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基于python的汽车数据分析与可视化---附源码99290

news 来源：原创 2024/9/20 0:16:42

摘要

“在当今数字化时代，汽车数据的分析和可视化变得越来越重要。Python，作为一种强大的编程语言，提供了高效处理和解读汽车数据的工具。通过 Python 的数据分析和可视化库，能够深入挖掘汽车数据的潜在价值，揭示隐藏在海量数据中的关键信息。这不仅有助于汽车制造商更好地了解市场趋势和用户需求，还可以为驾驶者提供更安全、更智能的驾驶体验。

本研究通过案例分析和实验验证了所提出方法的有效性和可行性。通过对汽车销售数据的分析与可视化，发现了潜在的市场趋势和消费者偏好，为汽车行业的决策制定和市场营销提供了有力支持。

关键词：汽车数据分析与可视化；django框架；Python

Python based automotive data analysis and visualization

Abstract

IIn today's digital age, the analysis and visualization of automotive data have become increasingly important. Python, as a powerful programming language, provides efficient tools for processing and interpreting automotive data. Through Python's data analysis and visualization library, the potential value of automotive data can be deeply explored, revealing key information hidden in massive amounts of data. This not only helps car manufacturers better understand market trends and user needs, but also provides drivers with a safer and smarter driving experience.

This study verified the effectiveness and feasibility of the proposed method through case analysis and experiments. By analyzing and visualizing car sales data, potential market trends and consumer preferences have been identified, providing strong support for decision-making and marketing in the automotive industry.

Key words: Automotive data analysis and visualization; Django framework; Python

第一章绪论

1.1 研究背景和意义

随着汽车产业的快速发展和大数据技术的不断成熟，汽车数据的分析与可视化在汽车行业中变得越来越重要。对于汽车制造商、销售商和服务提供商来说，深入理解和利用汽车数据可以帮助他们更好地了解市场需求、优化产品设计、改进销售策略和提升用户体验。因此，基于Python的汽车数据分析与可视化的研究具有重要的背景和意义。

在过去，汽车数据的分析通常是基于传统的统计方法和手工处理，这限制了对数据的全面探索和洞察。而Python作为一种功能强大且易于使用的编程语言，提供了丰富的数据处理、分析和可视化库，如Pandas、NumPy、Matplotlib等，使得我们能够更高效、灵活地处理和分析大规模的汽车数据。

通过基于Python的汽车数据分析与可视化研究，我们能够深入挖掘汽车数据中的隐藏信息和潜在关联，揭示市场趋势、消费者行为和用户需求。同时，通过可视化方式展现数据结果，可以将复杂的数据转化为直观、易于理解的图表和图形，使决策者和业务用户更容易获取洞察和做出有效的决策。

此外，基于Python的汽车数据分析与可视化研究还可以为汽车行业的数字化转型和智能化发展提供技术支持。通过建立数据驱动的决策模型和预测模型，可以实现对市场需求、产品质量和售后服务等方面的准确预测和优化。这有助于提高汽车企业的竞争力、降低成本、提升效率，并为用户提供更好的汽车产品和服务体验。

综上所述，基于Python的汽车数据分析与可视化的研究背景和意义在于利用先进的编程语言和工具，挖掘和利用汽车数据的潜在价值，促进汽车行业的创新和发展。通过深入分析和直观可视化汽车数据，我们能够获得更深入的洞察，为汽车产业的决策制定和业务优化提供科学依据，推动汽车行业向数字化、智能化的方向迈进。

1.2 研究开发现状分析

基于Python的汽车数据分析与可视化的研究在国内外都有一定的现状和发展。以下是国内外研究现状的简要介绍：

国外研究现状：

奔驰研究中心：奔驰研究中心利用Python进行汽车数据分析与可视化，通过收集和分析车辆传感器数据、行驶记录和车辆参数等信息，揭示车辆性能和用户行为之间的关联，并通过可视化方式展示结果。

特斯拉：特斯拉公司使用Python进行汽车数据分析与可视化，通过收集和分析车辆传感器数据、充电历史和车辆配置等信息，优化车辆性能和用户体验，同时也为用户提供实时的车辆状态和能耗信息。

国内研究现状：

汽车制造商研究院：国内多家汽车制造商的研究院利用Python进行汽车数据分析与可视化，通过分析车辆销售数据、市场调研和用户反馈，提供产品改进和市场策略的决策支持。

大数据研究机构：国内的大数据研究机构使用Python进行汽车数据分析与可视化，通过分析车辆行驶轨迹、交通流量和道路拥堵情况，为城市交通规划和交通管理提供数据支持。

高校研究团队：一些高校的研究团队利用Python进行汽车数据分析与可视化的研究，他们关注于车联网技术和智能驾驶领域，通过分析车辆传感器数据和驾驶行为，提升车辆安全性和驾驶效率。

