基于UML公共自行车服务系统的分析设计
城市公共自行车服务系统数学建模论文
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城市公共自行车共享系统的设计与优化
城市公共自行车共享系统的设计与优化随着城市化进程的加速和私家车辆数量的不断增加，城市交通拥堵问题日益严重。
在这个背景下，城市公共自行车共享系统的设计与优化就成为了解决交通问题的重要方向。
本文将从需求分析、系统设计、技术优化等多个角度，探讨城市公共自行车共享系统的设计与优化。
一、需求分析城市公共自行车共享系统的设计与优化首先需要明确定义用户的需求和痛点。
用户通常需要一个方便、快捷、绿色的出行方式来缓解交通拥堵问题。
此外，用户还希望系统提供充足的自行车资源，方便的租还车过程，以及友好的用户体验。
因此，在设计和优化系统时，需求分析阶段至关重要，需收集用户的反馈意见和建议，并将其纳入设计和优化的考虑因素之中。
二、系统设计城市公共自行车共享系统的设计主要涉及到站点布局、自行车数量、借还车流程以及系统的管理和维护等方面。
1. 站点布局：合理的站点布局是城市公共自行车共享系统的关键。
站点应该根据人口密度、交通情况、地理环境等因素进行选择，以提供最方便的服务。
此外，站点之间的距离应该适中，以便用户能够快速找到空闲的车辆或空余的车位。
2. 自行车数量：自行车数量的确定需要考虑用户需求和流量情况。
根据早晚高峰时段和工作日与非工作日的差异，合理分配自行车资源，以保证用户能够随时租到车辆，并且不会出现车辆过剩或供不应求的情况。
3. 借还车流程：借还车流程的简化和便利是城市公共自行车共享系统设计的重要方向。
可以通过引入智能终端、二维码扫描等技术手段，简化用户借还车的步骤，提高用户的使用体验。
4. 系统管理和维护：城市公共自行车共享系统需要配备专业的管理团队和技术人员，定期检查和维护自行车的功能和安全性。
此外，还需要建立健全的市政部门与共享系统运营方的合作机制，共同解决系统运营中的问题。
三、技术优化在城市公共自行车共享系统中，技术优化有助于提高系统的效率和用户体验。
1. GPS定位和智能导航：通过引入GPS定位技术和智能导航系统，可以实时跟踪自行车的位置，提供用户与站点的导航指引，减少用户寻找空余车位或车辆的时间和成本。
公共自行车系统分析与设计
公共自行车租赁管理系统分析与设计一、系统简介及主要功能公共自行车管理系统面向公共自行车管理中心开发，主要用于实现租赁过程和车辆人员管理自动化，本系统由车辆信息管理、用户人员管理、租赁记录管理、用户卡注册、充值、注销功能四个功能模块组成，其中管理员拥有系统最高权限，协调系统的正常运作，并直接与系统交互。
图1系统功能表二、小组成员及分工三、需求模型图2系统用例图用例规约：四、分析模型类图：描述系统内的实体类与类之间的关系其中，参与者分为用户和管理员，每一名用户对应一张属于自己的用户卡，并通过用户卡与系统交互，用户卡可存储租车记录与充值记录，也可以与自助终端机交互完成租借与归还任务，管理员拥有较高权限，可帮助用户注册、充值、注销用户卡，也可以管理自行车信息，租车记录会出现超出时限的现象，系统将自动根据罚款细则进行记录并在用户卡中扣除金额。
图3类图顺序图：充值顺序图：管理员通过ID登录到系统，完成身份验证，管理员通过刷卡向系统传输用户卡信息，并手动输入金额，保存信息并完成充值。
图4充值顺序图租车顺序图：用户通过租车自助终端机刷卡验证身份，取得自行车，终端机会自动更改所租用自行车的租借状态，并生成租车记录存储到租车记录档案中。
