【正文】 ................................................................... 22 5 手機公交查詢系統(tǒng)測試與分析 ................................................................................. 22 測試環(huán)境 .......................................................................................................... 22 運行與測試 ...................................................................................................... 22 測試結果 .......................................................................................................... 24 結 論 ........................................................................................................................ 24 參考文獻 ........................................................................................................................ 25 致 謝 ........................................................................................................................ 26 聲 明 ........................................................................................................................ 27 第 1 頁 共 27 頁 1 引言 課題背景 作為關系國計民生的社會公益事業(yè)，城市公共交通一直都是政府工作的重點。就武漢市而言， 調研 數(shù)據(jù) 顯示 ，武漢市乘客以公交方式出行的比例為 %，可見城市公交的重要性。但是從 客觀上說，公交硬件建設跟不上城市建設的步伐，是全國大城市尤其是特大城市都正在遭遇的發(fā)展瓶頸。 也常常造成人們的出行不便。 在我國，隨著城市化的快速發(fā)展，市公交系統(tǒng)也隨之迅速擴大，且更加復雜化，找不到合適的乘車路線的事情經(jīng)常發(fā)生。當前，復雜的公交系統(tǒng)使得用戶往往處于迷惑的狀態(tài)，給出行帶來諸多不便，在另一個方面，我國城市 的手機普及率已經(jīng)非常高了，如果能把這兩種情況結合起來，開發(fā)出一種基于手機的公交查詢軟件，將會給用戶帶來便捷。 國內外研究現(xiàn)狀 從有關的文獻看 , 如今全世界可以支持 J2ME 的手持設備如今已經(jīng)達到了七千五百萬，有 34 個運營商在使用 J2ME 技術； 傳統(tǒng)手機在出廠之后，功能（通訊錄、游戲、商務應用）就已經(jīng)固化，用戶將無法刪除無用的功能，同樣也不能增加新的功能。即使用戶找到提供新功能的程序，也往往由于程序和手機平臺無法兼容而不能使用。 這成為了手機行業(yè)發(fā)展的瓶頸，而 JAVA 在移動終端領域的出現(xiàn)改變了這一局面。 JAVA 以 其可移植性，資源重用性，安全性，移動性以及強大的網(wǎng)絡功能迅速占領了全球手機市場，未來的手機出貨將主要以 JAVA 手機為主。 據(jù) 美國高科技研究公司 Strategies Unlimited 日前發(fā)表 的 《 和 3G 手機性能： 20202020 全球分析與市場預測》的報告 稱 ，市場上 Java 手機的數(shù)量預計將每年翻一番，到 2020 年將從 2020 年的 1,910 萬部增長到 億部。硬件中加快集成 Java 預計將進一步促進 Java 在市場中的普及， J2ME 將成為事實上的標準。到 2020 年， Java 手機預計將占全部手機出貨量的 83%。 就國內來說， JAVA 是未來無線數(shù)據(jù)服務的主流方向，也開始采用基于開放應用平臺的移動增值服務架構。 從 2020 年 起 ，移動、聯(lián)通均已開通無線 JAVA業(yè)務。 JAVA 手機已經(jīng)成為絕大多數(shù)用戶選購手機時的必要考慮條件。 