毕业设计开题报告

信息工程学院

本科毕业设计(论文)开题报告

中文题目 英文题目 课题来源 学生姓名 基于WEBGIS的公交查询系统的设计与实现 Design and Implementation of Public Transport Query System Based on WebGIS 生产实际 朱彬南 课题类型 工程设计 指导教师 李晓蕾 专业班级 计算机科学与技术专业08计科4班 1、选题的背景和意义 1．选题背景 随着经济的快速发展，大量的人口涌入城市，私家车拥有量持续上升，城市交通拥堵、交通事故和环境污染等问题越来越严重，城市交通面临着前所未有的压力，这些问题阻碍了城市生活质量的改善和经济的可持续发展。在低碳环保理念下，倡导采用公共交通工具出行，减少二氧化碳的排放，保护环境。随着城市化进程的推进，城市不断向外扩张，公交系统覆盖地域越来越庞广，公交逐渐成为人们出行的重要选择之一，它的建立为广大公众的出行提供所需的公交信息，提高了公交运行效率，缓解了城市的交通压力。然而，目前公交系统由于受条件、技术等因素的，面临着一系列问题，包括公交站点查询过程中不同线路对统一站点命名不一致，公交换乘困难，查询效果差，公交信息更新慢等问题，这些问题严重妨碍了国内城市公交的发展。是否选择城市公交成为人们为出行方便所要考虑的问题之一。因此，提供方便、快捷、经济、高效的公交出行线路方案，不仅能方便市民特别是外来旅游、出差、就医等的人的出行和生活，也为城市减少不必要的交通堵塞，有利于提高城市交通运输效率。同时，展示了现代城市信息化的风貌，提升城市形象。 2．选题意义 本课题是来源于宁波灵动科技有限公司的开发项目，且课题是一项综合运用理论知识进行项目的分析、设计和开发能力的工程实践类课题。本课题所设计的系统是基于WEBGIS的公交查询系统。该公交查询系统作为一款集线路查询、站点查询、公交换乘推荐及后台管理等功能为一体的服务型系统，它不仅支持快速线路查询、站点查询、换乘查询等功能外，还支持模糊查询、可视地图快速定位以及查询系统的公交信息的添加、删除、修改等功能，在传统公交查询系统上基础上进行优化，简化操作、方便查询，能有效为人们提供方便、快速、准确的公交信息查询服务，方便广大乘客日常生活与工作，从而推动城市的公共交通建设向着健康、稳步的方向发展。

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2、研究的基本内容 1.掌握WebGIS的四个组成部分WEB-GIS浏览器，WEB-GIS服务器，WEB-GIS编辑器,WEB-GIS信息代理以及它们的工作原理和开发流程，研究学习将WEBGIS技术应用到本课题的公交查询系统中。 2.完成基于WebGIS 的公交查询系统综合项目分析。对系统进行需求分析，分析系统所要实现的功能模块，包括线路查询模块、站点查询模块、公交换乘查询模块和后台管理模块。以及系统的基本处理流程，并且画出系统结构图、数据流程图等。 3.针对所设计的公交查询系统实现的功能模块并设计数据库。根据需求分析作出的分析，总结出数据信息，并设计系统数据库。 4.研究Visual Studio 2008平台环境与SQL Server 2005数据库，并将二者结合使用。熟悉并使用Visual Studio 2008的平台环境。研究SQL Server 2005数据库的环境配置，并使用SQL Server将设计的数据表信息添加到SQL Server数据库中。同时在运行Visual Studio 2008的时候能够成功连接数据库，进行数据库查询等简单操作。 5.公交查询系统中模糊查询算法和最优换乘路径算法的设计与实现。总结已有的公交查询系统所使用的换乘路径算法，分析出现有的换乘算法存在的缺点与不足，提出新的换乘路径算法方案，并设计实现。 6.优化用户体验，设计基于B/S结构的公交查询系统的界面。针对以往的基于C/S结构的公交查询系统使用上的繁琐，设计基于B/S结构的公交查询系统界面。使界面简洁，操作方便。 7.公交查询系统中可视化地图的研究与应用。这是本课题研究的难点。可视化地图的支持可以将查询到的文字信息，显示在地图上，更加形象地让用户熟悉周边事物及路线，优化查询效果。 3、拟解决的主要问题 1.研究WebGIS技术与传统公交查询系统中使用的GIS技术和Web技术的特点。这是本课题开始的第一项工作，主要研究WebGIS技术与传统的GIS技术和Web技术的异同点及WebGIS技术的在实现公交查询系统上的优点与它的特殊性。 2.研究将WebGIS技术与公交查询系统相结合。在总结相关WebGIS技术优点后，并能够实现将该技术应用到本课题所要设计的公交查询系统中。 3.研究适合本系统的最优算法并实现。根据传统公交查询系统使用的换乘算法的优缺点总结出新的换乘算法，即改进的A*算法，研究实现该算法，使换乘查询效率与时间上达到最佳。 4.根据本系统实现的功能，设计公交查询系统的数据库并实现系统。根据系统数据库所用的数据信息，研究设计数据信息表。