图5租车顺序图还车顺序图：用户通过租车自助终端机刷卡验证身份，归还自行车，终端机会自动更改所租用自行车的租借状态，并生成还车车记录存储到租车记录档案中。
: 管理员图6还车顺序图五、设计模型：包括设计阶段的类图、顺序图及相关说明图7设计阶段实体类图图8表现层类图图9控制层类图图 10领域类图图 11租车顺序图:User图 12还车顺序图图 13充值顺序图六、 总结及感想信息系统分析与设计是利用现代信息技术没处理组织中的信息、业务、管理和决策等问题，并未组织目标服务的综合系统。
通过上机课程中小组内的设计自己的系统，使我们感受到一个项目的的灵魂在于前期对系统的设计，中期的分析与后期的实施。
基于物联网的公共自行车管理系统的设计与实现的开题报告
基于物联网的公共自行车管理系统的设计与实现的开题报告一、项目背景近年来，随着城市交通压力越来越大，以及环保、健康等意识的不断提高，公共自行车在城市交通中的地位和作用愈发凸显。
然而，公共自行车管理中还存在着一些问题，例如车辆回收、调度、维护等方面的不足。
因此，基于物联网技术的公共自行车管理系统的研究和实现，将有助于提高公共自行车的管理效率和服务质量，从而更好地满足人们的出行需求。
二、研究内容1. 系统架构设计根据公共自行车管理的实际需求，设计物联网架构，确定各个组件的功能和互联方式。
主要包括车辆信息采集系统、车位信息采集系统、用户信息管理系统、交通指挥中心等。
2. 车辆信息采集系统车辆信息采集系统是整个物联网系统的核心部分，需要对公共自行车进行实时追踪、监控和管理，以便进行调度、维护、故障排除等工作。
该部分需要涉及到GPS定位技术、无线传输技术、数据存储技术等方面的知识。
3. 车位信息采集系统车位信息采集系统主要用于实现车位的实时监测及管理，以保证公共自行车租赁服务的正常运行。
主要涉及到红外线传感器、压力传感器、车位状态识别算法等技术。
4. 用户信息管理系统用户信息管理系统负责对用户信息进行处理和管理。
包括用户注册、身份识别、骑行历史记录、费用计算等功能，以便提供更好的用户体验和服务质量。
5. 交通指挥中心交通指挥中心是公共自行车管理系统的重要组成部分。
通过交通指挥中心，可以实现对公共自行车的监控、调度和管理等功能。
同时，可以针对不同的场景需求，定制不同的调度和管理策略，以便提高系统的效率和服务质量。
三、研究意义基于物联网技术的公共自行车管理系统的研究和实现，将具有以下几个方面的意义：1. 提高公共自行车的管理效率和服务质量，使其更好地满足人们的出行需求。
2. 推动市政府对公共自行车管理的重视，并加大对其投资和支持。
3. 对物联网技术的应用和发展具有重要的示范意义和推动作用，为物联网技术的推广和应用提供新的思路和实践经验。
基于智能算法的城市公共自行车管理系统设计
基于智能算法的城市公共自行车管理系统设计城市公共自行车已经成为了现代城市交通的一部分，它提高了城市出行的效率，减少了交通拥堵和污染。
然而，城市公共自行车管理系统面临着出行效率、车辆调度、维修管理等问题。
为了更好地解决这些问题，本文提出基于智能算法的城市公共自行车管理系统设计。
一、系统概述城市公共自行车管理系统基于智能算法，利用物联网技术进行车辆调度、维修管理、用户服务等。
系统包含三个主要模块：车辆调度模块、用户服务模块、维修管理模块。
通过这些模块，实现了城市公共自行车的高效出行和管理。
二、车辆调度模块车辆调度是城市公共自行车管理的难点之一，通过智能算法可以实现车辆数量、分布、骑行量等的优化。
具体实现如下：1. 车辆配备模块通过智能算法分析用户出行数据，进行车辆配备规划。