在 J2ME 通信方面， 支持 HTTP， 則增加了對 HTTPS、報文、 socket 通信以及串口通信的支持。另外， 還支 持服務器 Push 體系架構，這樣，你的手機能夠收到來自服務器的報警、消息或者廣播，根據(jù)要求啟動手機上的應用程序進行操作。 第 2 頁 共 27 頁 支持 Overtheair (OTA) Provisioning 是 的一個重要的新特點，它使得用戶能夠動態(tài)地部署和更新移動設備上的應用程序。新版的 MIDP 規(guī)范中規(guī)定了如何在移動設備上發(fā)現(xiàn)、安裝、更新和刪除 MIDlet 套件；同時，提供應用程序下載的服務提供商還能夠判斷該 MIDlet 套件是否能夠運行在申請下載的設備上，并且從設備上獲取安裝、更新和刪除的信息。 MIDP OTA provisioning 模型為移動服務提供商提供了單一、標準的部署 MIDP 應用程序的途徑。該模型已經(jīng)被眾多技術領先的移動設備制造商和服務提供商所采 納。 J2ME 針對嵌入式和移動設備，提供了開發(fā)和運行應用程序的平臺，隨著新的規(guī)范的不斷推出和眾多制造商、軟件開發(fā)商的支持， J2ME 正在飛速向前發(fā)展。JTWI 將保證 J2ME 應用程序在不同制造商的產(chǎn)品上的兼容性。今后 J2ME 將借助 Web Services 的力量，真正成為企業(yè)級信息解決方案中不可或缺的一部分。 本課題研究的意義 在我國，隨著城市化的快速發(fā)展，市公交系統(tǒng)也隨之迅速擴大，且更加復雜化，找不到合適的乘車路線的事情經(jīng)常發(fā)生。當前，復雜的公交系統(tǒng)使得用戶往往處于迷惑的狀態(tài)，給出行帶來諸多不便，在另一個方面， 我國城市的手機普及率已經(jīng)非常高了，如果能把這兩種情況結合起來，開發(fā)出一種基于手機的公交查詢軟件，將會給用戶帶來便捷?；谝陨显颍鞠到y(tǒng)通過對城市公交系統(tǒng)的調研，提出了基于站點優(yōu)先級和鄰接矩陣的公交換乘算法和上下矩陣算法；以 J2ME作為開發(fā)工具，將其移植到用戶手機上，借助于無線互聯(lián)網(wǎng)，能為客戶隨時隨地提供公交信息的查詢 。 本軟件的開發(fā)方法 由于公交數(shù)據(jù)相對比較龐大和繁瑣，同時設計換乘時對系統(tǒng)處理的性能要求也比較高，故本系統(tǒng)采用在服務器上進行計算，結果通過無線網(wǎng)絡傳輸?shù)娇蛻舳说男问竭M行開發(fā)。又由于當前絕大多數(shù) 手機都支持 JAVA，而 J2EE 和 J2ME 因為同出一門，具備先天性無縫銜接的優(yōu)勢，故本系統(tǒng)采用 J2ME 和 J2EE 結合的方式進行開發(fā)。 通過 J2ME 和 J2EE 技術的結合，采用 C/S 模式和 B/S 模式共同存在的方式，服務器端采用 Mysql+Tomcat/Weblogic,通過 Servlet 實現(xiàn)對外服務器通信，同時前臺開發(fā)出 WEB 模塊和 WAP 模塊， WEB 模塊采用 MVC 模式，使用 Struts 框架。手機客戶端采用 J2ME 編程，使用線程技術實現(xiàn)和服務器的網(wǎng)絡通信，并且在從服務器取得數(shù)據(jù)后自動斷開連接，節(jié)約用戶流量。 第 3 頁 共 27 頁 本文 的主要工作 研究的主要內容 本設計采用 B/S 和 C/S 結合的結構，綜合運用以前所學的專業(yè)知識，設計開發(fā)一個功能較完善的基于手機的公交查詢系統(tǒng)，具體包括以下內容： （ 1）研究并掌握 TCP/IP 等傳輸協(xié)議、數(shù)據(jù)庫操作等的基本原理。 （ 2）學習并掌握 J2EE,J2ME 等相關知識。 （ 3）以前面的研究為基礎，編程實現(xiàn)服務器及手機客戶端線路查詢，按站查詢，站站查詢并且實現(xiàn)手機無線網(wǎng)絡通信等功能。 各章節(jié)的安排 本文章詳細介紹了該系統(tǒng)的分析和實現(xiàn)各個流程。在文章的引言中，主要介紹了該系統(tǒng)面臨的背景，研究意義和開發(fā)方法等 ，使讀者對本文有全面的了解。在接下來的第二章里，對系統(tǒng)的需求分析和與之對應的開發(fā)工具介紹。在第三章里，對系統(tǒng)開發(fā)涉及的算法進行了介紹和對數(shù)據(jù)庫設計給出了詳細的說明。第四章是系統(tǒng)功能具體實現(xiàn)的介紹其中包括了關鍵的編程技術，功能的代碼說明。第五章是對系統(tǒng)的測試和分析，包括代碼測試和功能測試，并對測試分析總結。最后，是作者通過對本系統(tǒng)的研究和設計總結出的系統(tǒng)特點以及研究心得。 2 手機公交查詢的需求分析和開發(fā)工具介紹 用戶的原始需求 作為關系國計民生的社會公益事業(yè)，城市公共交通一直都是政府工作的重點。