公交查询系统的设计与实现x

1、公交查询系统的 设计与实现班级：12物联网工程学号：1201141057姓名：郑秀成日期：2014年12月15日随着因特网发展的日新月异，人们利用网络实现资源共享以及协同工作越来越成为 时代的潮流，使用各种网上的软件方便生活，已经成为了一个不可扭转的趋势。以此设 计题目为目的，选择市作为实践对象，以市公交系统为基础，再利用所学知识，熟练运 用开发工具后，开发一个市手机公交线路查询软件，并且尽可能将其开发为一个方便大 众使用的公交线路查询软件。而且在当今公交出行线路多数是通过 PC机查询获得的，但是假想一下在公交出行 线路走到一半的时候计划有所变化，公交出行线路需要有所调整，那么如何能够动态掌

2、握线路信息显得尤为重要，而且将来对生活的满意度也不仅仅是百姓致富安居乐业就足 以，而是逐渐趋向于一个更人性化的服务。城市交通服务以及附属的一些服务一直都在 不断的随着社会的进步而进步，这些服务从最开始的直接人力服务转向技术型服务，如 询问，路牌等，然而这些服务总是有比较大的局限性， 即纵然你知道了这条路该怎么走， 下条路线该通到哪却不知，于是开发这个手机公交线路查询软件，可在手机上随时随地 对公交线路进行查询，对用户将要岀行的路线了如指掌，这对用户来说可以省去很多麻 烦，节省不少时间。本次毕业设计结合市公交线路系统开发一个公交线路手机查询软件 服务于大众。目录第一章需求分析与概要设计11 汕

3、1 潢求分H in嚴助解求1.3222.4开发坏境及工具需求分析3.132赭蟻顺.34566678Word资料1212BiS-C'S 賦2.3.1 B/S-C/S13132.3.2 B/S-C/S15第三章数器库设计163 1 &囲库络啊3.2 u务8牧样隊161633客卩箱&怅障&讥 203.3.1SQUcSJfr.203.3.2酬帕计21第二章模式设计2 1 C/S 駄酬2.2 B<s24第四章系统测试244 1 系赠试脯4 226第一章需求分析与概要设计1.1可行性分析可行性分析是对系统进行全面、概要的分析。它的任务是确定项目开发时是 否必要和可行。

4、它的主要目标是：进一步明确系统的目标、规模和功能，对系统 开发背景、必要性和意义进行调查分析，并且提出系统的逻辑模型和各种可能的 方案，从而为系统开发项目的决策提供科学依据。主要从三个方面进行研究：（1） 技术可行性：以现有技术进行系统开发及系统实施，是完全可行的。首先，从自 身来分析，经过2年多的学习已经初步掌握了 JSP控件、SQL数据库等方面的编 程技巧，对该软件的设计并不存在技术上的难点。第二方面，在设计这个系统之前，我进行了一系列先期调研，查阅了有关使用JSP进行数据库开发方面的论著、 教材和论文，更多是利用网络的便利条件，从网上查阅了北京、上海、等大型 城市的公交查询系统，并认真地

5、对其进行了分析研究，由于时间紧，任务重，我没有更多的时间来开发完整的系统，所以就以查询作为这个系统的核心。其次， 从数据库方面来分析，也是可行的。系统所建立的数据库表中包含有五个字段： bus_number,bus_stationl, bus_station2, bus_station3, bus_station4。bus_number 用来存放车次,bus_stationl, bus_station2, bus_station3, bus_station4 这四个字 段用来存放站点。（2）经济可行性：从这方面来说，本系统的开发作为课题来 说不需要什么经济投入，因此来说也是可行的。（3）营运可