例如在早高峰、晚高峰等用户出行高峰期段，增加车辆配备量，以满足大量用户的使用需求。
2. 车辆调度模块通过智能算法分析车辆使用情况、车位情况等数据，进行车辆调度。
例如在某个车站车位满了，而附近车站还有空余车位，就可以通过车辆调度将在该车站停放的自行车调至附近车站进行调配，以满足用户需求。
3. 路线规划模块通过智能算法分析路况和出行情况，进行路线规划。
例如对于某个车站出现大量用户需求时，系统会优先派遣距离该车站较近的车辆作为应急支援，以减少用户等待时间。
三、用户服务模块城市公共自行车管理系统的核心在于服务用户，通过智能算法，可以提升用户出行体验。
具体实现如下：1. 用户出行信息采集模块通过智能算法进行用户出行信息的采集和分析，以了解用户的偏好和需求。
例如对于出行时间、出行距离等信息的研究，可以更好地满足用户需求。
2. 用户出行建议模块通过智能算法分析用户出行数据，生成个性化出行建议。
例如根据用户的出行时间、出行距离、附近车站情况等因素，为用户提供更加合适的出行建议，并在用户App上进行推送，让用户更加方便地使用公共自行车出行。
3. 用户出行预测模块通过智能算法对用户出行需求进行预测，为用户提供更加便捷的出行服务。
公共自行车服务系统模型分析研究
公共自行车服务系统模型分析研究摘要随着环境的逐步恶化和人们日益增长的环保意识，公共自行车以其低碳环保的优势，在全国很多城市普及并推广。
在公共自行车服务系统中，租车站点和数量都会对人们的生活产生重要影响。
本文运用统计方法，对提出的一系列问题进行建模，并求解。
针对问题一，首先对所给的数据进行处理，剔除不符合实际的数据，再用Excel统计自行车每天的借还频次及用车时间，得到累计20天的借车频次和还车频次列表，并绘制20天用车时间的频率分布图，由图可知，每天用车时长分布形状非常相似且近似服从2 分布。
针对问题二，分析借车人的日借车、20天内租车的规律，运用Excel对数据进行处理，得到每天使用不同借车卡的数量，借车次数在10次以内的占54.86%，借车次数在30次以内的占90.74%，借车次数在50次以内的占98.25%，借车次数在50以上占1.75%，最大借车次数高达182次。
绘制分布图，并分析使用人数的规律。
针对问题三，统计问题一的借车频次和还车频次得出在第20天用车频次最高，利用第20天的数据进行分析。
第一小问，运用Dijkstra算法求出借还站点之间的非零最短距离和最长距离。
第二小问，运用统计方法筛选出借还车频次最大的车站，并绘制两站点接触自行车的用车时间分布。
第三小问对具有共同借车高峰与还车高峰的站点，按照此段时间内站点之间的借还关系、距离关系或流量关系等进行聚类分析。
针对问题四，对现有站点分布评价，城区中心站点设置合理，在借还车高峰期站点，该站点锁桩数量大于其自行车数量，满足该时段的需求。
对站点锁桩数设置评价，某些站点的用车频次低，锁桩数设置不合理，有提高效率的改善空间。
针对问题五，通过查阅相关资料，并结合上述问题的分析，可以根据地区增减站点数量，对锁桩数设置不合理的站点，增减锁桩数达到最合理的设置，还可以增加各站点之间的调度等等。
关键词：公共自行车服务系统统计分析Excel软件SPSS软件MATLAB软件Dijkstra算法一、问题重述（一）问题背景公共自行车作为一种低碳、环保、节能、健康的出行方式，正在全国许多城市迅速推广与普及。
基于智慧城市建设的公共自行车管理系统设计与实现
基于智慧城市建设的公共自行车管理系统设计与实现随着城市化的不断发展，交通问题愈加备受关注。
