長(zhǎng)株潭公交一體化查詢系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

劉元君

摘要：該主要介紹基于Web的公交一體化查詢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則、數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn) ，論述了系統(tǒng)設(shè)計(jì)、應(yīng)用技術(shù)、程序設(shè)計(jì)等 ，闡述了用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)快速建立基于Web的信息系統(tǒng)或原型 ，具有一定的通用性和實(shí)用性，促進(jìn)了公交查詢信息的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)庫(kù)；Web；系統(tǒng)設(shè)計(jì)；IDC

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2015）35-0043-03

1研究背景

近年來(lái)隨著長(zhǎng)株潭經(jīng)濟(jì)不斷地發(fā)展，人口不斷的增多越來(lái)越多的人們開(kāi)始選擇公交出行，長(zhǎng)株潭互通的公交系統(tǒng)也給人們的出行帶來(lái)了方便，但是隨著公交的不斷增加人們對(duì)公交的運(yùn)行狀況的查詢顯得越來(lái)越困難，迫切的需要建立一套完整的公交線路查詢系統(tǒng)來(lái)方便人們的公交信息查詢，以方便人們出行。

2 系統(tǒng)主要功能

1）有關(guān)電子地圖的繪制與操作功能

長(zhǎng)株潭公交一體化查詢系統(tǒng)中對(duì)電子地圖的繪制可基于Arc GIS9.1所提供的Arc Map功能實(shí)現(xiàn)。在Arc Map中，能夠支持對(duì)地圖繪制、顯示、編輯和輸出功能，為系統(tǒng)用戶提供集成環(huán)境，同時(shí)也可支持具有動(dòng)態(tài)性、復(fù)雜性特點(diǎn)的功能，可實(shí)現(xiàn)多方式且智能化的地圖標(biāo)注以及強(qiáng)大的地圖組合、頁(yè)面布局功能。同時(shí)，在長(zhǎng)株潭公交一體化查詢系統(tǒng)中還實(shí)現(xiàn)了對(duì)電子地圖的顯示、區(qū)域性放大、縮小以及地圖漫游功能，通過(guò)應(yīng)用Java Bean技術(shù)進(jìn)行封裝，并通過(guò)Java Applet功能實(shí)現(xiàn)顯示。

2）有關(guān)公交線路的查詢功能

在長(zhǎng)株潭公交一體化查詢系統(tǒng)中，針對(duì)公交線路查詢，其是以相關(guān)系統(tǒng)提示的公交線路具體數(shù)據(jù)信息為出發(fā)點(diǎn)，采用公交線路自動(dòng)演示方式，為用戶提供相關(guān)的具體標(biāo)志。相較而言，長(zhǎng)株潭公交一體化查詢系統(tǒng)不僅可達(dá)到文字顯示公交線路目的，還將公交線路在電子地圖上顯示出來(lái)。在電子地圖中，用紅線標(biāo)志公交線路，方便用戶進(jìn)行查詢與瀏覽。本功能的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式是引入矢量數(shù)據(jù)組織方式中的層概念，在數(shù)據(jù)源中查找所需要分享的層，獲得在公交線路所在層中存放的線，即公交線路的空間路線。

用戶選擇的線路是開(kāi)展線路檢索的主要途徑，例如，367路，在用戶提供的“129路”基礎(chǔ)上，查詢相關(guān)信息，得到與之相對(duì)應(yīng)的矢量數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上，用戶選擇所需線路，突出顯示被選對(duì)象，一般突出顯示為字體顏色發(fā)生變化。例如，若1路公交路線被用戶選中，電子地圖在顯示該路線的同時(shí)，將顯示出129路公交車(chē)沿途所經(jīng)過(guò)的站點(diǎn)，且以文本形式顯現(xiàn)。相較于其他顯示方式，該方式利用圖形，具有直觀性特點(diǎn)，更易被用戶接受，為用戶查詢提供便利。

