2013 IS MHD

Fakulta elektrotechniky a informatiky Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava

Úvod do databázových systémů 2012/2013

IS MHD

Jiří Znoj, (zno0011)

Ostrava, 29. listopadu 2012

I.

Obsah I.

Obsah .............................................................................................................................................. 2

II.

Zadání: ............................................................................................................................................ 3 1.

Funkční požadavky .................................................................................................................................... 3 PROČ........................................................................................................................................................................................... 3 K ČEMU....................................................................................................................................................................................... 3 KDO ............................................................................................................................................................................................ 3 VSTUPY ....................................................................................................................................................................................... 3 VÝSTUPY ..................................................................................................................................................................................... 3 FUNKCE ...................................................................................................................................................................................... 3 OKOLÍ.......................................................................................................................................................................................... 3

2.

Use Case diagram...................................................................................................................................... 4 Úplný Use case diagram ............................................................................................................................................................. 4 Odlehčená – přehlednější verze Use – case diagramu ............................................................................................................... 4

3.

Tabulka událostí a reakcí ........................................................................................................................... 5

4.

Kontextový diagram .................................................................................................................................. 5

III. 1.

Datová Analýza ............................................................................................................................ 5 Lineární zápis seznamu typů entit a jejich atributů ..................................................................................... 5 Entity: ......................................................................................................................................................................................... 5 Vztahy:........................................................................................................................................................................................ 5 Nahrazení vztahů M:N................................................................................................................................................................ 6 Entity: ......................................................................................................................................................................................... 6 Vztahy:........................................................................................................................................................................................ 6

2.

Grafický tvar konceptuálního modelu (ERD, UML) ...................................................................................... 6

3.

Grafický tvar logického modelu ................................................................................................................. 7

4.

Grafický tvar relačního datového modelu .................................................................................................. 7

5.

Úplné tabulky atributů (tj. datový slovník) a integritní omezení ................................................................. 8

IV. 1.

Funkční závislosti a normální formy .............................................................................................. 9 Sestavení množiny funkčních závislostí ...................................................................................................... 9 Universální schéma .................................................................................................................................................................... 9 Množina všech funkčních závislostí .......................................................................................................................................... 10 Klíč univerzálního schématu ..................................................................................................................................................... 10

2.

Minimalizace množiny funkčních závislostí algoritmem pro minimální neredundantní pokrytí .................. 10

3.

Sestavení relačního datového modelu v BCNF.......................................................................................... 11 rozklad pomocí dekompozice................................................................................................................................................... 11 rozklad pomocí syntézy ............................................................................................................................................................ 11

4.

Porovnání původního relačního modelu získaného z konceptuálního modelu a modelu v BCNF ................ 11

Jiří Znoj – zno0011

2

II.

Zadání: 1. Funkční požadavky PROČ Je potřeba vytvořit komplexní informační systém městské hromadné dopravy, který bude sloužit jak pro vnitřní, tak pro vnější účely. K ČEMU Tento informační systém bude sloužit k vyhledávání spojů městské hromadné dopravy podle různých kritérií, jakými jsou například typ vozidla, jestli vozidlo umožňuje bezbariérový přístup, vyhledávání jen v zastávkách umožňujících bezbariérový přístup do vozidla a zároveň bude sloužit k evidenci řidičů a k práci s jejich směnami. KDO Se systémem bude moci pracovat každý, kdo si chce vyhledat nějaký spoj městské hromadné dopravy, řidiči vozidel městské hromadné dopravy, správce systému a také zaměstnavatel řidičů. VSTUPY U řidičů evidujeme rodné číslo, jméno, příjmení, bydliště, telefonní číslo, pohlaví, heslo a plat. U směn evidujeme typ – tedy název směny, v kolik začíná, v kolik končí a kolik je to dohromady hodin. U vozidel evidujeme typ – jestli se jedná o tramvaj, autobus, metro, trolejbus nebo vlak, dále pak jestli je vozidlo s bariérovým přístupem, značku, max. počet cestujících a řidiče, který se o vozidlo stará. Dále evidujeme, jací řidiči jezdí s jakými vozidly a od kolika, do kolika hodin jezdí vozidlo určitou linku. U zastávek evidujeme identifikační číslo zastávky, její název a možnost bezbariérového přístup. Dále pak v kolik hodin zastavuje na konkrétní zastávce která linka. U zón evidujeme číslo zóny a pak jestli se jedná o městskou, nebo mimoměstskou oblast. U linek evidujeme číslo linky a typ linky (vozidla jakého typu po ní jezdí – tramvaj/autobus/metro/trolejbus/vlak) VÝSTUPY Výstupem pro správce nebo zaměstnavatele budou všichni řidiči, všechna vozidla, jaký řidič se stará o jaké vozidlo, jací řidiči řídí jaká vozidla, všechny zastávky, linky, zóny. Pro nepřihlášeného uživatele bude výstupem spojení dle zadaných kritérií včetně všech zastávek, které leží mezi zadanou vstupní a výstupní zastávkou, všechny odjezdy ze zadané zastávky, všechny spoje z dané zastávky. Pro řidiče se zobrazí rozpis směn, všechny detaily o vozidle, o které se stará, všechny směny včetně jejich detailů. FUNKCE Pokud přidáme nové vozidlo, musíme mu také přidělit řidiče, který se o toto vozidlo bude starat. Po přidání zastávky se musí zadat, ve které zóně leží a do které linky bude zastávka patřit. Každý řidič patří do jednoho rozpisu směn, kde se směny „točí“. Pro každé vyhledávání vyhledá k zastávce odjezdu trasu (všechny navštívené zastávky) k zastávce příjezdu. OKOLÍ Kdokoli, kdo se k aplikaci dostane, může v aplikaci vyhledávat spoje. Pracovníci městské hromadné dopravy pak používají aplikaci pro vnitřní účely.


