公交查询系统(计科1002杨小山)最终稿改.doc

毕业设计（论文） 题 目：公交查询系统学生姓名：杨小山学 号：2010012576所在学院：信息工程学院专业班级：计算机科学与技术1002届 别：2014 届指导教师：马艳皖西学院本科毕业设计（论文）创作诚信承诺书1.本人郑重承诺：所提交的毕业设计（论文），题目 公交查询系统 是本人在指导教师指导下独立完成的，没有弄虚作假，没有抄袭、剽窃别人的内容； 2.毕业设计（论文）所使用的相关资料、数据、观点等均真实可靠，文中所有引用的他人观点、材料、数据、图表均已标注说明来源； 3. 毕业设计（论文）中无抄袭、剽窃或不正当引用他人学术观点、思想和学术成果，伪造、篡改数据的情况； 4.本人已被告知并清楚：学校对毕业设计（论文）中的抄袭、剽窃、弄虚作假等违反学术规范的行为将严肃处理，并可能导致毕业设计（论文）成绩不合格，无法正常毕业、取消学士学位资格或注销并追回已发放的毕业证书、学士学位证书等严重后果； 5.若在省教育厅、学校组织的毕业设计（论文）检查、评比中，被发现有抄袭、剽窃、弄虚作假等违反学术规范的行为，本人愿意接受学校按有关规定给予的处理，并承担相应责任。 学生（签名）： 日期： 年 月 日目 录前言21 系统开发环境21.1 开发环境介绍21.2 开发工具介绍21.2.1 Mac OS简述21.2.2 Xcode简述21.2.3 MAMP 简述31.3 开发语言介绍31.3.1 PHP介绍31.3.2 Object-C简述31.3.3 SQLite简述42 系统需求分析42.1 任务目标42.2 应用需求分析42.2.1 用户模块52.2.2 管理员功能模块53 系统数据库设计63.1 概念设计63.1.1 设计局部E-R模式63.1.2 设计全局E-R模式63.1.3 全局E-R模式的优化63.2 数据库设计与实现73.2.1 概述73.2.2 需求分析及概念设计73.2.3 数据库创建74 系统模块及接口84.1 客户端功能模块84.1.1 站点查询84.1.2 路线查询84.1.3 站至站查询84.1.4 中转查询84.2 接口设计84.2.1 离线数据包接口84.2.2 公交信息接口94.3 系统流程图94.3.1 客户端首页流程94.3.2 后台管理流程105 界面设计105.1 手机端首页设计105.2 站站查询结果设计125.3 路线查询结果设计135.4 站点查询结果设计136 程序设计146.1 数据库配置146.2 对SQLite操作156.3 手机端中用到的实体类型156.4 手机端显示的关键代码156.4.1 SQLite查询结果处理166.4.2 显示SQLite查询结果16总结17参考文献：18 皖西学院2014届本科毕业设计公交查询系统 学生：杨小山（指导老师：马艳）（皖西学院信息工程学院）摘 要:随着经济的发展，城市化进程的加速，城区在扩大，导致了公交路线在不断的变更和发展。而目前已有的公交查询系统有好有坏，缺乏智能化，开发一个方便用户查询的智能化公交查询系统，来解决人们在大城市问路难的问题是十分有意义的。本课题开发了苹果系统中适用的公交线路查询系统，实现了采用车站站点查询、车次查询、站至站查询三种查询功能，不仅能够查询到各条路线的起停站点，同时还能分析出换乘车辆情况，其中站至站的查询方式还包括中转车次的信息。通过这样的系统，可以做到公交信息的规范和快速查询，从而解决出门难行路难的问题。关键词: 城市公交；查询系统；路线查询；中转查询Public Transport Query SystemStudent: Yang Xiao-shan(Faculty Adviser:Ma Yan)(School of Information And Engineering, West Anhui University)Abstract: With the development of economy, accelerating the process of city, city in the expansion, caused the bus routes in the change and development. At present, the existing public transport query system is good or bad, lack of intelligence, intelligent public transport query to develop a user-friendly query system, to solve people asking difficult questions in the big city is very meaningful. The subject of the development of bus line query system