基于.NET的交通信息系统的研究与实现.docx

基于.NET的交通信息系统的研究与实现摘 要 手机和互联网的广泛使用，使基于这两种方式提供的服务成为用户的首选。而交通信息是人们日常生活中普遍关注的信息，所以该服务的客户群是庞大的。该文介绍了系统的设计框架和关键模块的设计，系统的实现基于.NET，使用短消息和网页两种方式为用户提供导航信息，并给出实时拥塞畅通信息，支持了移动通信与Internet的融合。 关键词 交通信息系统；短消息；Web查询；.NET 1 引言 人类进入21世纪。随着信息化浪潮的推进，手机和互联网早已深入人们的生活，如何利用这些信息手段为人们的生活提供更加便利的服务，正在成为系统研究和实现的首要目的。 本文提出的系统主要是在信息管理和信息利用的基础上，设计和实现了一个交通信息系统，提供交通信息增值服务。 社会公众最为关注交通出行信息，要求在出行前和出行中都能够及时地发送和接收相关交通信息。信息服务方式分为“广播式”和“交互式”两种。“广播式”信息服务是指一点对多点的无选择性的单向信息发布；“交互式”信息服务是指点对点的查询/应答的双向信息发布。相对于“广播式”信息服务，“交互式”信息服务更能够体现出用户信息需求的个性特征，是未来信息服务方式发展的主要方向。目前可以通过调频广播、手机短消息、交通信息网站和车载导航等4种方式获取相关数据信息。表1是对这几种方式的一个比较，其中GPS为车载导航装置。 表1 交通信息服务方式的适用性信息服务方式接收设备适用用户服务手段调频广播收音机驾驶员广播式手机短消息手机交互式交通信息网站计算机交互式车载导航驾驶员交互式 目前对于调频广播方式，北京的调频103.9MHz就是一个专门的交通广播，不过由于它不能提供交互性，听众不能获得特有的信息，一般只有驾驶员会使用，普通的用户不适用。而类似于GPS的车载导航装置，由于装备本身费用昂贵，也还未被普遍使用。而手机和计算机的普遍使用，使这两种方式成为人们普遍易于接受的方式。 该系统设计与实现基于.NET，实现了基于GSM短消息的交通信息查询和基于Web的交通信息查询，支持了移动通信与Internet的融合。 2 系统框架设计 广义的信息处理大体包括：信息的采集、存储、查询、传输和控制等。基于此，该系统主要分三大模块实现：信息采集模块、信息查询模块、后台数据管理模块。 2.1 信息采集模块 信息采集就是综合应用各种信息平台获取我们需要的交通信息，实现中采用了两种方式：一是网页抓取，从提供道路拥塞畅通信息的信息平台抓取需要的信息，然后存储到数据库以便之后的信息使用；二是地图搜索，导航路径信息则是通过查询提供API接口的地图获得，同样将信息存储入库。 2.2 信息查询模块2.2.1 手机短信查询 短消息业务以其价格低廉、使用方便、信息传递准确及时、存储转发、离线通信等优点而倍受用户欢迎。基于短消息的增值业务被开发来满足人们的需要：如手机银行、手机证券、信息点播、移动QQ业务、无线E-mail，无线数据传真等。 基于短消息的数据查询系统以移动通信的短消息业务为基础，将原有的数据库系统与移动通信网络相连，使得用户可以通过手机短消息来对数据库进行查询。这样，将传统的数据库查询方式改造成了实时的、移动的查询方式。用户以短消息的形式向代表数据库系统的服务号码发出查询命令，该查询短消息由移动通信网络的短消息服务中心转交给短消息服务器，短消息服务器对该查询短消息经过命令解析后，转换成相应的数据库查询命令，对数据库进行查询，并将结果以短消息的形式发回给用户。图1为基于GSM短消息的交通信息查询系统的结构图。 对SMS的控制共有三种实现途径：最初的Block Mode，基于AT命令的文本模式，基于AT命令的PDU模式。现在，PDU已取代Block Mode，后者逐渐淡出。所谓的PDU模式是发送或接收手机SMS消息的一种方法。由于PDU模式的通用性，本系统涉及所有的短消息的格式均采用PDU模式。