【正文】 雖然。在設(shè)計(jì)工程的過(guò)程中鍛煉了自己的邏輯思維能力和語(yǔ)言組織能力。這次作業(yè)給我的啟發(fā)很大。15. 參考文獻(xiàn)1）薩師煊，王珊 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論 高等教育出版社 2）潘錦平 軟件開(kāi)發(fā)技術(shù) 西安電子科技大學(xué)出版社 1999 3）洪錦魁 網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)夢(mèng)幻組合 清華人學(xué)出版 2004 4）最短路徑算法—Dijkstra(迪杰斯特拉)算法分析與實(shí)現(xiàn)(C/C++) Tanky Woo 5）于繁華 Access基礎(chǔ)教程 中國(guó)水利水電出版社 2008 6）葉蒼年 北京市交通研究中心交通發(fā)展戰(zhàn)略分析 20087）亞歷克斯(美) Access數(shù)據(jù)分析寶典 電子工業(yè)出版社 2008 8）王靜霞、張國(guó)華 城市智能公交管理系統(tǒng) 中國(guó)建筑工業(yè)出版社 20079）康 悅 北京市政交通一卡通使用情況及公交滿意度調(diào)查 10)李慶利 劉允才 基于ITS的智能公共交通管理系統(tǒng) 11)張帥 基于ITS的智能乘客信息系統(tǒng)研究 河北工業(yè)大學(xué) 2004 12)韋宏利、付蓉 公交線路智能查詢系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 現(xiàn)代電子技術(shù) . 13)郭龍?jiān)?、何光? 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法（第二版） 清華大學(xué)出版社 200914)羅堅(jiān)，高志標(biāo) Access數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)教程 北京理工大學(xué)出版社 200815)張飛舟、楊東凱、范躍祖、孫先仿 智能交通系統(tǒng)中的公共交通信息管理體系 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào) .16．致謝首先感謝張文新老師給我們這個(gè)設(shè)計(jì)智能公交查詢系統(tǒng)的機(jī)會(huì)。由于經(jīng)驗(yàn)不足，在界面的設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)上，難免會(huì)有一些設(shè)計(jì)不合理和缺失的地方，有些地方可能會(huì)功能重復(fù)，或者影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 本系統(tǒng)依賴(lài)GPRS網(wǎng)絡(luò)，由于網(wǎng)絡(luò)具有一定的不確定性和風(fēng)險(xiǎn)性，隨時(shí)可能由于磁場(chǎng)等因素導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定或者信息無(wú)法接收，因此網(wǎng)絡(luò)的問(wèn)題可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)無(wú)法正常工作。任何一個(gè)龐大的系統(tǒng)都不可能是一個(gè)人獨(dú)自開(kāi)發(fā)，獨(dú)自實(shí)現(xiàn)的。同時(shí)，由于編程水平有限，對(duì)于程序編程等方面能力還是有所欠缺，勢(shì)必造成一些關(guān)鍵技術(shù)的程序無(wú)法自行開(kāi)發(fā)。這就導(dǎo)致了系統(tǒng)的擴(kuò)展方面，需要對(duì)用戶進(jìn)行一定的指導(dǎo)，并及時(shí)說(shuō)明車(chē)況的未知性，如發(fā)短信通知等。在本系統(tǒng)的實(shí)施之中，可以想象出一定的不足。在最快捷乘車(chē)路線問(wèn)題的求解方面，Dijkstra算法和Floyd算法求解最短路徑為主要應(yīng)用，結(jié)合公交公司的核心數(shù)據(jù)庫(kù)，查詢各個(gè)站點(diǎn)的距離，每站之間的車(chē)輛路線及所需時(shí)間，形成點(diǎn)到點(diǎn)之間的權(quán)值。