【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 時(shí)間是通過(guò)服務(wù)器實(shí)時(shí)獲取的。 實(shí)時(shí)信息的獲取是通過(guò)對(duì)公交運(yùn)行狀態(tài)（某時(shí)間點(diǎn)下對(duì)應(yīng)的地理位置）的歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)建立對(duì)應(yīng)的模型和分析，根 據(jù)分析結(jié)果預(yù)測(cè)公交車(chē)在未來(lái)某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)，綜合當(dāng)前實(shí)時(shí)運(yùn)行信息與歷史交通流量模型，實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)公交車(chē)位置和公交車(chē)到站時(shí)間，以此作為依據(jù)向用戶(hù)推薦計(jì)算出來(lái)的實(shí)時(shí)公交出行方案 [2]。 乘車(chē)方案查詢(xún)是計(jì)算用戶(hù)請(qǐng)求的兩點(diǎn)之間符合用戶(hù)要求的綜合最優(yōu)的實(shí)時(shí)公交出行方案。查詢(xún)算法包括直達(dá)算的和一次換乘算法。 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)需求分析 實(shí)時(shí)公交查詢(xún)系統(tǒng)以公交信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，公交數(shù)據(jù)又分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，其中靜態(tài)數(shù)據(jù)包括公交車(chē)的線路信息、站點(diǎn)信息、公交的線路軌等，動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)包括公交車(chē)的實(shí)時(shí)位置數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)路況等 [3]。 本系統(tǒng)的靜態(tài)公交數(shù)據(jù)通過(guò)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)資源獲取，根據(jù)這些原始數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)和編碼規(guī)則，將這些信息完整有效地、完整地組織起來(lái)并存儲(chǔ)到本地 SQLite 數(shù)據(jù)庫(kù)中，并能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)的增 、 刪 、 改 、 查操作。在動(dòng)態(tài)公交數(shù)據(jù)方面，主要是用戶(hù)上傳到服務(wù)器的實(shí)時(shí)位置信息，只要設(shè)計(jì)出相應(yīng)的能存儲(chǔ)用戶(hù)名、對(duì)應(yīng)的位置和時(shí)間信息的表即可。 服務(wù)器端需求分析 服務(wù)器作為后臺(tái)，需要專(zhuān)業(yè)人員對(duì)服務(wù)器操作和維護(hù)，一般情況可由非專(zhuān)業(yè)人員借助管理軟件對(duì)服務(wù)器進(jìn)行常規(guī)維護(hù)。服務(wù)器可以通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)同步，為客戶(hù)端數(shù)據(jù)庫(kù)提供數(shù)據(jù)。通過(guò)仔細(xì)分析服務(wù)器需 求之后，服務(wù)器端要完成以下功能： 服務(wù)器后臺(tái)管理功能 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 4 頁(yè) 服務(wù)器后臺(tái)管理是針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作，具有增、刪、改、查功能。 數(shù)據(jù)同步功能。 采用 Servlet 技術(shù)，響應(yīng)客戶(hù)端請(qǐng)求，返回給客戶(hù)端一端數(shù)據(jù)流，該數(shù)據(jù)流按照 Xml語(yǔ)言規(guī)范寫(xiě)入數(shù)據(jù)流。 服務(wù)器端功能模塊劃分如圖 所示。 圖 服務(wù)器端功能模塊圖 客戶(hù)端需求分析 客戶(hù)端主要是手機(jī)，用戶(hù)無(wú)法通過(guò)手機(jī)對(duì)本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作，也無(wú)法對(duì)服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)操作，管理員可以通過(guò)手機(jī)瀏覽器登錄到服務(wù)器管理員頁(yè)面對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作，可以使用一些功能。該 軟件應(yīng)滿(mǎn)足若干要求，比如能夠隨時(shí)掌握公交信息，動(dòng)態(tài)更新最新數(shù)據(jù)等。也要考慮作為手機(jī)軟件可能會(huì)出現(xiàn)查詢(xún)速度慢，數(shù)據(jù)流量過(guò)大，過(guò)度依賴(lài)服務(wù)器等問(wèn)題。通過(guò)仔細(xì)分析用戶(hù)需求之后，該軟件要完成以下功能： 登錄注冊(cè)功能 用戶(hù)可以注冊(cè)個(gè)人賬號(hào)，用戶(hù)登錄系統(tǒng)。 