公共自行车作为一种环保、健康的出行方式，越来越受到人们的青睐。
然而，公共自行车的管理和维护仍然存在许多问题，如车辆损坏、停放不规范等等，在这个背景下，基于智慧城市建设的公共自行车管理系统应运而生。
一、智慧城市建设与公共自行车管理系统智慧城市，又称智能城市，是一种利用现代信息技术手段，对城市内部信息、资源和城市与城市之间的信息进行整合和优化，实现城市智能化管理和可持续发展的城市。
在智慧城市的建设中，公共自行车管理系统以其独特的优势受到了重视。
公共自行车管理系统是一种基于智慧城市的解决方案，将公共自行车作为一种城市交通工具，利用智能技术对其进行全方位的管理。
其核心目标是提高公共自行车的利用率和便利性，减少城市交通拥堵，实现环保节能和经济效益的最大化。
二、公共自行车管理系统的设计与实现1.系统架构设计公共自行车管理系统的架构设计需要考虑到系统的可扩展性、稳定性和可用性。
系统的架构主要包括前端、后台、服务器和数据库四个层级。
前端部分是用户与系统进行交互的界面，包括Web应用程序和移动端应用程序。
后台负责系统逻辑的处理和计算，确保系统的正常运作。
服务器层负责系统的数据传输和存储，数据库承载系统的数据查询和保存。
2.功能模块设计公共自行车管理系统的功能模块主要包括车辆管理、用户管理、订单管理和财务管理四个方面。
车辆管理模块主要提供车辆状态监控、车辆维修、车辆租借和归还等服务。
用户管理模块负责用户信息的搜集、注册、验证和认证。
订单管理模块主要处理用户的租借、还车以及相关支付等业务。
财务管理模块负责对用户订单进行统计、结算和统计分析等。
3.智能化技术应用公共自行车管理系统的智能化技术主要包括地理信息系统（GIS）、人工智能、云计算等技术。
GIS技术可以将城市信息、车辆信息、用户信息等进行整合，实现公共自行车的智能管理。
人工智能技术可以对车辆状态、用户消费等信息进行自动化处理和预测分析。
基于移动互联网的公共自行车系统设计与实现
基于移动互联网的公共自行车系统设计与实现第一章：引言公共自行车系统是城市共享经济的重要组成部分，公共自行车系统通过提供方便的自行车出行服务，解决了城市交通拥堵、环境污染等问题。
而随着移动互联网的普及，公共自行车系统也逐渐向移动互联网方向演化。
本文基于移动互联网，探讨了公共自行车系统的设计与实现。
第二章：公共自行车系统的需求分析公共自行车系统最基本的需求是地理定位，通过地理定位实现自行车的借还、管理和统计。
因此公共自行车系统需要集成导航系统、地图系统等功能模块。
其次，公共自行车系统需要具备智能化管理功能。
通过智能化管理功能，可以实现自行车的出借、统计、维修等功能，提升管理效率。
此外，公共自行车系统还需要具备自动化维护系统。
自动化维护系统可以实现自行车的定期维护、故障检测等功能，提升系统的可靠性和使用寿命。
第三章：公共自行车系统的设计方案基于以上需求分析，公共自行车系统的设计方案如下：1. 整合地理定位功能模块，包括导航系统、地图系统等功能模块。
2. 设计公共自行车智能化管理系统。
智能化管理系统包括自行车出借、统计、维修等功能模块。
3. 设计自动化维护系统。
自动化维护系统可以实现自行车的定期维护、故障检测等功能。
第四章：公共自行车系统的实现公共自行车系统基于移动互联网实现，主要包括客户端和服务器两部分。
1. 客户端：客户端包括用户界面和通讯模块。
用户界面提供借还车、充值、查询车位等功能。
通讯模块将用户的请求发送到服务器端并获取服务器反馈结果。
2. 服务器端：服务器端主要是消息处理模块和数据管理模块。
消息处理模块处理用户请求并返回结果。