在將現(xiàn)實(shí)問(wèn)題轉(zhuǎn)化成可操作的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言時(shí)，數(shù)學(xué)化中的離散化問(wèn)題技巧幫了大忙。而在網(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)程中，這樣的設(shè)計(jì)也可以降低因?yàn)楦鞣N原因造成的數(shù)據(jù)重傳頻率。在用戶使用系統(tǒng)的過(guò)程中，如果遇到過(guò)多的信息需要處理，會(huì)引起對(duì)系統(tǒng)的反感，因此系統(tǒng)提供的每個(gè)功能都應(yīng)該仔細(xì)設(shè)計(jì)，避免帶入一些無(wú)關(guān)數(shù)據(jù)，造成冗余。11. 系統(tǒng)軟件用戶界面設(shè)計(jì)圖26 智能公交查詢系統(tǒng)主界面圖27 智能公交查詢系統(tǒng)信息界面圖27 智能公交查詢系統(tǒng)查詢界面圖30 智能公交查詢系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫疽鈭D圖31 智能公交查詢系統(tǒng)硬件部署圖參考文獻(xiàn)：張飛舟,楊東凱,范躍祖,孫先仿 《智能交通系統(tǒng)中的公共交通信息管理體系》 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào) 2000年04期13. 報(bào)告總結(jié) 在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，大量的信息需要使用數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行保存，這些信息按照其使用頻率進(jìn)行了劃分。參考文獻(xiàn)：羅堅(jiān)，高志標(biāo) Access數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)教程 北京理工大學(xué)出版社，2008在模型的實(shí)現(xiàn)方面，同樣是最短路徑問(wèn)題，采用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，代碼詳見(jiàn)附錄。一個(gè)可行解就是一條從起始結(jié)點(diǎn)出發(fā)到目標(biāo)狀態(tài)集中任意一個(gè)結(jié)點(diǎn)的路徑。 如果不止一個(gè)智能體可以操縱狀態(tài)轉(zhuǎn)移，那么它們可能會(huì)朝不同的，甚至是對(duì)立的目標(biāo)進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)移。通俗的說(shuō)，狀態(tài)是對(duì)問(wèn)題在某一時(shí)刻的進(jìn)展情況的數(shù)學(xué)描述，狀態(tài)轉(zhuǎn)移就是問(wèn)題從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)移到另一種(或幾種)狀態(tài)的操作。首先，考察搜索算法的可能性和時(shí)間代價(jià)，因?yàn)樗阉魉惴ㄊ亲钊菀讓?shí)現(xiàn)的。優(yōu)化模型的算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，是查詢系統(tǒng)中對(duì)算法要求最高的一個(gè)功能模塊。 采用表格語(yǔ)言求地點(diǎn)1到其余各點(diǎn)的最短路徑。參考資料：張玲，劉玉玖．Access數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)實(shí)訓(xùn)教程 清華大學(xué)出版社出版 2009版 在將問(wèn)題離散化后，實(shí)際問(wèn)題變得簡(jiǎn)單，就是平時(shí)所解決的離散數(shù)學(xué)中的“求最短路徑”問(wèn)題。通過(guò)調(diào)查，得出一般大城市公交線路數(shù)在200到500之間，每條線路的站臺(tái)在20左右，考慮到線路中站臺(tái)的重復(fù)性，假設(shè)每個(gè)站臺(tái)平均有5條線路經(jīng)過(guò)，所以，總的公交站臺(tái)數(shù)大概在800到2000之間。對(duì)數(shù)據(jù)規(guī)模的考察則是我們權(quán)衡的依據(jù)，所以數(shù)據(jù)規(guī)模的限定在算法分析與設(shè)計(jì)中相當(dāng)重要。