城市公交管理信息系统设计
昆山公交智慧系统设计方案
昆山公交智慧系统设计方案昆山公交智慧系统设计方案一、背景分析随着城市化进程不断加速，人口和交通量的快速增长给城市交通带来了严重的挑战。
昆山市作为一个经济发展较快的城市，其公交系统也面临着不少问题，如交通拥堵、车辆调度不准确等。
因此，设计一个智慧公交系统，提高公交效率和服务质量，对昆山市解决交通问题非常重要。
二、设计目标和原则1. 提高公交系统的运营效率，减少拥堵和延误问题。
2. 提升公交服务质量，提高乘客满意度。
3. 实现公交网络的智能化调度和管理，提高资源利用率。
4. 提供准确的相关数据，为交通规划和决策提供支持。
5. 充分考虑系统的可扩展性和可持续发展。
三、主要功能和系统架构1. 实时公交车辆定位通过全球定位系统（GPS）和其他传感器技术，实时获取公交车辆的位置信息，并在地图上显示给乘客和工作人员，以便更方便地了解公交车辆的位置和到达时间。
2. 智能调度和优化根据实时交通状况和乘客需求，智能调度公交车辆，优化路线和发车间隔，以减少拥堵和延误问题，提高公交系统的运行效率。
3. 乘客信息服务提供乘客实时查询公交车到达时间、站点信息等服务，方便乘客规划出行路线和等待公交车的时间。
4. 安全监控和报警系统通过安装摄像头和其他传感器设备，实时监控公交车辆和车内情况，发现异常时及时报警并采取相应措施。
5. 数据分析和决策支持对采集到的公交数据进行分析和挖掘，提供给相关部门和决策者使用，为交通规划和决策提供科学依据。
6. 乘客满意度调查使用智能终端设备开展乘客满意度调查，收集乘客对公交系统的评价和建议，为公交系统的优化提供参考。
四、实施步骤1. 完成公交车辆的GPS及相关传感器设备安装和调试工作。
2. 构建公交智慧系统平台，包括数据中心、应用服务器、用户终端等组成。
3. 开展系统的前期试运行和测试，验证系统的稳定性和可行性。
4. 逐步推广和应用系统，先在部分公交线路上进行试点，然后逐步扩大到整个公交系统。
城市公交车辆 GPS定位调度管理系统方案
城市公交车辆GPS定位调度管理系统方案随着我国国民经济的飞速发展，城市建设日新月异，城市交通问题日益严重，已成为严重影响许多大中城市发展的重点问题之一。
许多大中城市政府部门每年都要投入大量的人力、物力，用以改善和解决城市交通拥挤的问题。
国家已将智能交通建设列入“十五”科技规划予以重点支持。
许多大中城市都在陆续申请建立城市智能交通示范基地。
据了解，国家已批准，2个城市首批建立此种示范基地。
由于城市公共交通与小汽车相比，具有客运量大、相对投资少、占有资源少、效率高、污染相对较少、人均占用道路少等优点。
据有关专家测算：“城市中公共交通的载客量为小汽车的30倍，承载着城市80％以上的客运量”。
“以常规公交运输占用道路面积为1计算，则运输同样多的乘客，自行车占用的道路面积为5，小汽车为15”；“按单位载客量计，它的公里耗油量、尾汽排放量等指标与小汽车相比。
均优于小汽车10倍左右”。
因此，近年来，各地政府领导及交通管理部门都逐渐形成这样一些共识：“发展公共交通是改善城市交通的战略选择”“解决城市交通问题必须体现优先发展城市公交的原则”。
显然，大力发展公共交通，实现数字化、智能化城市公文管理，努力提高公共交通运营管理效率和社会服务水平，现已成为摆在各城市主管领导及交通管理部门面前的重要课题，它是适合中国国情的现代化大中城市发展的必然要求。
应该建立什么样的公交智能化调度管理系统呢?公交智能管理系统的基本要求及关键技术问题分析1、对系统的基本要求·乘客对城市公交系统的基本要求：安全、舒适、方便、迅速、准点，及时了解所乘车辆何时到站。
·管理部门对公交管理的基本要求：自动、准确、方便。
·实现城市公共交通数字化、现代化管理的核心问题是对运动中的不断变化的公交车辆运行情况的实时掌握和调度能力。
·建立一体化、数字化的先进管理系统将大大有利于管理效率的提高，更好的发挥人和设备的潜力。
·建立有效的、准确的与广告牌相结合的电子站牌系统，将大大有利于乘客及时了解本线路车辆离到站的情况，缩短乘客与公交系统的“距离”。
基于UML的城市公交查询信息系统设计
一 ／ 人
一
图 １ 用 例 模 型 图
２ 细化 。软件构架 ： ） 生命期构架 。 ３ 构造 。测试软件 ： ） 初始运作功能 。