6、行性：国很早就开始应用公交查询系统，我国大部分城市都有公交查询系统。 那么从这方面来说是可 行的。1.2需求分析手机公交线路查询软件最基本的功能是能够有效的为用户提供查询服务，在最短的时间给用户一条或多条到达目标地的路径。整个查询过程中，只有数据信息是依靠服务器同步获取，其余功能均在手机端完成。在此分别对手机公交线路 查询软件的服务器端和客户端做需求分析。1.2.1系统功能需求本系统的用户包括用户和管理员两类，其中管理人员对此系统进行数据的 修改、删除、查找、添加路线以及发布公交动态等功能。而用户则可运用本系 统合理有效的查询路线、安排行程。功能规划：本系统有两大功能：查询功能以及更新维护功能

7、。其中查询功能包括站站查询功能、车次查询功能、公交站点车次查询三项基本功能。功能描述：a站站查询：乘客通过输入起点和终点的站名，那么通过这两个车站的所有车次就会显示出来供乘客选择合适的乘车路线b车次查询：乘客通过输入公交车车次就可以查询岀该车次经过的所有站点，乘客可以根据站点来选择自己的乘车路线c公交站点车次查询：这种方案一般针对不城市公交不熟悉的人，通过输入站点或者车次就可以同时显示站点和车次两种信息，根据这个就可以选出最佳的乘车方案。d更新维护：管理员负责对公交路线修改和更新，以及系统的维护，同时公布最新的变动信息（包括车次变动和价格变动等）或者有关城市公交的新闻对性能的一般性规定:1灵活

8、性：当要对系统进行添加数据或删除、更新等操作时，可以容易地对系 统进行操作，并且不影响系统的正常运行，更不会有任何出错的现象。2数据精确：因为此数据为系统部数据，所以要求不能有误差。3时间特性：系统应有即时性，能尽快查询出所需结果1.2.2服务器端需求分析服务器作为后台，需要专业人员对服务器操作和维护，一般情况可由非专业 人员借助管理软件对服务器进行常规维护。 服务器可以通过数据库同步，为客户 端数据库提供数据。通过仔细分析服务器需求之后，服务器端要完成以下功能：1、服务器后台管理功能服务器后台管理是针对数据库进行操作，具有增、删、改、查功能。2、数据同步功能。采用Servlet技术，响应客户

9、端请求，返回给客户端一端数据流，该数据流 按照Xml语言规写入数据流。服务器端功能模块划分如图111所示。添加信息數据库管强勤搦库同步tt改值息喜户精教据库图1.2.1服务器端功能模块图1.2.3客户端需求分析客户端主要是手机，用户无法通过手机对本地数据库进行操作，也无法对服务器数据库操作，管理员可以通过手机浏览器登录到服务器管理员页面对数据库 进行操作，可以使用一些功能。该软件应满足若干要求，比如能够随时掌握公交 信息，动态更新最新数据等。也要考虑作为手机软件町能会出现查询速度慢，数据流量过大，过度依赖服务器等问题。通过仔细分析用户需求之后，该软件要完成以下功能：1、查询线路功能获得线路经过

10、的每个站点信息以及线路的票价信息和发车时间信息。2、地图查询功能借助GoogleMap ,完成公交查询并显示地图线路。3、数据更新功能服务器响应客户端请求返回一段数据流，客户端接收此数据流后，按照 Xml 语言规对数据流进行解析，解析后将数据存入客户端数据库。4、意见反馈功能通过手机将意见发送到管理员的。客户端功能模块划分如图112所示。喜户端图1.2.2客户端功能模块图1.2.4开发环境及工具需求分析服务器端开发环境，以windows7操作系统为开发平台，用 Tomcat6.0做为服务器，Mysql5.0作为数据源，JSP作为开发工具，Dreamweaver8.0作为辅助开发工具，运行在一般

11、的PC机上即可。客户端开发环境，以Android手机操作系统为开发平台，用Android手机操作系统自带的SQLite作为数据源。Javj语言和Xml语言作为开发工具，Eclipse3.5作为辅助开发工具。整个Android手机操作系统是在Android SDK提供的虚拟机中运行，该虚拟机运行在windows7操作系统上，所以客户端的开发是在windows7操作系统上运行的 Android操作系统中进行的二次开发。1.3概要设计1.3.1开发流程开发流程如图1.3.1所示。调查研究确定功能*匚写程序十调试程序运行测试审厂优化完善图1.3.1开发流程图1.3.2系统数据流图系统数据流程如图132