線路查詢(xún)功能 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 5 頁(yè) 獲得線路經(jīng)過(guò)的每個(gè)站點(diǎn)信息以及線路的票價(jià)信息和發(fā)車(chē)時(shí)間信息。 站點(diǎn)查詢(xún)功能 根據(jù)輸入的具體站點(diǎn)，能夠獲得包含該站點(diǎn)的所有公交線路。 換乘查詢(xún)功能 輸入起點(diǎn)和終點(diǎn)，能夠快速得出乘車(chē)方案，并存 “查詢(xún)歷史 ”中，方便下次直接獲取。 數(shù)據(jù)下 載功能 根據(jù)客戶(hù)端輸入的城市名，服務(wù)響應(yīng)查詢(xún)結(jié)果并返回該城市公交線路數(shù)據(jù)庫(kù)文件，客戶(hù)端可點(diǎn)擊下載到本地。 客戶(hù)端功能模塊劃分如圖 所示。 圖 客戶(hù)端功能模塊圖 開(kāi)發(fā)環(huán)境及工具需求分析 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 6 頁(yè) 服務(wù)器端開(kāi)發(fā)環(huán)境，以 windows7 操作系統(tǒng)為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，用 做為服務(wù)器，ORACLE 和 SQLite 作為數(shù)據(jù)源， 作為開(kāi)發(fā)工具 ,SSH 作為開(kāi)發(fā)框架，運(yùn)行在一般的 PC 機(jī)上即可。 客戶(hù)端開(kāi)發(fā)環(huán)境，以 Android 手機(jī)操作系統(tǒng)為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，用 Android 手機(jī)操作系統(tǒng)自 帶的 SQLite 作為數(shù)據(jù)源。 ADT(Android Development Tools)作為開(kāi)發(fā)工具， Java 語(yǔ)言和 Xml 語(yǔ)言作為開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，實(shí)體安卓手機(jī)作為測(cè)試工具。整個(gè) Android 手機(jī)操作系統(tǒng)是在 Android SDK 提供的虛擬機(jī)中運(yùn)行，該虛擬機(jī)運(yùn)行在 windows7 操作系統(tǒng)上，所以客戶(hù)端的開(kāi)發(fā)是在 windows7 操作系統(tǒng)上運(yùn)行的 Android 操作系統(tǒng)中進(jìn)行的二次開(kāi)發(fā) [4]。 概要設(shè)計(jì) 開(kāi)發(fā)流程 開(kāi)發(fā)流程如圖 所示。 圖 開(kāi)發(fā)流程圖 系 統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖 系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程如圖 所示。 調(diào)查研究 確定功能 編寫(xiě)程序 調(diào)試程序 運(yùn)行測(cè)試 優(yōu)化完善 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 7 頁(yè) 圖 系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 8 頁(yè) 第三章 模式設(shè)計(jì) C/S 模式簡(jiǎn)介 C/S 模式是一種三層結(jié)構(gòu)的系統(tǒng) ,第一層在客戶(hù)機(jī)上安裝了客戶(hù)機(jī)應(yīng)用程序 ,第二層在服務(wù)器上安裝服務(wù)器管理程序，第三層是數(shù)據(jù)訪問(wèn)層。在 C/S 模式的工作過(guò)程中 ,客戶(hù)機(jī)程序向服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求 ,服務(wù)器程序接收客戶(hù)機(jī)程序提出的請(qǐng)求并且作出相應(yīng)處理 ,然后向客戶(hù)機(jī)返回處理結(jié)果 [5]。 C/S 模式特點(diǎn)： (1)C/S 模式將應(yīng)用與服務(wù)分離 ,使系統(tǒng)具有更高穩(wěn)定性和靈活性 (2)C/S 模式配備的是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的適用于局域網(wǎng)的結(jié) 構(gòu)模式 ,具有可靠的安全性 (3)由于客戶(hù)端與服務(wù)器端之間沒(méi)有中間環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了直接連接 , ,因此響應(yīng)速度快 (4)在 C/S 模式中 ,作為客戶(hù)機(jī)的計(jì)算機(jī)都必須安裝客戶(hù)端程序 ,一旦軟件系統(tǒng)升級(jí)，每臺(tái)客戶(hù)機(jī)都要重新安裝升級(jí)后的客戶(hù)端應(yīng)用程序 ,因此 C/S 模式在系統(tǒng)升級(jí)和系統(tǒng)維護(hù)方面顯得較為復(fù)雜。 B/S 模式簡(jiǎn)介 B/S 模式是一種從傳統(tǒng)的二層 C/S（客戶(hù) /服務(wù)）模式基礎(chǔ)上而發(fā)展起來(lái)的新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式，其本質(zhì)可以說(shuō)是三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的 C/S 模式。只要在用戶(hù)的計(jì)算機(jī)上安裝如 IE、火狐、谷歌等瀏覽器軟件，將相關(guān)數(shù)據(jù)存放在服 務(wù)器上并且在服務(wù)器上安裝服務(wù)應(yīng)用程序，服務(wù)器分為 WEB 服務(wù)器、郵件服務(wù)器和文件服務(wù)器等。