４ 交付。将 软件部署到用户环境 ： 品发布 。 ） 产 在 １ ，） ）２ 阶段运用 Ｕｓ ｓ 图可 以捕捉需求 ， ｅＣ ｅ ａ 分析需求 ； 运用 Ｃａｓ Ｐ ｃａ ｅ ｉ ｒ 可 以捕 捉系统 的静态结构 ； ｌ ＆ ａｋｇ ａ ａ ｓ Ｄ ｇ ｍｓ 运用 Ｉｔｒ ｎｅ— ａｔ ｎＤ ａｒ 可以捕 捉系统行 为； ｃｏ ｇａ ｉ ｉ ｍｓ 运用 Ａ ｔ ｉ ａ ａ 可以获 ｃ ｖ ｙＤ ｇ ｍｓ ｉｔ ｉ ｒ 取系统流程 ； 运用 Ｓａ ｒｎｉ ｎＤａｒｍ 可以捕捉系统状态。在 ｔ ｅＴａｓ ｏ ｉ ａ ｔ ｉ ｔ ｇ
Ｔｒｎｉｏ 框 图 、 ｔ ｉ 框 图 。 ａｓ ｉ ｔｎ Ａｃｉｔ ｖｙ
１２ Ｒ ｓ 模 工 具 ． ｏｅ建
Ｒ ｔ ｎｌ ｏｅ建模工 具是美 国 Ｒ ｔ ｎｌ 司的可视 化 ＵＭＬ ａｉ ａ Ｒ ｓ ｏ ａｉ ａ公 ｏ 建模工具 ， ＵＭＬ市场上领先 的重量级产品。 是
３ Ｕｓ Ｃ ｓ ） ｅ ａｅ图。用例 是从 用户 的角 度 出发描述 如何 使用 系 统 ， １即为城市公交管理信息系统的用例图。 图
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第３ ４卷 第 ２ ９期
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系 统 的关 键 。在 很 大 程 度 上 ， 统 质 量 、 费 以 及 工 期 都 依 赖 于 系 花 ｌ ， 计的质量。 Ｍ 设 １识 别 Ａｃ ｒ与 系 统 打 交道 的 人 或模 块 ） ） ｔ（ ｏ 。
公交线路管理信息系统数据库设计报告 - 副本 (3)
4、系统可以准确地记录和查询乘车的方案，包括从出发点到目的地所有可以搭乘或者换乘的方案。
5、系统可以对基础数据进行管理和维护，管理人员可以对公交线路和站点进行增加，删除，修改。
三、系统定义
3.1
3.2 用户视图
查询者用户视图：
MicrosoftSQLServer2000是基于Ｗｉｎｄｏｗｓ操作系统下的集成开发环境，该环境集成了各种向导和生成器工具，极大地提高了开发人员的工作效率，使得建立数据库、创建表、设计用户界面、设计数据查询、报表打印等可以方便有序地进行。其操作灵活，转移方便，运行环境简单，对小型网站的处理数据库处理效果还不错。
5.3 关系表
六、数据库物理设计
6.1 索引
表名
主键
外键
公交企业
公交公司名称
无
线路
线路ID
线路名称
站点
站点ID
站点名称
管理员
管理员号
无
在表站点中对主键站点的ID做了索引，作为该表的主索引。每次改变站点的ID，站点名称都要与之相对应。索引使站点中的站点ID—列，按顺序排列，方便查找公交线路的信息，
6.3 安全机制
zuobiaoX float 8 是 横坐标
zuobiaoY float 8 是 纵坐标
2、 门牌信息表
字段名称 数据类型 字段长度 允许空 字段说明
menpaiID int 4 否 门牌号码
jiedaoName varchar 50 否 街道名
jianzhuName varchar 50 是 建筑物名
StartTime char 10 是 首班车时间
城市公交管理信息系统设计
城市公交管理信息系统设计随着我国国民经济的快速发展和城市化进程的加快,如何解决城市公交管理问题已经成为城市可持续发展的一个重要课题.城市公交管理问题是一个系统工程,常用的经验性的方法是不能完全解决问题的,必须运用科学的、系统的方法来解决.近年来,运用数字化技术尤其是GIS技术来解决交通领域的空间数据处理和规划分析等问题已经成为交通管理信息化的一个重要手段.为了便于管理这些公交信息,同时也为了方便公交乘客的出行,本文开发了城市公交管理信息系统.该系统不但可以方便地查询到城市的公交站点、道路和公交线路,其中最重要的一个功能是在乘客给出起点和终点后,自动计算出最优的乘车路线,设计出合理而有效的算法,而且可以在一定程度上,使公交客流分配更加合理.一：功能需求分析1对于市内对公交线路不太熟悉的居民以及外地旅客来说,他们在以公交方式出行时,在选择公交线路和乘行方案方面存在着很大的盲目性,而该系统除了可以为出行者提供公交线网基础信息、线路运行信息外,还可以将几种经过计算机分析的最佳出行线路及换乘方案推荐给出行者,通过对乘客选择线路进行合理引导,减少乘客的出行延误,从而提高整个公交线网的运行效率.2对于城市公交管理部门来说,应当是在快捷、方便、舒适、经济地实现人的移动的经营活动中,使公共交通管理达到经济效益、社会效益和环境效益的统一,适应市场经济体制的建立,适应改革与发展.利用该系统GIS的专题地图可以显示出一个城市或一个地区的交通事故分布、交通违章分布、道路的现状和道路规划等专题情况,为交通管理部门提供一个直观的决策分析工具.在交通运营管理中,利用GIS技术的网络分析,缓冲分析等功能可以很直观地反映一个城市的公交网络覆盖状态,分析公交线路设置是否合理,评价公交站点选址是否科学等.3经济效益的好坏是评价一个企业成败的关键.