公共交通管理信息系统总体设计

公共交通管理信息系统总体设计

一、系统简介

城市公交是城市道路交通的主要组成部分，面对日益拥挤的城市交通，除了扩建道路，增强道路的管理和规划之外，大力发展城市公交事业，鼓励人们出行使用公交、城铁等公共运输的工具，是一种有效缓解城市运输压力的途径。

随着城市规模的扩大，公交网络急剧复杂化，基于传统的管理模式和简单的 MIS系统已经不能满足管理者对城市公交网络进行有效管理的需求。我们需要一个更加完善的系统来对公共交通进行管理。因此公共交通管理信息系统急需被开发。

公共交通管理信息系统的目标：

1）运行管理智能化使公交服务准时性和可预见性提高。

2）运行管理者智能化提高调度适应客流的水平

3）增强公交服务的灵活性，缩短等候时间，提高舒适性

4）使换乘衔接更为有效，换成方案可预见性强

二、需求分析

1）前言

公共交通管理信息系统的项目目的：为了缓解我国城市交通现有的堵车、低效、环境污染等问题，我们要引导人们在出行时尽量使用公共交通工具，比如公共汽车、地铁等。要达到这一目的就必须要提高公共交通的服务质量，让人们感觉公共交通的方便、省钱、可靠、快捷等的优点。而公共交通管理信息系统正是提高公共交通服务质量的一个前提。

公共交通管理信息系统的背景：

1、待开发的系统的名称：公共交通管理信息系统

2、本项目的任务提出者：黑龙江省交通厅；开发者：哈尔滨商业大学 张策；用户：哈尔滨城市公交系统

3、该系统是哈尔滨城市共交系统的一部分，他是公交系统管理的辅助部分。

公共交通管理信息系统是APTS的关键部分，属于先进的公共运输系统中的公共运输辅助管理。是一种以公交营运信息采集、分析、辅助营运决策为目的的公交营运子系统。

参考资料：留学军 徐鹏 《交通地理信息系统》科学出版社、2007

2）．任务概述

目的：随着经济的高速发展，城市规模的不断扩大，人口急剧膨胀，城市公共交通面临前所未有的压力。为解决这一突出矛盾，提高城市居民生活水平，使经济可持续发展，就必须加大城市交通建设、规划和管理的步伐。传统的管理手段和管理方法在新形势下已无法满足需要，在信息化高度发展的今天，如何借助最新的信息技术，大力提高交通管理与规划的信息化水平是解决问题的根本途径。

用户的特点：

公共交通管理信息系统的最终用户是在城市中生活居住的市民，他们对系统的要求不高，但是他们对公共交通系统的要求却很高

，这也决定了公共交通管理信息系统必须靠近用户群体的特点。因为本系统是基于GIS软件的二次开发，所以对操作人员、维护人员的教育水平和技术专长没有很高的要求，只要培训半个月到一个月就可以达到要求，本系统的预期用在哈尔滨城市公交系统中，所以会使用频，这也使本系统的开发要求精益求精。

3）总体设计

公共交通管理信息系统功能：

为了保证公交管理信息系统能够为公交系统提供更好的服务，计划把待开发的公共交通管理信息系统的主要功能分为五个部分：公共交通管理信息系统；公交数据采集子系统; 公交数据维护子系统; 公交线网辅助规划子系; 公交信息服务子系统；具体如下：

公交数据采集子系统功能简介：公交网络数据（路段设计、交叉口数据）；公交日常管理数据（单位与人员管理、相关业务数据、资产资源管理）；定位监控数据（车辆定位信息、车辆报警信息）

公交数据维护子系统功能简介：（基本操作、路网数据维护、线路数据维护、站场数据维护、候车亭数据维护、客流数据维护、专题图维护）

公交线网辅助规划子系功能简介：（公交线路规划、公交站场规划、交通指挥系统规划、交通监控系统规划）

公交信息服务子系统功能简介：（公交路线查询、车辆各种费用罚款查询、公交车次查询、站场周围场所查询、地图浏览、车辆实时监控、电子计费与查询）

公交信息管理子系统功能简介：（公交信息添加、删除、更新、查询；公交车辆信息添加、删除、更新、查询；公交车辆班次排定、运营时间编制、车辆应急调度、车辆日常维护；公交规章及制度）

公共交通管理信息系统是基于GIS上进行二次开发的应用软件，可以在各种操作系统中运行。可以输入输出数据类型可以有很多类型，本品是基于SuperMap Object 开发的系统，所以可以导入*.SDB和*.SDD等等SuperMap可识别的数据类型。对于系统的数据输出可以有不同的类型，如：*.SDB 、*.SDD、*.DWG等等。