用戶(hù)可以通過(guò)已經(jīng)安裝好的瀏覽器軟件來(lái)訪問(wèn)服務(wù)器，進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)信息瀏覽、電子郵件傳遞和文件傳輸?shù)确?wù) [6]。 B/S 模式特點(diǎn)： (1)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、維護(hù)、升級(jí)方便 每當(dāng)服務(wù)器應(yīng)用程序需要進(jìn)行升級(jí)時(shí)，只需升級(jí)服務(wù)器上的應(yīng)用程序即可，而不需要修改用戶(hù)計(jì)算機(jī)上的瀏覽器軟件，從而讓系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、升級(jí)和維護(hù)更加方便。 (2)B/S模式具有很強(qiáng)的開(kāi)放性 在 B/S 模式下，用戶(hù)通過(guò)通用的瀏覽器軟件進(jìn)行訪問(wèn)，極大地增強(qiáng)了系統(tǒng)的開(kāi)放性。 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 9 頁(yè) (3)B/S模式的結(jié)構(gòu)易于擴(kuò)展 由于 Web 的平臺(tái)無(wú)關(guān)性， B/S 模式的結(jié)構(gòu)可以進(jìn)行任意的擴(kuò)展，可以由僅包含一臺(tái)服務(wù)器和幾個(gè)用戶(hù)的小型系統(tǒng)，擴(kuò)展成為包含成千上萬(wàn)個(gè)用戶(hù)的大型系統(tǒng)。 (4)用戶(hù)使用方便 B/S 模式的應(yīng)用軟件一般都是基于 Web 瀏覽器的，而不同 Web瀏覽器的界面都是相似的，對(duì)于用戶(hù)未登錄系統(tǒng)的相關(guān)功能頁(yè)面，用戶(hù)所接觸到的界面都是一致的，從而讓用戶(hù)使用更加方便。 B/SC/S 模式 B/SC/S 模式定義 B/SC/S 模式是將 B/S 模式和 C/S 模式組合而來(lái)的，吸取這兩種模式的優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到互 補(bǔ)的作用。 B/S 模式和 C/S 模式都是三層結(jié)構(gòu)， B/S 模式第一層是表現(xiàn)層，第二層是業(yè)務(wù)邏輯層，第三層是數(shù)據(jù)訪問(wèn)層。 C/S 模式三層結(jié)構(gòu)中第一層是客戶(hù)端與 B/S 模式中的第一層不一樣，其余兩層相同。 在 B/S 模式和 C/S 模式數(shù)據(jù)訪問(wèn)過(guò)程和業(yè)務(wù)邏輯處理過(guò)程中是在服務(wù)器端完成，用戶(hù)只需接受服務(wù)器返回的結(jié)果。在 B/SC/S 模式中，一部分?jǐn)?shù)據(jù)訪問(wèn)過(guò)程和業(yè)務(wù)邏輯處理過(guò)程在客戶(hù)端完成，另外一部分?jǐn)?shù)據(jù)訪問(wèn)過(guò)程和業(yè)務(wù)邏輯處理過(guò)程在服務(wù)器端完成。本手機(jī)公交線路查詢(xún)軟件一部分功能只要依靠手機(jī)本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)就可以實(shí)現(xiàn)，令外一部分功能需要 借助互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn) [7]。 目前不論是手機(jī)硬件還是計(jì)算機(jī)硬件，更新速度很快，而且硬件的配置水平也越來(lái)越高，在硬件條件允許的情況下把一部分業(yè)務(wù)處理、數(shù)據(jù)訪問(wèn)的過(guò)程放在客戶(hù)端去完成，那么對(duì)服務(wù)器的硬件要求就會(huì)低一些，甚至一些高性能的 PC 機(jī)就可以作為服務(wù)器。從整個(gè)作業(yè)量來(lái)看，本質(zhì)上是把作業(yè)量往客戶(hù)端多分?jǐn)傄徊糠?，降低服?wù)器的作業(yè)量，因此，對(duì)客戶(hù)端的硬件要求是比較高的。 B/SC/S 模式結(jié)構(gòu)如圖 所示。 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 10 頁(yè) 圖 B/SC/S 模式結(jié)構(gòu)圖 本軟件系統(tǒng)采用 B/SC/S 模式，系統(tǒng)框架如圖 所示。 圖 系統(tǒng)框架圖 B/SC/S 模式特點(diǎn) B/SC/S 模式在繼承了 B/S 模式和 C/S 模式的優(yōu)點(diǎn)之后，還具有以下特點(diǎn)： 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 11 頁(yè) (1) 可靠性高 客戶(hù)端不必完全依賴(lài)于服務(wù)器，即便脫離服務(wù)器，還有手機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)的支持，可以繼續(xù)使用一部分功能。 客戶(hù)端的數(shù)據(jù)丟失的時(shí)候，可以采用數(shù)據(jù)庫(kù)同步的方式從服務(wù)器獲得新的數(shù)據(jù)信息。 (2) 省資源 一部分作業(yè)在客戶(hù)端完成，服務(wù)器的訪問(wèn)量和作業(yè)量都會(huì)減少，省資源，維護(hù)起來(lái)會(huì)更加方便。 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 12 頁(yè) 第四章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu) 服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)為總數(shù)據(jù)源，每一個(gè) 客戶(hù)端都擁有獨(dú)立的小型數(shù)據(jù)庫(kù)。