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1、河北工业大学 硕士学位论文 基于WebGIS的公交车辆监控系统软件设计与实现 姓名：杨风涛 申请学位级别：硕士 专业：计算机应用技术 指导教师：顾军华 20091101 河北工业大学硕士学位论文 i 基于基于 WebGIS 的公交车辆监控系统软件设计与实现的公交车辆监控系统软件设计与实现 摘摘 要要 随着城市现代化进程的加速发展及人们对交通需求的日益扩大，城市交通问题日益突 出。由于公共交通相对于其他交通方式具有无可比拟的优势，大力发展公共交通，实现数 字化、智能化城市公交管理，努力提高公共交通运营管理效率和提升社会服务水平成为解 决城市交通问题的首要选择。公交车辆监控系统作为智能公交系统的核
2、心部分，在智能公 交系统中占据十分重要的位置。 论文的研究目标是实现一个基于 WebGIS 的公交车辆监控系统软件， 它利用了 WebGIS 在提供地理相关服务方面所具有的优势，向公交管理者提供一个集公交车辆远程监控、实 时调度及管理信息化的多功能应用平台。 在对 WebGIS 技术进行深入研究的基础上，实现了公交车辆监控系统的 GIS 平台，能 够很好的完成电子地图的各项基本操作、公交车辆监控及轨迹回放功能，并且相对于传统 的 GIS 实现方式，具有开发周期短，开发、部署和维护费用低及较强的实用性和跨平台性 等优点；针对监控界面显示误差的问题，在研究目前存在的地图匹配方法的基础上，提出 改进
3、的地图匹配算法，该算法相对简单且经过验证，可以取得满意的匹配效果；结合调度 员实际操作需要，提出虚拟线路监控方式，并分三步来说明了此种方式的实现步骤。 在对系统所涉及到的关键技术的研究基础上，论文实现了基于 WebGIS 的公交车辆监 控系统软件部分。目前系统已在国内五个城市的公交公司投入使用，经过现场测试，取得 了预期的效果，深受公交公司好评，取得了良好的经济和社会效益，从而验证了论文所作 研究是有价值的，是具有实用性的。 关键字：关键字：WebGIS，车辆监控，轨迹回放，地图匹配，虚拟线路 基于 WebGIS 的公交车辆监控系统设计与实现 ii DESIGN AND IMPLEMENTAT
4、ION OF SOFTWARE FOR PUBLIC TRANSPORT MONITORING SYSTEM BASED ON WEBGIS Abstract With the accelerated development of the process of urban modernization and peoples increasing demand for transport, urban transport problems has become increasing prominent, and intelligent transportation system(ITS) cam
5、e into being. Because public transport has unparalleled advantages compared to other modes of transport, to develop public transport, realize digital and intelligent urban public transport management and strive to improve the public transport operation and management efficiency and social services h
6、as become a strategic choice to improve urban transport. The public transport monitoring system, as a core part of advanced public transportation system, occupies a very important position. This study aims to realize a WebGIS-based public transportation monitoring system software part. It makes use
7、of the advantages of WebGIS in providing geographic-related services to provide public transport managers a multi-applicaton platform with remote monitoring, scheduling and information management. Implementde the GIS platform for public transport monitoring system based on the in-depth study of WebG
8、IS technology. This platform can well realize all kinds of basic operations of electronic map and has advantages such as short development cycle, low development, deployment and maintenance cost, strong practicality and cross-platform compatibility compared to conventional GIS mode; Aiming at the di
9、splay error problem of monitoring interface, proposed an improved map-matching algorithm bease on the research to the existing map-matching methods. The new algorithm is relatively simple and can obtain satisfactory matching results after some tests; Aiming at the dispatchers practical operational n
10、eed, proposed virtual-road monitoring mode and illustrated its implementation through three steps. This study finally completed the public transport monitoring systems software based on WebGIS after the study of the key technologies involved in this system. At present, the system has been used in fi
11、ve domestic cities bus company, obtained expected results after spot tests and been welcome in bus companies. It helps achieve good economic and social benefits and thus verified the studies done in this paper are worthy and practical. KEY WORDS: WebGIS, vehicle monitoring, track playback, map-mapch
12、ing, virtual-road 原创性声明原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成 果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公 开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人 和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 关于学位论文版权使用授权的说明关于学位论文版权使用授权的说明 本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的规定。同意如下各项内 容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学
13、位论文的印刷本和 电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索 以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者 机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的 部分或全部内容用于学术活动。 (保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名： 日期： 导师签名： 日期： 河北工业大学硕士学位论文 1 第一章第一章 绪论绪论 1-1 公交车辆监控的研究背景公交车辆监控的研究背景 随着城市规模和经济建设的加速发展， 人们物质文化生活水平的提高和对外交流的日益频繁， 人们 对交通的需求越来越大，
14、 尤其是作为道路交通主要运输工具的汽车数量增加迅速， 这就要求修筑更多的 道路。 但是由于受到修道所占空间和资金等很多条件的制约， 车辆增长速度远远高于道路和其他交通设 施的增长速度。据统计1，世界上各种车辆的增长速度约为道路增长速度的 23 倍。而我国自改革开放 以来，车辆年增长速率高达 21.7%，而道路年平均增长率才达到 1.55%。由此可见，我国车多路少的情 况就更为严重，交通阻塞必然出现。这会导致道路拥挤、事故增多(包括犯罪)、运输效率低下以及环境 污染等问题，给我国的城市交通带来巨大的压力，给社会造成了巨大的经济损失。尽管各相关主管部门 投入了大量的人力、财力和物力，采取了很多方法
15、和手段去解决上述问题，但由于情况千变万化，采取 的方法和手段与当今的先进技术不能有效地结合，往往缺乏系统的、实时的、长期的监控和管理，使得 交通问题和环境问题不能得到有效的根治， 犯罪问题不能得到有效的遏制。 如果不能采取有效的措施来 解决城市交通存在的问题，随着我国经济的发展，现有的堵车、低效、环境污染、事故频繁等问题必然 会进一步恶化。据调查2，美国 39 个主要城市因为交通问题，每年造成的经济损失就高达 410 亿美元， 还造成大量的能源浪费。在世界其他各大城市，尤其是我国的大中型城市，交通问题造成的损失和后果 也相当严重。 并且交通污染已成为城市环境乃至全球大气环境和声环境的主要污染源
16、之一， 也是造成温 室效应的“罪魁祸首”。 为有效改善城市交通状况，缓解城市运输压力，提高交通服务水平，减少能源消耗和对环境的不利 影响，并在打击车辆犯罪活动，处理车辆运行过程中的突发事件时，做到信息灵敏、指挥有利，快速高 效，通过不断地探索和总结经验，近年来各国都开始重视对交通系统管理和控制技术的研究和开发，致 力于计算机技术、通信技术、自动化技术及其他相关高新技术来系统的解决城市交通问题。ITS（智能 交通系统）由此产生。 ITS 是将先进的信息技术、定位技术、数据传输技术、自动控制技术、地理信息系统技术以及计算 机网络和信息处理技术等有效地综合运用于整个交通管理体系， 将人、 车、 路三者紧密协调、 和谐统一， 从而建立起的大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输管理系统3。ITS 通过对有关交通 信息的实时采集、传输和处理，把握当前交通运行状况以及预测未来的交通状况，借助于多种手段和设 备对各种交通情况进行处理。通过有效的信息交流手段，使用户快速获知交通信息，从而将有效地利用 现有交通设
