【正文】 地圖上。(2)后臺功能模塊。后臺功能主要是針對系統(tǒng)管理員而言，主要有線路管理和站點管理功能。線路管理功能：?添加線路：管理員可以點擊“添加線路”鏈接，將新增線路的行進方向，浙江工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）14首班時間，末班時間，發(fā)車頻率，運營時間，運營距離，票價信息，以及經(jīng)過的站點順序等詳細信息添加到數(shù)據(jù)庫中的線路表中。?刪除線路：當(dāng)要刪除一條線路時，管理員可點擊“刪除線路”鏈接，選擇要刪除的線路，單擊刪除，系統(tǒng)會將該車次的所有信息從數(shù)據(jù)庫中刪除。?修改線路：當(dāng)線路的站點發(fā)生變動時，管理員可單擊“修改線路信息”鏈接，可以對線路的詳細信息進行修改，然后單擊保存，系統(tǒng)會將修改后的信息保存到數(shù)據(jù)中。站點管理功能：?添加站點：管理員可以點擊“添加站點”鏈接，將新增站點詳細信息例如站點編號，站點名等添加到數(shù)據(jù)庫中的站點表中。?修改站點：管理員登陸后，單擊“站點管理”鏈接，系統(tǒng)會返回所有站點信息，選擇要修改的站點，單擊“修改” ，可對站點的詳細信息例如站點名，站點編號等進行修改，然后保存，保存成功后，系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)庫站點表將會保存相應(yīng)的修改信息。 公交換乘算法的研究算法實現(xiàn)是公交換乘系統(tǒng)的核心基礎(chǔ)。毫無疑問，人們在使用公交查詢系統(tǒng)時，是希望通過系統(tǒng)得到合理而又全面的乘車方案以及相應(yīng)的換乘站點。人們往往希望能夠根據(jù)自己的期望選擇最佳的乘車方案，這些期望主要源于換乘次數(shù)，出行時間，費用等因素。所以乘車線路所經(jīng)過的站點信息非常重要的，因為它將決定出行者的乘車線路和換乘方案。所以很有必要對換乘算法進行一定的研究。公交網(wǎng)絡(luò)可以抽象成有向圖的形式，所以求解從起點到終點的查詢問題類似于求解圖上兩點的最優(yōu)路徑問題。其中 Dijkstra 算法和 Floyd 算法最為經(jīng)典。Dijkstra 算法是一個求從頂點到其余各頂點最短路徑算法，解決的是一個有向路徑的最短路徑問題。算法描述如下：設(shè) G=(V,E)是一個帶權(quán)有向圖，把圖中頂點集合 V 分成兩組，A 和 B。其中浙江工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）15A 為已求出最短路徑的頂點集合，B 是尚未確定最短路徑的頂點集合。（1）初始時，A 只包含源點，即 A＝{v}，B={ 剩余節(jié)點}，若 v 與 B 中頂點 u 有邊，則u,v正常有權(quán)值，若 u 不是 v 的鄰接點，則u,v權(quán)值為∞。（2）從 B 中選取一個距離 v 最小的頂點 k，把 k 加入 A 中（該選定的距離就是 v 到 k 的最短路徑長度） 。（3）以 k 為新考慮的中間點，修改 B 中各頂點的距離；若從源點 v 到頂點u 的距離（經(jīng)過頂點 k）比原來距離（不經(jīng)過頂點 k）短，則修改頂點 u 的距離值，修改后的距離值為頂點 k 的距離加上邊上的權(quán)。（4）重復(fù)第 2 步，第 3 步，直到 A 中包含全部節(jié)點。Dijkstra 算法雖然穩(wěn)定并且能夠快速適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓撲變化，對系統(tǒng)的內(nèi)存空間要求也不大，因而成為計算機網(wǎng)絡(luò)拓撲路徑以及 GIS 應(yīng)用的首選。但是其復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)方案決定其并不適用與公交線路查詢，很有可能會導(dǎo)致搜索速率下降。其次，Diikstra 算法在運算時需要采用鄰接矩陣對圖的關(guān)系和權(quán)值進行存儲，在操作時再對鄰接矩陣進行掃描，這在數(shù)據(jù)量很大的公交網(wǎng)絡(luò)中計算時間實在是讓人難忍。F I oyd 算法是解決任意兩點間的最短路徑的一種算法，也是一個求解單源最短路徑問題的算法。算法描述如下：初始時要設(shè)置兩個矩陣 A 和 Path,A 用來記錄當(dāng)前已經(jīng)求得的任意兩個頂點最短路徑的長度，Path 用來記錄當(dāng)前兩個頂點間最短路徑上要經(jīng)過的中間點。