国赛论文-公交查询系统最佳乘车方案研究与设计

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公交查询系统的设计与实现

公交查询系统的设计与实现班级：12物联网工程学号：1201141057姓名：郑秀成日期：2014年12月15日引言随着因特网发展的日新月异，人们利用网络实现资源共享以及协同工作越来越成为时代的潮流，使用各种网上的软件方便生活，已经成为了一个不可扭转的趋势。

以此设计题目为目的，选择郑州市作为实践对象，以郑州市公交系统为基础，再利用所学知识，熟练运用开发工具后，开发一个郑州市手机公交线路查询软件，并且尽可能将其开发为一个方便大众使用的公交线路查询软件。

而且在当今公交出行线路多数是通过PC机查询获得的，但是假想一下在公交出行线路走到一半的时候计划有所变化，公交出行线路需要有所调整，那么如何能够动态掌握线路信息显得尤为重要，而且将来对生活的满意度也不仅仅是百姓致富安居乐业就足以，而是逐渐趋向于一个更人性化的服务。

城市交通服务以及附属的一些服务一直都在不断的随着社会的进步而进步，这些服务从最开始的直接人力服务转向技术型服务，如电话询问，路牌等，然而这些服务总是有比较大的局限性，即纵然你知道了这条路该怎么走，下条路线该通到哪却不知，于是开发这个手机公交线路查询软件，可在手机上随时随地对公交线路进行查询，对用户将要出行的路线了如指掌，这对用户来说可以省去很多麻烦，节省不少时间。

本次毕业设计结合郑州市公交线路系统开发一个郑州公交线路手机查询软件,服务于大众。

目录第一章需求分析与概要设计 (1)1.1可行性分析 (1)1.2需求分析 (2)1.2.1系统功能需求 (2)1.2.2 服务器端需求分析 (3)1.2.3 客户端需求分析 (4)1.2.4 开发环境及工具需求分析 (6)1.3 概要设计 (6)1.3.1 开发流程 (6)1.3.2 系统数据流图 (7)1.3.3 系统整体结构说明 (8)1.3.4 系统功能模块的划分 (9)第二章模式设计 (13)2.1 C/S模式简介 (13)2.2 B/S模式简介 (13)2.3 B/S-C/S模式 (14)2.3.1 B/S-C/S模式定义 (14)2.3.2 B/S-C/S模式特点 (16)第三章数据库设计 (18)精品3.1 数据库结构 (18)3.2 服务器数据库设计： (18)3.3 客户端数据库设计： (25)3.3.1 SQLite简介 (25)3.3.2 数据库设计 (25)第四章系统测试 (29)4.1系统测试方案 (29)4.2 性能分析 (30)总结 (31)第一章需求分析与概要设计1.1可行性分析可行性分析是对系统进行全面、概要的分析。

软件开发论文：探析实时公交行驶状况查询系统的实现与设计

探析实时公交行驶状况查询系统的实现与设计人们对公交工具的路线，预计到达时间，途中路况等信息十分关心。

一款能实时反应路况信息，预计到达时间，同时根据路况规划最优方案的软件，将给绿色出行带来极大地便利。

1需求描述该系统主要实现用户通过智能终端查询搜索出行方案规划，并对出行进行合理的安排。

软件应能够根据起始坐标，乘客预期到达目的地时间，结合所经过的道路的通行情况，车辆行进速度情况，发车间隔等参数得出最优的出行方案，综合考虑后给出的乘客合理化建议，有效的保证出行。

2需求分析通过分析上述功能，我们设计了6个表，用于记录基本日期、城市、公交、发车时间、发车间隔、形成轨迹记录数据。

通过如下方法实现系统功能。

数据库视图。

2.1发车时间根据用户输入的路线Bus Num和定位的城市的City Num，由这两属性作为判断条件，获取城市公交运营时间City Bus Service Time表和公交时间间隔Bus Time Interval表中相应的数据。

通过City Bus Service Time表和Bus Time Interval表中的外键日期类型Data TypeId来关联日期类型Data Type表进行判断是否是节假日，再根据Data TypeId的数值获取City Bus Service Time表中对应的该车首班时间First Bus Time和末班时间Last Bus Time的数据，和Bus Time Interval表中的对应时间间隔Time Interval，得出具体查询路线的运行中的一般数据。