3）有關(guān)乘車(chē)線路方案的查詢功能

長(zhǎng)株潭公交一體化查詢系統(tǒng)的核心功能在于查詢乘車(chē)線路。本功能的實(shí)現(xiàn)主要是指，用戶在輸入起始站點(diǎn)相關(guān)信息的前提下，通過(guò)該系統(tǒng)，采用相關(guān)的計(jì)算方法，開(kāi)展數(shù)據(jù)處理工作，以匹配線路最優(yōu)、交通狀態(tài)最優(yōu)以及價(jià)格最優(yōu)的乘車(chē)線路方案。若用戶不熟悉起始公交站點(diǎn)，長(zhǎng)株潭公交一體化查詢系統(tǒng)中采取如下措施，可方便用戶通過(guò)標(biāo)記關(guān)鍵建筑物的方式查詢方案：將輸入的標(biāo)志建筑視為圓心，20米為圓的半徑，在此基礎(chǔ)上搜索建筑物周?chē)徽?。一般而言，針?duì)半徑，以20米為基準(zhǔn)，采用逐次增加方式，直至搜索到公交站點(diǎn)。若多個(gè)站點(diǎn)出現(xiàn)在搜索范圍內(nèi)，用戶可選擇少乘換的公交線路，若乘換次數(shù)相同則選擇用時(shí)較短的線路。在此情況下，將所選的公交站點(diǎn)的起始點(diǎn)在地圖上顯示，以供用戶進(jìn)行選擇。

3 數(shù)據(jù)庫(kù)查詢?cè)O(shè)計(jì)

ASP支持元數(shù)據(jù)管理，元數(shù)據(jù)可以理解為最初的數(shù)據(jù)類(lèi)型，是一種抽象的數(shù)據(jù)管理方式，并不是單單的指的某一類(lèi)的數(shù)據(jù)指的是數(shù)據(jù)的統(tǒng)稱。

元數(shù)據(jù)的管理是可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速訪問(wèn)以及快速的管理，在數(shù)據(jù)的管理以及數(shù)據(jù)的分配中實(shí)現(xiàn)時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分類(lèi)以及數(shù)據(jù)的全程管理。對(duì)多種數(shù)據(jù)同一接口屬性等進(jìn)行定義，在程序設(shè)計(jì)的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的嵌入以及數(shù)據(jù)的導(dǎo)出和導(dǎo)入等原則可以使用元數(shù)據(jù)管理來(lái)進(jìn)行，大大地提升了數(shù)據(jù)訪問(wèn)的速度以及數(shù)據(jù)管理方式的改變[9]。

1）身份驗(yàn)證：身份信息需要通過(guò)MD5（Message-Digest Algorithm 5）算法加密。有自己完善的加密與解密登錄認(rèn)證機(jī)制，不經(jīng)系統(tǒng)認(rèn)證身份的用戶無(wú)法登錄服務(wù)器。以確保具有足夠的安全性保證系統(tǒng)安全。

2）數(shù)據(jù)加密、防止篡改：為防止數(shù)據(jù)被篡改，保證數(shù)據(jù)的安全性以及數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，本系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)加密的原則對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，系統(tǒng)后臺(tái)只能看到加密后的數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)前臺(tái)不能對(duì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)出操作，只能進(jìn)行查詢操作保證數(shù)據(jù)的安全性和穩(wěn)定性。有足夠的強(qiáng)度保證發(fā)送信息的來(lái)源、內(nèi)容、時(shí)間都可以認(rèn)為是通過(guò)認(rèn)證的用戶發(fā)送的。

3）采用程序頁(yè)面加密函數(shù)算法，把輸出到用戶的每一個(gè)頁(yè)面源碼加密，保證了程序源代碼不會(huì)被竊取，防止了程序的被篡改，保證程序的穩(wěn)定安全性。

4）系統(tǒng)數(shù)據(jù)采用Server中轉(zhuǎn)交換模式、支持LDAP技術(shù)，盡可能達(dá)到數(shù)據(jù)安全可和管理要求。

