基于MapXtreme Java的铁路超限超重货物运输查询子系统的设计与研究

摘要

铁路是国民经济的大动脉，铁路的各种设备和业务的信息量非常庞大，建立专门的信息系统对其进行管理是铁路信息化的需求，是铁路现代化的标志。铁路超限超重货物运输主要满足国家大型工程项目和国防建设的运输需求，这些货物的安全、快速的到达，对整个国民经济与国防现代化有着重要的影响。而铁路超限超重货物运输组织复杂，技术性强，且许多工作仍处在人工测量，手工计算的阶段，如何利用现代化的信息手段，保证铁路超限超重货物运输高效，安全地运行成为了一个迫在眉睫的问题。 本论文以铁道部项目《铁路超限超重运输管理信息系统》为依托，从铁路超限超重货物运输的特点，基本流程出发，针对其所处理的数据量大，且很多数据具有很强的地理性和空问性的特点，将地理信息系统(GIS)引入到铁路超限超重货物运输查询子系统中，并采用Maplnfo公司提供的MapXtreme Java平台进行开发。 本论文深入研究了地理空间数据的获取和存储，MapXtreme Java的API层次结构以及Web配置选项等相关技术，分析了子系统的功能需求。采用MapXtremeJava中等客户端的开发模式，提出了子系统的系统框架和软件结构等相关功能的设计。该系统将大量不易见、不可见的铁路超限超重货物运输组织的信息可视化，方便了铁路超限超重货物运输组织的管理和业务分析。 本论文的创新点在于针对铁路超限超重货物运输路径规划中存在的不可行径路，必经节点(经由站)等情况，在对GIS领域中相关最短路径搜索算法进行深入分析和研究的基础上，提出了铁路超限超重货物运输最优路径的搜索算法。该算法能根据超限超重货物的相关数据，自动实现对路网的初始化。然后通过必经节点的排序，分段进行最短路径的计算，最终得到一条可行的最优路径，具有较好的实用价值。

目录

文摘

英文文摘

声明

致谢

1 引言

1.1 研究背景

1.2 研究意义

1.3 论文的主要研究内容

1.4 论文的组织结构

2 铁路超限超重货物运输

2.1 铁路限界与超限超重货物

2.1.1铁路限界

2.1.2铁路超限超重货物运输的定义，种类和等级

2.1.3铁路超限超重货物运输的特点

2.1.4铁路超限超重货物运输组织存在的问题

2.2 超限超重货物等级的确定

2.2.1确定超限超重货物等级的方法

2.2.2超限货物计算宽度的定义

2.2.3超限货物计算宽度的计算

2.3 铁路超限超重货物运输的基本流程

3 地理信息系统与MapXtreme Java的工作机制研究

3.1 地理信息系统概述

3.1.1地理信息系统的类型

3.1.2地理信息系统的特点

3.1.3地理信息系统的组成

3.1.4 GIS领域中的最短路径算法

3.2 地图空间数据的获取和存储

3.2.1空间地图数据的获取

3.2.2 Oracle Spatial

3.3 MapXtreme Java的概述

3.3.1 MapXtreme Java

3.3.2 MapXtreme Java数据和地图的组织

3.3.3 MapXtreme Java的主要组件

3.4 API结构

3.4.1地图对象MapJ

3.4.2图层集对象Layers和图层Layer对象

3.4.3图元对象Feature

3.5 基于MapXtreme Java的Web配置选项及关键技术

3.5.1基于MapXtreme Java的Web配置选项

3.5.2瘦客户端模式

3.5.3中等客户模式

3.5.4胖客户端模式

4 最短路径算法的分析与研究

4.1 最短路径问题概述

4.1.1最短路径问题的符号和定义

4.1.2图的存储结构

4.1.3最短路径问题的一般搜索过程

4.2 相关最短路径算法研究分析

4.2.1 Dijkstra算法

4.2.2改进的Dijkstra算法

4.2.3启发式A*算法

4.2.4 A*改进算法

4.2.5算法的分析与总结

5 铁路超限超重货物运输查询子系统的分析和设计

5.1 系统的总体设计

5.1.1系统的主要功能

5.1.2系统的设计思想

5.1.3系统的总体结构设计

5.2 铁路超限超重货物运输最优路径算法的分析与设计

5.2.1铁路货物运输的特定经由

5.2.2铁路超限超重货物运输的最优路径算法基本原理

5.2.3最优路径算法在系统中的应用

5.3 系统的关键技术

5.3.1地图数据的获取和存储

5.3.2地图的创建

5.3.3像素坐标和数字坐标的转换

5.3.4地图显示

5.3.5鹰眼的实现

5.3.6搜索操作

5.3.7专题地图的绘制

6 总结

6.1 主要研究成果

6.2 进一步的工作

参考文献

作者简历