由此可見(jiàn)，算法分析與設(shè)計(jì)是一個(gè)對(duì)實(shí)際問(wèn)題的權(quán)衡過(guò)程。當(dāng)面臨幾個(gè)可選算法時(shí)，常?？梢誀奚欢ǖ臅r(shí)間空間代價(jià)，來(lái)獲取一種更為簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)的算法。時(shí)間和空間的權(quán)衡也至關(guān)重要，在算法設(shè)計(jì)的范疇中，普遍公認(rèn)的一個(gè)規(guī)則就是“時(shí)空權(quán)衡”，即在算法設(shè)計(jì)中，空間開(kāi)銷(xiāo)的加大則能換來(lái)時(shí)間上的縮短，空間開(kāi)銷(xiāo)的減少則可能需要更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)運(yùn)行程序以獲得結(jié)果。 最后，是數(shù)據(jù)范圍的限定：一個(gè)好的算法，并不一定是最快的算法，而應(yīng)該是在時(shí)間效率和空間代價(jià)，以及算法實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜程度這三者的一個(gè)權(quán)衡和折中方案，綜合效率最高才是最好。那自然會(huì)想到的便是以公交站臺(tái)做為結(jié)點(diǎn)，如果從一個(gè)站臺(tái)到另一個(gè)站臺(tái)存在一條線路可以直接在下一站到達(dá)，則這兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間連一條邊，邊帶權(quán)值，權(quán)值就是連接這兩個(gè)站點(diǎn)的公交線路行駛的時(shí)間。對(duì)于一個(gè)圖結(jié)構(gòu)而言，一個(gè)要素是結(jié)點(diǎn)，一個(gè)要素是邊。 而離散化過(guò)后的問(wèn)題，已經(jīng)在計(jì)算機(jī)可以解決的范疇之中了，現(xiàn)實(shí)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為離散數(shù)學(xué)中的“求最短路徑”問(wèn)題。 所以，在這個(gè)實(shí)際的線路查詢中，我們可以將起點(diǎn)和終點(diǎn)做離散轉(zhuǎn)換，用起點(diǎn)或者終點(diǎn)所在的公交站臺(tái)來(lái)表示。將整個(gè)市區(qū)劃分成多個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域包含的各個(gè)公交車(chē)站臺(tái)都是不同的，并用公交車(chē)站臺(tái)做為離散化的標(biāo)記?？梢?jiàn)，這樣的離散化無(wú)法實(shí)際操作，而且會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)所希望達(dá)到的人性化和快捷化成為泡影。對(duì)于乘客查詢最快捷路線的要求，我們?cè)趺磳⑵潆x散化呢? 一個(gè)最簡(jiǎn)單的方法，就是按照地域相近，將整個(gè)市區(qū)劃分成若干區(qū)域，對(duì)于每個(gè)區(qū)域統(tǒng)一編號(hào)，然后在查詢時(shí)用編號(hào)代表乘客所指區(qū)域。很多數(shù)值算法，幾何算法，信號(hào)變換算法等都應(yīng)用了離散化的思想。如果面對(duì)的輸入是一個(gè)二維連續(xù)空間中的無(wú)限點(diǎn)集，計(jì)算機(jī)是無(wú)法處理這類(lèi)連續(xù)問(wèn)題的。圖24 查詢活動(dòng)示意圖首先，是問(wèn)題的離散化： 考慮到乘客通常所需的查詢，是從一個(gè)地方到另一個(gè)地方的如何乘坐公交線路的最合適的方案?；顒?dòng)圖描述了系統(tǒng)中各種活動(dòng)的執(zhí)行的順序，刻畫(huà)一個(gè)方法中所要進(jìn)行的各項(xiàng)活動(dòng)的執(zhí)行流程。圖23 查詢系統(tǒng)各系統(tǒng)協(xié)作示意圖活動(dòng)圖用以描述用例和對(duì)象內(nèi)部的工作過(guò)程,并可用于表示并行過(guò)程。對(duì)象之間的鏈接用于表示消息傳遞通道，消息標(biāo)示于鏈接之上，消息的箭頭指明消息的傳遞方向。順序圖強(qiáng)調(diào)消息交互的時(shí)間序，協(xié)作圖則強(qiáng)調(diào)交互對(duì)象間的靜態(tài)鏈接關(guān)系。