这些国内外的研究和应用案例都证明了基于Python的汽车数据分析与可视化在汽车行业中的重要性和实际价值。通过使用Python编程语言和相关库，研究人员和业界可以更高效地处理和分析大数据。

1.3 论文章节安排

第一章是绪论，本文章的开头部分，对本题目的研究背景意义和研究现状等一些做文字性的描述。

第二章研究了汽车数据分析与可视化的所采用的开发技术和开发工具。

第三章是系统分析部分，包括系统总体需求描述、功能性角度分析系统需求、非功能性等各个方面分析系统是否可以实现。

第四章是系统设计部分，本文章的重要部分，提供了系统架构的详细设计和一些主要功能模块的设计说明。

第五章是系统的具体实现，介绍系统的各个模块的具体实现。

第六章在前几章的基础上对系统进行测试和运行。

最后对系统进行了认真的总结，以此对未来有一个新的展望。

第二章相关技术研究

2.1 开发技术说明

本系统前端部分基于MVVM模式进行开发，采用B/S模式，后端部分基于python的Django框架进行开发。

前端部分：前端框架采用了比较流行的渐进式JavaScript框架Vue.js。使用Vue-Router和Vuex实现动态路由和全局状态管理,Ajax实现前后端通信，Element UI组件库使页面快速成型，项目前端通过栅格布局实现响应式，可适应PC端、平板端、手机端等不同屏幕大小尺寸的完美布局展示。

后端部分：采用Django作为开发框架，同时集成Redis等相关技术。

2.2 B/S体系工作原理

B/S架构采取浏览器请求，服务器响应的工作模式。

用户可以通过浏览器去访问Internet上由Web服务器产生的文本、数据、图片、动画、视频点播和声音等信息；

而每一个Web服务器又可以通过各种方式与数据库服务器连接，大量的数据实际存放在数据库服务器中；

从Web服务器上下载程序到本地来执行，在下载过程中若遇到与数据库有关的指令，由Web服务器交给数据库服务器来解释执行，并返回给Web服务器，Web服务器又返回给用户。在这种结构中，将许许多多的网连接到一块，形成一个巨大的网，即全球网。而各个企业可以在此结构的基础上建立自己的Internet。

在 B/S 模式中，用户是通过浏览器针对许多分布于网络上的服务器进行请求访问的，浏览器的请求通过服务器进行处理，并将处理结果以及相应的信息返回给浏览器，其他的数据加工、请求全部都是由Web Server完成的。通过该框架结构以及植入于操作系统内部的浏览器，该结构已经成为了当今软件应用的主流结构模式。

2.3 Django框架介绍

Django是高水准的Python编程语言驱动的一个开源模型．视图，控制器风格的Web应用程序框架，它起源于开源社区。使用这种架构，程序员可以方便、快捷地创建高品质、易维护、数据库驱动的应用程序。这也正是OpenStack的Horizon组件采用这种架构进行设计的主要原因。另外，在Django框架中，还包含许多功能强大的第三方插件，使得Django具有较强的可扩展性。Django 项目源自一个在线新闻 Web 站点，于 2005 年以开源的形式被释放出来。Django 框架的核心组件有：

2.3.1 用于创建模型的对象关系映射；

2.3.2 为最终用户设计较好的管理界面；

2.3.3 URL 设计；

2.3.4 设计者友好的模板语言；

2.3.5 缓存系统。

Django(发音：[`dʒæŋɡəʊ]) 是用python语言写的开源web开发框架(open source web framework)，它鼓励快速开发,并遵循MVC设计。Django遵守BSD版权，初次发布于2005年7月, 并于2008年9月发布了第一个正式版本1.0 。

Django 根据比利时的爵士音乐家Django Reinhardt命名，他是一个吉普赛人，主要以演奏吉它为主，还演奏过小提琴等。

由于Django在近年来的迅速发展，应用越来越广泛，被著名IT开发杂志SD Times评选为2013 SD Times 100，位列“API、库和框架”分类第6位，被认为是该领域的佼佼者。

JSP脚本语言

JSP可以放在在html里使用，也可以独自使用，它同时也具备有很多种优点，可以讲，Web脚本技术的先驱是JSP。现代编程语言（像C，Java和Perl等）的一些最好的特点都融合在JSP里，Web服务器里的一些配置标准是由JSP、Tomcat和数据库等的组合在一起的。