2.2公交车实时定位在移动客户端的数据采集时时发送到City Bus Trace Log表。

用户输入的路线Bus Num和定位的城市City Num，选择的方向direction(A上行D下行)由这三属性作为判断条件，获取相应的线路各个站点坐标(LAT，LNG)，结合用户定位获得的坐标(LAT，LNG)，遍历计算相应线路上所有车站的坐标与用户定位坐标之间的距离并排序，返回给用户距离用户当前所在位置最近的该公交线路的站点。

城市公交线路查询系统毕业论文设计

安徽大学江淮学院本科毕业论文（设计）题目：公交线路查询系统的设计学生姓名: 郭强祥学号：JB084241 系别：计算机科学与电子技术系专业：计算机科学与技术入学时间：2008年9月导师姓名：段震职称/学位：讲师/博士公交线路查询系统的设计摘要本文结合《合肥市公交线路查询系统》的实际需要，通过对ASP（Active Server Page）服务器端脚本编写环境、HTML语言、IIS （Internet Information Services）信息服务、Access 数据库以及SQL语言的深入学习及实践，主要完成了对合肥市《公交查询系统设计》的需求分析、数据库设计、查询模块、管理模块的设计.主要分为两个部分,包括使用者查询部分以及管理员登陆部分，分别实现了车次查询、车站查询、站-站查询。

以及管理员添加、修改、删除线路的功能。

以及对首发时间的修改。

并且添加了联系作者部分，方便用户联系作者以便系统的不断改进。

最后完成了关于本篇公交查询系统的设计。

关键词：ASP；HTML语言；公交查询；SQL语言Bus inquires the systemAbstractThis article unifies ”HeFei Public transportation Online Inquiry System” the actual need, ASP (Active Server Page）the server end script compilation environment, the HTML language，IIS （Internet Information Services）the information service，the Access database as well as the SQL language thorough study and the practice, has mainly completed to ”HeFei Public transportation Online Inquiry System” the demand analysis,.The primary content of this article is divided into two parts,Includes user inquires and landed in part of the administrator，The train inquires realized respectively.Station inquires.Stand-stand inquires。

基于城市公交查询系统的设计与实现毕业论文

太原公交查询系统的设计与实现学生姓名：指导教师：公交查询系统是为了方便人们查询公交的信息，并且能够及时的做到信息更新，其主要是要做到方便人们的使用，信息的可维护性和程序的稳定性。

本系统采用了JSP编程语言，数据库使用Mysql。

计算机技术不断发展，逐渐适应用于各领域，给人们的学习工作生活带来了便利，在公交查询系统也是这样。

纸质的公交指南或繁杂的网络版公交指南，都在不同程度上限制了市民出行的方便性。

本论文介绍的是一个城市的公交查询系统，方便市民用最简约的方式，查询到最实用的公交信息。

本论文是在此系统经过测试并且所有功能都实现的基础上完成的，主要涉及软件，数据库与网络技术等。

城市公交查询系统；数据库；JSP；SSHThis city buses inquiry system aims to make the resident inquire city buses information more convenient and must achieve the information not too lag, but its main idea is the system administrate user-friendly, the data processes reliability, the maintainability, as well as procedure toughness. The system uses the JSP programming language and MYSQL as database. Along with computer technology's unceasing development, the computer applies in each big domain, and has brought the enormous convenience to people's life, the city buses referral system is also. The departed paper city buses guide or the numerous and diverse online edition city buses guide, has limited the conveniences which in the different procedure when a resident goes on a journey. This thesis introduces a city buses referral system, by facilitates the resident with the briefest way and inquires the most useful city buses information. This thesis that is based on the system has been tested and functions all come true mainly involves software, database and networking and so on.City Buses inquiry system; Databases; JSP; SSH目录1 概述 (6)1.1 项目开发背景和现状的研究 (6)1.1.1 系统开发背景 (6)1.1.2 系统研究现状 (6)1.2 项目开发目的与意义 (6)1.2.1 系统开发的目标 (6)1.2.2 系统开发的意义 (7)1.3 本论文研究的主要内容 (7)2 需求分析 (8)2.1 需求分析 (8)2.1.1 系统需求 (8)2.1.2 技术需求 (8)2.1.3 安全需求 (8)2.1.4 维护需求 (8)2.2 系统可行性分析 (8)2.2.1 技术可行性 (8)2.2.2 经济可行性 (9)2.3 功能分析 (9)2.3.1 查询功能分析 (9)2.3.2 数据的更新以及修改分析 (9)3 系统关键技术 (10)3.1 JSP技术 (10)3.2 Java Bean技术 (11)3.3 JDBC技术 (12)3.4 Struts2技术 (13)3.5 Hibernate技术 (13)3.6 JavaScript技术 (14)3.7 MVC设计模式 (14)3.7.1 模型(Model) (14)3.7.2 试图(View) (15)3.7.3 控制器(Controller) (15)3.8 系统运行环境 (15)4 系统总体设计 (15)4.1 系统总体设计概述 (15)4.2 系统功能结构图 (16)4.3 系统流程图 (17)4.3.1 系统操作流程 (17)4.3.2 数据增加流程 (18)4.3.3 数据修改流程 (18)4.3.4 数据删除流程 (19)4.4 数据流分析 (19)4.5 业务流分析 (19)5 系统详细设计 (20)5.1 后台数据库设计 (20)5.2 系统模块设计 (23)5.2.1 注册与登录 (23)5.2.2 公交信息查询 (25)5.2.3 寻物启事和失物招领 (26)5.2.4 用户个人信息管理 (28)5.2.5 公交线路管理 (28)5.3 连接池配置 (29)5.4 SSH框架的整合 (29)6 系统调试与测试 (31)6.1 程序调试 (31)6.2 程序的测试 (31)6.2.1 测试的重要性及目的 (31)6.2.2 测试的步骤与内容 (33)6.2.3 单独对系统的测试 (33)6.3 测试分析 (34)结束语 (35)参考文献 (36)附录 (37)致谢 (43)概述项目开发背景和现状的研究开发背景随着城市建设的飞速发展，生活节奏的加快，公交系统对城市来说越来越重要。