数据精确度：

1、按照严格的数据格式输入，否则系统不给予响应。

2、查询时要保证查全率，所有相应域包含查询关键字的记录都应能查到。

其他：

在保证硬件系统下，开发的软件系统应能达到特定的运行速度，能达到数据的浏览、各种处理、查询统计等日常工作的响应要求，且该速度不依赖硬件能力，能整体提高业务处理的工作效率。本系统运行时，对系统硬件资源的利用率要合理，避免占用过多系统硬件资源，避免过于频繁的硬盘访问等，提高整体运行速度。

系统对于涉及数据量不大的用户操作可以进行感觉及时的

响应，对常规操作要求软件没有明显的停滞。对超出响应时间要求的响应，要求使用进度条或图标等方式来告诉系统使用者需要等待的时间。对网络流量予以事先估计，根据硬件能力限制网络会话的最大数目，保证网络服务质量。

系统的正确性是指系统本身无错误，它能在未来的软硬件环境下正确地完成所期望的数据输入、管理、查询、信息处理、信息输出以及辅助管理等各项功能。

系统的健壮性是指在不合理的操作（如：命令错误、输入超界数据、所提供的参数不合理等）情况下系统自动调节、纠错并继续运行当前操作，或停止当前操作并提示错误，或做纠错记录并继续运行，或给出错误信息后转到预先规定好的错误处理程序处理运行。

4）运行环境规定

设备：

1、 运行该软件所需要的硬设备。

处理器型CUP主频1.5GHz 最好双核2.0GHz

内存512M容量 最好1G

显卡集成945 最好独显

运行系统 Wingdows 2000 Server或 Wingdows XP

2、数据存储用光盘、U盘、移动硬盘等等

界面及软硬件接口：（根据用户需求而定）

用户界面应具有操作简便，一目了然，视图优美等特点，并且采用菜单界面驱动方式，对鼠标和键盘单独支持，尽力给操作用户带来极大的便利。

硬件接口完全符合普通微机的接口标准，没有其它特殊的要求。系统硬件接口符合接入Internet的硬件接口标准。

考虑到系统运行稳定性、保护现有软件投资，本系统应提供与现有软件资源相应的接口；并为了今后的软件功能扩展，提供大量可扩展功能的软件接口，使本系统灵活、可扩展性强。

三、可行性分析

1）引言

总说明
1、项目名称：公共交通管理信息系统

2、项目使用单位：黑龙江省交通厅
3、项目负责人：哈尔滨商业大学 张策
4、技术依托单位：哈尔滨商业大学

本可行性研究报告的目的：证明公共交通管理信息系统是值得开发并应用的

背景、定义及参考资料

软件系统的名称（建议）：公共交通管理信息系统

本项目的任务提出者：黑龙江省交通厅；开发者：哈尔滨商业大学 张策；用户：哈尔滨城市公交系统

该系统是哈尔滨城市共交系统的一部分，他是公交系统管理的辅助部分。

公共交通管理信息系统是APTS的关键部分，属于先进的公共运输系统中的公共运输辅助管理。是一种以公交营运信息采集、分析、辅助营运决策为目的的公交营运子系统。

参考资料：留学军 徐鹏 《交通地理信息系统》科学出版社、2007

2）可行性研究的前提

要求：实现公共交通管理的基本功能及特殊功能。

如地图浏览等功能。

条件：本系统的开发要在一年内完成。所以在时间上是很充足的。

接下来我们将从不同的角度对公共交通管理信息系统进行分析，其中包扩：对现有系统的分析；对本系统的分析；对其他可选方案的分析；系统技术可行性性分析；系统经济可行性性分析；系统社会可行性性分析；结论等。

3）现有系统的分析

现有的公共交通管理系统是一个简单的计算机系统系统，这个系统有很多的弊端，比如他的信息更新十分的缓慢，没有对公共汽车等的实时监控系统，也没有对用户的可操作的平台，也没有关于GIS的众多功能。现有的系统已经是一个是十分落后的系统，所以急需更新换代。

现有系统的数据处理流程大概如下：人员采集数据—通过纸张和其他工具记录—转移到管理中心后在进行数据处理等环节。而我们开发的系统是在每辆公共交通的车辆上装上GPS这样数据就可以通过卫星直接传到我们的系统上。这是十分快捷方便的。

现有系统的工作量是非常大的：他的采集和录入都需要大量的人力物力，而且还有很多数据是有相当大的误差的。现在要采集哈市的100个（假定）公交线路，每个线路上有20辆车的实际到站时间那么我们至少要找2000个人，每人花费一个工作日进行采集，而且要把每一个人采集的数据录入，还要一个人录入10天的时间，假定每人每天50元的工资计算，那么花费的费用是（2000+10）*50=10500元，这也就是说要想得到这2000辆公交车的实际到站时间几乎是不可能的。可是如果用公共交通管理信息系统这个问题就变得十分简单了，我们只需要一个人在控制中心操作系统，只需要一个工作日就可以完成，而且可以得到公共交通车辆在任何地点的时间。他的花费当然是少之又少。

