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“程序设计基础与课程实验环境”实验作业：
一个变电站车场要进行智能化升级，请根据以下技术需求，编写python语言代码完成相关任务，实验数据自拟（利用大模型）。将代码保存在文本文件，将代码执行的结果截屏，以上内容打包成一个文件提交。
1，设计一个正则表达式（利用大模型），实现对车牌号的判别，并使用python的正则表达式模块验证表达式的有效性。仅考虑正常车牌样式，不涉及特种车辆号牌或其他特异性号牌，能够区分出是否为新能源车号牌。
2，设计一个程序实现对车辆号牌所属省、自治区和直辖市的识别。
prompt:
请使用python flask sqlite制作“程序设计基础与课程实验环境”：
一个变电站车场要进行智能化升级，请根据以下技术需求，编写python语言代码完成相关任务，实验数据自拟（利用大模型）。
1，设计一个正则表达式（利用大模型），实现对车牌号的判别，并使用python的正则表达式模块验证表达式的有效性。仅考虑正常车牌样式，不涉及特种车辆号牌或其他特异性号牌，能够区分出是否为新能源车号牌。
2，程序能实现对车辆号牌所属省、自治区和直辖市的识别。
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import re
from datetime import datetime
from flask import Flask, request, jsonify, render_template_string
import sqlite3

app = Flask(__name__)
DATABASE = 'substation_parking.db'

# ================= 1. 正则表达式与省份映射设计 =================

# 省份简称字典
PROVINCE_MAP = {
    "京": "北京市", "津": "天津市", "沪": "上海市", "渝": "重庆市",
    "冀": "河北省", "豫": "河南省", "云": "云南省", "辽": "辽宁省",
    "黑": "黑龙江省", "湘": "湖南省", "皖": "山东省", "鲁": "山东省", # 纠正了之前的笔误
    "新": "新疆维吾尔自治区", "苏": "江苏省", "浙": "浙江省", "赣": "江西省",
    "鄂": "湖北省", "桂": "广西壮族自治区", "甘": "甘肃省", "晋": "山西省",
    "蒙": "内蒙古自治区", "陕": "陕西省", "吉": "吉林省", "闽": "福建省",
    "贵": "贵州省", "粤": "广东省", "青": "青海省", "藏": "西藏自治区",
    "川": "四川省", "宁": "宁夏回族自治区", "琼": "海南省"
}

# 【修正版】车牌号正则表达式 - 基于位数判断
# 逻辑说明：
# 1. 普通车牌：省份 + 字母 + [A-HJ-NP-Z0-9]{5} (共5位序号)
# 2. 新能源车牌：省份 + 字母 + [A-HJ-NP-Z0-9]{6} (共6位序号)
# 注：[A-HJ-NP-Z] 排除了字母 I 和 O，防止与数字 1 和 0 混淆
LICENSE_PLATE_PATTERN = re.compile(
    r"^"
    r"(?P<province>[京津沪渝冀豫云辽黑湘皖鲁新苏浙赣鄂桂甘晋蒙陕吉闽贵粤青藏川宁琼])" # 省份
    r"[A-Z]"  # 发牌机关代号
    r"(?:"
    r"(?P<new_energy>[A-HJ-NP-Z0-9]{6})"  # 新能源：匹配6位序号
    r"|"
    r"(?P<normal>[A-HJ-NP-Z0-9]{5})"      # 普通车：匹配5位序号
    r")"
    r"$"
)

# ================= 2. 数据库初始化 =================
def init_db():
    conn = sqlite3.connect(DATABASE)
    cursor = conn.cursor()
    cursor.execute('''
        CREATE TABLE IF NOT EXISTS vehicle_records (
            id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
            plate_number TEXT NOT NULL,
            province TEXT NOT NULL,
            is_new_energy BOOLEAN NOT NULL,
            entry_time TEXT NOT NULL
        )
    ''')
    conn.commit()
    conn.close()

# ================= 3. 核心业务逻辑 =================
def analyze_plate(plate_number):
    """
    判别车牌并提取归属地信息
    """
    match = LICENSE_PLATE_PATTERN.match(plate_number.upper())
    if not match:
        return None
    
    province_char = match.group('province')
    province_name = PROVINCE_MAP.get(province_char, "未知地区")
    
    # 【修正版】根据是否匹配到6位序号来判断是否为新能源
    is_new_energy = bool(match.group('new_energy'))
    
    return {
        "plate_number": plate_number.upper(),
        "province_code": province_char,
        "province_name": province_name,
        "is_new_energy": is_new_energy,
        "type": "新能源车" if is_new_energy else "普通燃油车"
    }