城市公交查询系统设计与实现毕业论文

Keywords:bus circuit search system;JAVA+STRUTS2+JSP;MySql
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
评定成绩：□优□良□中□及格□不及格
教研室主任（或答辩小组组长）：（签名）
年月日
教学系意见：
系主任：（签名）
年月日
城市公交查询系统设计与实现
摘要
公交作为城市的主要交通手段之一，随着人们的生活水平的提高和出门次数的增多，占着越来越重要的地位。随之而来也带来了查询公交路线的问题。成千上万的公交纵横整个城市，对于一个初来咋到的游客或者求学者来说，坐上正确的、快速的、便利的、优惠的公交去到正确的目的地尤其重要。在此背景下，公交查询系统应运而生，该系统致力于为乘客提供最新的公交公告信息、最适合乘客的公交路线以及提供方便乘客们讨论路线的留言板功能，让乘客们出行无忧，一帆风顺。其中主要功能包括：路线查询（最少换乘、最少时间、最少费用）、站点查询、车次查询、公告信息查看、留言板及管理员对这些信息的管理模块。
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
作者签名：日期：
指导教师签名：日期：
使用授权说明
本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

城市公交查询系统的设计与实现_毕业设计(论文)

城市公交查询系统的设计与实现1 引言由于我国城市化建设进程的推进，目前城市不断地在向郊区延伸，边缘不断扩大，与郊区的边界甚至开始变得模糊化；城市公交路线与旅游景点不断地增多，许多公交路线因为道路施工时常调整，导致众多市民，特别是一些大中型城市的市民，对各条公交路线的信息不清楚或掌握得不准确。

并且当今各大城市的家庭轿车相继增多，使城市交通出现拥堵现象。

而公共交通与其它交通方式相比具有人均占用道路少、能源消耗低、运输成本低、污染相对较小、客运量大，运送效率高等优点，它是解决大、中城市交通拥堵等交通问题的首选策略，所以各大城市都在积极地发展公共交通的运用。

本毕业设计主要的目的就是通过公交查询以及旅游信息查询，实现中心控、快捷更新的查询方式等等，方便本地居民及外来游客的相关信息查询操作。

本设计的预期成果是：此系统能够使用户简单的查询出他们自己想要的公交线路经过哪些站点，在到达目的地前都需要在哪一站可以转乘，然后继续换乘哪路车到达目的地；还可通过本网站对长春这个城市的一些历史遗迹、现代化场所、娱乐设施等有个大概的了解，方便外来工作人员或游客在工作之余或探亲访友之余观光游览；也可以通过本网站预先知道本城市都有哪些高等大学，对自己略知的大学有个初步的了解，并通过高校信息模块中的一些简介、邮箱等查询到高校的地址等便于用户到该校参观以及可以通过哪些车次可以到达目的地。

用户还可通过本网站的友情链接了解到该地的一些相关实时新闻、城市周边的旅游胜地、省内的各大有名景点的相关信息的链接及政府网站、经济贸易网站，及时了解当地的相关政府政策，经济建设的信息。