当然,对于城市公交企业来讲也不例外,众所周知,城市公交企业的经营和发展受多种环境因素和内部条件制约,如政府政策、城市人口数量、居民消费需求、城市交通结构等,以及企业资产状况、产权体制、经营管理者水平、技术创新能力等.而经营管理是众多因素中最重要的一个.该系统可以帮助企业的管理部门确定乘客的地理分布以及确定公交线路和站点附近的人口,出行流量,线路上公交车辆的满载率,道路交通状况等因素,从而方便了企业对公交线路的规划以及线路上公交车辆的投放量的部署.二：系统结构设计城市公交管理信息系统总体结构城市公交管理信息系统旨在通过GIS技术在城市公交交通管理信息中的应用,提高城市公共交通综合管理水平,为政府科学决策提供依据.系统功能结构如下图所示.1 路径查询: 为乘客的公交出行提供准确、及时、优化的公交信息服务.2 出行预测: 公交出行需求预测可用于从宏观上指导城市公交发展,尽可能使城市公交规模与城市规模相匹配.3 路网显示: 可以直观显示城市公共交通发展规模、场站布置和线路布设.4 公交覆盖:公交服务的覆盖性及方便舒适性是出行者选择公共交通方式的主要因素.5交通服务:主要内容包括居民出行指南和交通项目上报审批服务. 6地图管理:主要内容包括地理信息系统中常用的操作与分析工具等功能,如地图放大、缩小、图层控制、地图打印以及对道路、物点、区域等地图信息进行编辑和修改等.城市公交管理信息系统在几个主要模块中的详细设计2.2.1 路径查询系统路径查询系统开发的目的是为乘客的公交出行提供准确、及时、优化的公交信息服务.系统向乘客提供公交信息的动态走向,生成出行辅助计划,对乘客的出行进行主动而合理的引导,最大程度上方便乘客,从而将无序的交通出行变得有序,优化客流分布,提高公交线网的运行效率,同时将该系统投入实际应用也是提高城市形象的一项重要举措.A ．该系统的具体开发思路如下:① 公交乘客对现有的公交站点、公交线路、运营计划进行查询. ② 公交乘客输入任意出行起点、终点,系统在相应的约束条件下,查找搜索出最优公交出行路径集和换乘方案,最后以图表的形式反馈给乘客.③ 公交部门管理人员可根据站点、线路的变更,运营调度计划的调整,及时更新系统的公交线网,对与公交有关的其它基础数据进行方便的管理和维护.B ．系统具体介绍① 路径查询系统的开发过程见下图：② 路径查询系统的功能路径查询系统主要服务于公交出行者.对于市内对公交线路不太熟悉的居民以及外地旅客来说,他们在以公交方式出行时,在选择公交线路和乘行方案方面存在着很大的盲目性,而该问路系统除了可以为出行者提供公交线网基础信息、线路运行信息外,还可以将几种经过计算机分析的最佳出行线路及换乘方案推荐给出行者,通过对乘客选择线路进行合理引导,苏州市道路网图基础图形数据减少乘客的出行延误,从而提高整个公交线网的运行效率.C．该查询系统的整个分析决策过程如下:1用户通过在苏州市区图上点击的方式或通过对话框选择的方式,向系统输入出行的起点和终点.2系统收到输入信息后,分别在系统的地图和数据库中寻找与出行起点和终点相应的地理编码和属性数据,并将其输入至分析模块中.3根据地理编码和属性数据,在公交线网中,分别在以起点和终点为中心的一定半径范围内,寻找公交站点,并通过对比分析,确定有效站点.4根据最短路数学模型在公交线网上搜寻最优出行方案,并将该结果输出,显示公交线路走向、所经站点及运营信息.5系统分析过程如下图：D．此路径查询系统采用的算法最短路数学模型是该问路系统的核心,目前,较多采用的Digkstra算法重复计算多,速度慢,不适合公交网络的特点.通过反复的分析研究,我们采用链表技术对D算法进行了修正,使之适合我国的公交网络特点,创建了一种新的D算法修正模型,它对于今后其它公交网络的分析研究也具有一定的借鉴作用.具体算法流程图如下：2.2.2 出行数据预测公交系统的好坏直接影响着整个城市交通运输系统的交通状况.而公交需求预测是进行城市公交规划、建设、管理与控制的基础,是确定城市公共交通发展规模、布置场站和布设线路的依据,可用于从宏观上指导城市公交发展,尽可能使城市公交规模与城市规模相匹配.本系统是根据土地利用、人口密度和公交站点覆盖率确定各小区的公交分担率,再进行公交出行分布预测.将物理学中的熵概念引入交通状态分析中,进行公共交通出行分布预测.首先根据城市发展水平,土地利用、人口密度和公交站点覆盖率确定各交通区的公交分担率,即可得到交通区的公交出行总量.