【《Z市公交查询系统的设计与实现》9100字】

绪论1.1课题背景作为基本的城市交通工具之一，公交车以其经济、便捷等优势，成为广大市民出行的主要选择。然而，由于公交车的运行容易受到交通状况的影响，出行者往往需要花费很长的时间等待，这给出行造成了很大的不便，因此实时掌握公交车运行信息，优化乘坐车辆的选择，已经成为广大出行者提高出行效率的迫切需求REF_Ref73472210\r\h[1]。公共交通管理平台与计算机与互联网技术的整合，促进了人们生活方式的变化，改变了过去公共交通管理的定点模式，缩短了公共交通管理的时间。乘客不仅可以跨地区的了解公共交通管理信息,还可以跨时空的通过公共交通管理网站来了解公共交通管理信息。它为乘客提供更多的选择，对公共交通管理提供了方便,提高城市管理水平，为公共交通管理市场的发展提供更好的条件。乘坐公交不但方便，便宜，而且对坏境污染较小。若大量的私家车出行也会引起环境的污染和道路的交通拥挤。因此，在政府的大力提倡下，越来越多的人开始选择公交作为日常出行的交通工具。尤其在当时代外出务工的人口大量增加，大部分务工人口首选的交通工具也是公交，为了让越来越多的人可以更加方便的出行，设计出一套满足大众需求的公交查询系统是势在必行的。1.2课题研究目的及意义由于城市公共交通线路复杂，需要有效的公交信息服务为乘客出行提供乘车指导。目前，大多数公交信息服务是基于固定站牌或基于互联网发布的，由于本身固有或设计上的缺陷，不能给用户提供准确及时的交通信息，造成了很多不便REF_Ref73528491\r\h[2]。通过对人们出行方式进行的一些调查，研究了人们出行对公交的偏好选择，设计和实施了满足人们日常活动需求的公共交通管理系统。在对公共交通管理产业进行长期调查和研究后，设计出了一个方便人们出行使用的交通查询系统。

本系统使用MySQL数据库，用户的个人信息保存安全可靠，后台管理员对用公交线路的增删改查方便快捷，查询公交线路和用户信息的功能都能得到实现，系统在Web平台上构建，用户可以通过在网上进行查询后，就能在较短时间内处理公共交通管理应用程序的变更信息，并在较短时间内计数公共交通管理信息，另外拥有数据备份功能。1.3研究方法国外对公交智能化方面的研究开发起步较早，随着第三次科学技术革命的开始，在日本、欧洲、美国等工业发达的国家城市居民的私家车数量呈现爆炸式的增长，这使得城市的交通拥堵问题日益显著。为了解决拥堵问题，国家大力提倡公共交通，越来越多的先进技术和设备在公共交通方面应用，以此吸引更多的居民出行采用公共交通方式REF_Ref31591\r\h[3]。通过在对郑州公共交通管理系统相关的一些系统设计的进行了解和调查后，在项目设计与其规划实施的案例研究等工作方面,我将充分运用我目前在所学的四年专业理论基础知识,利用软件开发工程的基本原理与设计模型以及方法工具来初步进行一个标准化的系统设计实施过程。对各阶段总线管理的设计要必须做到严格REF_Ref31793\r\h[4]。公共交通运输相关数据报告显示，所有系统都为用户提供-一个精确度高、数据信息实时处理、查询效率高的查询系统，使人、车和路密切配合，大大改善交通环境REF_Ref31862\r\h[5]。做到通过研究公交查询的一些相关数据和信息，对系统的设计有了一个初步推进，同时对系统的实用性进行分析。在概念设计阶段,通过对E-R图进行分析,设计应用软件,确定相关应用。在进行详尽的总线设计阶段时,在整个总线管理系统中进行了整体精炼，细致认真的写好各功能模块的代码,遇到问题时向老师求助,然后完成页面设计后,根据测试用例综合测试系统,以实现数据库与页面之间的连接。1.4本章小结在这一章中，详细地描述了本系统设计的背景，在当前人们有越来越重时间观念的情况下，设计出一套符合社会需要，系统化，自动化，信息化，人民大众需要的公交查询系统是势在必行的。本章从研究的方法，目的和意义的角度阐述了本文系统设计的重要意义。描述了公共交通问题系统的设计和实施，选择话题的重要性和研究方法。