1.1 国内外发展与现状交通、旅游问题一直是城市管理的难题之一，而交通、旅游问题直接影响到人民的工作和生活。

随着时代的进步，信息化既是解决交通、旅游问题的重要手段，也是交通、旅游两大行业的发展方向。

国外较发达的国家的公交查询、旅游查询信息系统发展相对成熟，他们采用结合所有城市交通工具及其所经的路线、旅游景点，并且与每一站点周围的建筑和公共设施联系起来的方式进行信息查询，确实大大方便了市民及游客的工作及生活。

公交查询系统_毕业设计论文_开题报告

毕业论文（设计）毕业论文（设计）开题报告
论文题目学生姓名指导教师开题报告（文献综述）内容：开题报告（文献综述）内容：一、开发背景随着，国民经济的进一步增长，中国城市化步伐越来越快。大都市、大城市、小城镇，不断的涌现，大量的农村户口涌入城市，进一步加剧了城市的扩大化。现在，在任一城市，虽有大量的出租车可乘，但公交车仍是大多然民众的首选。当公交线路较少时，乘客很容易找到一条可选线路，但当公交线路、公交站点较多时，找一条可选的经济的乘车路线就不是一件容易的事。公交管理系统设计与实现学号职称专业学历
1. 线路信息的管理：对线路信息的增加、删除、修改等 2. 根据线路信息自动生成站点信息，对已生成站点信息的维护。系统自动检测已生成的站点信息，如果站点信息未生成，则产生。否则不以生成。 3. 站点附近单位管理：对单位信息的增加、修改、删除。
4. 线路查询、站点查询根据起始站点，及结束站的智能查询。查询出系统中，所有可用的线路，以供用户选择。
开发语言 VB 其它辅助软件：Microsoft Word 等四、参考文献 [1] 丁宝康：《数据库实用教程》清华大学出版社，2004 年。， [2] 赛奎春等：《VB 数据库开发关键技术与实例应用》，人民邮电出版社，2003 年。 [3] 汪诗林等：《数据结构算法与应用》，机械工业出版社，2005 年。《VB 6.0 从入门到精通》，电子工业出版社，2004 年。 [4] 罗征等： [5] 冯博琴等：《面向对象分析与设计》，机械工业出版社，2003 年。 [6] Awad.E.M, Gotterer M.H: Visual Basic 6.0, 1992. [7] Robert.H.Dependahl:《Database Principles and Applications》.Williams Brown,2003. 报告人签名：年指导教师对开题报告（文献综述）的评语：指导教师对开题报告（文献综述）的评语：月

公交车调度及查询系统设计毕业论文

公交车调度及查询系统设计毕业论文摘要随着我国社会经济发展和城市化进程的加快，我国城市公共交通虽然有了较快发展，但城市交通拥堵、居民出行不便的问题依旧突出，严重影响了城市发展和居民生活质量的提高。

本系统结合公交车的实际应用、社会发展现状，经过实际的需求分析，采用功能强大的Delphi 7和SQL SERVER开发出来的公交车调度、查询系统。

整个系统根据人们的实际需要，从系统操作简便、互动友好的界面、可扩展、可维护、安全的要求出发，完成对公交车的时间间隔、公交车时刻表的安排，公交车的调度安排部署、公交车路线的查询、公交车车次的查询等全过程，包括公交车车次、公交车路线、公交车调度安排、公交车调度车辆的录入;对公交车调度信息的发布，对公交车的相关信息的统计 ;公交线路的查询系统;管理人员的增删、新管理人员的添加、新的公交车辆的录入、公交公司的信息管理、数据备份之类的维护系统。

