплектация автомобиля»

Марка

Модель

Номер комплектации

Тип двигателя

Мощность двигателя

Тип коробки передач

Масса

Рис.3. Приведение отношений «Автомобиль» ко 2-ой нормальной форме.

Отношение «Экземпляр автомобиля»

Серия и номер технического паспорта

Марка

Модель

Номер комплектации

номер и серия паспорта владельца

Код цвета

Год изготовления

Номерной знак

Отношение «Коды цветов»

Код цвета

Цвет

Рис.4. Приведение отношений «Экземпляр автомобиля» к 3-ой нормальной форме.

Даталогическая модель нормализованных отношений представлена на рис 4.

Рис.4. Даталогическая модель базы данных «Владельцы автомобилей»

2. Определение структуры таблиц реляционной базы данных «Владельцы автомобилей»

Определим структуры таблиц в среде СУБД Microsoft Access 2007. Дадим названия таблицам и атрибутам, определим типы данных и размерность атрибутов. В таблицах выберем первичные ключи и индексированные поля

Таблица 1. Структура таблицы «Модели автомобиля» РБД

«Владельцы автомобилей»

Название таблицы	Имя поля	Тип данных	Размер поля	Первичный ключ / вторичный ключ / индексированное поле
Модели автомобилей	Марка	Текстовый	20	Первичный ключ
	Модель	Текстовый	20	Вторичный ключ
	Тип автомобиля	Текстовый	20

Таблица 2. Структура таблицы «Комплектации автомобиля» РБД

«Владельцы автомобилей»

Название таблицы	Имя поля	Тип данных	Размер поля	Первичный ключ / вторичный ключ / индексированное поле
Комплектации автомобилей	Марка	Текстовый	20	Первичный ключ
	Модель	Текстовый	20	Вторичный ключ
	Номер комплектации	Числовой		Вторичный ключ
	Тип двигателя	Текстовый	20
	Мощность двигателя	Числовой
	Тип коробки передач	Текстовый	20
	Масса	Числовой

Таблица 3. Структура таблицы «Владельцы автомобилей» РБД

«Владельцы автомобилей»

Название таблицы	Имя поля	Тип данных	Размер поля	Первичный ключ / вторичный ключ / индексированное поле
Владельцы автомобилей	Серия и номер паспорта	Текстовый	10	Первичный ключ
	ФИО	Текстовый	50
	Домашний адрес	Числовой	50
	Номер телефона	Текстовый	15
	Дата рождения	Дата
	Тип водительского удостоверения	Текстовый	10

Таблица 4. Структура таблицы «Экземпляр автомобиля» РБД

«Владельцы автомобилей»

Название таблицы	Имя поля	Тип данных	Размер поля	Первичный ключ / вторичный ключ / индексированное поле
Экземпляр автомобиля	Серия и номер паспорта тех. паспорта	Текстовый	10	Первичный ключ
	Марка	Текстовый	20
	Модель	Текстовый	20
	Номер комплектации	Числовой
	Серия и номер паспорта владельца	Текстовый	10
	Код цвета	Числовой
	Год изготовления	Числовой
	Номерной знак	Текстовый	10
	Цена	Денежный

Таблица 4. Структура таблицы «Коды цветов» РБД

«Владельцы автомобилей»

Название таблицы	Имя поля	Тип данных	Размер поля	Первичный ключ / вторичный ключ / индексированное поле
Код цвета	Код цвета	Счетчик	10	Первичный ключ
	Цвет	Текстовый	30

Связи между таблицами в базе данных «Владельцы автомобилей» представлены на рис.5

Рис. 5 Связи между таблицами в базе данных

4. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА НА ОСНОВЕ БАЗЫ ДАННЫХ «Владельцы автомобилей»

1. Структура информационной системы

Для определения структуры информационной системы. необходимо распределить задачи, решаемые в АИС, по пользователям системы: ГАИ и автомобилист.

ГАИ выполняет следующие задачи:

1. Добавление новой модели автомобиля

2. Добавление новой комплектации автомобиля

3. Постановка автомобиля на учет

4. Снятие автомобиля с учета

5. Постановка владельца автомобиля на учет

6. Снятие владельца автомобиля с учета

7. Поиск автомобилей по номеру

8. Поиск автомобиля по марке и модели

9. Поиск владельца автомобиля по номеру и серии паспорта

Автомобилист решает следующие задачи:

1. Вывод отчета по своим автомобилям

Информационную систему «Владельцы автомобиля» можно представить в виде 2-х подсистем (рис.6):