【文章內(nèi)容簡介】 此導致城市交通需求量急劇上升。與此同時，隨著經(jīng)濟的增長緒論 4和人們生活水平的提高，我國汽車保有量在進一步快速增長，在 1978 年我國汽車保有量還不足百萬輛，而到了 2022 年已達到了 1610 萬輛，以年均 ％的速度增長。預計今后每年仍將以超過 10％的速度增長。城市交通擁擠和由此帶來的環(huán)境與能源問題已嚴重影響了我國城市居民的生活，制約了城市經(jīng)濟的發(fā)展。從城市的整體利益看，公共交通是一種耗費少、效能高的交通方式，具有私人交通不可替代的長處，而公交站點是其中的第一要素。 主要研究內(nèi)容、應用價值、改進及創(chuàng)新研究內(nèi)容數(shù)據(jù)的收集和入庫：建立數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)的處理：地圖的矢量化、柵格化、人口密度圖層。以一條線路為列，進行站點的選址分析。應用地理信息系統(tǒng)的緩沖區(qū)分析、疊加分析等空間分析方法，根據(jù)交通規(guī)劃中交通流量、道路狀況、人口分布等相關因素，以形象、可視化的方法表現(xiàn)，從而確定公交線路中公交站點的合理位置。 系統(tǒng)價值本系統(tǒng)幫助城市管理者對公交站點的合理分布提供了一個可以實現(xiàn)的平臺，幫助城市管理者避免因為人為原因造成的公交站點的分布不科學，從而將公交的利益最大化。 應用方法應用地理信息系統(tǒng)的緩沖區(qū)分析、疊加分析等空間分析方法，根據(jù)以下幾方面主要考慮的因素：道路兩側人口分布、道路狀況、兩相鄰站點間的距離、交通流量、經(jīng)濟繁榮情況、公園或其他公共設施、道路兩側是否有工廠。 本文內(nèi)容第一章緒論，主要講了系統(tǒng)選題的來源，背景以及應用方法。第二章公交站點選址的研究，站點選址的目標，站點選址的影響要素，以及站點選址公式。第三章系統(tǒng)的需求分析和詳細設計，系統(tǒng)的各種功能設計。第四章系統(tǒng)實現(xiàn)，主要介紹系統(tǒng)的各種功能。 本章小結本章主要介紹了，計算機輔助公交站點選址系統(tǒng)在國內(nèi)外的現(xiàn)狀，課題來河北聯(lián)合大學礦業(yè)工程學院5源以及設計要用的方法。借助 GIS，利用它獨有的可視化平臺，借助強大的分析能力，就可以解決以往所無法體現(xiàn)的公交站點選址管理調(diào)度，更好的為城市建設貢獻力量。第 2 章公交站點選址的研究6第 2 章 公交站點選址的研究 公交站點合理站距選擇在設計站距時，必須先制定規(guī)劃目標，并對乘客進入站點的距離與營運者的營運成本作交互損益分析，以作為選擇站距大小的依據(jù)。一般來說，規(guī)劃站距的目標有以下四點：以乘客的觀點而言，希望所設計的站距，能夠使乘客的總出行時間最小，此總出行時間包括乘客在車外的出行時間及乘客在車內(nèi)的出行時間。以營運者的觀點而言，希望所設計的站距，能夠使站點的覆蓋面積最大，亦即使站點的服務范圍最大以吸引更多的乘客。以乘客與營運者共同的觀點而言，希望所設計的站距，能夠使系統(tǒng)社會總成本最小。所謂系統(tǒng)的總成本包括乘客總出行時間成本及營運者——公交公司的營運成本。配合其它方面的要求，如配合城市發(fā)展，土地使用及其地區(qū)的特性等。由以上四個規(guī)劃目標，可以據(jù)此建立數(shù)學規(guī)劃模型，求出最佳公交線路站距設計值，以便滿足不同規(guī)劃目標要求。 影響整個系統(tǒng)通行能力的公交站點設計要素無論是公交站點的位置、形式及其運營管理，都將影響站點和整個道路網(wǎng)絡系統(tǒng)的通行能力。因此公交站點的設計應該有利于消除公共汽車進出站點時發(fā)生的擁擠，運營管理措施應該使乘客上下車盡量便捷快速。