在当今社会，随着汽车保有量的持续增长，道路交通安全问题日益凸显，交通违法行为不仅威胁到驾驶者自身和他人的生命财产安全，也是造成城市交通拥堵的重要因素之一，违反红绿灯规则的行为尤其严重，不仅可能导致交通事故频发，还会影响正常的交通秩序，设计并实现一套高效、智能的红绿灯违章查询系统具有重要的现实意义，本文将从系统需求分析、技术架构、功能模块设计以及系统实现等方面进行全面探讨。
系统需求分析
1、用户需求：驾驶员需要能够方便快捷地查询自己是否因为违反红绿灯规则而被记录在案，同时了解具体的违章信息（如时间、地点等），以便及时处理罚款事宜。
2、管理需求：交通管理部门需要能够实时监控各个路口的红绿灯运行状态及车辆通行情况，对违规行为进行快速识别与记录，并将数据上传至云端服务器以供后续查询使用。
3、安全需求：确保所有涉及个人信息的数据传输过程中的安全性，防止数据泄露；系统本身也需要具备一定的防攻击能力。
4、性能需求：考虑到可能同时存在大量用户访问的情况，系统需具备高并发处理能力，保证查询响应速度足够快。
技术架构
本系统采用B/S（浏览器/服务器）模式构建，前端采用HTML5+CSS3+JavaScript等技术实现界面展示与交互逻辑；后端则基于Spring Boot框架配合MySQL数据库存储业务数据，并通过Redis缓存热门数据提高访问效率；还将利用阿里云OSS服务存放相关图片证据材料。
前端页面：主要包括登录注册页、主页（包含查询框、历史记录展示区）、个人信息管理页等几个部分。
后端接口：提供登录验证、数据查询、图片上传下载等功能接口。
数据库设计：设计用户表、违章记录表、红绿灯信息表等多个实体表，用于存储基础数据。
消息队列：引入RabbitMQ作为消息中间件，负责异步处理任务如发送短信通知等。
功能模块设计
1、用户管理模块：支持用户注册登录操作，并通过JWT（JSON Web Token）机制实现无状态会话管理。
2、违章查询模块：根据车牌号搜索该车辆是否存在未处理的红绿灯违章记录，并展示详细信息如违章时间、地点、罚款金额等。
3、历史记录管理：记录用户每次查询的操作日志，便于日后查看。
4、通知提醒模块：当检测到新产生的违章时，可通过短信或邮件形式即时告知车主。
5、系统设置模块：允许管理员配置相关参数如短信发送频率限制、系统维护时间等。
系统实现要点
1、高性能架构设计：采用微服务架构模式拆分不同业务逻辑为独立服务，降低各组件间的耦合度；同时利用负载均衡技术分散请求压力。
2、数据安全保护：运用HTTPS协议加密通信链路，确保敏感信息在网络传输过程中不被窃取；另外还需定期备份重要数据以防丢失。
3、易用性优化：提供简洁明了的操作指引帮助用户快速上手；并考虑不同设备适应性问题，确保手机平板电脑等终端均能正常访问网站。
4、智能化功能扩展：结合AI图像识别技术自动分析监控视频流，自动识别闯红灯行为；未来还可以接入更多种类传感器数据进一步提升系统的准确性和实用性。
通过上述设计思路和技术方案的应用，我们能够构建出一款集高效、便捷、安全于一体的红绿灯违章查询系统，它不仅能有效帮助驾驶员及时发现并处理违章事项，还能协助交通管理部门加强对路面交通状况的监管力度，从而共同促进城市交通安全水平的整体提升，在实际部署过程中还需要根据具体情况进行适当调整和完善，以满足多样化的需求场景。