2.4 MySQL数据库

MySQL经过多次的更新，功能层面已经非常的丰富和完善了，从MySQL4版本到5版本进行了比较大的更新，在商业的实际使用中取得了很好的实际应用效果。最新版本的MySQL支持对信息的压缩，同时还能进行加密能更好的满足对信息安全性的需求。同时经过系统的多次更新，数据库自身的镜像功能也得到了很大的增强，运行的流畅度和易用性方面有了不小的进步，驱动的使用和创建也更加的高效快捷。最大的变动还是进行了空间信息的显示优化，能更加方便的在应用地图上进行坐标的标注和运算。强大的备份功能也保证了用户使用的过程会更加安心，同时支持的Office特性还支持用户的自行安装和使用。在信息的显示形式上也进行了不小的更新，增加了两个非常使用的显示区，一个是信息区，对表格和文字进行了分类处理，界面的显示更加清爽和具体。第二是仪表的信息控件，能在仪表信息区进行信息的显示，同时还能进行多个信息的比对，为用户的实际使用带来了很大的便捷。

针对本文中设计的汽车数据分析与可视化在实际的实现过程中，最终选择MySQL数据库的主要原因在于在企业的应用系统应用及开发的过程中会存在大量的数据库比较频繁的操作，而且数据的安全性要求也是非常的高。综合这些因素，最终选择安全性系数比较高的MySQL来对汽车数据分析与可视化后台数据进行存储操作[9][10]。

数据库管理系统的总体结构图如下图所示。

图2-1 数据库组成结构

2.5 Ajax 应用

该技术在 1998 年前后得到了应用。允许客户端脚本发送HTTP请求（XMLHTTP）的第一个组件由Outlook Web Access小组写成。该组件原属于微软 Exchange Server，并且迅速地成为了 Internet Explorer 4.0 的一部分。部分观察家认为，Outlook Web Access 是第一个应用了 Ajax 技术的成功的商业应用程序，并成为包括Oddpost 的网络邮件产品在内的许多产品的领头羊。但是，2005 年初，许多事件使得 Ajax 被大众所接受。Google 在它著名的交互应用程序中使用了异步通讯，如Google、Google 地图、Google 搜索建议、Gmail等。Ajax 这个词由《Ajax: A New Approach to Web Applications》一文所创，该文的迅速传播加强了人们使用该项技术的意识。另外，对Mozilla/Gecko 的支持使得该技术走向成熟，变得更为易用。

Ajax 前景非常乐观，可以提高系统性能，优化用户界面。Ajax 现有直接框架 AjaxPro，可以引入 AjaxPro.2.dll 文件，可以直接在前台页面 JavaScript 调用后台页面的方法。但此框架与表单验证有冲突。另外微软也引入了 Ajax 组件，需要添加AjaxControlToolkit.dll 文件，可以在控件列表中出现相关控件。

第三章系统分析

3.1 可行性分析

技术性方面，采用当前主流的django框架进行系统主体框架的搭建，前端框架采用了比较流行的渐进式JavaScript框架Vue.js。使用Vue-Router和Vuex实现动态路由和全局状态管理,Ajax实现前后端通信，以上技术，均由本人经过系统学习，并且都是在课程设计中实践过的，可以使得开发更加便捷和系统。从技术角度看，这个系统是完全可以实现的。

实用性方面，本次设计的主要任务是在汽车数据分析与可视化内对数据管控等，符合当前潮流的发展。从用户角度出发，同时也考虑系统运营成本和人力资源，采用网络上的便捷方式，实现线上业务，使得业务流程更系统，也更方便用户的体验，比较实用。

经济性方面，由于本课题中设计的汽车数据分析与可视化的主要目的是为了能够更加方便及快捷的进行信息的查询管理及检索服务，也就是能够可以直接投入使用的信息化软件。系统的主要成本主要是集中在对使用数据后期继续维护及其管理更新这个操作上。但是一旦系统投入到实际的运行及使用之后就能够很好的提高信息查询检索的效率，同时也需要有效的保证查询者的信息方面的安全性，同时这个汽车数据分析与可视化所带来的实际应用方面的价值是远远的超过了实际系统进行开发与维护方面的成本，因此，从经济上来说开发这个软件是可行的。

3.2 功能需求分析

汽车数据分析与可视化的功能主要分为用户根据自己的需求进行注册登录。后台系统管理员因职责的不同，管理员主要对后台首页、系统用户、数据信息管理、销量信息管理进行处理。功能需求分析如下：