2相关技术介绍2.1MVC简介MVC是三种代码组织结构名称的缩写，分别是模型（Modle）、视图（View）、控制器（Controller）REF_Ref73529058\r\h[6]。MVC（Modle-View-Controller）一般应用于桌面程序。MVC模式是为了对程序的增加和删除能够更加方便和快捷而逐渐走向大众的程序模式，如果在程序代码需要重复利用的情况下使用此模式，则会使复杂的模式变得简单化，也会使人对程序的阅读更加容易。作为软件系统的一种架构模式，它既能够使自身功能得到完美的分离，同时又不会对各个部分的功能有过多的影响。MVC三元组的相关介绍如下表2-1所示：表2-1MVC三元组介绍ModleViewController一种数据模型，以前通常被用来提供相关紧要的数据，现在通常被分离开，主要用于相关数据的查询和数据的更新操作。就是我们平常所能看到的一些页面，提供用户访问的交互页面。可以看作是一种程序运行的中转站，把用户的请求接收后发送给模型，同时状态会发生变化，然后再把模型数据返回给视图，这样控制器的工作才算结束。模型-视图和微控制器(Modle-View-Controller)新型模拟软件机构模型是20世纪80年代Xeroxparc为其通用编程语言的Smalltalk-80所进行研究而重新发明的一种新型软件设计编程模型。之后,作为美国甲骨文公司中的Suncompany的CoJavaEE软件平台开发设计师的模型被大家广泛推荐,受到了一些特别喜爱于经常使用它的Coldfusion和Cophp的中国专业软件开发人员的广泛青睐。该软件模型管理视图软件中的每个控制器件和模块图像是一个方便的控制工具盒。三层架构如图2-1：图2-1MVC三层架构示意图2.2Servlet简介Servlet是一种专门用来集中和处理网站表单的数据和输入信息,它主要运行于Web服务器上,一般与公共网关接口的使用可达到的效果相同,同时作为中间层,处在Web浏览器和和Http服务器的请求和客户端请求之中REF_Ref32005\r\h[7]。Servlet技术可用来对动态页面的生成，独立于平台和协议，使用API和相关的类和方法，可用来处理客户端的Http请求，是服务器端的一种技术。Servlet通过框架才能在Web上进行请求服务和响应服务，服务器收到来自客户机的请求信息后，再把信息转发给Servlet，同时会建立服务器给客户机进行相应，服务器会自动装入Servlet，在收到初次请求后，继续运行，收到其他的请求后才会停止此次运行。2.3MySQL简介MySQL数据库是一种开源免费的数据库管理系统，该系统随着不断的发展，有着良好的图形化界面支持，最为重要的是MySQL不论是初期的部署还是后期的维护，都是完全免费的，这对于系统的真个研发的硬件费用开销是非常重要的REF_Ref20514\r\h[8]。MySQL系统是一款由美国瑞MySQL-AB公司专门研制和自主开发的基于大型关系式库的数据库资源管理软件系统。目前版权归中国甲骨文所有。MySQL库库是目前最为广泛地被使用的基于动态关系式模型数据库的资源管理软件系统。在基于Web应用领域管理方面,MySQL软件被广泛认为为它是最好的基于组合关系式模型数据库应用管理(Rdbms)的典型应用管理软件之一,MySQL认为是基于Wesocket的典型C/S数据架构应用软件。2.4B/S模式分析浏览器/服务器模式(Browser/Server)，是Web发展起来后的一个网络结构模式，Web浏览器是客户端最重要的一个应用程序REF_Ref32185\r\h[9]。B/S框架和C/S结构不同的是它基于互联网。这为程序开发提供了新的方法。随着中国移动端和互联网网络信息处理技术的不断进步发展,各种类型网站的开发无法与互联网分离,开发了基于互联网的B/S框架。B/S模式图如图2-2：图2-2B/S模式图1、B/S优点B/S最大的优点是可以在不安装特定软件的情况下任意使用。不需要维护客户，系统的良好扩展性，使用电脑便可访问是一个很大的优点。

B/S(Browser/Server)架构是基于浏览器/服务器的REF_Ref32391\r\h[10]。只有能够访问服务器的计算机，才能访问程序并操作程序。程序的有效操作，限制访问不同领域，以及程序的使用价值，在组织的变更中得到了很大的改善。