假设区i的交通发生概率为fi,区j的交通吸引概率为gj,区i的交通选择目的区j的选择概率为hij,上述数值可分别由下式求出.fi=Xi/X,∑j fi=1gj=Yj/X,∑j gj=1 1hij=Xij/Xi,∑j hij=1式中:Xi为区i的公交出行发生量;Yj为区j的公交出行吸引量;Xij 为交通区i和j之间的公交出行量;X为全域的公交出行产生量.使用上述概率及发生,吸引端的出行守恒条件可由式2式3表示:∑j hij=1 2∑i fihij=gj 3以上两式相当于∑jXij=Xi和∑iXij=Yj.假设交通区i、j之间的公交出行量的先验概率qij由式 4重力模型给定,其中,∑qij=1.tij表示行驶时间,α和γ为回归系数,可通过实测数据确定.qij=αfigjt-γij 4不考虑先验概率,将总量为X的公交出行量任意分布到各小区之间产生的组合数E可由式5表示:E=X/∏i∏jXij 5具体算法流程如下图：基于最大熵原理的公交分布模型计算流程利用该系统的GIS专题制图功能可以直观地反映出不同交通小区居民出行量的大小.在系统开发中,居民出行量分布预测专题图如下图所示选用了等级符号专题图类型,通过符号大小来表示不同的出行量大小,专题变量为交通小区居民出行发生量大小.2.2.3 公交路网的显示随着公交站点与公交路线的增加,不断增加数据库维护人员的难度,直接导致了算法计算复杂性的增加.本文首先充分利用GIS所具有的地理分析特性,设计了一种简单便于维护的数据结构.公交路网G = NROUTE,ROAD,N是公交站点的集合,ROUTE是公交路线的集合,ROAD是城市道路集合此集合的数据来自于街道的中心线,并带有相应的属性信息如是否单行等,其主要是用于步行分析,根据公交站点在道路中的位置,确定乘客的步行路线.同时,合理地考虑了乘客的出行心理 ,考虑到一些可能出现的特殊情况,设计了一种更加人性化的而且面向乘客的最优公交路线的判断标准.具体的公交路网的拓扑关系见下图,图中包括详细的公交站点、公交线路以及道路的数据表表1~3.表2中的站点编码n即是表1中的站点编码,其顺序是按照该条线路的公交站点的前后顺序排列的,表2中的“是否单行”表示的是:当一条公交线路的来、回所经过的公交站点不同时,则认为其是两条线路.2.2.4 公交交通服务覆盖公共交通这种在时间和空间覆盖上的局限性决定了公交服务的覆盖性对人们选择公交出行方式具有重要影响：只有存在公共交通服务,人们才会把公共交通作为出行方式的选择之一.公交服务的覆盖性主要体现在空间、时间、运力和信息4个方面：公交服务的空间覆盖性一般指的是出行起点和终点的步行范围内通常取5 m ni步行距离,即约400 m半径范围内是否设有公交车站,并考虑线路间的换乘,公交线路是否四通八达.在公交线网密度较低的区域还应考虑在公交车站的附近设置机动车和非机动车的停车区域以扩大公交车站的服务半径,提高公交服务的空间覆盖率,使更多的人能够选择公共交通方式.公交服务的时间覆盖性指的是公交车的发车频率和公交线路营运时间的长短,它对出行者决定是否使用公交也有着重要的影响.公交车的发车频率越高,乘客在车站的等候时间就越短,而且选择出行时间的灵活性也越强.公交线路营运时间过短,大量发生在营运时间以外的出行只能采用公交以外的交通方式.公交运力的不足也会影响公交服务的覆盖性.如果在车站候车的出行者无法登上一辆已载满乘客的公交车时,公交服务运力覆盖率在此时此地就出现了空白.在公交信息方面,乘客需要了解下辆车到站时间、票价,是否换乘等信息,这些信息对外地人和不经常使用公交服务的人们尤为重要,如果无法获得这方面的信息,他们就不太可能选择公共交通方式.可见公交服务在上述4个方面的覆盖性缺一不可,只有在空间、时间、运力和信息同时覆盖的条件下,公共交通才能成为出行方式的选择之一.当公共交通成为出行方式的选择之一后,出行者还要考虑公交服务的方便舒适性,它主要包括车辆的乘载率、班次的可靠性、行车速度、乘车安全性、车辆整洁舒适性等方面,是出行者在多种交通方式中最终选择公交方式的主要因素.总之,只有在公交服务的覆盖性及方便舒适性达到一定程度的情况下出行者才会选择公共交通方式.否则将选择其他的出行方式,如步行、自行车、私家车等.公交覆盖率计算与研究公交覆盖率的数学计算方法可描述为:选定某个交通小区,然后用该交通小区内所有公交站点覆盖面积之和或者小区内公交车所经过的道路面积之和除以该小区覆盖面积,所得的商值就是公交覆盖率值.以上方法涉及到图形学中的多边形求和及多边形的面积计算等问题,在实际操作时精确求解不规则多边形面积比较麻烦,可以想象在一个较大规模的城市公交网络中,如果这些计算都采用人工进行,将花费很大的人力和物力,而且计算中很容易出错,精确度也不高.