圖22 查詢系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程圖協(xié)作圖用于描述相互合作的對(duì)象間的交互關(guān)系和鏈接關(guān)系。消息用從一條垂直的對(duì)象生命線指向另一個(gè)對(duì)象的生命線的水平箭頭表示。時(shí)序圖由一組對(duì)象構(gòu)成，每個(gè)對(duì)象分別帶有一條豎線，稱(chēng)作對(duì)象的生命線，它代表時(shí)間軸，時(shí)間沿豎線向下延伸。而在網(wǎng)絡(luò)方面，必須保證GPRS的暢通，如果移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)存在故障，整個(gè)查詢系統(tǒng)將會(huì)立即癱瘓。在業(yè)務(wù)處理上，首先要求車(chē)載GPS及時(shí)傳送信息到綜合信息中心，并和數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，找出匹配度，從而計(jì)算出車(chē)輛的運(yùn)行狀況及到站時(shí)間。圖21 公交查詢系統(tǒng)組件示意圖本查詢系統(tǒng)關(guān)鍵在于查詢的人性化和實(shí)用性。 構(gòu)件圖提供當(dāng)前模型的物理視圖，對(duì)系統(tǒng)的靜態(tài)實(shí)現(xiàn)視圖建模。三系統(tǒng)的信息在綜合信息中心進(jìn)行匯總，并結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容，綜合處理。（3）GPS/GPRS/GIS三系統(tǒng)的融合。接收器通過(guò)已普遍的GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)，十分鐘自動(dòng)請(qǐng)求更新一次，此時(shí)是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢，檢查是否有數(shù)據(jù)的更新。手機(jī)客戶端要普遍適用性，對(duì)于各種操作系統(tǒng)的智能手機(jī)應(yīng)能做到兼容，并盡量推廣至非智能手機(jī)，擴(kuò)大受惠人群。3）組件設(shè)計(jì)（1）手機(jī)客戶端程序設(shè)計(jì)。 　　其狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程如下： map[i,j]:=min{map[i,k]+map[k,j],map[i,j]} 　　map[i,j]表示i到j(luò)的最短距離 　　K是窮舉i,j的斷點(diǎn) 　　map[n,n]初值應(yīng)該為0，或者按照題目意思來(lái)做。 　　采用的是(松弛技術(shù))，對(duì)在i和j之間的所有其他點(diǎn)進(jìn)行一次松弛。 　　從圖的帶權(quán)鄰接矩陣A=[a(i,j)] nn開(kāi)始，遞歸地進(jìn)行n次更新，即由矩陣D(0)=A，按一個(gè)公式，構(gòu)造出矩陣D(1)；又用同樣地公式由D(1)構(gòu)造出D(2)；……；最后又用同樣的公式由D(n1)構(gòu)造出矩陣D(n)。郭龍?jiān)? 胡虛懷 何光明 《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法（第二版）》 清華大學(xué)出版社 P187此外，還可以使用Floyd算法計(jì)算最短路徑。S為已找到從v出發(fā)的最短路徑的終點(diǎn)的集合，初始狀態(tài)為空集。 迪杰斯特拉算法描述如下： 1）arcs表示弧上的權(quán)值。 一般情況下，假設(shè)S為已求得最短路徑的終點(diǎn)的集合，則可證明：下一條最短路徑（設(shè)其終點(diǎn)為X）或者是弧(v,x)，或者是中間只經(jīng)過(guò)S中的頂點(diǎn)而最后到達(dá)頂點(diǎn)X的路徑。 那么，下一條長(zhǎng)度次短的最短路徑是哪一條呢？假設(shè)該次短路徑的終點(diǎn)是vk，則可想而知，這條路徑或者是(v,vk)，或者是(v,vj,vk)。顯然，長(zhǎng)度為 D[j]=Min{D | vi∈V} 的路徑就是從v出發(fā)的長(zhǎng)度最短的一條最短路徑。這里強(qiáng)調(diào)相對(duì)就是說(shuō)在算法過(guò)程中D的值是在不斷逼近最終結(jié)果但在過(guò)程中不一定就等于最短路徑長(zhǎng)度。