从而适应当前的整个城市生活的发展要求。

本系统可以制作成公交信息多媒体查询系统，放置于城市的主要场所，不仅可以体现出一个城市的智能公交系统的发展水平，更可以显示出城市的数字化、信息化水平。

公共交通智能化是城市交通的发展方向，也是我国今后城市交通的重点发展目标。

它的开发利用也必将促进城市公交更好地服务城市、服务群众。

关键词公交车调度查询 Delphi7.0 SQL Sever数据库ITitle The bus adjusts the degree and the search system designAbstractWith the rapid development of economy and urbanization in our country, Although the public transportation in our cities has developed quickly，the problems in traffic jams andinconvenience for residents is serious. It affects the urban development and the residents quality of life enhancement seriously.The system combines public transportation actual application withthe social development present situation. Through the actual demand analysis, this text developed a system for the dispatch and inquiry of public transportation by Delphi 7 and SQL SERVER.According to people's actual need and the request of interaction amity of interface, extendibility, maintainability and safety, The system completes the whole process, that is, the arrangement for the public transportation time-gap and timetable; the public transportation dispatch arrangement deployment; the public transportation routeinquiry ; the public transportation coach number inquiry and so on. The system also includes the input for the public transportation coach number, the public transportation route, the public transportation dispatch arrangement and the public transportation dispatches; thepublic transportation dispatch information issue, the public transportation related information statistics; the Public transportation line inquiry system; the additions and deletions for administrators; the additions for new administrators; new public transportation vehicles input; the management of public transportation company's information,data backup and so on maintenance system. Thus adapts the current entire city life development request.This system may manufacture the public transportation information multimedia inquiry system, lays aside in the city main place. It can indicate not only the intelligent public transportation system level of development of the city, but also demonstrate the digitization and informationization level of the city. The intellectualization of public IItransportation is the municipal transportation development direction, and is also our country next municipal transportation prioritized goal. Its development and use will certainly promote the city public transportation to serve cities and people well.Keywords public transportation dispatch inquiry Delphi7.0 SQL Sever databaseIII次目1 引言 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 1 1.1 公交车调度及查询系统设计思想 ---------------------------------------------------------- 1 1.2 公交车调度及查询系统平台选择 ---------------------------------------------------------- 1 1.3 Delphi开发语言 -------------------------------------------------------------------------------- 4 1.4 本文所作工作 ---------------------------------------------------------------------------------- 5 2公交车调度及查询系统应用需求分析 ----------------------------------------------------- 7 2.1 功能要求 ---------------------------------------------------------------------------------------- 7 2.2 系统功能模块划分 ---------------------------------------------------------------------------- 7 2.3 概念设计 ---------------------------------------------------------------------------------------- 7 2.4 数据库设计 ------------------------------------------------------------------------------------- 9 3 关于公交车调度问题的研究 ----------------------------------------------------------------- 14 3.1公交车调度问题分析 ------------------------------------------------------------------------- 14 3.2 基本假设 --------------------------------------------------------------------------------------- 14 3.3 符号说明 --------------------------------------------------------------------------------------- 14 3.4 约束条件说明 --------------------------------------------------------------------------------- 14 3.5 分析与建模 ------------------------------------------------------------------------------------ 15 3.6 实例验证 --------------------------------------------------------------------------------------- 18 3.7 调度模型的自我评价 ------------------------------------------------------------------------ 18 4 智能公交信息查询系统 ---------------------------------------------------------------------- 20 4.1 设计要点 --------------------------------------------------------------------------------------- 20 4.2 查询方式 --------------------------------------------------------------------------------------- 20 4.3 技术实现 --------------------------------------------------------------------------------------- 21 4.4 查询系统介绍与使用说明 ------------------------------------------------------------------ 21 4.5 系统前台介面的设计 ------------------------------------------------------------------------ 21 总结 -------------------------------------------------------------------------------------------- 27 致谢 -------------------------------------------------------------------------------------------- 28 参考文献 -------------------------------------------------------------------------------------------- 29 IV1 引言1.1 公交车调度及查询系统设计思想由于城市公共交通问题发生不是孤立的，而是多方面因素综合作用的结果，因此优先发展城市公共交通应当首先在规划层面上采取“四位一体”的设计思想，使公交系统规划的优先性与城市总体的规划系统结构协调一致。

毕业论文公交线路查询系统设计与实现

线路〔车次〕具体信息查询功能模块，最正确乘车路线查询功能模块，站点具体信息查询功能模块。
❖
（沈阳）公交线路查询系统
公交线路具体信息查询功能
最佳乘车路线查询功能
站点具体信息查询功能
❖ 4.2 详细设计 ❖ 4.21 系统功能模块设计 ❖ 1.查询具体公交线路信息模块 ❖ 图为车次查询功能模块图
❖ 第一章绪论 ❖ 第二章技术介绍 ❖ 第三章需求分析 ❖ 第四章系统设计 ❖ 第五章系统实现 ❖ 第六章测试 ❖ 结论 ❖ 致谢 ❖ 参考文献
目录
第一章背景知识
❖ 1.1课题编写背景 ❖ (1)城市道路繁多，很多时候会有塞车和改道路的问
题。因此最大限度地提高道路使用效率就显得尤其重要，尤其是缩短到达目的地的路径的方法。这种方法的采取将会对城市的公路交通流动有很大帮助，能减少塞车状况和多余的等待时间。 ❖ (2)道路的优化选择可有利于提高资源利用效率和节约资源，包括减少道路资源和交通资源的消耗，减少尾气排放量。
否向下移动一条记录
图4-8车次查询流程图
开始
数据输入
是判断是否为空
否
调用站点查询函数
输出文字提醒输入错误
结束
返回给显示控件，显示结果
是是否到了记录的末端
否
指向第当前记录是
是否等同于当前记录中的站点
否
向下移动一条记录
图4-9站点查询流程图
开始
输入起始站和目的站
❖ 利用了上面的直达路线生成的方法。即将起始站和终点站转化在一条线路上。
第六章测试
❖ 车次查询界面
测试结果
❖ 站点查询界面
测试结果