数据管理模块负责管理地理位置、自行车信息、用户信息等数据。
在实现过程中需要注意：客户端与服务器端要采用可靠的通讯机制，同时还需要进行数据加密和安全管理，确保系统的安全性和稳定性。
第五章：公共自行车系统的创新点1. 系统具有基于移动互联网的自动化维护系统，实现对自行车的定期维护和故障检测等功能。
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基于UML公共自行车服务系统的分析设计
摘要:本文介绍了使用面向对象的开发方法及UML，并对公共自行车服务系统
进行建模,形成一个完整的建模系统实例，分析了该系统的需求分析过程，并详细介绍了该系统的设计过程。
关键字：UML 面向对象公共自行车服务系统
一：定义
UML，即统一建模语言，是一种概念清晰，表达能力丰富，适用范围广泛的面向对象建模语言，它主要以Booch方法，OMT方法和OOSE方法为基础，同时也吸收了其他面向对象建模方法的优点。
它可以对任何具有静态结构和动态行为的系统进行建模，主要作用就是帮助用户进行面向的描述和建模，它可以描述软件从需求分析到软件实现和测试的全过程。
UML通过图形化的表示机制从多个侧面对系统的分析和设计模型进行刻画。
它共定义了十种试图，如图1：
二：需求分析
目前，国外很多城市诸如巴黎，马赛，里昂等都实施了公共自行车项目，取得了非常好的环保和社会效应。
自行车是最好的短途交通工具，具有方便、健康、低碳环保等诸多优点。
公共自行车系统是将自行车纳入到公共交通系统，基于“随用随借，公众使用”的开发理念，解决城市“最后1-3公里”的交通问题。
既可以提到道路资源利用率，缓解道路拥堵，促进节能减排，减少尾气污染，还能强身健体，提高城市品位。
2.1 系统总体功能需求
公共自行车系统是利用计算机实现大量租车信息处理的电子档案管理系统，本系统主要满足市民和系统管理员，以及管理柱方面的需求。
不但要让市民通过这个系统可以方便的借到自行车，而且这个系统更易于管理。
其分析如图2：
图 2
2.2 系统详细功能需求
2.2.1 借车模块
将具有租车功能的IC卡放在有公共自行车的锁止器的刷卡区刷卡，此时，锁止器界面上的绿灯闪一下变常亮，听到蜂鸣器发出“嘀”响声，表示锁止器已打开，租车人应及时（30秒内）将车取出，则完成租车。
租车流程如下图3所示：
图 3
2.2.2 还车模块
将所租的自行车推入锁止器，当绿灯闪亮时，及时将租车时的IC卡在锁止装置的刷卡区进行刷卡，当绿灯停止闪亮，听到蜂鸣器发出“嘀”响声，表示车辆已锁止，还车成功。
同时还车刷卡时，系统已停止计时并完成计时收费结算。
流程如下图4所示：
图 4
2.2.3 缴费模块
当还车时，系统会按照图5所示
1小时之内免费1小时以上2小时以内：1元
2小时以上3小时以内：2元3小时以上：每小时3元
图 5
对所持的IC卡进行扣款。
若要归信用保证金的，可直接在自助服务机上按以下流程操作，如图6所示：
图 6
2.2.4 信息查询模块
若租用者需要查询本次租还车消费情况，按以下流程操作，如图7所示：
图 7
2.3 数据库模块
数据库模块主要是对各种信息进行管理，主要是对用户的收费情况和个人信息进行管理，如图8：
三：系统的UML基本模型
3.1 系统的用例图
3.1.1 定义参与者
用例图在需求分析阶段有很重要的作用,它是作为参与者的外部用户所能观察到的系统功能的模型图。
整个开发过程都是围绕需求阶段的用例进行的。
公共自行车系统是使用计算机实现自行车大量信息处理的电子档案管理系统，在本系统中主要满足借车者（市民）、管理柱和系统管理员3 方面的需求。