其中，Path[i][j]即表示從節(jié)點 Vi 到節(jié)點 Vj 的距離，若 Vi 和 Vj 不連通，記Path[i][j]為∞，D[i][j]表示從節(jié)點 Vi 到節(jié)點 Vj 要經(jīng)過的點。以頂點 Vk 為中間點，比較插入 Vk 后的距離與原來保存的距離，即比較Path[i][j]和 Path[i][k] + Path[k][j]的大小，若 Path[i][k] + Path[k][j] Path[i][j]，D[i][j]=k。重復(fù)上述操作，直到所有點插入完畢。由于 F I oyd 算法的時間復(fù)雜度為 O(n3),而在公交網(wǎng)絡(luò)中，n 取值是很大的，更不用說是復(fù)雜環(huán)境下的公交網(wǎng)絡(luò)，所以無法滿足出行者對查詢系統(tǒng)時間上快浙江工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）16速的要求。這兩種算法都不適合與公交查詢系統(tǒng)。而且根據(jù)調(diào)查顯示，人們在出行公交換乘方案的選取上，首先考慮的因素是換乘次數(shù)，多數(shù)是考慮是否有直達車，因此基于最短路徑的公交換乘算法并不能滿足實際的需要 [13]。所以在這么多算法中，本系統(tǒng)擬采用一種基于換乘次數(shù)最少的換乘算法——N 次公交換乘算法。在本文系統(tǒng)中，最小換乘算法僅考慮一次換乘，兩次換乘，多余三次的不符合實際，故本文不予討論所以本系統(tǒng)只需考慮以下幾種情況，N 次換乘算法的具體實現(xiàn)將在系統(tǒng)的詳細設(shè)計階段給出。分別找到經(jīng)過兩個站點的所有線路，看兩個線路是否有交集，如果有交集，則說明兩個站點有直達方案，給出所有直達方案，如果沒有，則進行一次換乘查詢，直達情況如圖（a ） 。分別找到兩個站點所有能直達到的站點集合，比如說 SetA 和 SetB,看兩個集合是否有交集，如果有交集，則說明有一次換乘方案，如果有不止一條方案，則根據(jù)換乘次數(shù)，乘車時間，乘車總費用三者構(gòu)造的評價函數(shù)篩選出比較優(yōu)的方案，如果沒有方案，則進行兩次換乘查詢，一次換乘情況如圖（b） 。如果沒有直達方案和一次換乘方案則進行兩次換乘，則對集合 SetA 和 SetB進行操作，查看兩個集合中的點是否有直達，有直達則說明兩次換乘可達到，如果有不止一條方案，則根據(jù)換乘次數(shù)，乘車時間，乘車總費用三者構(gòu)造的評價函數(shù)篩選出比較優(yōu)的方案, 兩次換乘情況如圖（c ） 。浙江工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）17如果兩次換乘沒有達到，則在實際生活中沒什么意義，本系統(tǒng)不予考慮。(a)直達情況(b)一次換乘情況(c)兩次換乘情況圖 33 幾種換乘情況 公交數(shù)據(jù)的分析數(shù)據(jù)是公交換乘系統(tǒng)的重要部分，公交數(shù)據(jù)組要由公交站點，公交線路數(shù)據(jù)組成 [15]。根據(jù)對實際情況的線路分析，一般可分為以下幾種：(1) 完全的雙向線路。即上行和下行是兩個相反方向的路線，線路上經(jīng)過的站點是相同的，且站點序列相同，線路上同名的站點分列在街道兩旁，如圖 32所示。BABACBDCAA B CA B C浙江工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）18圖 34 完全的雙向線路(2) 完全的單向線路。即線路方向是單向環(huán)形的，線路內(nèi)可以用名字唯一標示地理位置上的站點，如圖 33 所示。圖 35 完全的單向線路(3) 單/雙線結(jié)合的線路。即相反方向的兩條線路站點序列不是完全對應(yīng)的, 如圖 34 所示。圖 36 單/ 雙線結(jié)合的線路公交站點是地圖上顯示的非常重要的點狀設(shè)施，同一條線路上不同方向上的站點和不同公交線路上的站點分布情況較為復(fù)雜需要進行一定的分析，下面將對一些情況進行分析。(1) 在同一公交線路上，兩個方向上的同名站點被抽象成在同一公交線路上，兩個方向上的同名站點的空間位置重合，即在地圖上上行下行兩個對應(yīng)的同名站點抽象為一個節(jié)點。(2) 對于在不同公交線路上的鄰近站點的抽象。，但是地理位置（經(jīng)度，緯度）完全重合。