12、所示。图1.3.2系统数据流图1.3.3系统整体结构说明该系统包括前台和后台两部分，主要包括用登陆、站点输入、线路输出、站点修改、线路更新等功能。系统的整体功能模块图如图1.2.3所示:前台查询系统公交查询系统后台管理系统本 站 导 航查 询 模 块管 理 员 登 陆车次管理模块消息发布模块本 站 导 航V查询结果输出添加车次信息*修改车次信息f 删除车次信息图1.3.3整体功能模块图134系统功能模块的划分公交查询系统功能划分模块如下:1）查询系统模块该模块实现公交查询功能。可实现按起点一中转站一终点查询查询和按线路查询两种查询方式。图1.3.4查询系统模块2）录入系统模块该模块实现数据的录

13、入、修改、删除功能。该模块由公交站点管理与公交线路管理两部分组 成.详细设计视图如图1.3.5录入系统模块所示：生成漫游方案生成放犬方案生成缩小方案I生成测距方案开始NmapOperate 的NmapOperate 的mapOperate 的 参数是否缩小”NmapOperate 的参、 、数是否是测距 /显示乘车方案图1.2.5录入系统模块3）信息输入输出模块如图1.3.6所示:图136信息输出模块第二章模式设计2.1 C/S模式简介精简的说：C/S模式是一种三层结构的系统，第一层在客户机上安装了客户机应用程序，第二层在服务器上安装服务器管理程序，第三层是数据访问层。在C/S模式的工作过程中

14、，客户机程序发出请求，服务器程序接收并且处理客户机程序提 出的请求，然后返回结果。C/S模式特点：(1) C/S模式将应用与服务分离，系统具有稳定性和灵活性(2) C/S模式配备的是点对点的结构模式，适用于局域网，有可靠的安全性(3) 由于客户端实现与服务器端的直接连接，没有中间环节，因此响应速度快(4) 在C/S模式中，作为客户机的计算机都要安装客户机程序，一旦软件系统升 每台客户机都要安装客户机程序，系统升级和维护较为复杂发。2.2 B/S模式简介精简的说：B/S模式是一种从传统的三层C/S模式发展起来的新的网络结构 模式，其本质也是三层结构的C/S模式。在用户的计算机上安装浏览器软件，

15、在服务器上存放数据并且安装服务应用程序，服务器有WWW服务器和文件服务器等。用户通过浏览器访问服务器，进行信息浏览、文件传输和电子等服务。B/S模式特点：(1) 系统开发、维护、升级方便每当服务器应用程序升级时，只要在服务器上升级服务应用程序即可，用户计算机上的浏览器软件不需要修改，系统开发 和升级维护方便。(2) B/S模式具有很强的开放性在B/S模式下，用户通过通用的浏览器进行访问，系统开放性好。(3) B/S模式的结构易于扩展由于Web的平台无关性，B/S模式的结构可以任意扩展，可以从包含一台服务器和几个用户的小型系统扩展成为拥有成千上 万个用户的大型系统。(4) 用户使用方便 B/S模

16、式的应用软件都是基于 Web浏览器的，而Web浏 览器的界面是类似的。对于无用户交换功能的页面。用户接触的界面都是一致的，用户使用方便。2.3 B/S-C/S 模式2.3.1 B/S-C/S模式定义B/S-C/S模式是将B/S模式和C/S模式组合而来的，吸取这两种模式的优点， 达到互补的作用。B/S模式和C/S模式都是三层结构，B/S模式第一层是表现层，第二层是业 务逻辑层，第三层是数据访问层。C/S模式三层结构中第一层是客户端与B/S模 式中的第一层不一样，其余两层相同。在B/S模式和C/S模式数据访问过程和业务逻辑处理过程中是在服务器端完 成，用户只需接受服务器返回的结果。在B/S-C/S