在总线查询系统被设置到服务器之后，在获得相关许可之后，系统的操作可以在计算机上执行。在该工作模式下，能够使用服务器上的程序顺序，工作效率大幅提高，程序的维护成本大幅削减。2、C/S与B/S区别：1）C/S模式是端到端的三层结构的一种实现方式(Client/Server)，客户端上安装的客户端软件，或者是其它应用程序可以看成是第一层，服务端上安装的服务端软件，或者是其它管理程序可以看成是第二层，剩下的第三层就是业务处理逻辑代码，或者说是数据访问层。基于C/S模式的系统，用户在客户端发出请求，服务端通过监听端口，接收到请求后进行处理，并将计算结果在处理完成后予以返回REF_Ref32446\r\h[11]。C/S安全性强，通常建立在特定使用的网络上，通过多次的权限检验来确保用户能够安全地进行存取。对计算机配置要求高，客户端需要安装特定软件才能使用，客户端还需要做到定时的更新和维护。2）B/S对计算机的配置要求不高，只需要在电脑上安装上浏览器就可以进行访问，因此不需要安装特定的软件即可，使用起来就更加的便捷，所以也不用升级和维护客户端。B/S建立在广域网，访问的用户因素是不可控的，这也极大地造成一些安全隐患。

3）与程序架构不同

C/S程序可以集中在程序执行和对象系统执行速度相关的研究不足上。B/S的建立是基于安全性和访问速度的综合考虑，所以它更加安全和完美。高于C/S的要求

4）软件重用不同

C/S程序缺乏系统完整性的考虑，在B/S要求下构建的组件的再利用性优于C/S组件。B/S具有了组件相对的具有独立性的能力和更好利用其他组件的能力。

5）不同类型的系统维护由于C/S应用程序功能的完整性,系统测试必须作为整体执行。处理这些问题,升级是困难的。可以通过对B/S组件配置和系统进行无缝替换而对个别的组件进行升级。削减了维护费。用户可以轻松地升级自己。

6)不同的用户界面C/S是在Windows平台上自己构筑的,程序的执行水平高,缺乏显示方法。B/S在浏览器上构建,与用户交互的形式多样化,低难度和低成本。

7）不同信息的流程

C/S程序是通过集中机器处理，交互性低。B/S信息流可以改变，交互性较高。2.5本章小结在本章中，对系统设计时所需要用到的一些技术进行了大致的分析和介绍。通过对运行所需环境的分析，可以清楚地了解到本系统的设计将会得到良好的实现，本次设计的系统的功能是友好的，方便用户使用的。3系统分析3.1需求分析3.1.1应用需求分析一个良好的公交查询系统应该极大提高用户对公交线路的查询时间，在既能让每一个用户都能够正常使用的同时，系统所必需的数据查询和数据管理也要尽可能做到功能完整，要精准，快速，及时的提供给用户所需要的信息，此系统需包括信息查询和数据管理的功能。3.1.2运行需求分析软件基础设施设备条件:可以使用的局域网;移动打印机一台、PC打印机的整体性能硬件要求一般是10g移动硬盘以上;酷睿i8、CPU。软件条件：Windows7IE8.0以上。软硬件配置表如表3-1所示：表3-1硬件软件配置客户机硬件无要求软件MicrosoftWindows7IE9服务器硬件内存：4G以上