4）公共交通管理信息系统的基本功能分析

为了保证公交管理信息系统能够为公交系统提供更好的服务，计划把待开发的公共交通管理信息系统的主要功能分为五个部分：公共交通管理信息系统；公交数据采集子系统; 公交数据维护子系统; 公交线网辅助规划子系; 公交信息服务子系统；具体如下：

公交数据采集子系统功能简介：公交网络数据（路段设计、交叉口数据）；公交日常管理数据（单位与人员管理、相关业务数据、资产资源管理）；定位监控数据（车辆定位信息、车辆报警信息）

公交数据维护子系统功能简介：（基本操作、路网数据维护、线路数据维护、站场数据维护、候车亭数据维护、客流数据维护、专题图维护）

公交线网辅助规划子系功能简介：（公交线路规划、公交站场规划、交通指挥系统规

划、交通监控系统规划）

公交信息服务子系统功能简介：（公交路线查询、车辆各种费用罚款查询、公交车次查询、站场周围场所查询、地图浏览、车辆实时监控、电子计费与查询）

公交信息管理子系统功能简介：（公交信息添加、删除、更新、查询；公交车辆信息添加、删除、更新、查询；公交车辆班次排定、运营时间编制、车辆应急调度、车辆日常维护；公交规章及制度）

5）其他可选方案的分析

其他的备选方案如下：第一是继续用现有的系统，但是这样会因为现有系统的不足，而使更多的资源浪费；第二是对现有的系统进行改造，可是因为现有的系统存在的问题太多所以改造的费用也很多。第三是从外国进行购买，因为这样的软件也都是二次开发的，他的软件和我们的是同样性质的，而且价格要很贵，而我们的软件完全可以完成公共交通系统的任务，而且更符合我国的国情

6）系统技术可行性性分析

在GIS的应用方面国内外已有成熟的经验，尤其是开发平台在国内行业GIS中已取得成功应用，GIS工程技术水平正日趋完善。在地理信息系统的发展过程中，目前已出现了大量的GIS系统专业开发工具。并且技术成熟从这些专业开发工具的组成结构上，可以归纳为集成式GIS、模块化GIS、组件式GIS和网络GIS等几个主要类别。

（1）集成式GIS

集成式GIS指集合各种功能模块的大型GIS系统软件包。集成式GIS系统的优势是各项功能已形成独立的完整系统，提供了强大的数据输入输出功能、空间分析功能、良好的图形平台和可靠性能，缺点是系统复杂、庞大和成本较高，并且难于与其它应用系统集成。

（2）模块化GIS

模块化GIS系统是把GIS系统按功能划分成一系列模块，运行于统一的基础环境中。Intergraph公司的MGE是具有代表性的模块化GIS系统。模块化GIS系统具有较强的工程针对性，便于开发和应用。

（3）组件式GIS

组件式GIS是随着近年来计算机软件技术的发展而产生的，代表了GIS系统的发展潮流。组件式GIS具有标准的组件式平台，各个组件不但可以进行自由、灵活的重组，而且具有可视化的界面和使用方便的标准接口。组件式GIS平台的核心技术是Microsoft的组件对象模型（Component Object Model，简称COM）技术，新一代组件式GIS大都是采用ActiveX控件技术来实现的，这类GIS系统提供的是为完成GIS系统推出的各种标准ActiveX控件和类型库（TypeLibrary）,使GIS系统开发者不必掌握专门的GIS系统开发语言，只需熟悉基于Windows平台并且支持ActiveX控件技术的通用集成开发环境，了解组件式GIS各个控件（包括对象）的属性、方法和事件，就可以

实现GIS系统。所以，组件式GIS在系统的无缝集成和灵活方面具有优势，从一定意义上讲，它代表了GIS系统的发展方向。

（4）网络GIS（Web GIS）

进入上世纪90年代后期，信息技术迅猛发展，新的信息技术层出不穷。随着电信网、有线电视网、Internet三网融合步伐的加快和第二代Internet技术的日趋成熟，Internet正日益成为信息化社会人们联系、交流、获取信息的重要工具。Internet技术改变着世界。戈尔所倡导的“数字地球”概念引起了人们广泛的关注，Internet环境下的空间信息处理技术也愈来愈受到重视，它把多维虚拟现实技术(Virtual Reality)、计算技术、遥感技术(Remote Sensing)、地理信息系统、全球定位系统(Global Position System)、网络技术等作为主要的技术支撑系统。GIS的网络化应用趋势已成为必然。Web GIS 是指基于Internet平台的地理信息系统，又称为因特网GIS（Internet GIS）。Internet技术的发展，使地理信息系统发生了质的飞跃，对传统意义上的GIS带来了极大的冲击，导致了Web GIS时代的开始。以单机或局域网为操作平台的工作模式终将被Internet 操作平台所取代。