浏览用户

1. 后台首页：它就像是系统的控制台，提供了一个集中的界面，让用户可以快速了解关键信息和操作的入口。

2. 数据信息管理：这个部分用于管理各种与汽车相关的数据，确保数据的准确性和完整性。

3. 销量信息管理：它专注于销售数据的处理，帮助分析销售趋势和业绩。

管理员

1. 后台首页：系统的核心界面，展示关键数据的统计信息和图表，提供系统整体运行情况的概览。

2. 系统用户：使用系统的人员，可以进行数据查询、分析和可视化操作。

3. 数据信息管理：用于管理和维护汽车相关数据，如车辆信息、销售数据、客户信息等。

4. 销量信息管理：专注于销售数据的分析和管理，包括销量统计、趋势分析、地区销售情况等。

根据以上功能需求分析，得出以下用例图：

浏览用户用例图如下所示。

图3-1 浏览用户用例图

管理员用例图如下所示。

图3-2 管理员用例图

3.3 非功能需求分析

首先主要考虑的是系统功能软件，在具体设计的环节上，是不是能够较好的满足各类用户的基本功能需求，如果不能较好的满足用户需求，那么这个系统的存在是没有价值的。软件系统的非功能性求分析，从7个方面展开，一个是性能分析，针对系统；一个是安全分析，针对系统，一个是完整度分析，针对系统，一个是可维护分析，针对系统，一个是可扩展性分析，针对系统，一个是适应业务的性能分析。面对汽车数据分析与可视化存在的性能、安全、扩展、完整度等7个方面性能综合比对分析后发现，需要相应的非功能性需求分析。

3.4 安全性需求分析

3.4.1 系统的安全性

安全性对每一个系统来说都是非常重要的。安全性很好的系统可以保护企业的信息和用户的信息不被窃取。提高系统的安全性不仅是对用户的负责，更是对企业的负责。尤其针对于汽车数据分析与可视化来说，必须要有很好的安全性来保障整个系统。

系统具有对使用者有权限控制，针对角色的不通限制使用者的权限，以此来确保系统的安全性。

3.4.2 数据的安全性

数据库中的数据是从外界输入的，当数据的输入时，由于种种原因，输入的数据会无效，或者是脏数据。因此，怎样保证输入的数据符合规定，成为了数据库系统，尤其是多用户的关系数据库系统首要关注的问题。

因此，在写入数据库时，要保证数据完整性、正确性和一致性。

3.5 数据流程分析

对系统的数据流进行分析，系统的使用者分为二类，一般用户，管理员。系统主要对界面信息传送，登录信息的验证，注册信息的接收，用户各种操作的响应做处理。

系统顶层数据流图如下图所示。

图3-2 顶层数据流图

要判断用户是是什么身份，是根据登录的数据来判断后，跳转到对应的功能界面。在系统的内部用户就可以对数据进行操作，数据库中心就可以接收到系统传输的有效数据流来对数据sql语句进行对应操作。

系统底层数据流图如下图所示。

图3-3 底层数据流图

系统可以后台部分，每一种操作后系统都返回操作结果。前台和后台的数据连接主要通过数据库，既分别对数据库做不同的操作。

第四章系统设计

4.1 系统架构设计

本汽车数据分析与可视化的架构设计主要分为可以3层，主要有Web层，业务层，Model层。其中web层还包括View层和Controller层，Model层包括元数据扩展层和数据访问层。

系统架构如下图所示。

图4-1 系统架构

4.2 系统总体设计

汽车数据分析与可视化总体分为用户模块和管理员模块。

两个模块表现上是分别独立存在，但是访问的数据库是一样的。每一个模块的功能都是根据先前完成的需求分析，并查阅相关资料后整理制作的。

综上所述，系统功能结构图如下图所示。

图4-2 系统功能结构图

4.3 数据库设计

4.3.1 数据库概念设计

根据前面的数据流程图，结合系统的功能模块设计，设计出符合系统的各信息实体。

系统ER图如下图所示。

图4-3 系统ER图

4.3.2 数据库表设计

表access_token (登陆访问时长)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	token_id	int	10	0	N	Y		临时访问牌ID
2	token	varchar	64	0	Y	N		临时访问牌
3	info	text	65535	0	Y	N
4	maxage	int	10	0	N	N	2	最大寿命：默认2小时
5	create_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间：
6	update_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间：
7	user_id	int	10	0	N	N	0	用户编号:

表auth (用户权限管理)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	auth_id	int	10	0	N	Y		授权ID：
2	user_group	varchar	64	0	Y	N		用户组：
3	mod_name	varchar	64	0	Y	N		模块名：
4	table_name	varchar	64	0	Y	N		表名：
5	page_title	varchar	255	0	Y	N		页面标题：
6	path	varchar	255	0	Y	N		路由路径：
7	position	varchar	32	0	Y	N		位置：
8	mode	varchar	32	0	N	N	_blank	跳转方式：
9	add	tinyint	3	0	N	N	1	是否可增加：
10	del	tinyint	3	0	N	N	1	是否可删除：
11	set	tinyint	3	0	N	N	1	是否可修改：
12	get	tinyint	3	0	N	N	1	是否可查看：
13	field_add	text	65535	0	Y	N		添加字段：
14	field_set	text	65535	0	Y	N		修改字段：
15	field_get	text	65535	0	Y	N		查询字段：
16	table_nav_name	varchar	500	0	Y	N		跨表导航名称：
17	table_nav	varchar	500	0	Y	N		跨表导航：
18	option	text	65535	0	Y	N		配置：
19	create_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间：
20	update_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间：