公交查询系统的最佳乘车方案研究与设计(包含程序)

关键字：邻接算法
有向赋权图
直达队列表
分层序列法
叠加有向赋权图
1
1 问题重述
我国人民翘首企盼的第 29 届奥运会明年 8 月将在北京举行，届时有大量观众到现场观看奥运比赛，其中大部分人将会乘坐公共交通工具（简称公交，包括公汽、地铁等）出行。这些年来，城市的公交系统有了很大发展，北京市的公交线路已达 800 条以上，使得公众的出行更加通畅、便利，但同时也面临多条线路的选择问题。针对市场需求，某公司准备研制开发一个解决公交线路选择问题的自主查询计算机系统。为了设计这样一个系统，其核心是线路选择的模型与算法，应该从实际情况出发考虑，满足查询者的各种不同需求。请你们解决如下问题： 1、仅考虑公汽线路，给出任意两公汽站点之间线路选择问题的一般数学模型与算法。并根据附录数据，利用你们的模型与算法，求出以下 6 对起始站→终到站之间的最佳路线（要有清晰的评价说明）。 (1)、S3359→S1828 (2)、S1557→S0481 (3)、S0971→S0485 (4)、S0008→S0073 (5)、S0148→S0485 (6)、S0087→S3676 2、同时考虑公汽与地铁线路，解决以上问题。 3、假设又知道所有站点之间的步行时间，请你给出任意两站点之间线路选择问题的数学模型。
A A'
q ABA q BAB
B
B'
q A' B ' A' q B ' A' B '
(3) 下行线与上行线经过站点不同由于下行线与上行线经过站点不同，显然，该种线路需要抽象成两条线路处理。 S 2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S1 S
12
S10
S11