对借车者来说主要是查询个人信息、查询自行车信息、借自行车和返还自行车等；管理柱是负责借车处理和还车处理，对IC卡进行扣费，其自助服务机可对自己的租车信息进行查询和退款；系统管理员主要负责系统的维护工作，涉及到市民信息管理，自行车信息管理，系统状态维护等。
系统的功能分析如图9 所示。
图 9
3.1.2 用例图设计
用例是系统的一个功能单元，可以被描述为参与系统之间的一次交互作用。
用例图的用途是列出系统的用例和参与者，并且显示那个事用例的执行，根据以上的系统分析，用例图如下图10, 11, 12所示：
图10 图11 图 12
3.2 领域概念模型
领域概念模型是描述业务用例实现的对象模型。
它是对领域角色和领域实体之间应该如何联系和协作以执行业务的一种抽象。
领域对象模型从领域角色内部的观点定义了领域用例。
本系统的领域概念模型如图13所示：
图 13
3.3 系统的交互图
3.3.1分析类
有三种分析类:边界类、实体类和控制类。
每一种在精化的系统模型中执行
一种特定的作用。
（1）边界类：用于描述目标软件系统与外部环境之间的交互，并负责实现如下功能：界面控制，外部接口，环境隔离。
在此系统中，控制柱上的传感器，以及自动服务机上的显示面板都是边界类。
(2) 实体类：表示目标软件系统中具有持久意义的信息项及其操作。
实体类的操作具有“内向收敛”特征，他们仅向目标软件系统的其余部分提供读，写信息项内容的必要的操作接口，并不涉及业务逻辑处理。
在本系统中，“读卡异常”即为实体类。
（3）控制类：作为完成用例任务的责任承担者，协调，控制其他类共同完成用例规定的功能或行为。
对于比较复杂的用例，控制类通常并不处理具体的任务
细节，但是它应知道如何分解任务，如何将子任务分派给适当的辅助类，以及如
何在辅助类之间进行信息传递和协调。
在公共自行车系统中定义的控制类如表14所示:
图 14
3.3.2 交互图设计
3.3.2.1 公共自行车系统的顺序图和协作图
顺序图：建模过程中，用力定义后应为一些重要的用例建立简单的行为模型，
从而使该用例更为清晰，也为在建立结构模型时更容易把握这些类构件，通常用
顺序图描述对象间动态的交互关系，着重体现对象间消息传递的时间顺序. 图15既是“公共自行车租赁”用例的交互顺序图：
图 15
协作图：协作图展现了一组对象间的连接以及这组对象收发的消息。
它强调收发信息的组织结构，安组织结构对控制就建模，
图16即“公共自行车服务”用例的协作图：
图 16
3.4 系统的精化的类图
类图是面向对象系统建模中最常见也是最重要的图。
一个类图主要包括三部分: 类名、属性和操作。
并且，类与类之间还存在着各种各样的关系，包括: 依赖、关联、聚合、组合以及继承，这些类之间的关系依照顺序依次增强的。
两个类之间的依赖，说明一个类的对象暂时使用另一个类的对象。
关联则意味着一个类的对象在一段时间内使用另一个类的对象。
关联关系包括关系的方向性、角色以及基数等三个要素。
方向性指关联关系是从源类指向目的类，在不同的关系中源类和目的类具有不同的角色，并具有1 对1 或1 对n 的数量关系。
关联关系的语义为源类对象中包含目的类对象或对象引用，因此只有当两个对象的类之间存在关联关系时，这两个对象之间才可能会发消息。
聚合是整体—部分关系，聚合关系可以看作特殊的关联关系。
组合是比聚合还强的关系，尽管它们的工作方式非常相近。
继承是一种更一般描述和更具体描述之间的分类关系。
通过对系统交互图的设计分析设计出系统精化的类图如图17所示：。