表browsing_users (浏览用户)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	browsing_users_id	int	10	0	N	Y		浏览用户ID
2	user_name	varchar	64	0	Y	N		用户姓名
3	user_gender	varchar	64	0	Y	N		用户性别
4	examine_state	varchar	16	0	N	N	已通过	审核状态
5	user_id	int	10	0	N	N	0	用户ID
6	create_time	datetime	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间
7	update_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间

表data_information (数据信息)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	data_information_id	int	10	0	N	Y		数据信息ID
2	car_name	varchar	64	0	Y	N		车名
3	details_link	varchar	255	0	Y	N		详情链接
4	user_rating	varchar	64	0	Y	N		用户评分
5	level	varchar	64	0	Y	N		级别
6	range	varchar	64	0	Y	N		续航里程
7	electric_motor_horsepower	varchar	64	0	Y	N		电动机马力
8	average_charging_time	varchar	64	0	Y	N		平均充电时长
9	official_guide_price	varchar	64	0	Y	N		官方指导价
10	create_time	datetime	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间
11	update_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间

表hits (用户点击)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	hits_id	int	10	0	N	Y		点赞ID：
2	user_id	int	10	0	N	N	0	点赞人：
3	create_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间：
4	update_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间：
5	source_table	varchar	255	0	Y	N		来源表：
6	source_field	varchar	255	0	Y	N		来源字段：
7	source_id	int	10	0	N	N	0	来源ID：

表sales_information (销量信息)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	sales_information_id	int	10	0	N	Y		销量信息ID
2	car_name	varchar	64	0	Y	N		车名
3	departure_city	varchar	64	0	Y	N		出发城市
4	destination_city	varchar	64	0	Y	N		目的城市
5	sales_quantity	int	10	0	Y	N	0	销售数量
6	sales_amount	int	10	0	Y	N	0	销售金额
7	create_time	datetime	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间
8	update_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间

表upload (文件上传)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	upload_id	int	10	0	N	Y		上传ID
2	name	varchar	64	0	Y	N		文件名
3	path	varchar	255	0	Y	N		访问路径
4	file	varchar	255	0	Y	N		文件路径
5	display	varchar	255	0	Y	N		显示顺序
6	father_id	int	10	0	Y	N	0	父级ID
7	dir	varchar	255	0	Y	N		文件夹
8	type	varchar	32	0	Y	N		文件类型

表user (用户账户：用于保存用户登录信息)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	user_id	mediumint	8	0	N	Y		用户ID：[0,8388607]用户获取其他与用户相关的数据
2	state	smallint	5	0	N	N	1	账户状态：[0,10](1可用\|2异常\|3已冻结\|4已注销)
3	user_group	varchar	32	0	Y	N		所在用户组：[0,32767]决定用户身份和权限
4	login_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	上次登录时间：
5	phone	varchar	11	0	Y	N		手机号码：[0,11]用户的手机号码，用于找回密码时或登录时
6	phone_state	smallint	5	0	N	N	0	手机认证：[0,1](0未认证\|1审核中\|2已认证)
7	username	varchar	16	0	N	N		用户名：[0,16]用户登录时所用的账户名称
8	nickname	varchar	16	0	Y	N		昵称：[0,16]
9	password	varchar	64	0	N	N		密码：[0,32]用户登录所需的密码，由6-16位数字或英文组成
10	email	varchar	64	0	Y	N		邮箱：[0,64]用户的邮箱，用于找回密码时或登录时
11	email_state	smallint	5	0	N	N	0	邮箱认证：[0,1](0未认证\|1审核中\|2已认证)
12	avatar	varchar	255	0	Y	N		头像地址：[0,255]
13	open_id	varchar	255	0	Y	N		针对获取用户信息字段
14	create_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间：
15	vip_level	varchar	255	0	Y	N		会员等级
16	vip_discount	double	11	2	Y	N	0.00	会员折扣

表user_group (用户组：用于用户前端身份和鉴权)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	group_id	mediumint	8	0	N	Y		用户组ID：[0,8388607]
2	display	smallint	5	0	N	N	100	显示顺序：[0,1000]
3	name	varchar	16	0	N	N		名称：[0,16]
4	description	varchar	255	0	Y	N		描述：[0,255]描述该用户组的特点或权限范围
5	source_table	varchar	255	0	Y	N		来源表：
6	source_field	varchar	255	0	Y	N		来源字段：
7	source_id	int	10	0	N	N	0	来源ID：
8	register	smallint	5	0	Y	N	0	注册位置:
9	create_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间：
10	update_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间：