3

2. Use Case diagram Úplný Use case diagram

Odlehčená – přehlednější verze Use – case diagramu


4

3. Tabulka událostí a reakcí Událost Přidat zastávku Odebrat zastávku Přidat dopravní prostředek + přidat řidiče Odebrat dopravní prostředek Přidat linku Odeber linku Vyhledej spoj

Reakce Zapiš do seznamu zastávek, přiděl idZastavky Odebrat ze seznamu zastávek Zapiš dopravní prostředek do seznamu dopravních prostředků, přiděl idVozidla, vyber řidiče, který se bude o vozidlo starat Odeber dopravní prostředek ze seznamu dopravních prostředků Zapiš do seznamu linek, přiděl idLinky Odeber ze seznamu linek, odeber zastávky, které leží jen na této lince Vyhledat trasu od zastávky odjezdu po zastávku příjezdu

Aktér

4. Kontextový diagram

III.

Datová Analýza 1. Lineární zápis seznamu typů entit a jejich atributů Entity: Ridic (rc, jmeno, prijmenu, bydliste, tel, pohlavi, heslo, plat) Vozidlo (idVozidla, tyo, znacka, maxPocet, barierove, rc, rc_ridi) Linka (cisloLinky, typLinky) Zastavka (idZastavky, nazev, barierova, cisloZony) Zona (cisloZony, mesto) Smena (typSmeny, začátek, konec, hodin)


Vztahy: stara_se_o (Ridic, Vozdilo) 1:1 ridi(Ridic, Vozidlo) N:M jezdi (Vozdilo, Linka) N:M se sklada (Linka, Zastavka) N:M obsahuje (Zona, Zastavka) 1:N chodi (Ridic, RozpisSmen) N:M

5

Nahrazení vztahů M:N Entity: Ridic (rc, jmeno, prijmenu, bydliste, tel, pohlavi, heslo, plat) Vozidlo (idVozidla, tyo, znacka, maxPocet, barierove, rc) Linka (cisloLinky, typLinky) Zastavka (idZastavky, nazev, barierova, cisloZony) Zona (cisloZony, mesto) Smena (typSmeny, začátek, konec, hodin) VozidloLinka (od, do, idVozidla, cisloLinky) ZastavkaLinkaCas (cas, cisloLinky, idZastavky) RozpisSmen (datum, jmenoSmeny, rc, typSmeny) RidicVozidlo (rc, idVozidla)

Vztahy: stara_se_o (Ridic, Vozdilo) 1:1 ridi_Ridic (Ridic, RidicVozidlo) 1:N ridi_Vozidlo (Vozidlo, RidicVozidlo) 1:N jezdi (Vozdilo, VozidloLinka) 1:N ma (Linka, VozidloLinka) 1:N se sklada (Linka, ZastavkaLinkaCas) 1:N zastavuje (Zastavka, zastavkaLinkaCas) 1:N obsahuje (Zona, Zastavka) 1:N chodi (Ridic, RozpisSmen) 1:N je v (Smena, RozpisSmen) 1:N

vysvětlivky: primární klíč (PK), cizí klíč (FK), cizí klíč jako část primárního klíče (PFK)

2. Grafický tvar konceptuálního modelu (ERD, UML)


6

3. Grafický tvar logického modelu

4. Grafický tvar relačního datového modelu


7

5. Úplné tabulky atributů (tj. datový slovník) a integritní omezení

Ridic jméno atributu rc jmeno prijmeni bydliste

datový typ Int Varchar(30) Varchar(30) Text

typ klíče PK

unikátní UNIQUE

povinnost NN NN NN NN

tel

Bigint

NN

pohlavi heslo plat

Varchar(4) Varchar(20) Int

N NN NN

poznámka, IO rodné číslo bez „/“

s předvolbou bez „+“ CHECK(tel > 99 999 999 999) „muz“, „zena“

Vozidlo jméno atributu idVozidla

datový typ Int

typ klíče PK

unikátní UNIQUE

typVozidla

Varchar(30)

