实时城市公共交通状况分析与可视化关键技术研究与实现

摘要

随着世界人口的不断增加以及城市化的高速发展，越来越多的人选择较为发达的城市生活及工作。数据显示，现已有54％的人居住在城区。United Nations预测到2050年将会有70%以上的世界人口在城市中生活。这将对城市的公共交通事业带来巨大的挑战。在规划城市建设时，需要考虑为居民提供一个方便而快捷的公共交通环境。考虑到全体居民的生活及工作需求，现代城市不仅需要确保公交路线的全面覆盖，更要确保公交车到达公交车站时间的准确性以及要保证对公交车的实时地理位置的获取。这是因为突发事件或路况原因可能会导致公交延时，此时需要实时的公交情况以保证公民的出行。因此智能公交系统的提出显得尤为重要。通过紧密结合当前城市公共交通的实际情况，借助先进的科学技术，结合人性化地设计理念，智能公交系统构造一套精密、复杂、庞大的公交车联网视频监控管理系统，能够为公共交通运营体系提供可视化管理服务，从而为公众出行提供便捷服务并为出行安全提供有力的保障。
　　本系统是帕维亚大学服务工程/机器人实验室的研究项目（IRMA项目）的一个子系统：MOBANA。本系统选取Apache Storm与RocketMQ框架实现分布式数据流处理框架系统用于处理公共交通实时数据流。使用 GTFS数据参考规范作为数据处理标准可以使得公交服务提供方实时地为第三方应用开发者提供公交运行的最新动态，最终帮助乘客改善出行效率。模拟展示公共交通的当前状态，实时的向用户展示出来，用于预测公共交通状况，帮助用户做出合适的出行规划。利用维事实模型(DFM)设计 KPI指示板，分析车辆延误情况，可以进行路况分析帮助城市管理者更好地管理城市交通。根据系统的可视化实时显示结果，当地政府以及公共交通运营商可以通过分析调整公交路线以及针对路况分析加强管理，为用户提供更好的服务。系统是将移动互联网与公共交通融合而成的智能交通，可以成为推动绿色出行的新动力，具有重要的实际应用价值。从目前国内外的研究成果来看,它的应用前景非常广泛。

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第一章 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 课题价值及意义

1.3 国内外研究现状

1.4 本文的主要工作

1.5 本文的组织结构

第二章 系统概述

2.1 利益相关者

2.2系统功能性需求

2.3系统非功能性需求

2.4 本章小结

第三章 系统关键技术的研究

3.1 系统总体技术架构

3.2 数据收集与存储

3.3数据展现

3.3 本章小结

第四章 系统设计与实现

4.1 设计概述

4.2 公共交通开放数据平台

4.3 公共交通车辆实时位置可视化

4.4 公共交通实时数据分析

4.5 本章小结

第五章 系统部署与测试

5.1 测试环境介绍

5.2 测试与运行效果

5.3 系统性能测试

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 论文工作总结

6.2 下一步工作展望

致谢

参考文献