第五章系统实现

5.1 数据库访问层的实现

该系统是通过jdbc和MySQL达成连接的，新建一个jdbc.properties文件来填写与数据库连接所需要的驱动和参数。

jdbc.driverClass=com.MySQL.jdbc.Driver

jdbc.url=jdbc:MySQL://localhost:3306/tsi

jdbc.username=root

jdbc.password=123

第一个参数代表MySQL数据库的驱动，第二个参数代表要连接的数据库，第三个和第四个参数代表数据库连接名和密码。

后台与数据库访问主要是通过HQL语句来进行查询的，查询语句中的表名是表格的实体类名，在这种查询语句中*是不允许使用的，除非适合聚合函数一起使用才可以。

5.2 注册模块的实现

用户在填写数据的时候必须与注册页面上的验证相匹配否则会注册失败，注册页面的表单验证是通过JavaScript进行验证的，用户名的长度必须在6到18之间，邮箱必须带有@符号，密码和密码确认必须相同，你输入的密码，系统会根据你输入密码的强度给出指定的值，电话号码和身份证号码必须要求输入格式与生活相符合，当你前台验证通过的时候你点击注册，表单会将你输入的值通过name值传递给后台并保存到数据库中。

用户注册流程图如下图所示。

图5-1用户注册流程图

用户注册界面如下图所示。

图5-2用户注册界面

5.3 登录模块的实现

主要由两部分组成，登录前的登录界面以及登录后的用户功能界面。登录界面，要求用户输入用户名和密码，当用户名和密码其中一个输入为空时，给出提示“用户名，密码不能为空”。获取用户名和密码后到数据库中查找，如果用户名存在，以及对应的密码正确，则登录成功，否则登录失败。登录失败后给出提示，并把焦点停在文本框中。登录成功后将该次会话的全局变量username设置为用户名。登录成功后进入会员的功能模块，主要有会员基本信息修改，已经发布检测机构信息管理，发布信息，和退出功能。退出功能是清除全局变量username的值，并跳回到首页。

登录流程图如下图所示。

图5-3登录流程图

用户登录界面如下图所示。

图5-4用户登录界面

5.4用户资料修改模块的实现

用户登录/注册成功之后可以修改自己的基本信息。修改页面的表单中每一个input的name值都要与实体类中的参数相匹配，在用户点击修改页面的时候，如果改后用户名与数据库里面重复了，页面会提示该用户名已经存在了，否则通过Id来查询用户，并将用户的信息修改为表单提交的数据。

5.5 数据信息管理模块的实现

如果数据的信息需要修改，管理员可以通过查询数据的基本信息来查询数据，查询数据是通过ajax技术来进行查询的，需要传递数据的标题、编号等参数然后在返回到该页面中,可以选中要修改或删除的那条信息，如果选中了超过一条数据，页面会挑一个窗口提醒只能选择一条数，如果没有选中数据会挑一个窗口题型必须选择一条数据。当选择确认修改的时候，后台会根据传过来的id到数据库查询，并将结果返回到修改页面中，可以在修改页面中修改刚刚选中的信息当点击确认的时候from表单会将修改的数据提交到后台并保存到数据库中，就是说如果提交的数据数据库中存在就修改，否则就保存。

数据信息添加界面如下图所示。

图5-5数据数据添加界面

数据信息列表界面如下图所示。

图5-6数据信息列表界面

5.6 管理员功能首页

管理员登录进入汽车数据分析与可视化可以查看后台首页、系统用户、数据信息管理、销量信息管理等内容，如下图所示。

信息添加流程图如下图所示。

图5-7信息添加流程图

管理员首页界面如下所示。

图5-8管理员首页界面

5.7 系统用户模块的实现

系统用户，管理员可以对系统中所有的用户角色进行管控，包含了管理员、浏览用户这两种角色，如果需要添加新的用户，点击页面中的“添加”按钮根据提示输入上用户信息，点击“提交”以后在对应的用户界面就可以查看到了，可以点击用户后面的“删除”按钮直接删除某一用户。系统用户管理界面如下图所示。

图5-9系统用户界面

5.8 销量信息管理模块的实现

销售信息管理，管理员点击“销售信息管理”这一菜单会显示销售信息列表、销售信息添加这两个子菜单，支持输入车名进行查询、重置、删除、下载导入文档等操作。如果想要添加新的销售信息信息，点击“添加”按钮，如下图所示。

图5-10销量信息列表界面

第六章系统测试

6.1 测试目的

对任何系统而言，测试都是必不可少的环节，测试可以发现系统存在的很多问题，所有的软件上线之前，都应该进行充足的测试之后才能保证上线后不会Bug频发，或者是功能不满足需求等问题的发生。下面分别从单元测试，功能测试和用例测试来对系统进行测试以保证系统的稳定性和可靠性。