NN

znacka

Text

NN

maxPocet

Int

NN

barierove

Bit

N

rc

Int

FK

povinnost NN

poznámka, IO tramvaj, autobus, metro, trolejbus, vlak maximální počet přepravovaných osob

NN

rodné číslo bez „/“ REFERENCES Ridic

povinnost NN NN

poznámka, IO REFERENCES Ridic REFERENCES Vozidlo


poznámka, IO

RidicVozidlo jméno atributu rc idVozidla

datový typ Int Int

typ klíče PFK PFK

unikátní

VozidloLinka jméno atributu od do idVozidla cisloLinky

datový typ Time Time Int Int

typ klíče

unikátní

PFK PFK

REFERENCES Vozidlo REFERENCES Linka

Linka jméno atributu cisloLinky

datový typ Int

typLinky

Text


typ klíče PK

unikátní UNIQUE

povinnost NN NN

poznámka, IO tramvaj, autobus, metro, trolejbus, vlak

8

ZastavkaLinkaCas jméno atributu

datový typ

cas

Time

cisloLinky idZastavky

Int Int

typ klíče

unikátní

povinnost NN

PFK PFK

NN NN

poznámka, IO čas výjezdu vozidla dané linky ze zastávky REFERENCES Linka REFERENCES Zastavka

Zastavka jméno atributu idZastavky nazev barierova cisloZony

datový typ Int Varchar(30) Bit Int

typ klíče PK

unikátní UNIQUE UNIQUE

FK

povinnost NN NN N NN

poznámka, IO

REFERENCES Zona

Zona jméno atributu cisloZony

datový typ Int

mesto

Bit

typ klíče PK

unikátní UNIQUE

povinnost NN NN

poznámka, IO městská (1) nebo mimoměstská (0) zóna

RozpisSmen jméno atributu datum jmenoSmeny rc typSmeny

datový typ Date Char(256) Int Text

typ klíče

unikátní

PFK PFK


poznámka, IO směna A, B, C, D REFERENCES Ridic REFERENCES Smena

Smena jméno atributu

datový typ

typ klíče

unikátní

povinnost

typSmeny

Text

PK

UNIQUE

NN

zacatek konec hodin

Time Time Int

NN NN N

poznámka, IO ranní, odpolední, celodenní, noční směna A, B, C, D

Vysvětlivky: NN = not null, N = null, PK = primární klíč, FK = cizí klíč, PFK = cizí klíč je součást primárního klíče

IV.

Funkční závislosti a normální formy 1. Sestavení množiny funkčních závislostí Universální schéma U (rc, jméno, prijmeni, bydliste, tel, pohlavi, heslo, plat, idVozidla, typVozidla, znacka, maxPocet, barierove, od, do, cisloLinky, typLinky, cas, IdZastavky, nazev, barierova, cisloZony, mesto, datum, jmenoSmeny, typSmeny, zacatek, konec, hodin) Jiří Znoj – zno0011

9

přejmenování pro rychlejší a přehlednější zpracování: U (rc, jm, pr, bydl, tel, pohl, hes, plat, idV, typV, zn, maxP, barV, od, do, cisL, typL, cas, idZ, naz, barZ, cisZ, met, dat, jmS, typS, zac, kon, hod)

F={

Množina všech funkčních závislostí rc -> jm pr bydl tel pohl hes plat idV -> typV zn maxP barV rc idV cisL -> od do cisL -> typL cisL idZ -> cas idZ -> naz barZ cisZ cisZ -> met rc typS -> dat, jmS typS -> zac, kon, hod

} Klíč univerzálního schématu rc += { rc jm pr bydl tel pohl hes plat } idV += { idV typV zn maxP barV rc jm pr bydl tel pohl hes plat } idV cisL += { idV typV zn maxP barV rc jm pr bydl tel pohl hes plat cisL typL od do } cisL += { cisL typL } cisL idZ += { cisL typL idZ naz barZ cisZ met cas} idZ += { idZ naz barZ cisZ met } cisZ += { cisZ met } rc typS += { rc jm pr bydl tel pohl hes plat typS zac kon hod dat jmS} typS += { typS zac kon hod } Klíč universálního schématu K = {idV cisL idZ typS}

2. Minimalizace množiny funkčních závislostí algoritmem pro minimální neredundantní pokrytí Ve funkčních závislostech se žádné redundantní závislosti ani atributy nevyskytují, tudíž F = Fmin.


10

3. Sestavení relačního datového modelu v BCNF rozklad pomocí dekompozice

rozklad pomocí syntézy

4. Porovnání původního relačního modelu získaného z konceptuálního modelu a modelu v BCNF Oba rozklady se od konceptuálního modelu výrazně neliší. Liší se jen tím, že tabulka RidicVozidlo, která reprezentuje m:n vztah mezi řidiči a vozidly, je identifikována pomocí klíče univerzálního schématu – tedy atributy idVozidla, cisloLinky, idZastavky, TypSmeny.


11

2013 IS MHD

Recommend Documents