硬盘：400G软件MicrosoftWindows7MicrosoftOffice2014MysSQL5.5tomcat83.1.3运行环境需求一台Windows10操作系统的电脑,需要自己安装MySQL(1.1.7)的数据库，NavicatPremium,编译器使用MyEclipse（2014）。系统运行环境如表3-2所示:表3-2运行环境3.2数据流程分析3.2.1系统操作流程进入手机用户主服务管理系统界面后,首先我们需要直接输入您的用户名和手机密码,进行账号注册和手机用户端的登录,输入正确则密码即可直接点击进入手机用户端的主服务管理系统功能设置界面,错误则需重新填写信息。用户管理流程图如图3-1所示：图3-1用户管理流程图3.2.2数据增加流程当需要添加数据时，系统会自动进行编号，用户输入的数据符合数据库的保存规范则会正确保存，否则需要重新输入正确的数据。数据增加流程图如图3-2所示：图3-2数据增加流程图3.2.3数据修改流程选中需要修改的数据然后删除旧数据后，就可以添加需要的数据，数据库会对输入的数据判断其合法性，符合修改规则就可以成功修改数据。数据修改流程图如图3-3所示:图3-3数据修改流程图3.2.4记录删除流程选择要删除的记录后，单击删除按钮，向用户请求确认。记录删除流程图如图3-4所示:图3-4记录删除流程图3.3可行性分析对不同公交查询系统的使用研究后,系统分析了不同技术的优点和缺点,并对公共交通查询系统进行了全面比较。基于一个JSP管理技术和一个MySQL动态数据库管理服务器的共同技术优点,使用一个JAP技术作为该管理系统的一种新型动态数据网页管理技术,确定了一个MySQL可以作为该管理系统的一个动态数据库管理服务器。其结果,得到了以下3个实现可能性。3.3.1经济可行性经济可行性分析系统实现所需要耗费的经济资源，判断自身的对完成系统实现所能接受的最大经济压力，估计体系构筑、使用、维护的费用和成本,分析体系完成时所带来的社会、经济效益。对系统正常使用所需要的维护成本粗略的进行估算，保证后期不会因为经济资源匮乏导致软件的系统的运营困难，后期系统的更新，系统的拓展费用也在可以接受的范围内,设计完成后，用户出行可以选择公交线路的方式更加丰富，系统还具有专门的驾车查询和地图查询，让不熟悉的外地人员能加快对公交线路的了解，大大方便了用户的出行，提高了用户的使用体验。大大增加了信息量,提高信息管理效率REF_Ref71466925\r\h[12]。这会使用户更加方便、快速使用,减少管理成本。所需要的考虑的经济情况基本都已经考虑到，开发本系统从经济方面来看，基本是可以实现的。3.3.2技术可行性过去，对系统的硬件要求整体较高，以保证系统的正常操作。如果硬件太低，系统性能就太低了。而本系统运行所需要的硬件要求较低，一个正常的电脑即可，因此，完全不需要担心硬件。3.3.3操作可行性用户登录界面更方便，操作简单，系统可以让任何人都能轻松使用，简单的登录界面可以让用户更方便掌握使用方法。

