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Environment-Monitoring-System/Report/系统设计_第二部分.md
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2025-10-25 19:18:43 +08:00

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2. 详细设计

2.1 功能模块详细设计

本章节将对核心功能模块的内部设计进行更深入的阐述。

2.1.1 反馈管理模块

反馈管理模块是系统与用户交互的核心,负责处理所有环境问题的上报和初步处理。

核心组件:

  • 主要控制器: FeedbackController, PublicController
  • 核心服务: FeedbackService, FeedbackAiReviewService
  • 关键DTO: FeedbackSubmissionRequest, FeedbackResponseDTO, ProcessFeedbackRequest

设计要点:

  • 采用 @RequestPart 同时接收JSON数据和文件上传实现了富文本内容的反馈提交。
  • 通过发布 FeedbackSubmittedForAiReviewEvent 事件将AI审核流程解耦并异步化提高了API的响应速度。
  • 提供了强大的多条件动态查询能力,支持按状态、类型、严重等级、地理位置和时间范围进行组合过滤。

反馈状态流转:

SUBMITTED → AI_REVIEWED → PENDING_REVIEW → APPROVED/REJECTED → PROCESSED → CLOSED

主要业务流程:

  1. 公众用户提交反馈系统生成唯一事件ID
  2. AI自动审核内容识别垃圾信息和重复提交
  3. 主管进行人工审核,确认反馈有效性
  4. 有效反馈转化为任务,进入任务管理模块
  5. 任务完成后,反馈状态更新为已关闭

2.1.2 任务管理模块

任务管理模块负责将已批准的反馈转化为具体的可执行任务,并对其进行全生命周期管理。

核心组件:

  • 主要控制器: TaskManagementController, TaskAssignmentController, GridWorkerTaskController
  • 核心服务: TaskService, TaskAssignmentService
  • 关键DTO: TaskCreationRequest, TaskDetailDTO, TaskAssignmentRequest, TaskSummaryDTO

设计要点:

  • 清晰的状态机管理任务的生命周期CREATED → ASSIGNED → IN_PROGRESS → SUBMITTED → APPROVED/REJECTED
  • 任务分配逻辑考虑了网格员的地理位置和当前负载,旨在实现智能化的高效分配。
  • 为主管和网格员提供了完全独立的API端点严格分离了不同角色的操作权限。

任务分配算法: 任务分配采用了一种多因素加权评分机制,综合考虑以下因素:

  1. 地理距离: 计算网格员当前位置到任务位置的距离
  2. 当前负载: 评估网格员手头的任务数量和优先级
  3. 专业匹配度: 根据任务类型和网格员的专业技能进行匹配
  4. 历史表现: 考虑网格员的历史完成率和质量评分

这些因素通过加权计算得出每个候选网格员的综合得分,系统推荐得分最高的网格员。主管可以接受系统建议或手动选择其他网格员。

主要业务流程:

  1. 从审核通过的反馈自动创建任务,或由主管手动创建临时任务
  2. 系统推荐最适合的处理人员,或由主管手动指定
  3. 任务分配给网格员,并发送通知
  4. 网格员接受任务,更新状态为进行中
  5. 网格员处理任务,提交处理结果
  6. 主管审核处理结果,确认任务完成或要求重新处理

2.1.3 用户与人员管理模块

用户与人员管理模块为系统的权限管理和组织架构提供了基础。

核心组件:

  • 主要控制器: PersonnelController, UserProfileController
  • 核心服务: UserAccountService, OperationLogService
  • 关键DTO: UserCreationRequest, UserUpdateRequest, UserRoleUpdateRequest

设计要点:

  • 提供了对用户账户的完整CRUD操作。
  • 实现了用户角色和状态的精细化管理。
  • 所有关键操作均通过OperationLogService记录日志,便于审计和追踪。

用户角色体系: 系统定义了五种核心角色,每种角色具有不同的权限范围:

  1. ADMIN: 系统管理员,拥有所有功能的访问权限
  2. DECISION_MAKER: 决策者,主要访问统计数据和决策支持功能
  3. SUPERVISOR: 主管,负责审核反馈和任务分配
  4. GRID_WORKER: 网格员,负责执行具体任务
  5. PUBLIC_USER: 公众用户,仅能提交反馈和查询自己的反馈历史

主要业务流程:

  1. 管理员创建和管理系统用户
  2. 用户登录系统获取JWT令牌
  3. 用户访问系统功能,系统根据角色进行权限控制
  4. 用户可以更新个人信息和密码
  5. 管理员可以禁用或重新激活用户账号

2.1.4 网格与地图模块

网格与地图模块是系统实现区域化、网格化管理的核心。

核心组件:

  • 主要控制器: GridController, MapController
  • 核心服务: GridService, PathfindingService
  • 关键算法: AStarService

设计要点:

  • 支持对地理区域进行灵活的网格化定义,并可将网格标记为障碍。
  • 实现了网格与网格员的关联管理。
  • 核心亮点是集成了AStarService该服务封装了A*寻路算法,为任务路径规划提供支持。

网格数据结构: 每个网格单元包含以下关键信息:

  • 网格坐标(x, y)
  • 所属城市和区域
  • 是否为障碍物
  • 关联的网格员(可选)
  • 描述信息

A*寻路算法实现: 系统实现了高效的A*寻路算法,用于为网格员规划从当前位置到任务地点的最优路径:

  1. 使用优先队列管理开放列表确保每次选择F值最小的节点
  2. F值计算为从起点到当前节点的实际代价(G值)与从当前节点到目标的估计代价(H值)之和
  3. 使用曼哈顿距离作为启发函数,适合网格化的移动模式
  4. 动态加载地图障碍物信息,确保路径规划避开不可通行区域

主要业务流程:

  1. 管理员定义城市网格系统
  2. 管理员将网格员分配到特定网格
  3. 用户提交反馈时,系统自动关联到对应网格
  4. 网格员接收任务后,系统提供从当前位置到任务地点的最优路径
  5. 管理层可查看基于网格的统计数据,识别问题高发区域

2.1.5 决策支持模块

决策支持模块为管理层提供数据洞察和可视化报告,辅助决策制定。

核心组件:

  • 主要控制器: DashboardController, ReportController
  • 核心服务: DashboardService, StatisticsService
  • 关键DTO: DashboardStatsDTO, AqiDistributionDTO, HeatmapPointDTO

设计要点:

  • 采用数据聚合和统计分析技术,从系统运行数据中提取有价值的信息。
  • 提供多维度的数据可视化,包括趋势图、分布图和热力图。
  • 支持数据导出功能,便于进一步分析和报告生成。

核心统计指标:

  1. 反馈处理效率: 平均响应时间、处理时长分布
  2. 任务完成情况: 按时完成率、任务状态分布
  3. 区域问题分布: 按网格统计的问题密度和类型分布
  4. 人员绩效: 网格员的任务完成量和质量评分

主要业务流程:

  1. 决策者登录系统,访问决策支持模块
  2. 系统实时计算和展示核心业务指标
  3. 决策者可选择不同维度进行数据分析
  4. 系统生成可视化图表,展示数据趋势和分布
  5. 决策者可导出分析结果,用于报告和决策支持