for iOS system, realized by means of the station site inquiries, trips inquiries, station to station query three query function, not only can query to each line of the start and stop sites, but also analyzes the changing car car, the station to station query methods include transit trips information. Through this system, may achieve the bus information query specification and fast, so as to solve the difficult problem of hard to go out.Keywords:The city busr oute query;query system;bus line query;Transfer query前言随着整个社会的发展，越来越多的人往城市聚集，导致城市压力不断的增大。为了缓解压力，城市面积不断在扩张，从而导致城市公交路线的变化，这样给城市居民和游客造成不小的影响。开发一款良好的公交车查询系统来解决居民出门难的难题具有深刻的意义。这个系统还需要做到快速查询、公交信息的规范。经过查阅大量文献和咨询指导老师，了解了编写公交查询系统的实际意义和所需要的相关技术。结合自己拓展学习的iOS开发和Object-C这门编程语言，以Xcode开发工具和iOS模拟器来完成公交查询系统。实现的功能:采用车站站点查询、车次查询、站至站查询三种查询方式，不仅能够查询到各条路线的起停站点，同时还能分析出换乘车辆情况，其中站至站的查询方式还包括中转车次的信息。采用的是iOS开发中的Cocoa Touch架构，其好处在于易于管理，并且重用性比较高。数据库选用的是SQLite轻量级数据库。1 系统开发环境1.1 开发环境介绍本系统是在MAC10.9.1、Xcode等环境下编译，在iOS7.0系统的苹果手机上运行。1.2 开发工具介绍1.2.1 Mac OS简述Mac系统是由苹果公司自主研发的电脑操作系统，是基于UNIX内核的图形化操作 。在相同的条件下，Mac系统运行起来很流畅，特别是上网影音方面；Mac系统让系统占用更少的资源来完成任务，尽可能大利用起硬件资源。相比于Windows的图GUI，Mac系统在图形化方面做得非常出色。这个特别是体现在专业的图形化处理上，包括目前一些影视作品的后期处理都是使用的Mac电脑。同时Mac系统的软件开发的用的Cocoa，与iOS软件所开发的Cocoa Touch使用相同的语言Object-C，并且两者开发流程都一样，所以Mac系统无论是对于用户和开发者来说都是非常有影响的。1.2.2 Xcode简述Xcode是苹果公司开发出来的专业的苹果软件开发工具，能够提供开发Mac和iOS应用程序所需要的环境，早期的Xcode不包含图形化设计的界面，而且也不支持ARC自动引用计数机制，但是在最新的几个版本中，提供了自动引用计数机制，并且在Xcode5.0中，创建工程的时候是默认启用ARC自动引用计数的，同时Xcode还提供iOS模拟器进行iOS项目的测试，而且对于大多数的开发人员来说，应该所有的项目都是从Xcode提供模拟器中一步步开发的，最后才是装到真机上测试。除了做普通的应用外，Xcode还提供iOS游戏开发的环境，可以用Cocoa 2D来开发出好玩的iOS游戏 1 。1.2.3 MAMP 简述MAMP是MAC常用的服务器搭建工具，MAMP这几个首字母分别代表着苹果的OS X系统上的Macintosh、Apache、MYSQL和PHP，这个工具软件提供了搭建服务器所需要的所有环境。这个软件对于iOS应用开发来说，效率很高，能让开发者尽快的搭建起服务器，完成后台的开发。1.3 开发语言介绍1.3.1 PHP介绍目前服务器脚本语言很多，其中PHP是比较流行的一个。在目前一些大型网站中，用的就是PHP开发的2。PHP是一门C类语言，执行效率很高，对于和Object-C搭配起来做iOS开发是目前的最常用的选择模式3。同时，PHP是开源的，在网上能找到能做的资源，并且还有很多现有网站模块，所以对于网站的开发者来说，PHP是一门非常实用，开发效率非常高的一门语言4。在接口开发方面，可以使用ThinkPHP框架来快速开发管理对应的后台接口5。加快了这个项目的进程，使得开发周期更短6。1.3.2 Object-C简述Object-C是C语言的超集，继承了C语言的一些特性，并且和Java一样只支持单一继承。Object-C主要是用来在Xcode开发工具下，进行iOS应用以及Mac应用的开发的；在使用Object-C进行开发的过程中，可以使用C语言混合进行开发7。