就武漢市而言，調 研結果中的另一個數(shù)據(jù)，武漢市乘客以公交方式出行的比例為 %， 可見城市公交的重要性。但是從 客觀上說，公交硬件建設跟不上城市建設的步伐，是全國大城市尤其是特大城市都正在遭遇的發(fā)展瓶頸。 也常常造成人們的出行不便。 本系統(tǒng)通過對城市公交查詢用戶需求的調研，發(fā)現(xiàn)用戶在查找公交信息的時候一般只有 3 種方式，即按線路進行查找，按站進行查找線路，按起點站和終點站查找乘坐方案。同時由于城市公交系統(tǒng)在規(guī)劃的時候是以站作為單位進行規(guī)劃的，故經(jīng)過站數(shù)的多少直接決定了公交線路的長短和時間。 因此，在本系統(tǒng)的設計中提出以下方案： 用戶在使用本系統(tǒng)的時候，可以按照線路進行公交查詢，或者按起點終點進行查詢，系統(tǒng)自動按照換乘篩選算法提供出最佳換乘方案，該算法根據(jù)用戶輸入的站名，查找全部可以直達的方案，如無直達方案，則找出全部換乘方案并按照站點優(yōu)先級進行排序，返回給用戶線路最短的前 N 條的換乘信息，如果用戶使用按站查詢線路，系統(tǒng)也提供了一定的模糊查詢，比如用戶查詢“百腦匯”，系 第 4 頁 共 27 頁 統(tǒng)能自動辨認出當?shù)卣军c“磨子橋”。同時，用戶在手機上可以通過 J2ME 手機客戶端和 WAP 的方式進行查詢，在電腦上可以通過訪問 WEB 站點的方式進行查詢。 手機公交查詢系統(tǒng) 功能模塊及流程圖 通過對需求分析的調研，得出了經(jīng)過用戶確認的手機公交查詢系統(tǒng)的系統(tǒng)邏輯模型。根據(jù)手機公交查詢系統(tǒng)的業(yè)務流程圖，明確了整個系統(tǒng)的流程。 （ 1） WEB 和 WAP 功能模塊，如圖 1 所示。 圖 1 WEB 和 WAP 功能模塊圖 圖 2 手機客戶端流程圖 第 5 頁 共 27 頁 （ 2） J2ME 手機客戶端的系統(tǒng)流程圖，如圖 2 所示。 用戶查詢流程分為查詢內容選擇、查詢信息輸入和信息接收 3 個步驟。 從該流程圖中可以看出，按起點終點查詢是整個系統(tǒng)最重要的一部分，也是本系統(tǒng)最能體現(xiàn)算法的一部分，經(jīng)過對成都公交系統(tǒng)的觀察和分析，本系統(tǒng)提出了一次換乘時采用基于站點優(yōu)先級和鄰接矩陣的公交換乘算法，如果第一次換乘沒有可以換乘的方案，則采用上下矩陣算法，得出二次換乘信息，同時把得到的方案緩存到數(shù)據(jù)庫中，下個用戶查詢相同起點終點時就直接從數(shù)據(jù)庫中提取緩存信息，大大的節(jié)約了用戶的時間和系統(tǒng)資源。 開發(fā)工具介紹 JAVA 語言是目前 Inter 上大型的 WEB 應用和手機程序開發(fā)時使用得最熱門的編程語言，而目前國內銷售的大多數(shù)手機都支持 JAVA，同時 J2ME 和 J2EE因為都是基于 JAVA 技術，可以進行無縫連接，所以本系統(tǒng)選用 J2ME 和 J2EE做為開發(fā)語言， 同時在 WEB 端應用相關的 Struts 框架，并完成一個基于這 2 種技術結合的手機無線公交查詢系統(tǒng)。 本系統(tǒng)采用的開發(fā)工具為 MySQL+Eclipse+Tomcat/Weblogic， MySQL 是一個廣受 Linux 社區(qū)人們喜愛的半商業(yè)的數(shù)據(jù)庫。 MySQL 具有 強大 且 簡單易用 的特點 ，而且運行速度極快，能夠處理企業(yè)數(shù)據(jù)庫絕大多數(shù)的應用需求。 Eclipse 是一個開放源代碼的、基于 Java 的可擴展開發(fā)平臺。就其本身而言，它只是一個框架和一組服務，用于通過插件組件構建開發(fā)環(huán)境。幸運的是， Eclipse 附帶了一個標準的 插件集，包括 Java 開發(fā)工具（ Java Development Tools， JDT）。 Tomcat服務器是一個免費的開放源代碼的 Web 應用服務器，它是 Apache 軟件基金會（ Apache Software Foundation）的 Jakarta 項目中的一個核心項目，由 Apache、Sun 和其他一些公司及個人共同開發(fā)而成。由于有了 Sun 的參與和支持，最新的Servlet 和 JSP 規(guī)范總是能在 Tomcat 中得到體現(xiàn)， Tomcat5 支持最新的 Servlet 和 JSP 規(guī)范。因為 Tomcat 技術先進、 性能穩(wěn)定，而且免費，因而深受 Java愛好者的喜愛并得到了部分軟件開發(fā)商的認可，成為目前比較流行的 Web 應用服務器。 3 手機公交查詢系統(tǒng)的設計 手機公交查詢系統(tǒng)算法的設計 直達的算法設計 現(xiàn)有 A,B 兩個