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3 模型假设
[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] 假设车站不重名；假设各路经上公交车发车频度相同；假设相邻站点间平均行驶时间一定；假设不出现交通阻塞，公交运行顺畅；假设不出现车辆故障及道路交通事故；假设始发终点出入地铁需要步行4分钟；假设公交准点到达，不考虑红绿灯等待时间。
2 问题分析
本题主要在三种不同情况下，研究任意两站点之间的线路选择问题。联系实际，公众乘坐公交车主要考虑的因素包括转乘次数、行程时间、车站始发情况、车站的车次负载量及乘车费用等因素。为满足一般公众的乘车需求，主要按照公众对不同乘车信息的重视程度，确定出最佳的乘车路线。仅考虑公汽线路的情况下，首先，需要根据题目给出的公交线路信息数据，对每条线路进行抽象处理，将分上下行的线路、双向行驶的线路和环行线路抽象为两条。然后，主要考虑公众最关心的乘车因素，即转乘次数。在最少转乘次数的基础上考虑共众对其他因素的需求，按照先后顺序考虑行程时间、车站始发情况、车站的车次负载量及乘车费用，给出供公众选用的多种参考方案。并考虑以时间为主要目标的情况下，建立最优化模型确定任意两站点行程时间最短的方案。在考虑问题二的情况下，根据地铁与邻近站点可换乘的信息，可将每个地铁站点及其对应的所有公交站点抽象成一个点处理。对于两条地铁线路可按照与问题一相同的抽象方法处理。在此基础上按照相同的思路确定任意两站点间的最佳方案。考虑公交及地铁站点的实际分布情况，有时会出现步行小段距离再转车的情况更能节省时间或转车次数。因此，研究此种情况下的出行方案对节省出行时间具有重要的实际意义。
3
车，那么在查询系统内部应设有任两站点的直达线路表，以方便查询时优先快速查询是否有直达车，若有，则直接输出所有直达车辆；若无，再搜索换乘路线。在建立 Q 的时候，数据结构的选择非常重要，本题共有 3957 个站点,若 Q 内每个队列的每个数据都使用双精度实型储存，实际在 MATLAB 等软件内内存占用大约为 2GB，这显然超越现阶段个人电脑极限，所以根据实际情况可以采用不同数据结构，本文采用 MATLAB 内建元胞结构，当元胞内队列不存在时不占用空间，具体元胞结构设计如下：
2
4 符号系统
xij
—— 弧 (i, j ) 是否在该有向赋权图上； —— 第 i 个站点是否为 i → j 的始发站；
tij
—— 站点 i → j 的总乘车时间； —— 站点 i → j 的乘车费用。
fij
Pij
5 公汽站点之间线路选择模型（问题一）
本节主要研究任意两公汽站点间线路选择的数学模型与算法。分别在不同行程需求下推荐最佳路线，给出更为人性化的站点负载压力及转乘点是否为始发站的提示。 z 通畅、便利目标：换乘次数最少； z 不同的行程需求：行程耗时最少；行程费用最少； z 人性化查询设计：转乘站点是否为始发站提示；站点负载压力提示。基于此，本部分共分如下四小节： 5.0：数据处理，将三种公汽线路进行了图论抽象处理； 5.1：建立了可查询两站之间直达线路的“公汽直达数据库 Q”； 5.2：建立基于有向赋权图与最短路理论的 0-1 规划模型； 5.3：针对模型分别使用不同方法求解，得到多种适合不同用户的方案集。 5.0 数据处理——三种公汽线路抽象处理根据题中信息，公汽线路分三种，下面将这三种线路进行数据处理： (1) 下行线、上行线原路返回这种线路有两个端点站，在两个端点之间双向行车，而且两个方向上的行车路线相同，经过同样的站点序列。由于线路的方向不同，因此，下行线和上行线可以抽象成两条线路处理。 S 2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S1 (2) 线路为环行线实际中环形路线一般是双环，但在对这两条线路进行抽象时，为保证任意两站点距离最近，把每条线路再抽象成 2 条（如图所示）：
公交查询系统的最佳乘车方案研究与设计
【摘要】
本文将站点实体间的线路选择抽象为图论最短路模型采用 0-1 整数规划表述。建立直达数据库 Q 作为数据基库，根据用户需求建立不同目标的 0-1 规划模型运用邻接算法与 Lingo 分别求解，最终方案集通过多目标分层序列排序输出到用户终端。第一问，在数据处理阶段将直行、环行线路分别抽象为 2、4 条路线(见 5.0)。建立查询系统时考虑服务器要同时响应多个请求，计算任务繁重，采用空间换取时间的策略，先建立站点至站点直达数据库 Q 来描述两两可直达站点的所有线路，用户查询时，系统首先查询 Q，得到所有直达车方案。在没有直达车情况下，针对不同用户需求，目标考虑：转乘次数、总耗时、总费用、转站车辆是否始发、转乘站点负载量；在 Q 的基础上，量化不同目标为有向赋权图的不同权矩阵(见 5.2.0)，以所求顶点 u 到顶点 v 的路径是否包含 xij 弧为决策变量，上述 5 项用户需求为目标，始、终点连通为约束建立 0-1 整数线性规划模型(见 5.2.3 模型Ⅰ)。为了能够为用户提供多种备选方案，我们首先使用基于 Dijkstra 的邻接算法求解，得到不同目标下的多种优化方案；对于邻接算法不易求解的多次转乘最优方案，我们采用 Lingo 软件直接求得全局最优解；两种方法求解步骤见(5.3.1)，综合方案集见(5.3.2 表 1.1~1.6)，其中 6 条线路时间最短目标分别为 67、102、106、62、105、49(分钟)；两种求解方法的优劣在 5.4 中给出了详细评价。