利用这种新方法，从WWW的任意一个节点，Internet的用户都可以浏览到Web GIS站点上的地理数据，制作专题图件，进行空间查询检索以及空间分析，地理数据的概念已经扩展为分布式、超媒体特点的、相互关联的数据，使GIS进入千家万户。终端用户可以在任何时候、任何地点共享、使用各GIS服务商或政府机构提供的空间信息、应用服务。通过一个简单的浏览器就可以访问经过复杂的专业GIS分析产生的简洁、直观的结果。可以交互式访问动态更新的地图网址，在Internet网上完成单机系统常见的各种基于地图的GIS信息查询功能。另外，Internet与组件对象模型技术相结合，进一步发展了基于分布式组件模型的Web GIS。空间数据库供应商在服务器上存储数据的同时，根据数据元的格式安装操纵该数据的控制，用户在网上可调用不同的控件和数据，在本机或某个服务器上进行分布式组件的动态组合和空间数据的协同处理与分析，完全实现远程异构数据的共享。

二是测绘技术的发展，对GIS的基础数据的采集、维护具有可靠的保障，现在随城市地理信息的变化，可以在最短时间内采集和更新电子地图，保持电子地图的现势性。

项目开发单位：黑龙江工程学院（黑龙江工程学院地理信息研发中心）是从事GIS教学、软件研发、地理信息系统集成、虚拟现实技术开发与应用、工程测量、地理信息数据采集、遥感数据处理与应用等业务的省级研发机构。

7）系统经济可行性性分析

支出：对于所选择的方

案，所需的费用如下：

基本建设投资：本系统的开发需要购买两套Windows 2000 Server（5000元）两套MS Visnal 2003（10000元）十套SuperMap Object（200000元）；开发人员工资1000元/天（十个人30天完成要300000元）；各种数据采集人员200元/天（20个人20天完成要80000元）；安装需要5个人工作两天，需要工资2000元；总计：597000元。

其他一次性支出 ：给中其他费用50000元。

非一次性支出：每年需要维护费用1000元。估计系统至少可以是用10-15年，费用10000-15000元。

总共费用统计为：657000-662000元

收益：各项收益如下

一次性收益：

工程承包给我们的价格是1000000元我们最多用662000元，所以我们这个工程的收益是338000元。

不可定量的收益：

由于我们开发了这个系统我们的知名度高，也对我们学校的知名度有一定的帮助，这样会使我校的生源大大提高，这对我校的发展是大大有力的。因为知名度提高还会有更多的企业把项目交给我们学校，这个收益是无法统计的。这部分收益大概为300000元

收益/投资比：

638000/662000 * 100 % = 96.37 %

投资回收周期：60天

8）系统社会可行性性分析

大力发展公共交通是国际化城市的基本战略。城市道路的发展不是无限的，其增长永远赶不上机动车保有量的增长，这是世界上任何城市都无法逃脱的规律。纵观世界发达国家城市公共交通发展的历程，饱受了因道路有限而急剧发展私家车带来的交通瘫痪、废气污染、交通事故急剧增加三大公害之后，无一例外的最终选择了以最有活力、效率最高的公共交通为主，私家和其它方式为辅的互补性交通结构。如伦敦、东京、纽约、巴黎、巴西的库里蒂巴等城市的公共交通，不但承担了70% ～90%的上下班的出行量，并且形成了市区用公交，郊区用私车，私车与公共车换乘的交通方式。再例如，弹丸之地的香港，充分利用有限的道路空间，大力发展和改善公共交通，严格控制小汽车和个体交通，靠大容量、高效率的公交系统作保证。

提高城市公共交通的管理水平解决我国城市公共交通除了外在基础设施能力不足等因素外，还有许多内在的管理原因。如优先道路的使用上，公共交通优先道路的安排上，可能许多城市都有了，但并科学，既不机动，又不灵活，上班时不能满足需要，平时又浪费资源；车辆调度的合理安排上，需要车辆时半天来不了一辆，不需要时，几辆同时来，有的还放空车；车站的有序管理上，无论在高峰期还是低峰期，无论是人多还是少，顾客很难自觉排队，这里有习惯问题、素质问题，更重要的是车站管理不到位，这

些都体现了我们的管理能力和水平。一是要科学设计线路，合理安排道路，精心调度车辆。二是建立内部竞争机制，提高服务意识。三是科学的设置交通疏导系统。而公共交通管理信息系统管理公共交通最好的工具。因此公共交通管理信息系统的建设从社会因素来说是可行也是必要的。

9）结论

综上所述公共交通管理信息系统，是一个值得开发的系统。