6.2 功能测试

下表是系统登录功能测试用例，检测了用户名和密码的不同的输入情况，观察系统的响应情况。得出该功能达到了设计目标。

表6-1 系统登录功能测试用例

功能描述	用于系统登录
测试目的	检测登录时的合法性检查
测试数据以及操作	预期结果	实际结果
输入的用户名和密码带有非法字符	提示用户名或者密码错误	与预期结果一致
输入的用户名或者密码为空	提示用户名或者密码错误	与预期结果一致
输入的用户名和密码不存在	提示用户名或者密码错误	与预期结果一致
输入正确的用户名和密码	登录成功	与预期结果一致

下表是注册功能测试用例，检测了各种数据的输入情况，观察系统的响应情况。得出该功能达到了设计目标。

表6-2 注册功能测试用例

功能描述	用于用户注册
测试目的	检测用户注册时的合法性检查
测试数据以及操作	预期结果	实际结果
输入的手机号不合法	提示请输入正确的手机号码	与预期结果一致
输入的字段为空	提示必填项不能为空	与预期结果一致
输入的密码少于6位	提示密码必须为6-12位	与预期结果一致
输入的密码大于12位	提示密码必须为6-12位	与预期结果一致

6.3 测试策略

测试系统主要针对以下三个方面进行测试：

1、基于Django的系统代码的单元测试，集成测试，系统测试和验收测试结果；

2、测试对象中列出的可测试或不可接受的特征和功能；

3、分析并记录测试要求：日期的书面文件不影响测试的设计、开发和执行。

6.4 测试特性及分析

系统测试的特性如下：

（1）挑剔性：测试是为了找出系统的错误，在系统测试时我们要严格苛刻，十分挑剔。

（2）复杂性：测试是一个非常复杂的过程。

（3）不彻底性：虽然系统经过测试，但测试仍然会存在不够彻底的问题，测试不能保证系统后期运行完整无误，所以要在后期不断的检查、修改。

（4）经济性：通场这种测试称为“选择测试（Selective Testing）”。在测试时要遵守经济性的原则。

经过测试，产品的稳定性和成熟度可以大大提高，产品质量也可以得到保证。

6.5 性能测试

使用阿里云PTS（Performance Testing Service）性能测试服务对线上系统进行压力测试。线上服务器环境为：1核心CPU，1G内存，1Mbps公网带宽，Centos7.0操作系统。

压测过程中使用了2台并发机器，每台机器20个用户并发，对系统主页，登录，数据查询和数据维护等模块进行并发访问，测试结果是有40个用户并发时，数据管理相关页面的响应时间甚至达到了7s，通过查看服务器出网流量发现已经达到1381kb/s，可以看出服务器的带宽已经达到峰值，如果系统使用5Mbps的带宽，系统的响应时间和TPS将会大大增加。在整个测试的过程中，CPU的使用率占用仅8%，也提现出带宽瓶颈对系统的影响非常严重。

第七章总结与展望

本系统通过对python和Mysql数据库的简介，从硬件和软件两反面说明了汽车数据分析与可视化管理的可行性，本文结论及研究成果如下：实现了python与Mysql相结合构建的汽车数据分析与可视化管理，网站可以响应式展示。通过本次汽车数据分析与可视化管理的研究与实现，我感到学海无涯，学习是没有终点的，而且实践出真知，只有多动手才能尽快掌握它，经验对系统的开发非常重要，经验不足，就难免会有许多考虑不周之处。比如要有美观的界面，更完善的功能，才能吸引更多的用户。

由于在此之前对于python知识没有深入了解，所以从一开始就碰到许多困难，例如一开始的页面显示不规范、数据库连接有问题已经无法实现参数的传递等等，不过通过在网上寻找有关资料以及同学的帮助下最后都得到了解决，在此过程中，我不仅学到了很多知识，也提高了自己解决问题的能力，尤其是学会如何从大量的信息中筛选出所需有用的信息，同时我更加深刻的体会到了，虽然书本上的大部分知识都是有价值，正确的，但实际上每个人编程的思路和对数据处理的方法、思想都是不同的，这就要求我们一定要通过实践才能找到解决问题的方案。在此次毕业设计活动中，我不断的提高了自己，也得到了宝贵的经验，我相信这些对我以后的发展都会有很大帮助。

通过这次汽车数据分析与可视化管理的开发，我参考了很多相关系统的例子，取长补短，吸取了其他系统的长处，逐步对该系统进行了完善，但是该系统还是有很多的不足之处，有待以后进一步学习。

参考文献

[1]Liu F Y ,Wilson C ,Bedny M .Contribution of the language network to the comprehension of Python programming code.[J].Brain and language,2024,251105392-105392.

