城市公交查詢系統(tǒng)智能化設(shè)計與應(yīng)用

摘要 本文首先對智能城市交通系統(tǒng)進行介紹；針對這一背景提出了相關(guān)的設(shè)計準備；并提供了設(shè)計路徑；最后將本系統(tǒng)用于實際操作，取得了較為滿意的效果。

關(guān)鍵詞 查詢系統(tǒng)；智能化；設(shè)計；應(yīng)用

中圖分類號 P208 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-（2012）122-0178-02

隨著我國城市化進程的加快，國民經(jīng)濟快速發(fā)展，對于物質(zhì)和文化的需求也愈發(fā)的強烈，與之配套的各類商業(yè)、工業(yè)、旅游業(yè)、道路交通等也要有相應(yīng)的發(fā)展。而汽車保有量和使用量的增加，也帶來了一系列的問題。為此，有關(guān)學者經(jīng)過或多年的實地考察與研究，提出了建設(shè)城市智能交通系統(tǒng)。這個系統(tǒng)能夠?qū)④囕v與道路綜合考慮，并整合先進的信息技術(shù)、電子控制技術(shù)等專業(yè)，具有擴大范圍、全面發(fā)揮的特點，同時還能夠?qū)崟r、準確和高效的進行?；谶@樣的背景，本文著重介紹城市交通查詢系統(tǒng)的智能化設(shè)計過程與要點，并針對此系統(tǒng)的實用性進行論證。

1 概述

1.1 意義

智能城市公交系統(tǒng)就是利用系統(tǒng)工程的相關(guān)理論與方法，在集成通信、信息、電子、控制、網(wǎng)絡(luò)等專業(yè)后，建立公交信息服務(wù)系統(tǒng)、公交電子收費系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)等，實現(xiàn)公交分配、公交調(diào)度的合理規(guī)劃，以求達到便捷、舒適、安全的目的。城市大公交在承載相同人數(shù)的時候，占地面積最小，在滿足人們需要的時候，也達到了低碳、節(jié)能、降低成本的目的，一直成為城市交通重點發(fā)展的對象。大力發(fā)展大公交，同時建立相應(yīng)的智能化城市公交查詢系統(tǒng)，能夠?qū)Τ鞘泄坏恼{(diào)度、查詢、收費、服務(wù)等方面做到面面俱到，使之規(guī)范、有序、高效，對于城市化發(fā)展必不可少。

1.2 發(fā)展現(xiàn)狀

為了解決城市道路擁擠的問題，各個發(fā)達國都紛紛投入大量的人力資源和財力資源，建設(shè)自己的智能化公交系統(tǒng)，并取得了令人矚目的成就。例如美國城市公交管理局最早啟動了智能化的公交系統(tǒng)，由于吸引更多的乘客采用公交形式外出。在日本，到目前為止，已經(jīng)成功開發(fā)出城市公共交通綜合運輸控制系統(tǒng)，贏得了乘客的廣泛歡迎和關(guān)注。在此基礎(chǔ)上，又發(fā)展了更加成熟的出行查詢系統(tǒng)等等。在我國很多大中城市均存在著一定程度的交通問題。作為現(xiàn)代交通的標志之一，智能交通系統(tǒng)是解決這些問題的有效途徑。在“九五”期間，國家交通部就提出了“建立智能公路運輸?shù)墓こ萄芯恐行摹?；?0世紀末期，還組織有關(guān)專家對“中國ITS體系框架研究”項目攻關(guān)。到目前為止，我國政府和各個民間組織及個人對于我國城市交通的智能系統(tǒng)都抱有極大的關(guān)注度。

2 設(shè)計準備

2.1 設(shè)計要點

基于城市智能交通系統(tǒng)的重要性，本文重點對其中的分支——城市公交查詢系統(tǒng)進行設(shè)計與研究。由于公交車多為人員密集或交通繁忙地段進行，車輛流動性較大，所以在系統(tǒng)中，首先要從人員的出行進行考慮，可從三種查詢方式進行分析。即出行地點；出行目的；特定車次，這些也都需要在系統(tǒng)中得以體現(xiàn)。

2.2 平臺開發(fā)與系統(tǒng)構(gòu)成

本系統(tǒng)的設(shè)計要以Windows NT 4.0作為系統(tǒng)；Windows 9x可作為客戶機操作系統(tǒng)；Visual C++6.0或者Visual Basic作為前臺的開發(fā)語言。設(shè)計過程采用客戶機/服務(wù)器模式，分別負責各自的后臺數(shù)據(jù)處理。由于城市公交查詢系統(tǒng)融合了地理信息技術(shù)、人工智能技術(shù)、多媒體技術(shù)等，主要由空間數(shù)據(jù)庫模塊、交通查詢模塊以及管理員模塊等組成。

2.3 模式開發(fā)

系統(tǒng)的模式開發(fā)主要依靠組件式軟件開發(fā)技術(shù)，到目前，許多公司都能夠提供技術(shù)支持。模式開發(fā)階段需要經(jīng)歷功能模塊、包式軟件、核心式軟件、組件式軟件等幾個方面。在本系統(tǒng)則運用組件式的開發(fā)模式，其基本思想是將GIS各個功能模塊劃分為幾個控件，根據(jù)每個控件的特點完成不能的功能。各個空間之間能夠方便的通過可視化開發(fā)工具結(jié)合。