采用GIS软件的图形化工具就可以有效的解决上述问题,在系统开发中,我们采用了MapInfo平台的MapX控件技术来完成多边形面积计算及求和的工作.实践表明:MapX的图形化工具拥有强大的图形实体分析和计算功能,启用MapX的Selections对象和选择工具以及被选对象的Area等方法可以有效地实现多边形的求和与求交计算.下图显示了系统计算某个交通小区的公交覆盖率值的操作.三：系统的界面设计系统提供可视化友好界面,通过电子地图导引,使用户能快捷的进人所需要的面层和区域,完成各项查询和规划工作.界面图如下：四：结语笔者通过对GIS地理信息系统的学习并通过查询相关的文献资料,设计开发了城市公交管理消息系统.此系统对于城市居民,公交管理部门以及公交企业都有不同的用途.居民可以利用该系统查询公交线网基础信息、线路运行信息外,以及最佳出行线路及换乘方案等；在交通运营管理中,利用GIS技术的网络分析,缓冲分析等功能可以很直观地反映一个城市的公交网络覆盖状态,分析公交线路设置是否合理,评价公交站点选址是否科学等.而且该系统可以帮助企业的管理部门确定乘客的地理分布以及确定公交线路和站点附近的人口,出行流量,线路上公交车辆的满载率,道路交通状况等因素,从而方便了企业对公交线路的规划以及线路上公交车辆的投放量的确定.该系统操作简便,实用性较好,兼容性强.基本上能够实现城市公交管理的功能要求.同时也能兼顾市民及企业的使用要求,方便管理者对数据的更新和维护.。
城市智慧交通(公交)系统建设方案
城市智慧交通（公交）系统建设方案第1章概述1.1 方案背景1.1.1 物联网产业分析物联网（无线传感网）是集计算机、通信、网络、智能机算、传感器、嵌入式系统、微电子等多个领域综合交叉的新兴学科，它将大量多种类传感器组成自治的网络，实现对物理世界的动态协同感知，它将成为继计算机及通讯网络之后推动信息产业的第三次浪潮。
据国家重大专项专家组对传感器网络的行业应用市场调查，其国内行业市场在数千亿的规模，潜在市场巨大，更具有极大的产业集群带动效应。
2009年8月7日，国务院总理温家宝在江苏考察中科院无锡高新微纳传感网工程研发中心并作重要指示：“要把传感系统和3G中的TD技术结合起来，在国家重大科技专项中，加快推进传感网发展，尽快建立中国的传感信息中心，或者叫“感知中国中心”。
2009年11月，温家宝总理在《让科技引领中国可持续发展》中将物联网列为我国五大新兴战略性产业之一，并指示，“我相信一定能够创造出'感知中国’，在传感世界中拥有中国人自己的一席之地。
我们要着力突破传感网、物联网的关键技术，及早部署后IP时代相关技术研发，使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的'发动机’”。
全国各地纷纷行动都在积极推进物联网的发展。
2010年3月，国务院总理温家宝在十一届全国人大三次会议上作政府工作报告时指出，今年要大力培育战略性新兴产业，加快物联网的研发应用。
此次政府工作报告对物联网的重视，被认为将对产业发展带来积极影响，物联网的研发应用有望踏上快车道。
1.1.2 智慧交通行业分析一、智慧交通系统产业发展阶段分析目前，物联网民用上除RFID等少数领域，鲜有大规模成熟应用。
基于物联网技术的智能交通系统运营更是行业空白。
智能交通系统产业目前处于产业发展的初级阶段，根本特征是技术手段落后、部署规划匮乏、商业模式缺位。
技术手段落后——目前的智能交通系统中，数据信息的采集手段单一，无法综合分析多种信息感知节点的数据来源，获得准确的信息决策结果。
公共交通管理信息系统的设计与实现
公共交通管理信息系统的设计与实现随着城市化进程的加速，交通拥堵问题越来越严重，公共交通的重要性逐渐凸显。
为了提高公共交通的管理效率和乘客出行体验，很多城市引入了公共交通管理信息系统。
本文将介绍这一系统的设计与实现。
一、需求分析公共交通管理信息系统的设计，首先要进行需求分析，明确系统所需要解决的具体问题。
通常，公共交通信息管理系统的主要需求如下：1. 实时监测和管理车辆，包括车辆的位置、状态、运行速度和运行轨迹等信息，以保障公共交通的正常运营和安全。
2. 提供实时乘客信息，包括乘客的上下车记录、站点积压情况、延误情况等信息，以帮助公交公司制定优化的运行计划和车辆调度方案。
3. 提供实时路况信息，包括道路拥堵情况、交通事故等信息，以帮助公交公司避免运营风险和制定更加精准的运营计划。
4. 提供便捷、智能的乘客服务，包括实时车辆位置查询、车辆到站预警、票价查询和购票等服务，以提高乘客出行体验和满意度。
5. 提供有效的数据分析和商业模式创新服务，包括乘客出行渠道分析、乘客行为跟踪分析、乘客需求预测等服务，以帮助公交公司优化资源配置和提高经济效益。
