《LBS-PTGRP系统的设计与实现》由会员分享，可在线阅读，更多相关《LBS-PTGRP系统的设计与实现（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、211LBS-PTGRP 系统的设计与实现信息科学技术学院电子学系 99 级 谭跃摘要（Abstract）基于地理信息的移动通信服务(Location based service)，是指在移动通信平台上提供的地理信息服务。作为 LBS 的一种运用实例，PTGRP(Public transportation guiding/routing plan)是指通过使用短消息业务(Short Message Service)的方式，向移动用户提供城市道路交通信息相关的地理信息服务的业务计划。本文所描述的是作为该业务实现的一个验证性系统。通过对软件工程和面向对象的分析和设计方法的运用完成了从系统定义、需求
2、分析、系统设计到模拟程序的设计及测试的一系列工作。关键词：基于地理位置 移动通信业务 短消息 交通/地理信息 软件工程 面向对象方法Abstract:LBS(Location based service), provides customers on the mobile platform kinds of geographic related information. To be a practical application example of LBS, PTGRP(Public transportation guiding/routing plan) release urban roa
3、d traffic information to the customers by SMS(Short message service). This thesis describes a system prototype for the verification of PTGRP.The concepts and methods of Software Engineering and Object Oriented Analysis and Design are employed through the design and development process from requireme
4、nt analysis, architecture design, coding to system test. Keywords:Location based Service Mobile Service SMS Traffic/Geographic information Software Engineering Object oriented212第一章 引言（Introduction）这是一个信息的社会，人类的社会、经济、生活一切的一切，甚至信息本身都在信息中涤荡。这就导致了：信息交流方式日趋多元化，同时，我们所需要的信息也日趋广泛。于是，在当今信息交流方式和信息自身拓展的两个方向上衍
5、生出了一系列的热点，其中，结合移动通信业务和地理信息服务这两大热点，LBS(Location based service) 应运而生。一、背景 移动通信领域：今天，借助信息革命的推动，移动通信以惊人的速度不断发展和完善，其空间和时间上的能动性使其成为信息的交流中一种不可替代的主流通信方式。同时，随着移动通信的技术的成熟和发展，特别是近年来数字蜂窝移动电话网络（Cell Phone Network, CPN）技术的发展，使对移动用户的精确定位成为可能。目前较成熟的 GSM 技术已经能够达到 50m 量级的定位精度，而 CDMA 技术更能达到 m 量级的定位精度。这就使得我们借助移动通信的平台向用
6、户提供相关的地理信息服务成为可能。同时，随着移动通信技术的成熟，其服务也得到了广泛的拓展。除了基本的通话业务外，各种基于这一平台的其它移动服务不断出现，诸如普通短消息服务、移动聊天服务和移动邮箱服务等等。身处信息时代的移动用户已经习惯于使用各种移动性的服务，并且对其功能、性能和易用性的要求不断提高，希望得到功能更丰富、性能更强劲并且更为简单易用的移动服务。这就为我们的应用技术提供了潜在的市场。 地理信息系统领域：地理信息是表征地理系统诸要素的数量、质量、分布特征、相互联系和变化规律的数字、文字、图形和图像等的总称。随着社会的不断发展，人类对自然界的改造能力和认识能力不断得到提高，地理信息的种类
7、不断增加，内容也更为丰富，这就使得地理信息的数量出现了多维急剧膨胀的趋势。与此同时，人类对于地理信息的获得和处理手段也在不断的进步：借助先进的卫星遥感和 GPS 技术，可以获得具有足够精确度和数据量的数字化电子地图；另外，各种地理信息处理工具也在不断的发展，出现了专业化处理地理信息的地理信息系统（Geographic Information System, GIS） 。在现实工作中，地理信息在地理资源管理、城市宏观规划、环境保护和公共交通等方面有非常广泛的应用。尤其是进入信息社会以后，社会竞争日趋白热化，无论是一个个人还是一个团队，对于能动性更强、更可靠的地理信息资源提出了更高和更迫切的要求。
8、二、LBS 的概念基于位置的服务（Location Based Service, LBS）是指在移动通信的平台上，面向用户提供地理信息的相关服务总称。从概念上看，LBS 包含两个要素，即移动通信平台和动态地理信息。 移动通信平台：LBS 的服务对象是移动用户，具有高度能动性； 动态地理信息：LBS 的服务内容是地理信息，随着实际地理情况不断更新。213LBS 的核心是位置（ Location） ，这是两个要素相关联的关键点，即将移动用户不断变化的位置和对应的地理位置信息相联系，并提供相应的服务。三、LBS 的实例PTGRP基于上面的分析，LBS 系统将移动通信平台和动态地理信息相结合，面向移动
