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1、河北工业大学硕士学位论文基于WebGIS的智能公交调度系统研究姓名：董振超申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：顾军华20081101河北工业大学硕士学位论文 i 基于基于 WebGIS 的智能公交调度系统研究的智能公交调度系统研究 摘 要摘 要 大力发展公共交通作为解决城市交通问题的方法已成为社会共识。 但是单纯增加公交车数量或公交线路并不能从根本上解决问题，单纯的数量增加反而会加大城市交通的压力。因此只有合理的利用公交资源，大力发展智能共公交通系统才是解决问题的关键。在国内， 智能公共交通系统的研究最近几年发展比较快， 但是以往的智能公共交通系统大多停留在静态调度与动态调度分离的
2、阶段，造成了公交资源很大的浪费。 首先，论文研究了目前的智能交通系统现状，详细描述了公交调度中存在的问题，考察了当前国内外公交调度方法， 同时深入探讨了 WebGIS 的发展现状， 在此基础上对基于WebGIS 的公交调度问题进行了分析。 其次， 论文从静态调度和动态两个方面设计了基于 WebGIS 的公交调度系统。 静态调度方面，在线路运力共享的基础上，综合考虑客流因素和空间因素，建立了公交区域调度数学模型， 并利用 “混合模拟退火遗传算法” 进行求解， 最后对试验结果进行比较分析，验证了该模型及算法的可行性与有效性。 动态调度方面， 对车辆监控中的关键技术和算法进行了讨论， 包括道路配匹算
3、法、 GPRS 和蓝牙结合的通讯方法、 虚拟线路的生成方法等。 最后，按照软件开发流程进行了系统设计，并利用 Mapxtreme java edition4.8 作为WebGIS 平台在 J2EE 的集成开发环境下开发了系统。并在天津某路队进行了系统的实施和测试，达到了预期的效果。 关键词：关键词：公交调度，WebGIS，动态调度 ，车辆监控 基于 WebGIS 的智能公交调度系统研究 ii RESEARCH ON INTELLIGENT DISPATCHING SYSTEM OF PUBLIC TRANSPRORTATION BASE ON WebGIS ABSTRACT Currently
4、, it becomes a consensus to develop public transportion as the solution to the urban traffic problem. But simply increasing the number of bus lines or buses is not possible to solve this problem, instead, it would increase the pressure on the urban traffic. Therefore to develop an intelligent public
5、 transportion system with reasonable use of public resources is a key to solve the problem. The domestic intelligent public transport system is developing faster in recent years, compared to that in the past, most of the public transport system remained static and dynamic scheduling separation stage
6、. The former, on the one hand formulated static starting out plan according to previous experience in passenger flow, on the other hand, although the public transport monitoring method is adopted, we could not show the monitoring result timely and effectively and also add to dynamic scheduling, thir
7、dly one-way scheduling model could not fully use capacity resources. The above showed that it caused a great public resources waste. First of all, the article has studied the present situation of intelligent transportion system, made a detailed description of the existing bus scheduling problems, in
8、spected the bus scheduling method domestic and overseas, and researched deeply the present situation of WebGIS development, on this basis, analyzed the bus scheduling problem based on WebGIS. Secondly, the paper designed the public transport scheduling system based on WebGIS from static and dynamic
9、aspects. The static scheduling aspect, with method of sharing line capacity considered passenger flow and space factors, and used mixed simulated annealing-genetic algorithm, finally carried on the comparative analysis to the test result, so confirmed the model and the feasibility and effectiveness
10、of the algorithm. The dynamic scheduling aspect, discussed the key technology and algorithms which is used in the monitoring of buses, such as the path match algorithm, GPRS, and the virtual line generation method. Lastly, the paper carried on system design according to the software development, too
11、k the WebGIS platform using Mapxtreme java edition 4.8, and implemented the system under J2EE integrated development environment. KEY WORDS: bus scheduling, WebGIS, dynamic dispatch, vehicles monitoring 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
12、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
13、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： 河北工业大学硕士论文 1 第一章 第一章 绪论绪论 1-1 基基于 WebGIS 的智能公交调度系统研究背景 于 WebGIS 的智能公交调度系统研究背景 近年来， 我国各城市的交通压力过大问题已经越来越明显， 公共交通与其它交通方式相比具有人均 占用道路少、能源消耗低、运输成本低、污染相对较小、客运量大，运送效率高等优点，它是解决大中 城市交通拥堵等交通问题的有效方式之一， 已经成为共识。 然而单纯增加公交车数量或公交线路并不能 从根本上解决问题
14、，反而单纯的数量增加会加大城市交通的压力。因此，只有合理的利用公交资源，大 力发展智能交通系统（Intelligent Transportation System，简称 ITS）才是解决问题的关键。智能公交运 营指挥调度系统是一个集公交指挥调度、 公交运营管理、 综合业务通讯、 乘客信息系统、 动态信息发布、 远程图文信息发布、 网上交通信息查询以及多媒体数据信息传输系统等于一体的全方位调度管理服务系 统1。 目前一方面国内已经研制出许多以 ITS 为背景，运用通信技术、计算机网络技术、传感器技术、 GPS、GIS 等高科技手段的智能公交运营指挥调度系统，这些系统的产生及其运用，极大地提高了公
15、交 的调度效率，改善了公交的服务水平。但是，由于受到已有技术上的限制，这些系统依然存在一些不尽 如人意的地方，比如系统造价太高、对使用者知识水平要求过高、与老系统的兼容性不高等。如何优化 这些系统，一直是研究智能公交系统的同仁共同努力的目标.。万维网地理信息系统（WebGIS）的出现 为我们探索建立低成本、智能化、人性化、高效率的智能公交运营指挥调度系统开辟了一条光明大道。 另一方面由于我国公交企业普遍实行单线运营模式， 所以目前国内开发的系统也是基于单线运营模 式的智能公交调度系统。 这种运营模式严重制约着我国本来就十分有限的公交资源的效益的发挥。 同时 也从根本上限制了智能公交调度系统优势
16、的发挥。 要解决这一问题， 研究基于区域调度的智能公交调度 系统成为首选。早在 2002 年甚至更早有关部门就提出了关于公交区域调度的问题，但是和 ITS 结合的 研究还非常少。 在此基础上，提出了基于 WebGIS 的公交区域调度系统，目标是实现高度智能化公交管理以及信息 发布平台。 通过该系统可以实现公交车辆的区域智能调度， 以最优的方式利用区域内各线路所有车辆和 线路资源。解决单线调度所存在的不灵活所导致的车辆低峰闲置、高峰运力不够的问题。这是一种在多 条线路调整运力，实现信息资源共享，及运力共享的一种公交调度方法。以多条公交线路的区域调度为 服务对象，建立了基于社会总体效益最优为目标(综合乘客等车、车内费用及公交公司成本最小)，对多 条线路的车辆调度形式和发车时刻同时进行优化的行车计划模型。利用 WebGIS 实现信息资源的共享， 使公交信息实现最大限度的发布。帮助乘客及时掌握候车时间和乘车时间，使换乘衔接更为高效，换乘 方案可预