易用性、實(shí)用性和安全性等方面都是除系統(tǒng)功能需要以外，公交公司的用戶關(guān)系管理信息系統(tǒng)需要滿足的性能需求。需求分析中的系統(tǒng)性能需求是十分重要的一部分，公交公司業(yè)始終在不斷地發(fā)展著，網(wǎng)點(diǎn)分布也隨之增加，這就決定了用戶經(jīng)理的工作不能受到時(shí)間和地點(diǎn)的限制，應(yīng)該具有較大的機(jī)動(dòng)性。而且，此系統(tǒng)的完整性能和安全性能必須達(dá)到很高的標(biāo)準(zhǔn)，才能夠?qū)λ接械挠脩粜畔⑴c保密的公交公司數(shù)據(jù)形成保護(hù)。不僅如此，因?yàn)槭褂迷撓到y(tǒng)的用戶大多都不是計(jì)算機(jī)或者相關(guān)行業(yè)的從業(yè)人員，所以此系統(tǒng)對(duì)界面的要求也要合理，一定能夠提供簡(jiǎn)便?？旖莸南到y(tǒng)操作，這樣使用者才能在分析數(shù)據(jù)和錄入數(shù)據(jù)時(shí)操作順利。

4 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

bus_route，即線路名，指線路經(jīng)過(guò)的站點(diǎn)、費(fèi)用。顯而易見(jiàn)，若直接將bus_route應(yīng)用至數(shù)據(jù)庫(kù)中，以達(dá)到保存公交車(chē)線路信息的目的。此方法在應(yīng)用語(yǔ)句查詢乘車(chē)線路過(guò)程中效果并不顯著。因此，必須在線路信息處理的基礎(chǔ)上，將相關(guān)信息保存至數(shù)據(jù)庫(kù)中。在此，筆者采用站點(diǎn)—線路關(guān)系表stop_route的方式以達(dá)到存儲(chǔ)公交車(chē)線路的目的。例如，若存在R1、R2、R3三條線路，將其進(jìn)行如下表示：

系統(tǒng)的三層模式設(shè)計(jì)方式對(duì)數(shù)據(jù)的處理以及數(shù)據(jù)的響應(yīng)都提供了良好的傳輸渠道，三層架構(gòu)模式其中中間層和數(shù)據(jù)庫(kù)層對(duì)用戶來(lái)說(shuō)都是透明的，用戶可以不去管中間層和數(shù)據(jù)庫(kù)層的工作方式以及數(shù)據(jù)響應(yīng)和數(shù)據(jù)傳輸?shù)臋C(jī)制，只是在數(shù)據(jù)展現(xiàn)層來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的訪問(wèn)以及數(shù)據(jù)結(jié)果的展示，不用去考慮中間層的響應(yīng)機(jī)制以及數(shù)據(jù)庫(kù)層的數(shù)據(jù)處理方式，三層架構(gòu)中各層的功能如下：

1）第一次為用戶交互層，為用戶和系統(tǒng)交互的第一層，通過(guò)用戶界面層用戶可以對(duì)系統(tǒng)提出數(shù)據(jù)請(qǐng)求，完成業(yè)務(wù)功能。用戶界面層的主要功能是進(jìn)行數(shù)據(jù)請(qǐng)求的訪問(wèn)以及對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)層對(duì)數(shù)據(jù)處理響應(yīng)后的數(shù)據(jù)展現(xiàn)也是通過(guò)用戶界面層來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)展現(xiàn)的。

2）應(yīng)用服務(wù)器主要是處理系統(tǒng)的邏輯信息，是本文的最為復(fù)雜的模塊。在本文系統(tǒng)中，所有與系統(tǒng)業(yè)務(wù)有關(guān)的處理工作都是在應(yīng)用服務(wù)器層處理的，包括信息的處理，監(jiān)控視頻信息的處理等業(yè)務(wù)處理。處理用戶請(qǐng)求的數(shù)據(jù)和底層的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的通信，完成用戶請(qǐng)求的傳輸，在底層數(shù)據(jù)庫(kù)將數(shù)據(jù)處理完畢后實(shí)時(shí)的響應(yīng)用戶的數(shù)據(jù)請(qǐng)求，起到系統(tǒng)中間橋梁的作用。

