基于最优路径算法的公交WebGIS系统的研究与开发

摘要

现代社会中，随着经济的不断发展与人口的快速增长，城市交通压力与日俱增。由于公共交通拥有客运量大、运送效率高的特点，大力发展公共交通成为缓解城市交通压力的有效手段。如何以便捷的方式传递给出行者全面、准确的公交信息，以吸引更多的人们乘坐公交出行，已成为一个亟待解决的问题。因此，研究基于最优路径算法的公交WebGIS系统具有重要而深远的意义。 在城市交通领域，WebGIS的应用给交通管理科学化带来新的手段和方法，实际上，通过WebGIS帮助公交出行者选择出行路线、换乘路线，提高出行者出行的便利性和高效性是一种最优路径的选择问题。本论文在WebGIS相关技术与最优路径算法的基础之上，分析总结了WebGIS技术的特点和应用优势，对最优路径、地图操作等内容进行了具体的分析，研究最优路径算法在公交路网中的应用，并在此基础上给出了一个公交WebGIS系统原型实现。论文的主要工作体现在如下几点： 首先，深入研究了组件式GIS与WebGIS的相关技术。包括组件式GIS的开发方式、开发平台；WebGIS的实现方式、实现技术等相关知识。 其次，研究了最优路径算法的理论基础，最优路径算法本质为图论中的最短路径算法，通过对最优路径算法在公交路网中的应用研究、探讨了最优路径算法在公交路网中应用面对的问题。在现有的研究基础上，针对现实世界中的公交换乘现象，在系统中采用换乘次数最少为首要最优策略、距离最短为次要最优策略的最优路径算法，并结合NetEngine在系统中加以实现。 最后，通过对现实世界中的出行者的实际需求与WebGIS具体的实现方式的分析，系统采用基于服务器的WebGIS设计思路，并对系统的总体结构与功能模块，包括空间查询模块、图层操作模块、地图操作模块等进行详细设计。在设计基础上通过MapObiiects、MOIMS、NetEngine、Visual Basic6.0、Asp.net等软件实现公交WebGIS系统，同时将Google Map嵌入到系统中，增强地图的表现力。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题研究背景

1.2国内外研究现状

1.2.1最优路径算法研究现状

1.2.2 WebGIS研究现状

1.2.3公交信息系统研究现状

1.3论文的研究意义

1.4论文的研究目标和内容

1.4.1研究目标

1.4.2研究内容

1.5论文的组织结构

第2章组件式GIS与WebGIS

2.1组件式GIS综述

2.1.1组件式GIS的概念与特点

2.1.2组件式GIS的开发方式

2.1.3组件式GIS开发平台

2.2WebGIS综述

2.2.1 WebGIS的概念与特点

2.2.2 WebGIS的开发方式

2.2.3 WebGIS的实现方式

2.2.4 WebGIS开发平台

2.3本章小结

第3章最优路径算法

3.1图论的基本概念

3.2经典最优路径算法

3.2.1 Dijkstra算法

3.2.2 A*算法

3.2.3 Dijkstra算法与A*算法的比较

3.3最优路径算法在公交路网中的应用

3.3.1数学模型

3.3.2求解过程

3.4本章小结

第4章公交WebGIS系统的设计

4.1需求分析

4.2系统设计思路

4.2.1 WebGIS实现方式

4.2.2 WebGIS实现技术

4.3开发平台选择

4.3.1开发工具—Visual Basic6.0

4.3.2 GIS组件—MapObjects

4.3.3 WebGIS开发平台—MOIMS

4.4系统功能框架设计

4.4.1系统功能简介

4.4.2系统功能框架

4.5系统总体结构设计

4.5.1系统组成

4.5.2系统工作流程

4.6系统数据库设计

4.6.1空间数据库

4.6.2属性数据库

4.6.3数据访问机制

4.7本章小结

第5章系统中最优路径算法的研究与实现

5.1公交路网拓扑建模

5.1.1公交路网的特点

5.1.2公交路网拓扑模型的建立

5.2最优路径算法在系统中应用

5.2.1图的存储结构

5.2.2路径算法的选择

5.2.3系统中最优路径算法设计思路

5.3最优路径算法在系统中的实现

5.3.1公交数据模型存储结构

5.3.2最优路径算法实现

5.4本章小结

第6章公交WebGIS系统的实现

6.1系统开发环境

6.1.1开发环境的配置

6.2 Web服务器功能实现

6.2.1接收查询条件

6.2.2传送查询条件

6.2.3 Google Maps

6.3 GIS应用服务器功能实现

6.3.1地图操作模块实现

6.3.2图层操作模块实现

6.3.3事件响应模块实现

6.3.4空间查询模块实现

6.4数据库实现

6.4.1空间数据库实现

6.4.2属性数据库实现

6.5系统实现中的一些关键问题

6.6系统实现效果

6.7本章小结

第7章总结与展望

7.1本文总结

7.2进一步展望

参考文献

致谢

附录A：攻读硕士期间参加的科研项目和发表的论文