Object-C是一个由C语言写成的运行库，所以在执行效率上，相对于其他的面向对象的语言来说非常高；在命名规范上，Object-C不支持命名空间机制，以至于在每次定义类时需要在类名前加上前缀，和其他类名区别开来8。同时Object-C不支持垃圾回收机制，在以前的开发中，开发人员需要手动的释放内存，每一个变量都必须在使用完，立即手动释放，避免引发内存泄漏，但是在最近的几个Xcode版本中，引入了自动引用计数机制，使用了ARC机制的程序代码，不再需要手动释放内存，从而解放了开发人员，让开发人员把更多的精力放在逻辑代码上9。1.3.3 SQLite简述SQLite是数据库的一种，属于轻量级数据库。由于占用资源非常低，一般只需要几百K的内存就够了；并且能够支持像iOS、android、WP等手机系统，能和如Object-C、Java、PHP等程序语言结合使用， 应用程序的运行效率10。所以SQLite在手机等移动端上得到广泛的应用。2 系统需求分析2.1 任务目标伴随着城市化进程的不断推进，城市面积不断在扩大，导致土地资源与社会资源的重新调整，公交系统这个人们日常生活中扮演着重要角色的交通系统也在调整。那么对于公交信息的调整，用户如何快速的适应不断在调整公交信息是个问题。所以一个能让用户从对新的交通信息迷茫的这个状态中解放出来的公交查询系统对于当前状态来说，是非常有实际意义的。系统的主要由车站站点查询、车次查询、站至站、站至站中转查询4个方面的内容组成。用户可以通过该系统查询想要知道的公交信息。整个系统2个模块组成：公交信息模块、离线数据下载模块。2.2 应用需求分析公交查询系统主要是满足两个方面的需求，这两个方面分别是用户、系统管理人员。用户的主要需求是了解公交信息，查询想要知道的公交信息；系统管理员的功能包括对公交信息、离线数据以及系统的管理与维护，同时完成对数据库的操作，还要不断完善系统的功能。用户可直接打开APP登陆系统查看需要了解的公交信息，如果用户输入的是站点，就可以查询到经过该站点的所有的公交路线；输入的是公交路线号，那么会出现该条公交经过的所有站点；输入的是站到站两个站点，出现的是直达的公交信息以及需要转乘的公交路线信息和方案。系统管理员功能要求较高的数据安全性和保密性，从而确保提供的公交信息的安全性。本功能实现了公交信息的管理、统计、查看以及维护。系统管理员可以浏览、查询、删除、修改、统计公交信息。还要完成对系统的管理及维护，不断更新完善系统。经过以上分析，该系统的功能设计基本来自用户、系统管理员两方面的要求并且具有了较好的安全性。系统主要功能结构图如“图1”：公交查询系统用户模块系统管理员模块信息管理数据管理查询公交信息图1 系统功能模块结构有上图可以看出，系统主要分为二个模块：2.2.1 用户模块查询公交信息。这是模块是前端，是供用户使用的，用户可以进行站点查询、路线查询以及站站查询。这个也是设计的最重要的部分，是设计的主体。2.2.2 管理员功能模块添加公交信息、更新和删除过期的公交信息；维护、更新、优化系统。这部分用户是看不到的，是管理员，也就是这个系统的设计者，对信息添加管理，为客户端提供准确的数据。3 系统数据库设计3.1 概念设计数据库的概念设计主要完成以下几个方面的内容：根据整个设计提取出概念设计，进行独立的设计，使得每个阶段的任务简介明了，降低系统设计的复杂程度；从用户的角度去分析约束条件，根据结果设计出具体的概念模式，进而转化成逻辑模式11。E-R图可以直观反映数据库的结构，是常用的数据库概念设计方法，具体设计步骤分为三步：第一步根据实体类型间的关系整理出每个局部的E-R模式；第二部根据局部E-R模式之间的关系，整理出一个全局的E-R模式；最后是对全局E-R模式的优化，得到概念模式。3.1.1 设计局部E-R模式根据整个项目需求分析出局部结构中有的哪些实体类型，根据需求分析的结果，判断各个实体类型之间是否存在联系，实体类型内部是否存在联系。根据所得结果，把实体类型间的关系表示出来。详细的还要确定出是一对一、一对多、多对多的关系。分析得到所有的实体关系后，做出相对应的局部E-R图。3.1.2 设计全局E-R模式根据所得的局部E-R模式，各个局部模式间的联系，整理出一个全局的E-R概念结构。全局E-R模式设计分两个步骤：第一步确定所有局部结构中的公共实体类型；第二部每个E-R模式的合并，合并遵从“先局部结构两两合并，后合并出一个公共实体类型”。3.1.3 全局E-R模式的优化一个好的全局E-R模式，不仅必须准确的反应用户的功能需求，还需要做到以下几点：实体类型包含的属性尽可能少；建立的实体类型也需要尽可能少；减少实体类型间的联系冗余。初步得到全局E-R模式之后，还需要对全局E-R模式进行优化，从而将数据库系统的效率达到最后。根据以上分析可以得到本系统的E-R图如“图2”。