影響整個系統(tǒng)通行能力的公交站點設計要素。公交站點提供的公共汽車泊位數(shù)目。公共汽車?？空镜捻樞?。為避免阻塞，供公共汽車匯入車流及相互超車的交通設施。影響公交站點選選址的重要因素。兩相鄰站點間的距離，這是制約公交站點選址的最基本條件之一。我國《城市道路規(guī)劃設計規(guī)范》GB502201995 中建議市區(qū)公共汽車與電車（普通線路）的合理站距為 500 m~800 m。道路兩側人口分布。公交站點宜設置在人口密度相對較大的地方。但是，同時從公交引導城市發(fā)展（TOD）的角度來說，人口過于密集的地方只需設站以保證現(xiàn)有需求，不宜增設過多；而對于公交線路通過的某些地區(qū)，目前人口河北聯(lián)合大學礦業(yè)工程學院7較為稀少，但有發(fā)展?jié)摿Γ瑒t宜設置公交站點以給該地區(qū)提供便利的交通條件，吸引人流遷徙。道路狀況。主要考慮交叉口和不同路段寬度、車道數(shù)對設站的影響。站點越靠近交叉口對乘客越方便，但考慮安全和交通流暢，一般應離開交叉口 30 m～ 50 m。為減少公交車停駛對其他機動車的影響，道路路段寬度大，車道數(shù)多的地點比寬度窄、車道數(shù)少的地點更適宜設置公交站點。交通流量。路段上公交流量的分布狀況是公交站點選址的重要依據(jù)。公交車的停駛會給其他機動車帶來一定的干擾，尤其是在未設置港灣式公交?？空镜穆范?，易形成交通瓶頸，因此，若路段交通狀況原本就比較擁擠，則不宜設置公交?？空窘o其“雪上加霜” 。 最佳站位選址公式設置公共交通站點的原則為方便乘客和節(jié)省乘客出行時間。國內(nèi)利用乘客步行到站與離站時間、乘車時間之和最短的原理，推得最佳站距公式 [12]為： （）站乘步最 佳 TLV2d?d 為站距/m；V 步 為乘客步行平均速度/m/s；L 乘 為乘客平均乘距/m；T 站 為站點?？繒r間/s 。求出最佳公交站距后，在具體設置站點時，還應根據(jù)沿線用地性質(zhì)進行合理布置。 本章小結本章主要講了，對公交站點選址的研究，選址的制約因素，以及國內(nèi)站點選址的最佳公式。第 3 章公交站點選址的需求分析和設計8第 3 章 公交站點選址的需求分析和設計 系統(tǒng)需求分析 需求分析隨著我國城市經(jīng)濟的迅猛發(fā)展及城市化進程的加快，城市人口高度集中并大幅度增長，由此導致城市交通需求量急劇上升。從城市的整體利益看，公共交通是一種耗費少、效能高的交通方式，具有私人交通不可替代的長處。作為公交運行的節(jié)點，公交站點承擔了滿足公交車輛停靠和乘客上下車要求的任務，如果公交站點規(guī)劃設計不當，不僅不能滿足公交車輛停靠和上下客的要求，造成公交車輛停靠混亂，而且會對公交系統(tǒng)外部的交通系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響，甚至出現(xiàn)公交?？空境蔀槁范谓煌ㄆ款i的現(xiàn)象。目前我國對公交體系的研究成果多集中在公交線網(wǎng)、客流分配以及智能調(diào)度方面，缺乏對公交站點優(yōu)化設計方面系統(tǒng)、深入的研究，公交站點的設計大多憑經(jīng)驗而定，致使我國許多大中城市公交站點設置和設計十分不規(guī)范，嚴重影響了公交運行效率、道路通行能力以及交通安全和城市環(huán)境。因此，有必要對公交站點進行優(yōu)化設計研究，以均衡站點資源，提高站點疏散能力，將公交站點對于城市道路交通正常運營的負面影響降至最低。而基于 GIS 的公交站點選址的出現(xiàn)完成了這一任務，通過可視化語言并結合 GIS 軟件、數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)很輕易的將各種圖文信息結合起來統(tǒng)一管理分析，城市管理者既可以查找到屬性信息和空間信息，又能進行簡單的分析，并且還能以可視化的結果顯示出來。