为了实现系统的长期存续，有必要从可持续发展的角度考虑问题，随着时代的发展而产生持续的变化，并适应形态的变化。这是一种提高系统竞争力的长期发展方式，需要合理的系统和科学的管理方法。3.4本章小结本章从分析了该系统所需要的实际运行条件和环境,以及其经济上的可行性,技术可行性分析,操作可行性分析说明本系统的设计与实现在大体上是可以完成的,对系统的总体设计可以做到更加清晰的规划,对系统的快速,高效设计与实现是至关重要的,是实现系统的各个基础功能,减少成本开支的关键一步。4系统设计4.1系统总体架构设计B/S处理模式主要指的也就是在Rintranet上一种典型的基于IE或Web(基于浏览器/Web的云服务器)的数据计算处理模式。B/S计算模式的简化示意图如图4-1所示：图4-1浏览器/Web服务器（B/S）计算模式基于超文本协议web服务器使得信息处理更加方便快捷，操作简单，可视性强。后台事务处理示意图如图4-2所示：图4-2后台事务处理示意图4.2功能模块设计设计出更标准化、自动化的系统是系统开发的主要部分，公交车咨询系统的设计，将城市公共交通作为任务进行改进乘客可以更方便、更高效地询问巴士的主要目的REF_Ref207\r\h[13]。为改善劳动效率和经济利益提供更大的可能性。系统的基本服务由服务器完成。对用户信息的增加、修改、删除可通过客户端的逻辑模块处理，公交线路的增加删除，可通过逻辑调用及数据库进行操作，在较短时间上交换线路信息、顾客服务信息、传送信息。功能模块如图4-3：图4-3功能模块图4.3数据库概念设计数据库是一个数据集合，此集合中的数据是以一定的方式存储在一起并能提供数据共享的功能REF_Ref73530638\r\h[14]。在应用程序建立和开发的过程中,选择合适的后台数据库对整个系统的设计是至关重要的，一个合适的数据库应该能提升系统的开发效率，因此对于数据库的设计就变得极其重要了。MySQL用于数据库的执行和操作。系统整体E-R图如图4-4所示：图4-4系统整体E-R图4.4数据库逻辑结构设计下表是根据系统的所需要实现的功能所设计的数据库，数据库表设计如下：表4-1公交线路信息表表4-2用户信息表表4-3公告信息表4.5本章小结本章从系统设计的角度出发，对系统的各功能模块的设计进行了详细的描述。从系统的总体架构设计,功能模块的设计,以及数据库概念化的设计和数据库逻辑结构上对其进行了详细的介绍和描述,对系统的实现迈出了一大步。5系统实现5.1系统关键技术实现系统架构的优劣对于提高软件开发效率有着十分重要的意义，决定了一个系统的关键运行实施。5.1.1服务器启动web.xml的环境配置在这里xml文件中定义了本系统的起点，这也是项目的入口。5.1.2数据初始化初始化数据的关键代码：5.2登陆模块实现用户登录需要先验证用户信息，再将信息传入后台，后台会辨别输入信息的对错，成功则进入页面，若输入错误则需从新输入。用户登录界面如图5-1所示：图5-1用户登录界面运行MyEclipse2014，连接数据库后，就可在网页上实现对系统的注册登录，系统的登录页面代码如下：5.3系统功能详细设计管理者对系统的登录，线路管理，用户的信息添加拥有最高权限。管理员用户登录界面如下图5-2所示:图5-2管理员用户管理界面在对线路信息进行管理的时候，是通过模糊查询来进行的，使用Like关键字来进行模糊匹配，Getparameter（）方法可获取输入的字符，作为参数放到持久层。热门线路和站点查询界面如下图5-3所示:图5-3热门线路和站点查询界面当系统的公告信息过多时，就会导致对公告信息的访问出现崩溃和卡顿，因此必须给页面一个缓冲的时间，同时信息的长度应可能短，此时，对大量的数据进行合理的分页就极为重要了REF_Ref71467014\r\h[15]。信息管理中心页面如图5-4所示:图5-4信息管理中心页面管理员拥有对系统的最高操作权限。当一个用户长时间没有登录使用本系统，管理员就可以在后台对该用户进行删除，管理员可以借此对非法用户进行销户操作。管理员还可以查看编辑各注册用户的资料，此功能一般不使用。管理员对用户资料管理图如图5-5所示：图5-5用户资料管理管理员登录管理员账户后，就可以对公交线路进行删除和修改，包括对公交站点的增加和删除，管理员还可以后台查看各站点的经纬度。管理员对公交站点的增加和删除页面如图5-6所示：图5-6站点增加和删除5.4本章小结本章介绍了各系统功能的设计实现流程，前台接口的设计，对系统的关键技术的实现，登录功能，管理员后台管理功能的实现等，系统的基本功能初步实现，能够及时发现系统设计存在的不足并加以改进。6程序测试与评价6.1程序调试测试环境:Windows7/10、MyElipse、MySQL(2014)。在多次测试后发现在该环境下能系统正常运行。6.1.1测试的重要性及目的测试是检查系统的对应功能能否实现。首先，必须按照计划测试系统的整体状态。关于性能，通过设置场景，虚拟现实环境可以根据系统用户的要求检测性能的瓶颈，并提出相应的改变。6.1.2测试方法黑盒测试是最常用的软件测试方法，又被称为驱动测试。黑盒测试时可以将测试的对象先看成一个黑盒子，实际也并不应该单独考虑内部程序处理的过程REF_Ref73309565\r\h[16]。把系统当作一个未知的领域来进行测试，当我们输入的数据正确时，会得到正确的输出，输入错误的信息也会得到系统提示。模拟可能出现的各种情况，找到系统潜在的漏洞和不足。我们可以综合上述方式。其目的就是要求系统在负荷慢慢地增加后,测试这一点对于系统性能的影响。系统检测就是为了确定一个系统的瓶颈或者是一个系统的性能缺陷位置,以便于获得一个被测量的系统能够提供最大化的服务程度。6.1.3测试用例查询系统的设计和实现可能存在各种模块之间的一些漏洞，导致系统错误的操作不能正常工作，因此总线查询系统的设计和实施结束，因为需要测试是否能达到期望的效果。软件测试是系统开发的重要步骤。1）用户登录测试用户登录测试表6-1所示：表6-1用户登录测试表2）管理员添加线路测试管理员需要登录管理员账户，输入正确的用户名密码后，就进入后台管理页面，点击新增线路，输入需要新增的站点，选择票价后点击确定就新增了一条线路。管理员新增线路图如图6-1所示：图6-1管理员新增线路图3）登录测试登录测试如表6-2所示：表6-2登录测试测试目的管理员登录流程填写密码后点击登录按钮，成功登录即可测试用例用户名：250密码：3333用户名：666密码：666测试结果成功登录提示错误信息6.2系统的特点方便用户操作使用，以及后台管理人员