第二问考虑公汽与地铁混排方案，首先把各地铁站点 Di 和周围的公汽站点集 R( si ) 抽象为同一新站点 S k ，把已知公汽线路到达 R( si ) 都映射到 S k ，计算新直达数据库 Q D ，再结合地铁的费用与地汽换乘等待时间就可以把地铁线与公汽线结合，建立多目标 0-1 整数线性规划模型(见 6.2.3 模型Ⅱ)；对于转乘次数少于等于 2 次的方案仍可通过邻接算法求解；对于邻接算法不易求解的多次转乘最优方案，虽然模型规模较大但约束与目标线性程度较好，还可用 Lingo 软件求解得出 6 条线路的全局最优解；综合方案集(见 6.3.2 表 2.1~2.6)，其中 6 条线路时间最短目标分别为 65、 102、 98、 56.5、 89.5、30(分钟)；随后我们在 6.4 与 6.5 中给出了模型具体的评价与应用。第三问综合考虑所有站点间步行与乘车情况，将其抽象为最短路问题下的叠加有向赋权图，在此基础上以换乘次数为主要约束，以总行程时间(包括步行)最短、转站车辆始发数最大、转乘站点负载量最小、费用最低为目标，建立多目标 0-1 整数线性规划模型(见 7.3 模型Ⅲ)，并给出了求解的一般步骤与算法。最后本文还对实现查询系统的具体方案给出了建议，对各模型在实际中的应用价值进行了详细讨论，并提出了改进方案。
我们参赛选择的题号是（从 A/B/C/D 中选择一项填写）：我们的参赛报名号为（如果赛区设置报名号的话）：所属学校（请填写完整的全名）：参赛队员 (打印并签名) ：1. 2. 3. 指导教师或指导教师组负责人 (打印并签名)：
B B 甲 1802
海军航空工程学院（青岛）汤志高王继利曹莹瑛曹华林日期： 2007 年 9 月 24 日
赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：
2007 高教社杯全国大学生数学建模竞赛
编号专用页
赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：
赛区评阅记录（可供赛区评阅时使用）：评阅人评分备注
全国统一编号（由赛区组委会送交全国前编号）：
全国评阅编号（由全国组委会评阅前进行编号）：
Cell{1,1} Cell{1,2} 车号 L001 L076 Cell{2,1} Cell{2,2} 图 1.1 元胞结构示意图费用 2 3 耗时 27 18 Cell{2,3} Cell{1,3}
上图中 Cell{1,2}代表 Q 中第 1 行第 2 个元胞（即从站点 S0001 到站点 S0002 的直达公交线路信息），元胞中队列的每一行代表一辆直达车信息。 5.2 模型Ⅰ分析与建立从查询系统设计角度考虑，当输入起讫点后，系统内部通过 Q 查询无结果时，系统内部应自动搜寻换乘次数最少的路线，若换乘次数相同时有多种转乘方案，则系统应显示所有转乘路线方案（包括转乘次数、行程总时间、途径总站点数、转乘站点及路线、是否始发、行程总费用、转承站点负载压力）以供查询者自主选择。同时，系统应向查询者推荐“时间最短” ， “费用最省” ， “转乘站始发站最多”， “负载压力最小”的不同目标下的最佳路线。 5.2.0 基于不同目标的有向赋权图定义引用图论相关知识，将题中所提供的公汽网络抽象成一个有向赋权图 JG JG JG G = (V , E ,W ) , G 中的每个顶点为每个不同的站点, 如果从 G 中的顶点 Vi 到 V j 有直达路线，那么这两点之间就用有向边相连, 记做 (i, j ) ∈ E ，方向为从 i 指向 j ，表示可从 i 直达 j ，相应的有一个数 w(vi , v j ) 称为该有向边的权，这样公汽网络就抽象为一个有向赋权图。赋权图中的权可根据不同的目标进行定义，本模型在确定不同目标时，将其分别定义为（具体分析见 5.2.2）时间： W t = ( tij )
关键字：邻接算法
有向赋权图
直达队列表
分层序列法
叠加有向赋权图
1
1 问题重述
我国人民翘首企盼的第 29 届奥运会明年 8 月将在北京举行，届时有大量观众到现场观看奥运比赛，其中大部分人将会乘坐公共交通工具（简称公交，包括公汽、地铁等）出行。这些年来，城市的公交系统有了很大发展，北京市的公交线路已达 800 条以上，使得公众的出行更加通畅、便利，但同时也面临多条线路的选择问题。针对市场需求，某公司准备研制开发一个解决公交线路选择问题的自主查询计算机系统。为了设计这样一个系统，其核心是线路选择的模型与算法，应该从实际情况出发考虑，满足查询者的各种不同需求。请你们解决如下问题： 1、仅考虑公汽线路，给出任意两公汽站点之间线路选择问题的一般数学模型与算法。并根据附录数据，利用你们的模型与算法，求出以下 6 对起始站→终到站之间的最佳路线（要有清晰的评价说明）。 (1)、S3359→S1828 (2)、S1557→S0481 (3)、S0971→S0485 (4)、S0008→S0073 (5)、S0148→S0485 (6)、S0087→S3676 2、同时考虑公汽与地铁线路，解决以上问题。 3、假设又知道所有站点之间的步行时间，请你给出任意两站点之间线路选择问题的数学模型。