二、系统架构设计在进行具体的系统设计之前，需要确定公共交通管理信息系统的总体架构。
它通常包括以下几个核心组成部分：1. 车载终端设备，用于采集车辆位置、状态和乘客数量等信息，并通过无线网络上传至调度中心。
2. 调度中心，用于实时监测和管理车辆，包括车辆的运行状态、路线计划、调度指令等。
3. 乘客终端设备，包括智能手机APP、公交岛屿在线等终端设备，用于提供实时车辆查询、票价查询和购票等乘客服务。
4. 数据处理中心，用于处理、存储和分析采集到的大量实时数据，并提供数据分析和商业模式创新服务。
在系统架构设计阶段，需要根据具体需求进行灵活的组合、扩展和改进，以确保公共交通管理信息系统具有高效、灵活、智能和可扩展等特点。
三、技术实现在公共交通管理信息系统的技术实现方面，需要考虑以下几个关键技术：1. 定位技术：公共交通车辆的定位是信息系统的核心功能之一，需要采用可靠、高精度、低成本的定位技术，如GPS、北斗等技术。
公交查询管理系统设计
公交查询管理系统设计第一章引言§1.1 课程背景城市公交是专门服务于市民出行的客运企业。
它是城市社会和经济活动的重要组成部分。
伴随着国民经济和城市建设的快速发展，城市经济的繁荣，人口的增加，城市必须解决好人们出行的需求。
城市公交直接关系着城市的经济发展和居民生活，对城市经济具有全局性、先导性的影响，城市公交以其方便、快捷、容量大而成为城市交通的主体。
但是随着公交系统的庞大，人们很难得到准确的公交信息，这样给一些人的出行就带来了不便。
因此，急需一个方便、快捷的公交信息查询方式，本系统通过浏览器查询，实现中心控制、自动更新、更多的查询方式等等更多更强大的功能。
随着城市经济的发展、规模的扩大以及人口的增长，城市交通问题日益突出。
降低出行时间将使所有的公交利用者产生效益，快速的交通、更好的信息及更好的市场可以提高公交的形象，能够增加公交乘坐者。
城市公共交通运输以其覆盖面广、经济、快捷的特点，成为绝大多数出行者的首选方式，也是各地城市政府大力发展的一种交通方式。
本地市民特别是外来旅游、出差、就医等急需了解本地道路情况的人可以利用本系统方便快捷的查询出所有符合他们要求的公交路线，对他们的出行和生活提供帮助。
我国城市公交乘客信息系统的发展处于一个落后的水平,广大乘客可以获得信息的方式很少，公交信息的完整性和准确性得不到保证,而且还没有专门的机构负责信息的发布和管理。
出于这个目的，在老师的指导下，我设计了这个城市公交线路查询系统。
在对公交乘客出行心理特征进行分析的基础上，考虑乘客选择公交线路决策的因素，进行程序关键部分的框架设计。
现阶段，人们的出入方式主要还是来源于城市公交，特别是对于那些到外地出差、打工，进行商业有关或其他事情需要在外地进行短暂停留的人而言，公交对他们是必不可少的，但是对于那个不属于自己所熟悉的城市，坐公交也是一个很大的难题。
因此，开发一个公交查询系统就显得非常的重要。
本系统的核心是对选择好的车次进行路线的查询，或者输入所要查询的车站名，点击“查询”按钮，查询所有含有该站的车次及相应的停靠站。
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城市公交管理信息系统设计Document number：BGCG-0857-BTDO-0089-2022城市公交管理信息系统设计随着我国国民经济的快速发展和城市化进程的加快,如何解决城市公交管理问题已经成为城市可持续发展的一个重要课题。
城市公交管理问题是一个系统工程,常用的经验性的方法是不能完全解决问题的,必须运用科学的、系统的方法来解决。
近年来,运用数字化技术尤其是GIS技术来解决交通领域的空间数据处理和规划分析等问题已经成为交通管理信息化的一个重要手段。
为了便于管理这些公交信息,同时也为了方便公交乘客的出行,本文开发了城市公交管理信息系统。
该系统不但可以方便地查询到城市的公交站点、道路和公交线路,其中最重要的一个功能是在乘客给出起点和终点后,自动计算出最优的乘车路线,设计出合理而有效的算法,而且可以在一定程度上,使公交客流分配更加合理。
一：功能需求分析（1）对于市内对公交线路不太熟悉的居民以及外地旅客来说,他们在以公交方式出行时,在选择公交线路和乘行方案方面存在着很大的盲目性,而该系统除了可以为出行者提供公交线网基础信息、线路运行信息外,还可以将几种经过计算机分析的最佳出行线路及换乘方案推荐给出行者,通过对乘客选择线路进行合理引导,减少乘客的出行延误,从而提高整个公交线网的运行效率。