17、模式中，一部分数据访问过程和 业务逻辑处理过程在客户端完成，另外一部分数据访问过程和业务逻辑处理过程 在服务器端完成。本手机公交线路查询软件一部分功能只要依靠手机本地数据库就可以实现，令外一部分功能需要借助互联网实现。目前不论是手机硬件还是计算机硬件，更新速度很快，而且硬件的配置水平 也越来越高，在硬件条件允许的情况下把一部分业务处理、数据访问的过程放在 客户端去完成，那么对服务器的硬件要求就会低一些，甚至一些高性能的PC机就叮以作为服务器。从整个作业量来看，本质上是把作业量往客户端多分摊一部 分，降低服务器的作业量，因此，对客户端的硬件要比较高的。B/S-C/S模式结构如图2.3.1所示。本

18、软件系统采用B/S-C/S模式，系统框架如图2.3.2所示。图2.3.2系统框架图2.3.2 B/S-C/S模式特点B/S-C/S模式在继承了 B/S模式和C/S模式的优点之后，还具有以下特点：(1) 可靠性高1、客户端不必完全依赖于服务器，即便脱离服务器，还有手机数据库的支 持，可以继续使用一部分功能。2、客户端的数据丢失的时候，可以采用数据库同步的方式从服务器获得新 的数据信息。(2) 省资源一部分作业在客户端完成，服务器的访问量和作业量都会减少，省资源，维护起来会更加方便。第三章数据库设计3.1数据库结构服务器数据库为总数据源，每一个客户端都拥有独立的小型数据库。客户端数据库信息从服务器

19、端同步获得。SQLite 建立。图3.1.1数据库体系结构图3.2服务器数据库设计：用户的需求具体体现在对各种信息的提供、保存、更新和查询等方面。因此，一个满 足要求的数据库必须充分满足对各种信息的输入输出需要。公交查询系统应满足以下信息需求：管理员必须先登录系统后台管理才能对系统屮线路、站点等信息进行添加、删除、 修改等工作。普通用户不需进行注册就可以直接查询相关信息。一辆公交车经过多个站点。每个站点有多辆公交叫信息。一辆公交只有一条行驶线路。一条线路包括多个站点。综合上面对网上购物系统数据库的需求分析，考虑到未来功能上的扩展，设计如下的数据项 结构：管理员信息包括的数据项：帐号、姓名和密码

20、。公交车信息包括的数据项：线路号、始发时间、末班时间、车辆等级、车辆类型、始发站、终点站。站点信息包括的数据项：站点名称、要经过的线路号。线路信息包括的数据项：线路号、线路屮包括的站点号。通过上面数据库的需求分析可知，该系统的实体有管理员实体、公交车实体、线路实体、站 点实体。管理员实体如图3.2.1所示:管理员图3.2.1管理员实体图公交车实体图如图3.2.2所示：图3.2.2公交车实体图线路实体如图3.2.3所示:线路BeigenStEndSt图3.2.3线路实体图站点实体图如图3.2.4所示:图3.2.4站点实体图各实体间关系的 E-R图如图3.2.5所示:图3.2.5各实体间关系 E-

21、R图根据上面的ER图，本软件服务器端定义的 arashmen数据库设计了以下4表：站点表：station（表2）、线路表：routes（表3）、发车时间表:departuretime（表4）、票表：fare（表 5）。本软件服务器数据库所包含的表的描述如表1。表3.1管理员信息表数据名称字段类型说明文本管理员帐号AccountName文本管理员姓名Password文本管理员密码线路的信息表如表3.2所示:表3.2线路信息表数据名称字段类型说明Line Na me文本线路名称BeigenSt文本起始站点EndSt文本终止站点Note文本线路信息公交车的信息表如表3.3所不：表3.3公交车信息表数