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4、课题研究方法及技术路线 1.研究方法： 本课题主要采用调查法、文献研究法、比较研究法和经验总结法进行研究。 1)调查法。调查法是有目的、有计划、有系统地搜集有关研究对象现实状况或历史状况的材料的方法。本课题的需求分析阶段中采用了此方法。 2)文献研究法。文献研究法是根据一定的研究目的或课题，通过调查文献来获得资料，从而全面地、正确地了解掌握所要研究的问题的一种方法。本课题的概要设计阶段中采用了此方法。 3)比较研究法。比较研究法是通过对工程项目或实践活动中的所采用的关键技术，根据这些关键技术的特点，进行比较分析，得出结论的一种方法。本课题的概要设计阶段与详细设计阶段中采用了此方法。 4)经验总结法。经验总结法是通过对实践活动中的具体情况，进行归纳与分析，使之系统化、理论化，上升为经验的一种方法。本课题中概要分析与详细设计阶段采用到了此方法。 2.技术路线 1)分析现状，找出问题。采用文献研究法查阅相关文献资料及网上已经实现的公交查询系统，现有的公交查询系统主要采用了GIS技术和Web技术这两种技术实现系统，换乘查询主要采用的算法有Dijikstra算法、n次公交换乘算法、A*算法以及蚂蚁算法，本课题将采用文献研究法从现有的基于GIS技术和和Web技术以及它们采用的换乘算法的总结出优点与缺点。 2)针对问题，提出新的实现技术。采用比较研究法和经验总结法，比较已有的技术实现技术及换乘查询算法，根据它们的优缺点，总结出利于公交查询系统优化的实现技术及查询优化的方法，总结出使用其他可行技术及最优换乘查询算法的优点对系统性能、使用方面的帮助。 3)依据新的方案，设计和实现公交查询系统。采用调查法总结出系统所要实现的功能及完善的部分。采用文献研究法和调查法确定本系统开发使用Visual Studio 2008平台与SQL Server 2005数据库进行设计与实现。综合已有的公交查询系统的实现技术与查询方法，提出一个采用基于WebGIS技术，并使用改进的A*算法优化查询并支持模糊查询的系统方案。 4)通过测试，验证并实现系统。通过白盒测试法中的基本路径测试法和判定条件覆盖法，来测试系统的详细内部逻辑结构与处理过程。使用黑盒测试，验证本系统所要实现的模块，包括线路查询、站点查询、公交换乘和后台管理四大模块。采用Beta测试对系统界面及功能进行使用测试。最后通过验收测试确认系统所要完成的功能及模块是否达到用户需求标准。

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5、研究的总体安排和进度计划 开始阶段(2011.9) 准备所开发系统的文献资料，完成文献翻译及综述的撰写，并完成开题报告初稿。 需求分析阶段(2011.10) 修改文献翻译及综述，并完成开题报告。理解公交查询系统的基本流程，对系统做出需求分析，确定系统的功能，编写需求分析文档，并绘制流程图、系统结构图。 概要设计阶段(2011.10) 对系统进行概要设计，根据系统的基本架构划分各个功能模块并完成各模块接口设计；完成运行模块组合设计；完成系统数据结构设计；完成概要设计说明文档。 详细设计阶段(2011.10) 对系统进行详细设计，对各模块进行详细设计说明，包括界面设计、流程逻辑、接口设计、最优路径算法(改进的A*算法)及模糊查询算法设计、测试计划等，完成详细设计说明文档；编写代码完成系统设计。 测试阶段(2011.11) 各模块完成后对各模块进行单元测试；对组合后的模块进行集成测试、系统测试、验收测试等，记录测试结果并完善系统。 撰写论文(2011.12-2012.2) 上交设计及设计说明书，完成毕业设计的论文写作。 完成(2011.3) 准备毕业设计相关资料，准备答辩。 6、主要参考文献 [1] 冯震,刘佳,李靖.复杂网络中最短路径问题的求解算法研究[J].自动化技术与应用,2010,29(3):32-35. [2] Liu Hai-xin,Shi Cui-mei,Li Jun-fu.Study and Development of Public Transport Query System Based on WebGIS[C].ITAP.China:IEEE press,2010. [4] 陈丽佳.基于公交网络模型的最优路径算法研究与实现[D].长沙:中南大学,2009. [5] 丁楠.GIS技术的发展与研究[J].大众商务,2009,(3):96. [6] 张白羽.基于Web GIS的杭州公交线路查询系统设计与实现[D].上海:复旦大学,2006. [7] 袁超,刘小勇.基于WebGIS的公交查询系统的设计与实现[J].交通与计算机,2008,26(6):128-131. [8] Yan Liu, Mingguang Zhuang, Qingling Wang.UTISP: An Urban Traffic Information Portal based on WebGIS[C]. ICIW. China: IEEE press, 2008. [9] 任志高.采用WebGIS的公交网站的开发与研究[D].长沙:中南大学，2009. [10] 李曙光,苏彦民.基于GIS的城市公交路网最优路线算法研究[J].中国公路学报,2003,16(3):83-86. [11] 刘洋.基于WebGIS的公交查询系统的设计与实现[D].北京:北京邮电大学,2010.

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指导教师意见 签名： 2011年10月10日 课题来源：1.科研课题 2.教改课题 3.生产实际 4.学生自拟 课题类型： A—工程设计；B—技术开发；C—软件工程；D—理论(学术)研究；E—调研报告

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