系統(tǒng)通過將各方面因素分配合適的比例因子實現(xiàn)公交站點的計數(shù)機輔助選址。 可行性分析公交站點選址系統(tǒng)選用的 ESRI 公司的 系列軟件，輔以 ESRI 的二 次開發(fā)工具 ArcEngine 組件及微軟公司所開發(fā)的一種面向對象， Framework 之上的高級程序設計語言 C進行設計開發(fā)。C是面向對象的卓越設計，使它成為構建各類組件的理想之選——無論是高級的商業(yè)對象還是系統(tǒng)級的應用程序。最重要的是，C使得 C++程序員可以高效的開發(fā)程序，而絕不損失 C/C++原有的強大的功能。而 ArcEngine 是隨ArcGIS 9 一起推出的一種新的開發(fā)者產(chǎn)品，它包含了創(chuàng)建和部署用戶 GIS 解決方案應用程序所需的所有內(nèi)容。使用 ArcGIS Engine，開發(fā)者能夠為現(xiàn)有的應用河北聯(lián)合大學礦業(yè)工程學院9程序添加動態(tài)制圖和 GIS 功能，或者構建他們自己的專門制圖程序。ArcEngine提供了良好定義的、跨語言的對象集，稱之為 ArcObjects，它包括了 ArcGIS 桌面用戶界面之外的所有 ArcGIS 功能。二者結合，本系統(tǒng)在技術上并無問題。 系統(tǒng)設計隨著計算機技術的飛速發(fā)展以及 GIS 理論與技術被廣泛應用于公交站點選址中，進行系統(tǒng)開發(fā)成為一股熱潮。許多站點選址為了進行信息化建設，紛紛著手建設適合需要的、高效的 GIS 應用系統(tǒng)。GIS 開發(fā)根據(jù)用戶的需要有其既定的目標，也有其階段性，包括系統(tǒng)分析、設計、實施、評價和維護等。GIS設計目標就是通過改進系統(tǒng)設計方法、嚴格執(zhí)行開發(fā)的階段劃分、進行各階段質(zhì)量把關以及做好項目建設的組織管理工作，達到增強系統(tǒng)的實用性、降低系統(tǒng)開發(fā)和應用的成本、延長系統(tǒng)生命周期的目的。選用合適的系統(tǒng)設計方法，可大大減少系統(tǒng)設計過程中的錯誤，這一點在系統(tǒng)設計過程中是十分重要的。1 GIS 設計方法的選擇為了保證信息系統(tǒng)的開發(fā)質(zhì)量，降低開發(fā)費用及提高系統(tǒng)開發(fā)的成功率，必須借助于科學的設計方法。幾十年來，人們在大量的系統(tǒng)開發(fā)實踐中，探索和發(fā)展了許多指導系統(tǒng)開發(fā)的理論和方法，如結構化生命周期法、原型法和面向對象的開發(fā)方法等，這些方法都相對成熟和完善，而且在實踐中應用相對廣泛。結構化生命周期法規(guī)定了軟件開發(fā)過程中的各項工程活動，一般包括可行性分析、需求分析、總體設計、詳細設計、編碼及測試六項活動，并規(guī)定了它們從上而下，相互銜接的固定次序，前一階段的成果是后一階段工作開始的基礎。這種開發(fā)方法為軟件開發(fā)提供了一個較為成熟和完善的管理模式，而且直觀易學。其最大的不足是缺乏靈活性，尤其是在軟件需求不明確或不準確的情況下，問題更為突出；其次還有修改困難、難以維護和軟件模塊重用性差等缺點。原型法的主要思想是借助原型（即所開發(fā)軟件的一個早期可運行版本，它反應了最終系統(tǒng)的部分重要特性）來輔助軟件開發(fā)。在開發(fā)初期，開發(fā)人員根據(jù)自己對用戶需求的理解，利用開發(fā)工具快速構造出原型軟件，用戶及開發(fā)人員通過對原型軟件的試運行、評價、修正和改進，逐步明確對軟件的功能需求以進行正式開發(fā)或者直接把原型擴充成最終產(chǎn)品。