公交路线路线详细信息ID查询管理公交信息用户系统管理员图2 全局E-R图3.2 数据库设计与实现3.2.1 概述只有数据库才能进行大量、快速地处理信息，所以应用程序设计少不了数据库。读取MYSQL数据库的解决方法很多，在本设计中，选择的是PHP。本文采用的是SQLite作为数据库管理系统为例进行说明12。数据库设计包括几个原则：保证数据完整性；降低数据冗余；提高数据并发性能力。还需要做到如下几点：根据具体情况，通过各表之间通过外键相连，保留一定的冗余，提高访问速度；数据库中各个关系子模式符合第三范式消除数据冗余13。3.2.2 需求分析及概念设计本系统的数据库信息由公交信息组成。公交信息为一个表：公交信息表；公交信息表包括以下数据项：公交路线ID、公交路线、路线详细信息。3.2.3 数据库创建公交信息表，包括公交ID（id）、公交路线（busline）、公交详细路线（busstation）。如“表1”。表1 公交信息表序号字段名字段说明类型长度1id公交路线的索引IDINT102busline公交路线车次号VARCHAR203busstation公交详细路线信息VARCHAR2554 系统模块及接口4.1 客户端功能模块该系统具体所要完成的功能有实现站点查询、路线查询、站至站查询、中转查询等功能。不同模块之间有联系，比如说站点查询、站站查询后得到的是路线然后查看路线，这和路线查询结果是一样的，所以可以重用。4.1.1 站点查询主要实现按照输入站点查询指定站点，跳转到指定界面显示所有的路线。通过站点查询，用户可以获得通过该站点的所有公交路线的线路信息，点击某条路线可以查看该条路线的所有站点信息。4.1.2 路线查询主要实现按照输入的路线查询指定路线，跳转到指定界面显示该路线的所有站点信息。输入某条路线可以查看准确的该条路线的从起始站到终点站的站点信息，方便用户可以直观观看站点信息。4.1.3 站至站查询主要实现按照输入两个指定站点查询，跳转到指定界面显示所有的路线。类似于站点查询，只不过在站点查询时需要满足两个站点这个条件，具体的流程都和站点查询时一样的。4.1.4 中转查询主要实现按照输入两个指定站点查询，跳转到指定界面显示除了所有的直达路线外，还有中转的路线以及中转站点。在中转路线中，会列举出中转时需要换乘的起始站点的公交路线、换乘站点、终点站的公交路线。点击某条换乘的信息后，会得到所有的站点信息，以及会用在所有站点信息中用红色标注出换乘的站点。4.2 接口设计4.2.1 离线数据包接口主要是提供一个离线数据包文件给客户端下载。结构如“图3”。客户端服务端图3 离线数据包原理图4.2.2 公交信息接口本系统没用到服务端给客户端提供公交信息的接口，关于公交信息的获取是通过将公交信息下载到本地，然后通过SQLite的查询方法获得数据的。结构如“图4”。用户查询公交信息数据库图4 公交信息原理图4.3 系统流程图4.3.1 客户端首页流程手机端首页的功能主要是把各个功能模块连接起来，主页功能结构虽然简单，但起到的作用很大。首页流程如“图5”。更新首页站点站站路线路线详情页面路线页面图5 主页流程图4.3.2 后台管理流程后台管理主要是管理员管理离线数据包，为客户端提供下载，结构如“图6”。管理数据库接口图6 后台管理流程图5 界面设计由于整个系统由一个人完成，并且设计水平有限，所以在界面比较粗糙，智能说是简洁、实用、便于用户使用。系统的界面设计使用的是最新的iOS7设计控件效果和显示效果，整个框架用的是一个导航栏视图控制器。每个界面只有一个功能，让功能和使用更明了直接。5.1 手机端首页设计首页视图顶部是一个导航栏，在导航栏右侧按放了一个更新按钮；主要界面按放了四个输入框，分别是站站查询的输入框、路线查询的输入框、站点查询的输入框；另外还有三个按钮，分别是站站查询按钮、路线查询按钮、站点查询按钮。结构如“图7”。图7 手机端首页代码包括定义了七个控件，起始站输入框(stationStartText)、终点站输入框(stationFinishText)、站站查询按钮(stationButton)、公交路线查询输入框(busLineText)、公交路线查询按钮(busLineButton)、站点查询输入框(stationText)、站点查询按钮(stationButton)。界面效果的实现代码如下：UITextField *stationStartText; /站站查询出发站 UITextField *stationFinishText; /站站查询终点站 UIButton *stationsButton; /站站查询按钮 UITextField *busLineText; /公交路线查询 UIButton *busLineButton; /公交路线查询按钮 UITextField *stationText; /站点查询 UIButton *stationButton; /站点查询按钮由于各个控件的添加方法相同，都是先初始化一个控件实例，设置位置和显示内容，添加到视图上。