图1 基于GSM短消息的交通信息查询系统结构 利用串口线，将支持AT指令的手机或GSM Modem和计算机的串口相连，通过标准的AT指令就可以进行短消息的控制了。该系统中使用的手机型号为西门子CF62，支持AT指令。用户通过发送指定格式的短信到指定号码，隔几秒钟即可收到回复的导航路径和拥堵路段提示。如输入国贸，中关村发送到138*，远程通过查询数据库或是地图得到信息反馈，以短信的形式发送查询到的信息给用户。图2是实现基于短消息的查询模式的流程图。图2 基于短消息的查询模式流程图 2.2.2 网页查询 在 B/S模式中，客户端只需安装浏览器，如IE或Navigator，即可访问相关资源，减轻了以往客户端程序的开发及安装、配置工作；而作为数据服务器主要是用来存储各种数据；至于Web服务器则用来向客户端提供访问界面，并通过该界面实现对数据的访问。这样各部分分工明确，维护起来方便简单。当数据库中的数据发生变化时，客户端的环境无需做任何改动即可实现数据的更新，同时也隔断了客户端与数据库的直接联系，增强了数据的安全性。开发人员只需集中精力对Web Server进行开发，这样极大的减轻了系统的维护与管理的工作量。系统结构及查询过程如图3所示。图3 网页查询系统结构图 用户通过在查询界面输入起点和终点，服务器通过查询地图和数据库即可得到导航路径和该路径的拥塞路段状况。 2.3 后台管理模块 后台管理主要是提供系统管理员对采集的数据进行管理和分析的一个接口。由于数据采集得到的数据是海量的，这样对数据库服务器的压力很大。系统管理员可在一定时间清除拥塞信息表，对数据库信息进行管理。同时该模块还基于拥塞信息表提供对数据的图表分析，可以分析某一条路段一天之内24个小时的拥塞状况，并用折线图绘制得到清晰的变化趋势。同时还可以统计所有路段的拥塞状况，给出用户想要的某时间段内的拥塞路段排名位次。这种分析一定程度可以为企事业单位的运营管理和科研工作提供支持。 3 关键模块介绍 基于短消息的交通信息查询系统这几年已经得到了广泛的研究，本系统将基于短消息和网页这两种方式组合起来，而且除了提供常规的导航信息外，还能给用户提供该导航路段上的实时拥塞畅通信息，给予用户最全面的信息。该模块的数据结构化如下： 查询导航信息，获取中间节点。假设用户要查询的是A点到E点的导航信息，根据地图可以返回详细的路段名road1，road2，road3，road4等和路段上的一些详细的节点B、C、D等（主要是立交桥的名称）。查询出的导航信息，反映了用户的行进方向，存储这些节点的时候，需要按行进顺序。 查询该段路程所有的拥堵路段。查询拥堵路段，主要是根据节点A、B、C、D、E的组合。将任意两点的组合（只取行进方向组合）与路况信息表中的起始位置与终止位置进行匹配，获取该两点间的实时拥塞畅通信息，并记录拥堵的两点与主要路段名。可将除终点外的前面所有节点如A、B、C、D作为起始位置，对于A、B、C、D中每一个节点，选取行进方向上它后面的所有节点分别作为终止位置（如将B作为起始位置，可将C、D、E作为终止位置），到数据库中进行匹配，找到相对应的记录则获取所需字段值。 若查询出的导航信息没有一些关键节点的信息，只有路段名称，则将该路段名与数据库中的路段名字段进行匹配，然后返回给用户该路段上哪两个节点间拥塞。 4 结束语 虽然对于提供用户导航信息这项服务已经得到了广泛应用，但是该系统实现了网页和短消息两种方式的查询，使用户在出行前和出行中都能及时获得信息，并且它调用了现今正被广泛使用的地图API接口和网页抓取等一些信息采集的方式，可以给用户提供实时的拥塞畅通信息，给予用户更实用更便利的交通信息服务。 参考文献 徐洪峰，杨晓光，彭春露. 城市公路网交通信息平台规划研究J. ITS通讯. 2005(11)：13-16 戴明. 基于GSM短消息的信息查询系统的设计与研究D. 西安：长安大学，2005 易庆，石志国，王志良，李擎. 基于GSM短消息的信息查询系统J. 计算机应用研