java学生管理系统界面 [公交线路管理系统换乘算法设计]

　　摘 要：城市公交线路管理系统是城市道路交通的重要组成部分，主要涉及公交站点管理、线路管理、路线查询和信息发布等功能。公交车线路管理系统是典型的管理信息系统(MIS)，其重点是设计有效的查询算法，帮助用户快速、方便地选择出行路线。讨论了一种基于集合理论的线路查询算法，并分析了它的特点。�
　　关键词：线路查询；换乘算法；算法优化�
　　中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1672-7800（2012）003-0055-02��
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　　作者简介：黄全舟（1964-），男，陕西宝鸡人，西安石油大学硕士生导师，副教授，研究方向为软件工程；杜海东（1973－），男，陕西富县人，西安石油大学计算机学院硕士研究生，研究方向为计算机应用技术。
　　
　　
　　0 引言�
　　许多国家都十分重视公交线路管理的研究和应用，其中一个重要的目的就是提供及时准确的信息和服务。与欧美国家相比，我国的公共交通智能化水平还比较低。在大中城市中，一般有数千站点、数百公交线路。出行前，当对乘车路线不确定时，如果事先访问公交线路查询系统，就可以快速地得到有关信息，从而方便用户出行。�
　　人们对公交线路查询算法作了大量研究，提出了最短距离算法、最短路径矩阵、最小换乘次数算法、最少时间算法、最大费用算法等。这些算法都有自己的优点，但有些实现起来过于复杂。对此，笔者通过建立站点、线路集合的方法，来寻找简单、实用而快速的换乘算法，为公交线路查询算法提供一种新的思路和方法。�
　　1 系统分析�
　　1.1 需求分析�
　　首先，普通用户可以注册进入系统，而管理员直接用口令进入后台系统。其次，当普通用户登录到系统以后，可以查看公交信息、实现多种查询功能，也可以进入留言板留言发表意见。而管理员除了有用户所具有的权利外，还可以对线路信息、站点信息、用户信息和用户留言等进行增删改操作。�
　　2.2 系统相关用例图�
　　用户用例图如图1所示，管理员用例图如图2所示。站点查询主要是查询站点周围的信息，如交通、文化、商业、旅游、企业等情况。线路查询主要是查询一条线路的上行线、下行线的各个站点的情况。换乘查询就是根据指定的起始站点和终止站点查询出出行路线。这也是系统设计的重点。 其中线路管理中包括线路设置（上行线、下行线）、线路修改等。�
　　
　　2 系统总体设计�
　　2.1 系统总体构架�
　　系统以B/S模式开发，根据功能不同来分，系统总体可以分为3个模块：前台查询模块、管理员登录模块、后台管理模块。前台查询模块是对所有用户公开的，不用登录，不设权限和级别，方便所有用户使用和查询。管理员登录模块判断用户是否合法，是否有权限进入后台管理，保护后台管理页面。管理员可以添加、删除和修改相关信息。公交线路管理系统的软件结构如图3所示。�
　　
　　2.2 主要数据库设计�
　　（1） 用户信息表。
　　这个数据表用来存储普通用户和管理员用户的资料，包括用户名、密码等信息。�
　　（2）线路信息。
　　这个数据表用来存储线路的基本信息，包括有线路代码、名称、起始站点、终点站、站点数目、线路长度等。�
　　（3）站点信息。
　　这个数据表用来存储站点信息，包括有站点代码、站点名称、站点周围交通、文化等信息。�
　　（4）线路与站点关系。
　　这个数据表用来存储线路与站点关系的具体信息，包括线路、站点代码、站点次序。�
　　
　　图3 系统软件结构�
　　3 换乘查询算法设计�
　　3.1 一次换乘的设计思路�
　　在这里只考虑直达车和一次中转。设bsId 1为起始站点代码，bsId 2为终止站点代码。�
　　设经过起始站点的线路�集合为A，A={A�1,A�2,…A�m}，每一个A�i为经过起始站点的一条线路。设经过终止站点的线路集合为B，B={B�1,B�2,…B�n}，每一个B�i为经过终止站点的一条线路。�
　　（1）搜索是否有直达车。在这一步的实现�中，只需要搜索经过起始站点的所有线路和经过终止站点的所有线路，找出那些相同的线路，即为直达线路。 �
　　（2）若没有直达车，则搜索一次换乘是否可达。根据两个站点名获取两个站点各自的bsId，然后搜寻通过两个站点的线路集合A和B。再一一计算它们之间的线路交集。而交集就是我们所需要的换乘站点，这样可得到换乘站（可能有多个或0个）。如，判断A�i�和Bj 是否有交叉站点。如果有，则这就是换乘的中转站点； 如果没有，则无法通过A�i�和Bj线路到达目的地。如果线路间有多个交叉站点，则只考虑第1个交叉站点。�
　　3.2 设计算法流程图�
　　 输入是起始站点和终止站点，经过系统处理，可得到所查询出的出行线路。如果有直达线路，直接给出线路信息；如果没有直达车，则给出中转一次的线路信息，如图4所示。�
　　
　　4 结束语�
　　本文讨论了公交线路管理系统的软件结构和查询算法。其重点是设计有效的查询算法，以帮助用户快速、方便地选择出行路线。所设计的查询算法具有简单、实用的特点，适合大中城市的公交线路查询，如果结合站点间距离计算，利用蚁群算法可进一步优化算法设计。
　　参考文献：�
　　\[1\] 于小平，杨国东.城市公交查询系统的设计与实现\[J\].吉林大学学报，2005(6).�
　　\[2\] 华泽、张浩.公交信息服务系统的设计与实现\[J\].计算机与数字工程，2007(12).�
　　\[3\] 冯林，孙宇哲.基于层次空间推理的公交最优乘车方案\[J\].计算机工程，2005(21).�
　　\[4\] 吴其庆.JSP编程思想与实践\[M\].北京：冶金工业出版社，2003.�
　　\[5\] 王祖详.公交最短路算法和公交路径集生成技术\[J\].系统工程，1993(4).�
　　
　　（责任编辑：戴 钧）
　　
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　　 Design on Public Traffic Management Ststem Transfer Algorithm
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　　Abstract:Public traffic management information system is an important part of city public traffic system,maily involves bus station management,route management,route query and information dissemination. Public traffic management system is a typical management information system (MIS).The focal point is designing effective route inquiry algorithm to help user select bus route quickly.This paper mainly discusses an algorithm based on set theory,analyses its features.�
　　Key Words: Route Query;Transfer Algorithm; Algorithm Optimization

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