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1、南京航空航天大学 硕士学位论文 智能公交系统中的若干关键技术研究 姓名：贺尧成 申请学位级别：硕士 专业：机械电子工程 指导教师：杨明 2010-12 南京航空航天大学硕士学位论文 i 摘 要 进入二十一世纪后， 中国的经济继续着强劲的发展势头， 城市化进程随着经济发展加速 了前进的步伐。城市人口的急剧上升，但城市建设并没有重新规划，大多数城市只是在老城 区向周边发展，城市公共交通日益拥堵。我国的私家车普及率虽然不高，但是集中程度非常 高， 上海北京等特大型城市和郑州苏州等大型城市私家车占有量在全国范围内的近两成， 这 种不合理的分布加剧了城市公共交通的恶化， 居民出行困难程度加大。 近年来油
2、价飞速上涨， 全国多个省市出现长时间缺油局面，公交公司的营运状况受到很大影响。 我国的智能公交系统发展较晚， 很多中型城市没有使用自动调度系统。 而大型城市的调 度系统多以经验估计客流高峰期和平峰期的发车时间， 乘客群体满意程度并不能得到很好的 满足，公交公司也不能取得最合理的利润。研究设计智能高效的公交调度系统非常必要。 本课题针对国内市场上现状，开发智能程度较高的公交调度、监控系统。本系统分为两个子 系统：调度系统和监控系统。调度系统研究新型的调度算法，让乘客群体满意度和公交公司 满意度都能得到很好的满足； 监控系统使用了更加合理的地图匹配算法， 对车辆的监控更为 容易和准确。在整个系统开
3、发过程中，本课题不仅着眼于完成功能，而且努力使系统的操作 更为简洁和人性化；程序开发秉承了面向对象思想来构建框架，便于后期维护。 关键词：关键词：智能公交系统，免疫遗传算法，数据库，统一建模语言，地图匹配算法 智能公交系统研究与设计 ii Abstract After 2000, Chinas economic growth has kept a strong momentum, and the process of urbanization has accelerated. The urban population has increased tempestuously, but most
4、cities are growing in size rather than being replaned. As a result, the public transportation is more congested. Although the sedan penetration isnt so high, most of them centralize in the mega-cities and other large cities, such as Shanghai, Beijing, Zhengzhou, Suzhou, etc. The number of cars in th
5、ese cities accounts for one fifth of that of the whole country. The situation of city transportation is deteriorated by this unreasonable distribution which makes more troubles for civilians to travel. In recent years, the price of gasoline soars, and many cities vehicles lack fuel, so are the bus c
6、orporations. It is thus necessary to research and design a more effective transportation system. Development of intelligent transportation system (ITS) in China is decades slower than that of western counties. Many medium-sized cities dont adopt TS. However, the departure time of buses is reckoned b
7、y experience in many large cities. The passenger population isnt satisfied to this situation and the bus corporation cant make rosy profit. This paper is proposed to develop an ITS aimed the lack of products on the market. It contains two subsystems: transportation system and monitoring system (MS).
8、 A new transportation algorithm is adopted to satisfy the need of the passengers and bus corporations; a more rational map matching algorithm is adopted in MS in order to make the monitoring easier and more accurate. Throughout the development process, it commits to make the system more pithiness an
9、d humanistic. Oriented object programming is proposed to build the framework to makes post-maintenance convenient. Key words: Intelligent Transportation System (ITS), Immune Genetic Algorithm, Database, United Modeling Language, Map Matching Algorithm 南京航空航天大学硕士学位论文 v 图表清单 图 1.1 车辆调度系统的业务构成 . 4 图 1.
10、2 智能调度系统框架 . 4 图 2.1 系统功能示意图 . 7 图 2.2 StarUML 模型 . 7 图 2.3 依赖关系 . 8 图 2.4 关联关系 . 8 图 2.5 自身关联 . 9 图 2.6 聚合关系 . 9 图 2.7 组合关系 . 9 图 2.8 泛化关系 . 9 图 2.9 实现关系 . 10 图 2.10 第一范式演示 . 11 图 2.11 第二范式、第三范式演示 . 12 图 2.12 排班计划表数据关系 . 12 图 2.13 路线站点表数据说明 . 14 图 2.14 数据访问层 UML 图 . 16 图 2.15 制定排班计划表类关系图 . 17 图 3.1 WGS84 坐标系 . 21 图 3.2 墨卡托投影变换 .