9、用户提供服务。在实际应用中，由于所选用的移动通信方式和地理信息内容的差异，LBS 可以有若干种应用实例。公共交通向导/道路计划服务（Public Transportation Guiding / Route Planning, PTGRP）是 LBS 的一个应用实例，它面向移动用户，提供与城市道路交通信息相关的地理信息服务。相应于所有 LBS 应包含的两个要素，具体到 PTGRP 本身，包括： 地理信息城市道路交通信息 移动通信短消息（SMS）四、PTGRP 系统的设计和实现本文研究的 PTGRP 系统是一个验证性的系统原型（Prototype） ，是为了检验PTGRP 概念的可行性和正确性而
10、提出的。在 PTGRP 系统的设计和实现过程中，作者与合作伙伴主要经历了以下三方面的工作阶段：（一） 、前期：调研由于 PTGRP 是一个全新的概念，而且还涉及到我们不熟悉的地理信息领域，因此在项目初期需要相应的调研工作，以确定系统的可行性和用户需求。为此我们和本系一些同学组成 LBS 小组，来完成这一调研过程。在这一阶段里，我们 LBS 小组分别对以下问题进行了相关的调研，并得到了相应结论。 地理信息的来源调研侧重于数据的来源，得到的基本结论有： 城市地图信息和道路交通状况信息的定性描述可以得到； 实时的定量道路交通数据属于“国家战略情报” ，现阶段无法得到。 移动通信的发展调研侧重于通信技
11、术和业务的可用性，得到的基本结论有： 类似的 LBS 服务已经存在（CMCC 提供的移动梦网） ，但是还不够完善； 现有的移动通信技术已有可接受的定位精度（GSM 为 50m 量级） ； 用户期望的特性调研侧重于用户对实际城市道路交通信息内容和对人机交互界面的需求，得到的基本结论分别在正文的用户需求部分和附录的人机界面部分予以阐述。（二） 、中期这一阶段完成对系统的需求分析，并在此基础上进行设计，是整个系统实现的关键步骤。由于系统比较复杂，因此这一阶段也耗费了较多的工作量。在系统设计的过程中，我们提出了逐次的需求分析，并进行相应的设计和实现。本文所阐述的是第三次分析和设计的结果。214在这一阶
12、段里，我们运用软件工程的概念与方法和面向对象（Object Oriented, OO）的分析和设计原则，主要进行了以下工作： 参考实际调研的结论，从中脱胎出系统的技术需求； 在需求分析的基础上，将系统划分为两个子系统：业务客户端和功能服务器； 根据子系统划分结果进行分工，并按照系统子系统模块对象的线索逐层细化的分析和设计； 对外部辅助系统做了必要的分析。（三） 、后期这一阶段对系统进行程序的实现和调试，并进行相应测试以验证其正确性。由于在设计阶段中，系统已被充分细化，因此这一阶段的工作量相对较少。在这一阶段里，我们依据系统设计的结果，在下面的平台上进行开发： Visual C+集成开发环境：程
13、序开发 ODBC：数据库接口 局域网：仿真 SMS 通信需要强调的是，整个工作如笔者在先前几次“泰兆”奖助金的报告中所阐述的，是一项集体的工作，我仅仅是作为一个主要设计者和组织者参与整个项目。所有的成果都是集体工作的结晶。第二章 PTGRP 系统需求分析（Requirement Analysis）PTGRP 服务是指建立在城市道路交通网动态信息基础上的、向移动用户提供的、与公共交通信息相关的一系列服务的总称。本章将从系统层次分析 PTGRP 系统的用户需求和技术需求。一、用户需求根据调研的结果，当用户在实际生活中面临以下情况时，他将会需要城市道路交通方面的信息： 当用户想要了解他感兴趣的地点时
14、，他需要看看对于这一地点的简要介绍，以及交通黄页等信息资料； 当用户想要参考当前的道路交通状况时，他需要得知某一条道路的实时交通状况（如拥挤程度、车流量等） ； 当用户在交通过程中遇到一些典型问题，如饥饿、内急、汽车没油、停车位满等的时候，他需要找出他附近可以解决这一问题的特定建筑，并可能需要进一步查询其信息； 当用户要前去一个陌生地点（建筑或是道路）的时候，他会需要事先了解这一地点的信息，考察这一地点附近特定类型的建筑，并且还可能要计划从指定起点（建筑或是道路）到预定目的地（陌生地点）较好的交通路线，以节约时间或者金钱； 当用户感觉迷路的时候，他需要知道他现在所在位置的地址；在此基础上，用户
15、可能要向市政工作人员（如交通警察）求助，还可能需要到达目的地（建筑或是道路）的交通路线； 当两个用户之间需要碰面时，他们可能需要得知对方所在的地理位置，还可能需要从自己所在的地点到达对方所在位置较好的交通路线；215 如果用户对于道路情况不够熟悉，在上面两个服务的基础上，还需要进一步的分步道路指引，即根据他不断变化的位置得到实时动态的向导，直至到达预定目的地；由此，可以分析得出用户对 PTGRP 服务提出的主要需求有： 因人而异的服务需求：PTGRP 面向的用户涉及社会的各个层次，他们会提出许多各式各样服务的需求；这些需求可能是非常细致和个性化的，会受到用户自身的特点（如知识、经验、智力、年龄
16、等等）和用户交通工具（私车、公交、步行等等）的影响； 因地而异的移动特性：PTGRP 面向的是使用移动通信手段的移动用户，其地理位置在不断的发生变化，服务要结合这个变化着的用户位置来提供； 因时而异的实时特性：PTGRP 需要提供的是实时交通信息，因而其地理交通信息需要实时的进行更新。这一更新要求有足够的速度和准确性，甚至还需要一些合理的推测。二、技术需求根据用户对于服务的需求，可以归纳出 PTGRP 系统的技术需求如下文所述，包括信息描述、功能描述和行为描述：（一） 、问题详述在进一步分析系统需求之前，有必要将用户需求进一步细化和归纳。PTGRP 服务需要解决的问题是：当用户面临需要一些需要地理交通信息的情况时，系统能够根据用户的需要，向其提供相应的地理交通信息。对于 PTGRP 系统而言，针对这些情况需要做出如下的响应： 对于用户需要查询某建筑相关信息的情况，系统需要从用户接收到需要查询的建筑名称及相关信息类型的选择，经过查询后将