（2）对于城市公交管理部门来说，应当是在快捷、方便、舒适、经济地实现人的移动的经营活动中,使公共交通管理达到经济效益、社会效益和环境效益的统一,适应市场经济体制的建立,适应改革与发展。
利用该系统GIS的专题地图可以显示出一个城市或一个地区的交通事故分布、交通违章分布、道路的现状和道路规划等专题情况,为交通管理部门提供一个直观的决策分析工具。
在交通运营管理中,利用GIS技术的网络分析,缓冲分析等功能可以很直观地反映一个城市的公交网络覆盖状态,分析公交线路设置是否合理,评价公交站点选址是否科学等。
（3）经济效益的好坏是评价一个企业成败的关键。
当然，对于城市公交企业来讲也不例外，众所周知,城市公交企业的经营和发展受多种环境因素和内部条件制约,如政府政策、城市人口数量、居民消费需求、城市交通结构等,以及企业资产状况、产权体制、经营管理者水平、技术创新能力等。
而经营管理是众多因素中最重要的一个。
该系统可以帮助企业的管理部门确定乘客的地理分布以及确定公交线路和站点附近的人口,出行流量,线路上公交车辆的满载率，道路交通状况等因素,从而方便了企业对公交线路的规划以及线路上公交车辆的投放量的部署。
二：系统结构设计城市公交管理信息系统总体结构城市公交管理信息系统旨在通过GIS技术在城市公交交通管理信息中的应用,提高城市公共交通综合管理水平,为政府科学决策提供依据。
系统功能结构如下图所示。
(1) 路径查询: 为乘客的公交出行提供准确、及时、优化的公交信息服务。
(2) 出行预测: 公交出行需求预测可用于从宏观上指导城市公交发展,尽可能使城市公交规模与城市规模相匹配。
(3) 路网显示: 可以直观显示城市公共交通发展规模、场站布置和线路布设。
(4) 公交覆盖:公交服务的覆盖性及方便舒适性是出行者选择公共交通方式的主要因素。
(5)交通服务:主要内容包括居民出行指南和交通项目上报审批服务。
(6)地图管理:主要内容包括地理信息系统中常用的操作与分析工具等功能,如地图放大、缩小、图层控制、地图打印以及对道路、物点、区域等地图信息进行编辑和修改等。
城市公交管理信息系统在几个主要模块中的详细设计2.2.1 路径查询系统路径查询系统开发的目的是为乘客的公交出行提供准确、及时、优化的公交信息服务。
系统向乘客提供公交信息的动态走向,生成出行辅助计划,对乘客的出行进行主动而合理的引导,最大程度上方便乘客,从而将无序的交通出行变得有序,优化客流分布,提高公交线网的运行效率,同时将该系统投入实际应用也是提高城市形象的一项重要举措。
A ．该系统的具体开发思路如下:① 公交乘客对现有的公交站点、公交线路、运营计划进行查询。
② 公交乘客输入任意出行起点、终点,系统在相应的约束条件下,查找搜索出最优公交出行路径集和换乘方案,最后以图表的形式反馈给乘客。
③ 公交部门管理人员可根据站点、线路的变更,运营调度计划的调整,及时更新系统的公交线网,对与公交有关的其它基础数据进行方便的管理和维护。
B ．系统具体介绍① 路径查询系统的开发过程见下图：② 路径查询系统的功能路径查询系统主要服务于公交出行者。
对于市内对公交线路不太熟悉的居民以及外地旅客来说,他们在以公交方式出行时,在选择公交线路和乘行方案方面存在着很大的盲目性,而该问路系统除了可以为出行者提（苏州市道路网图）基础图形数据供公交线网基础信息、线路运行信息外,还可以将几种经过计算机分析的最佳出行线路及换乘方案推荐给出行者,通过对乘客选择线路进行合理引导,减少乘客的出行延误,从而提高整个公交线网的运行效率。
C．该查询系统的整个分析决策过程如下:（1）用户通过在苏州市区图上点击的方式或通过对话框选择的方式,向系统输入出行的起点和终点。
（2）系统收到输入信息后,分别在系统的地图和数据库中寻找与出行起点和终点相应的地理编码和属性数据,并将其输入至分析模块中。
（3）根据地理编码和属性数据,在公交线网中,分别在以起点和终点为中心的一定半径范围内,寻找公交站点,并通过对比分析,确定有效站点。
（4）根据最短路数学模型在公交线网上搜寻最优出行方案,并将该结果输出,显示公交线路走向、所经站点及运营信息。
（5）系统分析过程如下图：D．此路径查询系统采用的算法最短路数学模型是该问路系统的核心,目前,较多采用的Digkstra算法重复计算多,速度慢,不适合公交网络的特点。
通过反复的分析研究,我们采用链表技术对D算法进行了修正,使之适合我国的公交网络特点,创建了一种新的D算法修正模型,它对于今后其它公交网络的分析研究也具有一定的借鉴作用。
具体算法流程图如下：2.2.2 出行数据预测公交系统的好坏直接影响着整个城市交通运输系统的交通状况。
