Python中的停车系统设计程序

停车是城市生活中不可避免的问题，为了方便城市居民的出行，各个城市都拥有自己的停车系统。如今，随着科技的发展，越来越多的停车系统使用计算机程序来进行管理。本文将介绍如何用Python设计一个停车系统程序。

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需求分析

在设计停车系统程序之前，需要先了解停车系统的需求。一个标准的停车系统应该包括以下三个主要的功能：

停车：能够将车辆的信息输入到系统中，并且能够为车辆指定停车位置。
取车：能够根据车辆的信息，在系统中找到车辆所在的位置，并且能够将车辆移开，让车主取车。
管理：能够管理停车场停车位的分配和状态，以及停车位的管理记录。

设计思路

在满足需求的情况下，我们可以通过编程来完成停车系统的设计。具体的实现步骤如下：

步骤1：设计数据库

在停车系统中，存在着大量的数据，例如车辆信息、停车位状态、停车历史记录等。因此，我们需要用数据库来存储这些数据。在Python中，可以使用sqlite3来实现数据库的创建和管理。

import sqlite3

# 创建数据库连接
conn = sqlite3.connect('parking.db')

# 创建车辆信息表
conn.execute('''CREATE TABLE CARINFO
         (ID INT PRIMARY KEY     NOT NULL,
         NAME           TEXT    NOT NULL,
         LICENSE        TEXT    NOT NULL,
         PHONE          TEXT);''')

# 创建停车位状态表
conn.execute('''CREATE TABLE PARKINGSPACE
         (ID INT PRIMARY KEY     NOT NULL,
         STATUS         CHAR(50)    NOT NULL);''')

# 创建停车历史记录表
conn.execute('''CREATE TABLE PARKINGRECORD
         (ID INT PRIMARY KEY     NOT NULL,
         CARID          INT    NOT NULL,
         SPACEID        INT    NOT NULL,
         STARTTIME      DATETIME    NOT NULL,
         ENDTIME        DATETIME);''')

# 关闭数据库连接
conn.close()

步骤2：实现停车功能

在停车系统中，停车是最基本的功能。停车功能应该包括如下几个步骤：

输入车辆信息，保存到数据库中；
判断停车位状态，将空闲停车位分配给车辆；
将停车位状态设置为占用状态，保存到数据库中；
提示车辆停车位置。

代码如下：

import sqlite3
import datetime

# 连接数据库
conn = sqlite3.connect('parking.db')

# 获取车辆信息
name = input("请输入您的姓名：")
license = input("请输入您的车牌号码：")
phone = input("请输入您的联系方式：")

# 保存车辆信息
carid = conn.execute(f"INSERT INTO CARINFO(NAME, LICENSE, PHONE) VALUES('{name}', '{license}', '{phone}')").lastrowid

# 查找空闲停车位
result = conn.execute("SELECT ID FROM PARKINGSPACE WHERE STATUS = 'FREE'")
if not result:
    print("没有可用的停车位！")
else:
    # 保存停车记录
    spaceid = result.fetchone()[0]
    starttime = datetime.datetime.now()
    conn.execute(f"INSERT INTO PARKINGRECORD(CARID, SPACEID, STARTTIME) VALUES('{carid}', '{spaceid}', '{starttime}')")
    # 设置停车位状态
    conn.execute(f"UPDATE PARKINGSPACE SET STATUS = 'OCCUPIED' WHERE ID = {spaceid}")
    # 提示车辆停车位置
    print("请停放车辆到：", spaceid)

# 关闭数据库连接
conn.close()

步骤3：实现取车功能

取车功能与停车功能类似，它也应该包括如下几个步骤：

输入车辆信息，根据车牌号在数据库中查找停车位置；
将停车位状态设置为空闲状态，并保存到数据库中；
计算停车费用；
更新停车历史记录，保存到数据库中；
提示车辆应付费用。

代码如下：

import sqlite3
import datetime

# 连接数据库
conn = sqlite3.connect('parking.db')

# 获取车辆信息
license = input("请输入车牌号码：")
result = conn.execute(f"SELECT PARKINGRECORD.SPACEID, CARINFO.NAME, PARKINGRECORD.STARTTIME FROM PARKINGRECORD INNER JOIN CARINFO ON PARKINGRECORD.CARID = CARINFO.ID WHERE CARINFO.LICENSE = '{license}'")
if not result:
    print("没有找到您的车辆！")
else:
    # 将停车位状态设置为空闲状态
    spaceid, name, starttime = result.fetchone()
    endtime = datetime.datetime.now()
    conn.execute(f"UPDATE PARKINGSPACE SET STATUS = 'FREE' WHERE ID = {spaceid}")
    # 计算费用
    total_time = (endtime - starttime).seconds // 60  # 计算停车时间，单位为分钟
    fee = total_time // 30 * 5  # 每30分钟收取5元停车费用
    # 更新停车历史记录
    conn.execute(f"UPDATE PARKINGRECORD SET ENDTIME = '{endtime}' WHERE SPACEID = {spaceid} AND ENDTIME IS NULL")
    conn.execute(f"UPDATE PARKINGRECORD SET FEE = {fee} WHERE SPACEID = {spaceid}")
    # 提示费用
    print(f"{name}，您的停车费用为{fee}元。")

# 关闭数据库连接
conn.close()

步骤4：实现管理功能

管理功能包括停车位状态的查看、停车位状态的修改以及停车历史记录的查看等内容。管理功能需要使用管理员账号登录，以确保数据的安全性。代码如下：

import sqlite3

# 连接数据库
conn = sqlite3.connect('parking.db')

# 管理员账号登录
if input("请输入管理员账号：") == "admin" and input("请输入管理员密码：") == "123456":
    # 显示所有停车位状态
    result = conn.execute("SELECT * FROM PARKINGSPACE")
    print("停车位状态：")
    for row in result:
        print(row)

    # 修改停车位状态
    spaceid = input("请输入要修改的停车位编号：")
    status = input("请输入停车位状态（FREE/OCCUPIED）：")
    conn.execute(f"UPDATE PARKINGSPACE SET STATUS = '{status}' WHERE ID = {spaceid}")
    print("停车位状态已修改。")

    # 显示停车历史记录
    result = conn.execute("SELECT * FROM PARKINGRECORD")
    print("停车历史记录：")
    for row in result:
        print(row)
else:
    print("管理员账号或密码错误！")

# 关闭数据库连接
conn.close()