CBAA B C DA DC2C1浙江工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）19a情況比較簡單，多個站點抽象成一個站點即可。b 、c情況是比較特殊的，它是為了反映人在不同線路換車時的真實情況，以提高乘車方案查詢的真實情況。因為在換乘時，一定的步行是允許的。鄰近就相當(dāng)于一個距離的概念，可定義一個距離：d = w， w是系統(tǒng)可設(shè)置的值，通過 w可確定人們的步行可承受的距離，周圍滿足w以內(nèi)的站點可抽象成為一個站點。（a）站點重合 （b）同一道路上緊鄰站點（c）不同道路上緊鄰站點圖 37 不同線路上的鄰近站點的分布情況 系統(tǒng)使用對象及用例圖本系統(tǒng)的使用對象是根據(jù)功能模塊而定，具體的功能模塊將在后面介紹，使用對象分為普通用戶和管理員。，具有很重要的作用，系統(tǒng)的后臺數(shù)據(jù)都是由管理員進行管理。具體關(guān)系如下圖36：浙江工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）20圖 38 管理員管理子系統(tǒng)用例圖 系統(tǒng)觸發(fā)：系統(tǒng)管理員打開公交換乘系統(tǒng)?登陸系統(tǒng)?數(shù)據(jù)管理模塊?選擇相關(guān)管理功能?填寫相關(guān)信息資料?點擊提交/更新/刪除確定提交信息申請系統(tǒng)響應(yīng)：公交換乘系統(tǒng)客戶端在接收到Web 服務(wù)器請求后，對相關(guān)數(shù)據(jù)進行處理，并返回操作成功。，主要包括站點查詢、線路查詢、換乘查詢，具體關(guān)系如下圖37：登 陸 系 統(tǒng)系 統(tǒng) 管 理 員 站 點 管 理線 路 管 理添 加 站 點刪 除 站 點 修 改 站 點修 改 線 路 刪 除 線 路添 加 線 路普 通 用 戶 進 入 系 統(tǒng) 換 乘 方 案 查 詢站 點 查 詢 線 路 查 詢浙江工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）21 圖 39普通用戶查詢子系統(tǒng)用例圖系統(tǒng)觸發(fā)：普通用戶進入系統(tǒng)?信息查詢模塊?選擇相關(guān)查詢功能?輸入相關(guān)查詢信息?點擊提交系統(tǒng)響應(yīng)：公交換乘系統(tǒng)客戶端在接收到Web 服務(wù)器請求后，對相關(guān)查詢信息進行顯示。 系統(tǒng)的總體框架系統(tǒng)大致分為前端功能和后臺功能，前端功能包括站點查詢，線路查詢，公交換乘查詢功能，后臺管理員具有站點管理和線路管理功能。系統(tǒng)在開始時，以百度地圖作為可視化平臺，因此Web 服務(wù)器不僅要和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器交互，也要和百度地圖服務(wù)器進行交互。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和百度地圖服務(wù)器接收來自WEb服務(wù)器的請求，對請求進行處理，并且返回結(jié)果，最后由Web服務(wù)器將業(yè)務(wù)處理的邏輯轉(zhuǎn)化為頁面返回給客戶端 [17]。系統(tǒng)的示意圖38如下：浙江工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）22圖 310 系統(tǒng) B/S 結(jié)構(gòu)圖 本章小結(jié)本章對公交查詢系統(tǒng)需求進行了充分的分析，明確了系統(tǒng)的使用對象、大致功能結(jié)構(gòu)及各個子功能系統(tǒng)所需實現(xiàn)的功能等問題，為后續(xù)系統(tǒng)設(shè)計打下了基礎(chǔ)。