如起始站输入框：stationStartText = UITextField alloc initWithFrame:CGRectMake(20, kFrame.size.height / 4, 80, 30); stationStartText.placeholder = 请输入起点; self.view addSubview:stationStartText;5.2 站站查询结果设计站站查询顶部依然是一个导航栏，导航栏左侧放的是自动生成的一个返回按钮，主页面用的是UItableview表视图，每个单元格不仅能显示公交线路，而且每个单元格能点击，从而查看该条公交路线详情。结构如“图8”。图8 站站查询结果页面这个页面很简单只设置了导航栏的标题和一个公交路线表视图控件(bLineTable)。代码如下：UITableView *bLineTable = UITableView alloc initWithFrame:CGRectMake(0, 0, 320, kFrame.size.height) style:UITableViewStylePlain; bLineTable.dataSource = self; bLineTable.delegate = self;self.view addSubview:bLineTable;/控件显示self.navigationItem.title = 公交路线;5.3 路线查询结果设计站站查询顶部依然是一个导航栏，导航栏左侧放的是自动生成的一个返回按钮，主页面使用的同时也是用的UItableview表视图，不过在路线详情里面的单元格不能点击跳转到其他页面。结构如“图9”。图9 路线查询结果页面这个页面同样只设置了一个导航栏的标题和一个公交详细路线表视图(stationTable)。代码如下：UITableView *stationsTable = UITableView alloc initWithFrame:CGRectMake(0, 0, 320, kFrame.size.height) style:UITableViewStylePlain; stationsTable.dataSource = self; stationsTable.delegate = self;self.view addSubview:stationsTable;self.navigationItem.title = 所有站点信息;5.4 站点查询结果设计站点查询和站站查询用的是同一个页面，只不过显示的信息没有中转的信息显示，每个单元格只有某条公交路线信息。结构如“图10”。图10 站点查询结果页面本着面向对象的高集成和可重用性，站点查询后的页面和站站查询页面是用的同一个视图控制器，是同一个页面的不同变现，界面效果代码如站站查询的页面设计。6 程序设计6.1 数据库配置用PHP完成对数据库的连接配置14。包括以下内容：数据库类型（DB_TYPE）、服务器地址（DB_HOST）、数据库名（DB_NAME）、用户名（DB_USER）、密码（DB_PWD）、端口（DB_PORT）、数据库表前缀（DB_PREFIX）、数据库默认编码（DB_CHARSET）。代码如下：配置值DB_TYPE=mysql,/数据库类型DB_HOST=localhost,/服务器地址DB_NAME=bkitchenerdb,/数据库名DB_USer=root,/用户名DB_PWD=root,/密码DB_PORT=8889,/端口DB_PREFIX=,/数据库表前缀DB_CHARSET=utf8,/数据库编码默认采用utf8);? 6.2 对SQLite操作方法对数据库进行操作。添加数据库执行语句，可执行查询、添加、修改更新、删除等主要sql语句。将查询所得的结果放在FMDB框架里的FMResultSet类里面15。站站查询： FMResultSet*result=dbexecuteQuery:NSStringstringWithFormat:SELECTid,buslineFROMt_buslinewherebusstationlike%andbusstationlike%,stationStartText.text,stationFinishText.text;路线查询：FMResultSet*result=dbexecuteQuery:NSStringstringWithFormat:SELECTidFROMt_buslinewherebuslinelike%_,busLineText.text; 站点查询：FMResultSet*result=dbexecuteQuery:NSStringstringWithFormat:SELECTid,buslineFROMt_buslinewherebusstationlike%,stationText.text; 