3 系統(tǒng)設(shè)計

3.1 查詢方式

由上述可知查詢的方式主要有出行地點；出行目的；特定車次等三種形式。在以出行地點為查詢方式上，出行地可能為大型的公交車站，也可能存在著始發(fā)和終點車次。因此可首先從公交線路信息庫中對相關(guān)信息調(diào)出，從中進行查詢，若有該站的車次，則可乘坐或者換乘。當出行目的為目標時，直接對站名調(diào)用，從中查詢是否有通過的公交車次，若存在，直接可乘坐。對特定車次進行查詢，則出現(xiàn)相關(guān)的各個站名和時刻，以供選擇。

3.2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型

對系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的連通性、站名特性及最短路徑定義，輸入系統(tǒng)中，可建立幾何網(wǎng)絡(luò)和虛擬網(wǎng)絡(luò)。設(shè)置擊點，如point為固定坐標的點位；node為匯合節(jié)點；link為節(jié)點之間的線性實體。在系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型的建立過程中，會發(fā)生以下兩種情況：1）同站點不重合；2）不同公交線路站點緊鄰。要進行相關(guān)的抽象處理。

3.3 總體結(jié)構(gòu)與功能模塊

系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)主要包括地圖操作模塊、空間分析模塊和信息查詢模塊等三種。具體結(jié)構(gòu)如圖1所示：

其中，地圖操作模塊能夠?qū)崿F(xiàn)對系的不同操作；空間查詢模塊主要用于對最少換乘車次和最短路徑的分析；而信息查詢模塊是系統(tǒng)的核心模塊，包括模糊查詢、點圖查詢、周邊環(huán)境顯示和公交信息調(diào)用等。

3.4 數(shù)據(jù)庫表設(shè)計

數(shù)據(jù)庫表屬于城市智能公交查詢系統(tǒng)的重要組成部分，在每一個地圖的圖層建立中，都會建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫表，與之相對應(yīng)的是地圖對象，可以為點對象，也可以為限對象或者區(qū)域?qū)ο蟆?/p>

3.5 模塊設(shè)計

針對各個模塊的作用和特點，在模塊設(shè)計階段，應(yīng)尊重當?shù)氐慕煌ㄊ聦崳⒈ＷC精度、可視度。

3.5.1 距離測量設(shè)計

兩點間的距離測量，隨著鼠標的拖動，能夠令點與鼠標的初始位置發(fā)生動態(tài)變化。拖動鼠標，其函數(shù)語句如為：

Pressed：= true；

Canvas. move to（x，y）；

ox：=x； oy.=Y；

xo=x； Yi：=y；

用戶拖動鼠標時，劃線設(shè)計函數(shù)如下所示：

Canvas. Polyline （[Canvas. Penpos， Point（ox，oy）]）；

Canvas. Polyline （[Canvas. Penpos， Point（x，y）]）；

釋放鼠標，會出現(xiàn)相應(yīng)測量結(jié)果，語句如下：

Pressed：=1；

disp：= sqrt （sqr（x-x，）+sqr（y-y，）），其中，disp為顯示數(shù)值。

3.5.2 地圖尺寸功能

地圖的尺寸功能包括放大、縮小和移動等，設(shè)計過程中可直接調(diào)用相應(yīng)語句，例如放大尺寸的部分語句可如下表示為：

sub main

Create Button Pad \"testbtnpad\" As

Tool Button Calling toolbtn sub

id 2003

Icon MI_ICON_CROSSHAIR

cursor MI_CURSOR_ZOOM_IN

Draw Mode DM_CUSTOM_LINE

end sub

利用該命令，即可完成對地圖的尺寸改變操作。

3.5.3 最優(yōu)算法模塊

最優(yōu)算法模塊的設(shè)計，通過相應(yīng)對話框的Road工程，按照相應(yīng)的流程圖設(shè)計，在運行過程中，選擇好起始點和終止點，從而令程序會自動輸出經(jīng)過的公交線路，其原理是便利所有的記錄段。如圖2所示。

4 系統(tǒng)實現(xiàn)與應(yīng)用

4.1 查詢速度

城市公交查詢系統(tǒng)智能化設(shè)計首先將大大提高查詢速度，公交車次的信息量相對較小，因此無論哪種查詢技術(shù)，都不會影響系統(tǒng)的正常運行。

4.2 查詢優(yōu)化

第二個特點是對系統(tǒng)進行優(yōu)化，減少了以往繁瑣的查詢方式，由于公交車站的間隔一般為500 m—1 km，從出發(fā)站到目的地站，系統(tǒng)均會自動尋找出最合理和便捷的乘坐車次。

4.3 查詢準備

由于本系統(tǒng)完成了在公共場所信息的數(shù)據(jù)庫，在場所的名稱和站名方面，其對應(yīng)信息將會不斷完善，已完成對查詢的準備。

4.4 查詢介紹

由于本系統(tǒng)主要為查詢所準備，所以只給出查詢代碼即可，這大大簡化的查詢的強度，并向用戶提供相關(guān)技術(shù)支持。

5 結(jié)束語

城市交通作為衡量城市化重要標志之一，其完善程度直接影響了國家和公民的生活起居，本系統(tǒng)在針對日益繁重的交通負擔，提出了對公交設(shè)施的智能化查詢，不但能夠?qū)癯鲂刑峁┍憷瑫r也便于對城市公交的管理，具有一定的參考價值和實踐意義。

參考文獻

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