這種開發(fā)方法的優(yōu)點是增進了開發(fā)人員和用戶對系統(tǒng)功能需求的理解，為用戶提供了一種有力的學習手段，第 3 章公交站點選址的需求分析和設計10能有效的保證最終產(chǎn)品的質(zhì)量，尤其是可以大大提高用戶接受性。但是，采用原型法進行軟件開發(fā)，軟件原型是否具有代表性直接影響到軟件開發(fā)的成功與否。面向對象技術將客觀世界（問題論域）看成是由一些相互聯(lián)系的事物（對象）組成，每個對象都有自己的運動規(guī)律和內(nèi)部狀態(tài)，對象間的相互作用和相互聯(lián)系構成了完整的客觀世界，問題的解由對象間的通訊來描述。面向對象的開發(fā)方法包括分析階段、高層設計、類的開發(fā)、實例的建立、組裝測試幾個階段?？紤]到本系統(tǒng)是在自己實際需要的基礎上開展的，其用戶需求易于明確，還有系統(tǒng)的規(guī)模容易控制，故系統(tǒng)選用的是結構化生命周期法和原型法相結合進行系統(tǒng)設計。2 總體設計要求為了使系統(tǒng)滿足科學化、合理化和經(jīng)濟化的總體設計要求，本系統(tǒng)遵循了以下基本原則。完備性：系統(tǒng)功能齊全完備，具有管理、處理、查詢、顯示、分析及輸出等功能；標準化：系統(tǒng)符合 GIS 的基本要求、標準和行業(yè)規(guī)范；系統(tǒng)性：空間數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù)要有機地結合為一體，與其他系統(tǒng)可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享；實用性：系統(tǒng)數(shù)據(jù)組織靈活，可以滿足不同數(shù)據(jù)分析的要求，為生產(chǎn)實踐、管理、決策服務；可靠性：數(shù)據(jù)精度和系統(tǒng)安全都要可靠；擴充性：系統(tǒng)采用的是模塊化結構設計，模塊獨立性強，模塊的增減及修改對整個系統(tǒng)影響很小，便于系統(tǒng)擴充改進，使該系統(tǒng)隨著項目工程進展情況處于不斷完善之中。河北聯(lián)合大學礦業(yè)工程學院113 公交站點選址的總體設計流程圖唐山市公交站點選址系統(tǒng) 站點選址分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)維護基本功能幫助 信息查詢用戶管理空間數(shù)據(jù)維護屬性數(shù)據(jù)維護站點緩存區(qū)分析輸出站點位置線路選擇圖 系統(tǒng)總體設計流程圖系統(tǒng)總體設計流程圖主要包括：基本功能，站點選址分析，數(shù)據(jù)維護，和幫助。如圖 所示。 系統(tǒng)設計構架系統(tǒng)整體體系結構被分為應用層、分析層、數(shù)據(jù)管理層、信息源層四個層次,其層次邏輯結構如圖 所示：第 3 章公交站點選址的需求分析和設計12空間屬性數(shù)據(jù)庫信息源層GIS 應用平臺Arcgis 開發(fā)平臺 系統(tǒng)生成 面向對象高級程序設計語言 C 管理層分析層數(shù)據(jù)輸入 數(shù)據(jù)存儲與顯示 數(shù)據(jù)查詢與分析 數(shù)據(jù)輸出用戶（系統(tǒng)管理員，普通用戶）人機交互界面用戶（系統(tǒng)管理員，普通用戶）應用層圖 系統(tǒng)設計架構圖 應用軟件介紹 vs2022Microsoft Visual Studio 2022 是面向 Windows Vista、Office 202Web 的下一代開發(fā)工具，代號“Orcas”，是對 Visual Studi