而公交需求预测是进行城市公交规划、建设、管理与控制的基础,是确定城市公共交通发展规模、布置场站和布设线路的依据,可用于从宏观上指导城市公交发展,尽可能使城市公交规模与城市规模相匹配。
本系统是根据土地利用、人口密度和公交站点覆盖率确定各小区的公交分担率,再进行公交出行分布预测。
将物理学中的熵概念引入交通状态分析中,进行公共交通出行分布预测。
首先根据城市发展水平,土地利用、人口密度和公交站点覆盖率确定各交通区的公交分担率,即可得到交通区的公交出行总量。
假设区i的交通发生概率为fi,区j的交通吸引概率为gj,区i的交通选择目的区j的选择概率为hij,上述数值可分别由下式求出。
fi=Xi/X,(∑j fi=1)gj=Yj/X,(∑j gj=1) （1）hij=Xij/Xi,(∑j hij=1)式中:Xi为区i的公交出行发生量;Yj为区j的公交出行吸引量;Xij 为交通区i和j之间的公交出行量;X为全域的公交出行产生量。
使用上述概率及发生，吸引端的出行守恒条件可由式(2)式(3)表示:∑j hij=1 (2)∑i fihij=gj (3)以上两式相当于∑jXij=Xi和∑iXij=Yj。
假设交通区i、j之间的公交出行量的先验概率qij由式 (4)重力模型给定,其中,∑qij=1。
tij表示行驶时间,α和γ为回归系数,可通过实测数据确定。
qij=αfigjt-γij (4)不考虑先验概率,将总量为X的公交出行量任意分布到各小区之间产生的组合数E可由式(5)表示:E=X!/∏i∏jXij! (5)具体算法流程如下图：基于最大熵原理的公交分布模型计算流程利用该系统的GIS专题制图功能可以直观地反映出不同交通小区居民出行量的大小。
在系统开发中,居民出行量分布预测专题图（如下图所示）选用了等级符号专题图类型,通过符号大小来表示不同的出行量大小,专题变量为交通小区居民出行发生量大小。
2.2.3 公交路网的显示随着公交站点与公交路线的增加,不断增加数据库维护人员的难度,直接导致了算法计算复杂性的增加。
本文首先充分利用GIS所具有的地理分析特性,设计了一种简单便于维护的数据结构。
公交路网G = (NROUTE,ROAD),N是公交站点的集合,ROUTE是公交路线的集合,ROAD是城市道路集合(此集合的数据来自于街道的中心线,并带有相应的属性信息如是否单行等,其主要是用于步行分析,根据公交站点在道路中的位置,确定乘客的步行路线)。
同时,合理地考虑了乘客的出行心理 ,考虑到一些可能出现的特殊情况,设计了一种更加人性化的而且面向乘客的最优公交路线的判断标准。
具体的公交路网的拓扑关系见下图，图中包括详细的公交站点、公交线路以及道路的数据表(表1~3)。
表2中的站点编码n即是表1中的站点编码,其顺序是按照该条线路的公交站点的前后顺序排列的,表2中的“是否单行”表示的是:当一条公交线路的来、回所经过的公交站点不同时,则认为其是两条线路。
2.2.4 公交交通服务覆盖公共交通这种在时间和空间覆盖上的局限性决定了公交服务的覆盖性对人们选择公交出行方式具有重要影响：只有存在公共交通服务，人们才会把公共交通作为出行方式的选择之一。
公交服务的覆盖性主要体现在空间、时间、运力和信息4个方面：公交服务的空间覆盖性一般指的是出行起点和终点的步行范围内（通常取5 m ni步行距离，即约400 m半径范围内）是否设有公交车站，并考虑线路间的换乘，公交线路是否四通八达。
在公交线网密度较低的区域还应考虑在公交车站的附近设置机动车和非机动车的停车区域以扩大公交车站的服务半径，提高公交服务的空间覆盖率，使更多的人能够选择公共交通方式。
公交服务的时间覆盖性指的是公交车的发车频率和公交线路营运时间的长短，它对出行者决定是否使用公交也有着重要的影响。
公交车的发车频率越高，乘客在车站的等候时间就越短，而且选择出行时间的灵活性也越强。
公交线路营运时间过短，大量发生在营运时间以外的出行只能采用公交以外的交通方式。
公交运力的不足也会影响公交服务的覆盖性。
如果在车站候车的出行者无法登上一辆已载满乘客的公交车时，公交服务运力覆盖率在此时此地就出现了空白。
在公交信息方面，乘客需要了解下辆车到站时间、票价，是否换乘等信息，这些信息对外地人和不经常使用公交服务的人们尤为重要，如果无法获得这方面的信息，他们就不太可能选择公共交通方式。
可见公交服务在上述4个方面的覆盖性缺一不可，只有在空间、时间、运力和信息同时覆盖的条件下，公共交通才能成为出行方式的选择之一。
当公共交通成为出行方式的选择之一后，出行者还要考虑公交服务的方便舒适性，它主要包括车辆的乘载率、班次的可靠性、行车速度、乘车安全性、车辆整洁舒适性等方面，是出行者在多种交通方式中最终选择公交方式的主要因素。