基于iPhone的公交换乘信息服务系统研究与设计

论文摘要

近年来随着社会的进步和城市的发展,交通拥堵、道路堵塞等交通问题已经成为城市进一步发展的瓶颈。除了适当扩建道路、加大交通管理、合理规划城市资源之外,大力发展城市公共交通事业是解决城市交通问题的根本出路。公交换乘信息服务是发展公共交通的重要组成部分,也是吸引乘客选择公交出行的重要因素。本文主要研究了基于综合换乘评价模型的iPhone公交查询系统,主要分为三个方面的研究：公交换乘评价模型的建立、公交换乘算法的研究和iPhone公交换乘信息服务系统的实现。其中换乘算法采用限制区域最广路径搜索算法,搜索出起终站点间的出行路径；换乘评价模型以出行路径阻抗为目标,从搜索出的路径中评价出最优出行方案；iPhone公交换乘信息服务系统结合前两者的分析,进行了最终的系统设计与实现。论文对城市公交网络进行了分析。在分析公交网络特性的基础上,对其进行了抽象,并借助图论的概念进行了表达。引入邻接矩阵和可达矩阵描述了两两站点的直接相连关系和经过“一定长度”通路的可达程度。利用上述分析结合站点对之间的客流量得到了城市公交网络的平均换乘次数。在建立公交换乘评价模型时,以出行路径阻抗为目标,以影响公交出行的因素为准则,以各个出行路径为方案,采用层次分析法建立了公交换乘评价模型。同时,也重点研究了公交换乘搜索算法。在研究分析基于最短路径换乘算法和最少换乘次数算法的基础上,提出了限制区域最广路径搜索算法。该算法不仅考虑了相邻站点的步行换乘,而且加入了限制搜索区域,提高了搜索效率。在建立了公交换乘评价模型和研究了公交换乘算法以后,从系统开发角度,设计实现了基于iPhone的公交换乘信息服务系统。系统采用嵌入式数据库SQLite存储数据,实现了离线方式查询；采用模型-视图-控制器架构进行开发,便于后续的扩展和维护。公交换乘信息服务系统不仅支持线路查询、站点查询,而且提供了站站间的换乘查询。

论文目录

• 目录
• CONTENTS
• 摘要
• ABSTRACT
• 缩略词注释表
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 公共交通换乘系统的地位
• 1.3 公共交通换乘系统的研究现状
• 1.3.1 国外交通换乘系统发展状况
• 1.3.2 国内公交换乘系统发展状况
• 1.4 论文主要内容及结构安排
• 1.5 本章小结
• 第二章 城市公交网络分析
• 2.1 公交网络的构成
• 2.1.1 公交网络的特性
• 2.1.2 公交网络的抽象
• 2.2 图论的基本概念
• 2.3 公交网络的表达
• 2.3.1 邻接矩阵
• 2.3.2 可达矩阵
• 2.4 公交网络的平均换乘次数
• 2.5 本章小结
• 第三章 公交换乘评价模型
• 3.1 公交换乘影响因素
• 3.2 公交换乘评价模型
• 3.2.1 层次分析法
• 3.2.2 公交出行路径阻抗
• 3.2.3 评价模型的建立
• 3.2.4 案例分析
• 3.3 本章小结
• 第四章 公交换乘算法研究
• 4.1 基于最短路径的换乘算法
• 4.1.1 Dijkstra算法
• 4.1.2 Floyd算法
• 4.1.3 蚁群算法
• 4.1.4 算法特点分析
• 4.2 基于换乘次数最少的算法
• 4.2.1 广度优先搜索算法
• 4.2.2 基于扩展集合的算法
• 4.2.3 算法特点分析
• 4.3 限制区域的最广路径搜索算法
• 4.3.1 限制搜索区域
• 4.3.2 确定相邻站点
• 4.3.3 限制区域的最广路径搜索算法
• 4.3.4 实例验证及算法效率分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 公交换乘在iPhone上的设计与实现
• 5.1 iPhone与iOS
• 5.1.1 iPhone介绍
• 5.1.2 iOS介绍
• 5.2 iPhone开发介绍
• 5.2.1 模型-视图-控制器开发模式
• 5.2.2 iPhone SDK介绍
• 5.3 SQLite介绍
• 5.3.1 SQLite特点
• 5.3.2 SQLite在iPhone中的使用
• 5.4 数据库设计
• 5.4.1 数据库的设计原则
• 5.4.2 公交换乘信息服务系统数据库设计
• 5.5 公交换乘信息服务系统在iOS上的实现
• 5.6 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 论文主要工作及创新点
• 6.2 改进与展望
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表