迪杰斯特拉(Dijkstra)算法思想 　　按路徑長(zhǎng)度遞增次序產(chǎn)生最短路徑算法： 　　把V分成兩組： 　　S：已求出最短路徑的頂點(diǎn)的集合 　　 VS=T：尚未確定最短路徑的頂點(diǎn)集合 　　將T中頂點(diǎn)按最短路徑遞增的次序加入到S中，保證： 從源點(diǎn)V0到S中各頂點(diǎn)的最短路徑長(zhǎng)度都不大于從V0到T中任何頂點(diǎn)的最短路徑長(zhǎng)度；　　每個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)距離值：S中頂點(diǎn)：從V0到此頂點(diǎn)的最短路徑長(zhǎng)度 　　T中頂點(diǎn)：從V0到此頂點(diǎn)的只包括S中頂點(diǎn)作中間頂點(diǎn)的最短路徑長(zhǎng)度 　依據(jù)：可以證明V0到T中頂點(diǎn)Vk的最短路徑，或是從V0到Vk的直接路徑的權(quán)值；或是從V0經(jīng)S中頂點(diǎn)到Vk的路徑權(quán)值之和 　?。ǚ醋C法可證） 　　求最短路徑步驟 　　算法步驟如下： 　　（1）初使時(shí)令 S={V0},T={其余頂點(diǎn)}，T中頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的距離值 　　若存在V0,Vi，d(V0,Vi)為V0,Vi弧上的權(quán)值 　　若不存在V0,Vi，d(V0,Vi)為∝ 　　（2）從T中選取一個(gè)其距離值為最小的頂點(diǎn)W且不在S中，加入S 　?。?）對(duì)T中頂點(diǎn)的距離值進(jìn)行修改：若加進(jìn)W作中間頂點(diǎn)，從V0到Vi的距離值比不加W的路徑要短，則修改此距離值 　?。?）重復(fù)上述步驟（2）、（3），直到S中包含所有頂點(diǎn)，即S=T為止迪杰斯特拉(Dijkstra)算法原理：首先，引進(jìn)一個(gè)輔助向量D，它的每個(gè)分量D表示當(dāng)前所找到的從始點(diǎn)v到每個(gè)終點(diǎn)vi的最短路徑的長(zhǎng)度。操作可以大量簡(jiǎn)化。 圖20 數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)系類(lèi)圖示意圖（公共子程序、通用函數(shù)、組件）設(shè)計(jì)1）公共子程序設(shè)計(jì)本系統(tǒng)使用access作為數(shù)據(jù)庫(kù)軟件，進(jìn)入軟件后，建立相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)及表集等。 在日志表中，將其余三個(gè)表的ID融入其中，使系統(tǒng)的完整性進(jìn)一步整合，很好的融為一體，并且查詢簡(jiǎn)單方便。（1）數(shù)據(jù)的完整性 數(shù)據(jù)的完整性是指數(shù)據(jù)的正確性和相容性。一個(gè)好的全局ER模式，除能準(zhǔn)確、全面地反映用戶功能需求外，還應(yīng)滿足下列條件：實(shí)體類(lèi)型的個(gè)數(shù)要盡可能的少；實(shí)體類(lèi)型所含屬性個(gè)數(shù)盡可能少；實(shí)體類(lèi)型間聯(lián)系無(wú)冗余?！　≡O(shè)計(jì)全局ER模式的目的不在于把若干局部ER模式形式上合并為一個(gè)ER模式，而在于消除沖突，使之成為能夠被所有用戶共同理解和接受的同一的概念模型?！　?）局部ER模式的合并　　合并的原則是：首先進(jìn)行兩兩合并；先和合并那些現(xiàn)實(shí)世界中有聯(lián)系的局部結(jié)構(gòu)；合并從公共實(shí)體類(lèi)型開(kāi)始，最后再加入獨(dú)立的局部結(jié)構(gòu)。在這一步中我們僅根據(jù)實(shí)體類(lèi)型名和鍵枕認(rèn)定公共實(shí)體類(lèi)型。全局概念結(jié)構(gòu)不僅要支持所有局部ER模式，而且必須合理地表示一個(gè)完整、一致的數(shù)據(jù)庫(kù)概念結(jié)構(gòu)。各個(gè)對(duì)象之間信息交互，使整個(gè)系統(tǒng)有機(jī)合作，改變過(guò)往查詢無(wú)法實(shí)現(xiàn)主動(dòng)查詢選擇的弊端。主動(dòng)查詢，即客戶端查詢：圖11 乘客主動(dòng)查詢順序圖被動(dòng)查詢，即電子站牌查詢：圖12 乘客被動(dòng)查詢（觀看電子站牌）順序圖以上兩幅時(shí)序圖分別反映乘客進(jìn)行主動(dòng)和被動(dòng)查詢的信息走向。公交運(yùn)