3）數(shù)據(jù)庫(kù)層主要是對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對(duì)數(shù)據(jù)的操作都是在底層的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中完成的，包括對(duì)數(shù)據(jù)的基本操作和數(shù)據(jù)的高級(jí)處理等都是在底層的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行處理，反饋到中間層然后展示到用戶界面層。

5 查詢系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)中三種權(quán)限的人員各自有各自的管理權(quán)限以及使用范圍，通過(guò)不同的權(quán)限登陸的系統(tǒng)可以展現(xiàn)不同的界面。

1）乘客的登陸模塊：乘客在公交查詢系統(tǒng)中能了解系統(tǒng)的基本資料，找到所有線路的路線圖并進(jìn)行實(shí)時(shí)查詢。

2）普通工作人員功能模塊：公交信息查詢系統(tǒng)中的普通工作人員權(quán)限只是進(jìn)行信息的瀏覽和查看，不能進(jìn)行修改和刪除操作。

3）數(shù)據(jù)分析員管理功能模塊：信息審核員可以對(duì)平臺(tái)工作人員的提交的數(shù)據(jù)進(jìn)行審核但是不能繼續(xù)隨意地修改。

4）管理員模塊：對(duì)公交信息查詢系統(tǒng)的后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理，對(duì)后臺(tái)的數(shù)據(jù)以及權(quán)限信息進(jìn)行管理，通過(guò)管理員模塊對(duì)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性以及數(shù)據(jù)的時(shí)效性進(jìn)行統(tǒng)一的管理，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)權(quán)限穩(wěn)定以及對(duì)整個(gè)后臺(tái)的數(shù)據(jù)情況進(jìn)行管理保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定以及數(shù)據(jù)的安全進(jìn)行分析管理是該模塊的主要任務(wù)。

在系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)中，將城市智能交通管理系統(tǒng)劃分為數(shù)據(jù)稱表現(xiàn)管理層、數(shù)據(jù)響應(yīng)層以及數(shù)據(jù)處理層。通過(guò)流程加工處理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)入庫(kù)存儲(chǔ)管理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)共享服務(wù)子系統(tǒng)等的協(xié)同工作實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的管理和共享服務(wù)；系統(tǒng)管理子系統(tǒng)的協(xié)同工作實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的穩(wěn)定、可靠運(yùn)行及可擴(kuò)展性。

根據(jù)實(shí)際需求，總結(jié)出公交信息查詢系統(tǒng)的頂層功能。包括：

用戶管理功能：對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的用戶信息進(jìn)行管理。

查詢管理功能：對(duì)公交信息進(jìn)行查詢。

高級(jí)查詢功能：對(duì)公交信息進(jìn)行高級(jí)查詢。

幫助查詢功能：對(duì)公交的查詢信息進(jìn)行管理以及幫助。

在系統(tǒng)頂層功能圖中可以識(shí)別出以下兩個(gè)活動(dòng)者：系統(tǒng)管理員、用戶?？梢源_定公交查詢系統(tǒng)的流程如圖2所示，查詢的界面具體如圖3所示。

6 結(jié)論

公交一體化信息查詢實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化智能化奠定了集成，總結(jié)系統(tǒng)建設(shè)的過(guò)程，有如下幾點(diǎn)的工作：在先進(jìn)系統(tǒng)框架的指導(dǎo)下，借鑒、吸收國(guó)內(nèi)外成功經(jīng)驗(yàn)，促使系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)高效性、穩(wěn)定性、安全性效果，迫使系統(tǒng)具有實(shí)用、靈活便捷、維護(hù)便利等特點(diǎn)，同時(shí)其展現(xiàn)的擴(kuò)展性較好，能達(dá)到集成相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)的目的。

在設(shè)計(jì)系統(tǒng)過(guò)程中，必須以后續(xù)完善工作為基礎(chǔ)，確保系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理性，為豐富系統(tǒng)功能埋下伏筆，充分掌握系統(tǒng)單位間的差異，為擴(kuò)展系統(tǒng)功能打下堅(jiān)實(shí)堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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