客戶(hù)端數(shù)據(jù)庫(kù)信息從服務(wù)器端同步獲得。 服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)是基于 Oracle 和 SQLite 建立，客戶(hù)端數(shù)據(jù)庫(kù)是基于 SQLite 建立。 數(shù)據(jù)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)如圖 所示。 圖 數(shù)據(jù)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)圖 服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) Oracle 簡(jiǎn)介 ORACLE 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是美國(guó) ORACLE 公司（甲骨文）提供的以分布式數(shù)據(jù)庫(kù)為核心的一組軟件產(chǎn)品，是目前最流行的客戶(hù) /服務(wù)器 (CLIENT/SERVER)或 B/S 體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)之一 [8]。比如 SilverStream就是基于數(shù)據(jù)庫(kù)的 一種中間件。 ORACLE 數(shù)據(jù)庫(kù)是目前世界上使用最為廣泛的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，作為一個(gè)通用的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，它具有完整的數(shù)據(jù)管理功能；作為一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，它是一個(gè)完備關(guān)系的產(chǎn)品；作為分布式數(shù)據(jù)庫(kù)它實(shí)現(xiàn)了分布式處理功能。但它的所有知識(shí)，只要在其中一種機(jī)型上學(xué)習(xí)了 ORACLE 知 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 13 頁(yè) 識(shí)，便能在其它各種類(lèi)型的機(jī)器上使用它。 Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)目前的最新版本為 Oracle Database 12c。一個(gè)新的多承租方架構(gòu)被引入Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù) 12c，使用這種多承租方架構(gòu)可輕松地對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行云部署和管理。此外，一些創(chuàng)新特性可以讓資源 的使用率和靈活性得到最大限度地提高，如 Oracle Multitenant可進(jìn)行快速整合多個(gè)不同的數(shù)據(jù)庫(kù)，而 Automatic Data Optimization 和 Heat Map 能以更高的壓縮率來(lái)壓縮數(shù)據(jù)和更高密度對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分層。這些獨(dú)一無(wú)二的技術(shù)進(jìn)步，再加上在安全性、可用性大數(shù)據(jù)支持方面的主要增強(qiáng)，使得 Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù) 12c 成為公有云和私有云部署的理想平臺(tái) [9]。 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) ER 關(guān)系如圖 所示。 圖 服務(wù)器數(shù)據(jù) ER 圖 根據(jù)上面的 ER 圖，本軟件服務(wù)器端定義的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 了以 7 張表：站點(diǎn)表： site(表 )、線路表： bus(表 )、 公交詳情表 表 : bus_intro(表 )、城市表 :city(表 )、管理員表： user(表 )、用戶(hù)表： uuser(表 )、用戶(hù)軌跡表： userlocation(表 ) 本軟件服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)所包含的表的描述如表 。 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 14 頁(yè) 表 數(shù)據(jù)庫(kù)概況表 表名 描述 主要字段 site(站點(diǎn)表 ) 保存站點(diǎn)信息 site_id,site_bus_id,site_order,site_name bus(線路表 ) 保存線路信 息 bus_id,bus_type,bus_name,bus_site_num bus_intro (公交詳情表 ) 介紹公交相關(guān)信息 intro_id,intro_bus_id,intro_text city(城市表 ) user(管理員表 ) uuser(用戶(hù)表 ) userlocation (用戶(hù)軌跡表 ) 保存城市公交數(shù)據(jù)源 保存管理員信息 保存用戶(hù)信息 保存用戶(hù)軌跡信息 cityId,cityName,dbUrl userId,username,password userId,username,realName,password ulId,userId,site,city,currentTime 表 站點(diǎn)表 字段名 數(shù)據(jù)類(lèi)型 長(zhǎng)度