6.3 手机端中用到的实体类型公交路线实体类（BusLine）：property(nonatomic)intbusID;/公交路线在数据库中的主键IDproperty(strong,nonatomic)NSString*busLine;/公交路线车次号property(strong,nonatomic)NSString*busStation; /公交所有站点中转信息实体类（Transfer）：property(strong,nonatomic)BusLine*startBusLine;/开始站点车次property(strong,nonatomic)NSString*middleStation;/中转站点property(strong,nonatomic)BusLine*finishBusLine; /终站点车次6.4 手机端显示的关键代码根据传递的ID在数据库中进行查询，查询结果放在NSArray中，然后显示出来。6.4.1 SQLite查询结果处理公交路线ID、公交路线信息放入数组：while(resultnext)BusLine*bLine=BusLineallocinit;bLine.busID=resultstringForColumnIndex:0intValu;bLine.busLine=resultstringForColumnIndex:1;delegate.busLinesaddObject:bLine; 公交路线ID放入数组：while (result next) busID = result stringForColumnIndex:0 intValue; db close;6.4.2 显示SQLite查询结果由于所有信息显示页面原理相同，都是利用UITableView表视图对公交信息进行显示，所以仅列出代码相对较多、逻辑较为复杂的一个表视图显示方法：-(UITableViewCell*)tableView:(UITableView*)tableViewcellForRowAtIndexPath:(NSIndexPath*)indexPathstaticNSString*identifier=defualt;UITableViewCell*cell=tableViewdequeuereusableCellWithIdentifier:identifier;if(cell=nil)cell=UITableViewCellallocinitWithStyle:UITableViewCellStyleDefaultreuseIdentifier:identifier;cell.accessoryType=UITableViewCellAccessoryDisclosureIndicator;if(indexPath.rowdelegate.busLinescount)BusLine*tempLine=delegate.busLinesobjectAtIndex:indexPath.row;cell.textLabel.text=tempLine.busLine;returncell;elseTransfer*trans=delegate.middlBusLinesobjectAtIndex:indexPath.row-delegate.busLines.count;cell.textLabel.text=NSStringstringWithFormat:%,trans.startBusLine.busLine,trans.middleStation,trans.finishBusLine.busLine;returncell;总结公交查询系统的完成方便了游客和广大市民；为游客旅行提供了乘坐公交车解决方案，让市民在偌大的城市中出行找到了解决方法。让公交公司能更好的服务群众，为用户提供优质的乘车服务。解决了因不清楚公交路线导致乘车错误而产生多余的换乘车辆所造成的交通压力和浪费时间等问题。分析了系统的需求后,确定了基本框架和整理出了明确的思路、流程。选择MAC10.9下的Xcode5.0为系统开发工具。系统采用SQLite数据库类型，节省系统运行起来的资源消耗，并且采用免费开源的PHP+MYSQL作为离线数据包的数据接口的提供，可以有效的节约成本。同时在手机端的开发中，使用了UINavigationController作为根视图控制器，在页面切换中节省了资源而且是各个页面的关系联系更紧密，同时也让用户能更直观的了解系统的功能和模块之间的关系。系统主要满足两个方面的需求：帮助用户查询到所需要的公交信息；帮助系统管理员管理系统信息。经过不断的测试，系统的功能要求基本能实现，并且系统是开放性的结构，可以方便的对系统进行升级，改进系统的不足之处。参考文献：1 David Mark 著, 邓强 译. 精通iOS开发(第5版)M, 人民邮电出版社 2013，