22、据名称字段类型说明BusNum文本公交线路号BeigenSt文本始发站EndSt文本终点站BusLevel文本公交等级BusState文本公交类型BeigenTime文本始发时间EndTime文本末班时间站点的信息表如表3.4所示:表3.4站点信息表数据名称字段类型说明StName文本站点名称StNote文本站点信息3.3客户端数据库设计:3.3.1 SQLite 简介Android数据库使用的是SQLiteDatabase,我们来简单的介绍下Android平 台上的 SQLiteDatabase。SQLite是一款轻型的数据库，是遵守 ACID的关联式数据库管理系统，它的设计目标是嵌入式的，

23、而且目前已经在很多嵌入式产品中使用了它，它占用资源非常的低，在嵌入式设备中，可能只需要几百K的存就够了。它能够支持Windows/Linux/Unix等等主流的操作系统，同时能够跟很多程疗:语言相结合，比如Tel、PHP、Java等，还有ODBC接口，同样比起Mysql、PostgreSQL这两款 世界著名开源的数据库管理系统来讲，它的处理速度比他们都快。该软件数据库的建立是完全在Android平台上执行Jjvn代码，通过DVM编 译来建立的，没有什么辅助工具，由于整个SQLite数据库是非可视化操作，所有对数据库的操作都是通过执行 Java代码实现，在完成其查询功能的时候没有 使用数据库高级

24、编程，较为麻烦的关节是在如何有机的将客户端数据库整体结构 实现出来，实现过程是无可视界面，也没有数据库辅助工具情况下，整个过程很抽象。且表的设计应尽量简单，不要有错综复杂的关系，每表都是独立的，不存 在任何约束，数据库也是独立数据库，不采用 Android特有的可共享数据库。3.3.2数据库设计E-R关系如图3.3.1所示。图3.3.1客户端数据库E-R图根据上面的ER图，本软件客户端定义的a rashmen数据库中包含以下4表: 站点表：station（表7）、线路表：routes（表8）、发车时间表:departuretime（表9）、 票表：fare（表 10）。本软件服务器数据库所包含

25、的表的描述如表6o表3.6数据库概况表表名描述主要字段stations（站点表）保存站点信息ID, stationroutes（线路表）保存线路信息ID, RouteName , ContentDeparture time保存首班发车时间Route Name（发车时间表）保存末班发车时间Firs tDepartureTime,LastDepartureTimefa re （票价信息表）保存公交线路票价信息ID, is Fixed, FullFare表3.7站点表字段名数据类型长度主键/外键默认值描述idInt4PKID,自动增长StationVarchar50站点名称表3.8线路表字段名数据类

26、型长度主键/外键默认值描述RouteNameChar20PK线路名称ContentLongText线路全径表3.9发车时间表字段名数据类型长度主键/外键默认值描述idInt4PKID,自动增长Route NameChar20FK线路名称F irs tDeparture TimeTime首班发车时间LastDepartureTimeTime末班发车吋间表3.10票价信息表字段名数据类型长度主键/外键默认值描述idInt4PKID,自动增长Route NameChar20FK线路名称isFixedFareChar5是否为分段计费FullFareDouble8全程票价第四章系统测试4.1系统测试方案根据本程序的实际情况，进行了如下测试：1）输入异常数据或进行异常操作在主页面中输入与车次无关的站点信息，系统将对所输入的信息与数据库中 的信息作比较，如果没有找到相对应的信息，则系统显示为空。当用户没有输入 任何字符的时候，系统会提示用户输入相应的信息，以便查询。只有符合数据库 中的信息，才能进行相应的查找。2）灾难恢复性测试由于本系统需要一个数据库作为数据存储的平台， 所以当数据库遭到破坏的 时候就无法运行，所以管理员在日常的添加、修改和删除前都要进行必要的数据 库备份工作。另外由于本系统是静态网页，所以当管理员