基于WEBGIS的公交查询系统的设计与实现

摘要

当前，国家大力倡导低碳生活，绿色出行，选择“绿色出行”方式，乘坐公交车是首选。公交查询系统作为城市公众信息服务平台的一部分，它的建立不仅为广大公众的出行提供所需的公交信息，而且对于缓解城市的交通压力和降低城市的环境污染都有很大意义。随着计算机科学和地理信息科学的迅速发展，地理信息系统（GIS）因其强大的空间分析功能得到了广泛的应用。而传统的基于 C/S模式的公交信息查询系统已经无法满足使用者的需求，基于 WebGIS的公交查询系统在这种形势下应运而生。本文利用 MapXtreme技术用于建立城市公交查询系统，在地图上直观地显示出公交站点，公交路线及公交换乘位置，可以极大地方便人们出行乘车。最短路径问题是公交网络分析中最关键的问题。因此，研究城市公共交通网络中的最短路径优化算法，寻找并提供一条或多条快速、经济、方便的从出发点到目的地的最优换乘方案，是公共交通系统中最基本最关键的问题，也是城市信息化建设中一个不容忽视的研究课题，更是运用各种高新技术和人工智能技术建立具有控制能力的、现代化的智能交通系统的迫切要求。
　　 本文的深入研究和分析了当前 GIS发展现状及开发方式，总结出 WebGIS是 GIS发展的重要趋势，WebGIS的发展应具备互操作性、可移植性、扩展性和跨平台性等特点。通过分析城市公共交通网络的特点，根据图论中拓扑结构的原理对其进行了合理的抽象表示，构建城市公共交通网络模型。针对传统 A*算法中估计函数设计的不合理等问题，对 A*算法的估价函数进行了改进，引入了加权处理，利用搜索方向限制对优化了启发函数的设计，更加突出了启发函数的作用，使得搜索更加智能地趋向终点，极大地减少了算法中遍历的节点个数，从而提高了搜索速度。
　　 最后，在.NET技术框架和 MapXtreme地图服务平台的支撑上，利用 Visual Studi0.NET2005的开发环境下，针对用户平台多样化、系统并发要求较高、访问流量大等应用特点，完成基于WEBGIS的公交查询系统的设计与开发。该系统用 ASP.NET作为用户交互页面，利用 SQI SERVER提供数据服务，采用MapXtreme地图服务，公交换乘模块采用改进的 A*算法实现。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 课题背景

1.2.1 WEBGIS的发展及现状

1.2.2 公交查询系统发展背景及现状

1.3 主要工作内容

1.4 论文的内容与组织

第二章 公交网络分析

2.1 基本概念

2.2 公交网络特点

2.3 公交网络模型的建立

2.3.1 实际公交线站点空间关系分析

2.3.2 公交网络模型的建立

2.4 本章小结

第三章 算法分析

3.1 传统公交换乘最短路径算法

3.1.1 传统公交换乘最短路径算法

3.1.2 经典Dijkstra算法

3.2 基于改进的A*算法求解最短路径

3.2.1 A*算法简介

3.2.2 改进A*算法(IAS)

3.2.3 基于IAS求解时间耗费最少的公交路径

3.2.4 算法仿真结果

3.3 本章小结

第四章 系统总体设计

4.1 系统的总体结构

4.2 功能模块设计

4.2.1 地图模块

4.2.2 公交线路搜索模块

4.2.3 公交站点搜索模块

4.2.4 公交换乘方案模块

4.3 系统数据库表的设计

4.3.1 关系数据库设计规范

4.3.2 数据库分析

4.3.3 数据库表的结构的设计

4.4 本章小结

第五章 系统的实现

5.1 硬件平台

5.2 软件平台

5.3 开发工具

5.3.1 MapXtreme

5.3.2 ASP.NET

5.3.3 SQL SERVER 2000

5.4 公交查询系统的实现

5.4.1 地图模块实现

5.4.2 查询模块实现

5.5 系统对比

5.6 本章小结

第六章 结束语

6.1 论文工作总结

6.2 问题和展望

参考文献

致谢