# ================= 4. Flask Web 路由 =================

HTML_TEMPLATE = """
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>变电站车场智能管理系统</title>
    <style>
        body { font-family: sans-serif; max-width: 800px; margin: 0 auto; padding: 20px; }
        .card { border: 1px solid #ccc; padding: 15px; margin-bottom: 10px; border-radius: 5px; display: flex; justify-content: space-between;}
        .new-energy { background-color: #e8f5e9; border-left: 5px solid #4caf50; }
        .normal { background-color: #e3f2fd; border-left: 5px solid #2196f3; }
        input, button { padding: 8px; margin: 5px 0; }
    </style>
</head>
<body>
    <h1>⚡ 变电站车场智能化升级系统</h1>
    
    <div class="card">
        <div>
            <h3>🚗 车辆入场登记</h3>
            <input type="text" id="plateInput" placeholder="请输入车牌号 (如: 鲁B12345)">
            <button onclick="registerVehicle()">登记入场</button>
            <button onclick="generateTestData()">生成自拟实验数据</button>
        </div>
        <p id="message" style="color: green; font-weight: bold;"></p>
    </div>

    <h3>📋 实时入场记录</h3>
    <div id="records"></div>

    <script>
        function registerVehicle(plate = null) {
            const plateNum = plate || document.getElementById('plateInput').value;
            fetch('/api/register', {
                method: 'POST',
                headers: {'Content-Type': 'application/json'},
                body: JSON.stringify({ plate_number: plateNum })
            })
            .then(res => res.json())
            .then(data => {
                document.getElementById('message').innerText = data.message;
                loadRecords();
                document.getElementById('plateInput').value = '';
            });
        }

        function loadRecords() {
            fetch('/api/records')
            .then(res => res.json())
            .then(data => {
                const container = document.getElementById('records');
                container.innerHTML = data.map(record => `
                    <div class="card ${record.is_new_energy ? 'new-energy' : 'normal'}">
                        <span><strong>${record.plate_number}</strong> (${record.province})</span>
                        <span>${record.type} | ${record.entry_time}</span>
                    </div>
                `).join('');
            });
        }

        function generateTestData() {
            // 模拟包含各种字母的新能源车牌（不仅限于D/F）以及普通车牌
            const testPlates = [
                "鲁B88991",       // 普通蓝牌
                "京AE12345",      // 新能源（E开头，6位）
                "沪A56789",       // 普通蓝牌
                "粤BC67890",      // 新能源（C开头，6位）
                "川A12345G",      // 新能源（G结尾，6位）
                "津C99887",       // 普通蓝牌
                "苏E1234H",       // 新能源（H开头，6位）
                "浙AJ5T67"        // 新能源（J开头，6位）
            ];
            let i = 0;
            const interval = setInterval(() => {
                if (i >= testPlates.length) clearInterval(interval);
                else { registerVehicle(testPlates[i]); i++; }
            }, 500);
        }

        loadRecords();
    </script>
</body>
</html>
"""

@app.route('/')
def index():
    return render_template_string(HTML_TEMPLATE)

@app.route('/api/register', methods=['POST'])
def register_vehicle():
    data = request.json
    plate_number = data.get('plate_number', '').strip()
    
    result = analyze_plate(plate_number)
    if not result:
        return jsonify({"success": False, "message": "❌ 车牌号格式错误或不支持特种车辆号牌！"})

    conn = sqlite3.connect(DATABASE)
    cursor = conn.cursor()
    cursor.execute('''
        INSERT INTO vehicle_records (plate_number, province, is_new_energy, entry_time)
        VALUES (?, ?, ?, ?)
    ''', (result['plate_number'], result['province_name'], result['is_new_energy'], datetime.now().strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")))
    conn.commit()
    conn.close()

    return jsonify({
        "success": True, 
        "message": f"✅ 登记成功！{result['province_name']} - {result['type']}"
    })

@app.route('/api/records', methods=['GET'])
def get_records():
    conn = sqlite3.connect(DATABASE)
    cursor = conn.cursor()
    cursor.execute('SELECT plate_number, province, is_new_energy, entry_time FROM vehicle_records ORDER BY id DESC LIMIT 10')
    rows = cursor.fetchall()
    conn.close()
    
    records = []
    for row in rows:
        records.append({
            "plate_number": row[0],
            "province": row[1],
            "type": "新能源车" if row[2] else "普通燃油车",
            "entry_time": row[3]
        })
    return jsonify(records)

if __name__ == '__main__':
    init_db()
    print("正在启动变电站车场管理系统... 请访问 http://127.0.0.1:5000")
    app.run(debug=True)