[2]Jiang Y ,Bugby L S ,Lees E J .PMST: A custom Python-based Monte Carlo Simulation Tool for research and system development in portable pinhole gamma cameras[J].Nuclear Inst. and Methods in Physics Research, A,2024,1061169161-.

[3]Rongcun W ,Senlei X ,Xingyu J , et al.An extensive study of the effects of different deep learning models on code vulnerability detection in Python code[J].Automated Software Engineering,2024,31(1):

[4]Aoyama T ,Yoshimi K ,Ido K , et al.H-wave – A Python package for the Hartree-Fock approximation and the random phase approximation[J].Computer Physics Communications,2024,298109087-.

[5]王泽兴,韩博洋,蔺会光等.基于大数据分析的新能源汽车画像研究进展[J].汽车实用技术,2023,48(19):194-200.DOI:10.16638/j.cnki.1671-7988.2023.019.038.

[6]鲍培东,宛楠,王婷婷等.基于Python的新能源汽车数据爬取与数据可视化分析研究[J].轻工科技,2023,39(05):105-107.

[7]李俊华.基于大数据分析的新能源汽车行业发展研究[J].科技资讯,2023,21(15):241-244.DOI:10.16661/j.cnki.1672-3791.2212-5042-9963.

[8]胡根铭.基于大数据技术的供应链物流管理平台的设计与实现[D].西南大学,2023.DOI:10.27684/d.cnki.gxndx.2023.001002.

[9]李思佳.基于Python的股票数据可视化分析——以新能源汽车行业为例[J].河北软件职业技术学院学报,2021,23(03):15-18.DOI:10.13314/j.cnki.jhbsi.2021.03.005.

[10]于世东.基于日志数据的多维数据可视分析的研究及应用[D].中国科学院大学(中国科学院沈阳计算技术研究所),2021.DOI:10.27587/d.cnki.gksjs.2021.000006.

[11]郭沫.基于大数据分析的充电桩负荷预测研究与数据平台设计[D].南京理工大学,2021.DOI:10.27241/d.cnki.gnjgu.2021.002110.

[12]杨明昕,王悦婷,简悦.基于大数据的汽车精准营销分析[J].电脑知识与技术,2020,16(32):44-47.DOI:10.14004/j.cnki.ckt.2020.3471.

[13]朱楠,刘晶.基于出租车GPS数据下的交通可视化研究[J].黑龙江交通科技,2020,43(11):158-160.DOI:10.16402/j.cnki.issn1008-3383.2020.11.085.

[14]赵明.基于Hadoop的城市公共交通大数据时空分析[D].北京建筑大学,2020.DOI:10.26943/d.cnki.gbjzc.2020.000103.

[15]闫笑.汽车共享服务设计文献计量研究及其数据可视化[D].湖南大学,2020.DOI:10.27135/d.cnki.ghudu.2020.000549.

[16]黄亚娟.大数据分析技术在新能源汽车行业的运用[J].时代汽车,2020,(07):69-70.

[17]郑凯琪.基于Hadoop平台大数据分析处理的地下车库智能照明系统的研究应用[D].重庆理工大学,2020.DOI:10.27753/d.cnki.gcqgx.2020.000503.

[18]段红秀,邢艳芳,周灵等.共享汽车运营管理的数据可视化平台研究[J].电脑知识与技术,2020,16(08):12-15.DOI:10.14004/j.cnki.ckt.2020.0867.

[19]邹泓维,呼格吉勒,陈舒琦等.基于Python工具的汽车电商平台评论分析与可视化方法研究[J].物流科技,2020,43(02):59-63.DOI:10.13714/j.cnki.1002-3100.2020.02.018.

[20]燕剑.基于大数据技术的共享汽车出行可视化平台研究[J].无线互联科技,2020,17(02):124-125.

致谢

本次设计历时3个月。在这个毕业设计中，它离不开指导教师的指导，使事情基本顺利。指导老师无论是在毕业设计历经中，还是在论文做完中都给了了我特别大的助益。另1个方面，教师认真负责的工作姿态，谨慎的教学精神厚重的理论水准都使我获益匪浅。他勤恳谨慎的教学育人学习姿态也给我留下了特别特别深的感觉。我从老师那里学到了很多东西。在理论和实践中，我的技能得到了特别大的提高。在此，特向教师表示由衷的感激。

经过对该毕业设计的全部研究和开发，我的系统研发经历了从需求分析到实现详细功能，再到最终测试和维护的特殊进展。让我对系统研发有了更深层次的认识。如今我的动手本领单独处理疑惑的本领也获取到了特别大的演练学习增多，这是这次毕业设计最好的收获。

最后，在整个系统开发过程中，我周围的同学和朋友给了我很多意见，所以我很快就确认了系统的商业思想。在次，我由衷的向他们表示感激。