浙江工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）23第四章 公交換乘系統(tǒng)概要設(shè)計 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)根據(jù)需求分析分為前端功能模塊和后臺功能模塊，前端有站點查詢，線路查詢以及換乘方案查詢等功能，后臺主要有管理員站點管理，線路管理等功能，：圖 411 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖公交查詢系統(tǒng)前臺用戶查詢后臺管理功能站點查詢換乘查詢線路查詢站點管理線路管理文本 、 地圖顯示文本 、 地圖顯示文本 、 地圖顯示站點列表增加站點修改站點刪除站點線路列表增加線路修改線路刪除線路浙江工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）24 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計圖 412 Struts2+Spring+Hibernate 架構(gòu)系統(tǒng)的整體基礎(chǔ)架構(gòu)用Struts2來實現(xiàn)，Struts2 主要是負責(zé)表示層和MVC的分離工作，控制業(yè)務(wù)的跳轉(zhuǎn)工作，利用Hibernate 框架對數(shù)據(jù)庫持久層提供支持，利用Spring管理 Struts和Hibernate，降低系統(tǒng)代碼的耦合度。系統(tǒng)采用的是三層B/S架構(gòu)，最上層是表示層，中間是業(yè)務(wù)層，最底端是數(shù)據(jù)層 [18]。其核心就是通過Web 服務(wù)器處理大部分的事物邏輯，從而減少前端瀏覽器的工作量。相比C/S結(jié)構(gòu)，B/S 系統(tǒng)最大的一個好處就是可以達到客戶端零安裝、零維護的可能，即可以在任何地方任何電腦上進行工作而不用特意安裝應(yīng)用界面表示層業(yè)務(wù)層數(shù)據(jù)訪問層 業(yè)務(wù)邏輯層數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫層層浙江工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）25專門的軟件，只需要電腦聯(lián)網(wǎng)就能使用，對于日后的系統(tǒng)升級以及對系統(tǒng)功能的擴展也方便很多,而C/S結(jié)構(gòu)的每一個客戶端都必須安裝和配置軟件 [1920]。在B/S結(jié)構(gòu)中，Web服務(wù)器是整個系統(tǒng)的核心部分，前端客戶機只需與Web服務(wù)器進行交互，后臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器也只需與Web 服務(wù)器進行交互。當(dāng)客戶端向 Web服務(wù)器提出請求時，Web服務(wù)器接收請求，然后處理事務(wù)邏輯將其轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)庫請求，后臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器接收請求，返回查詢結(jié)果，再由Web服務(wù)器根據(jù)事務(wù)邏輯轉(zhuǎn)化為合適的頁面返回給客戶機。三層架構(gòu)大大簡化了用戶操作，不但共享程度高，可伸縮擴展性強，而且高度的開放性，靈活性以及高速率和安全性的優(yōu)點，使其更適用于網(wǎng)上信息的發(fā)布和管理。瀏覽器端的工作簡單，而在服務(wù)器端集中解決用戶請求實現(xiàn)所需的功能，這種特點使得開發(fā)者能將所有注意力都能夠集中在服務(wù)器端上。 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫采用 MySQL。它是一個關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，具有極好的靈活性。它使用的是最常用標準化語言——SQL 語言。相比較 Oracle，SQL Sever 等數(shù)據(jù)庫軟件來說，一般中小型軟件的開發(fā)都選擇 MySQL 作為其數(shù)據(jù)庫由于它速度快、體積小、成本較低等優(yōu)點。數(shù)據(jù)庫表清單如表 41 所示：表 41 數(shù)據(jù)庫表清單 表名 名稱 作用manager 管理員表 記錄管理員信息busline 線路表 記錄線路信息point 站點表 記錄站點信息pointbusline 站點線路表 記錄站點與線路的對應(yīng)關(guān)系transfersoulation 換乘方案表 記錄換乘方案信息busliransfer 線路換乘方案關(guān)聯(lián)表 記錄方案中線路的使用情況浙江工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）26線路表P