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题 目

龙口市公交查询系统的设计与实现

院 系

科技与数据学院计算机工程系

专 业

计算机科学与技术（专升本）

班 级

计算机科学（专升本）2302

学生姓名

学 号

202307160214

指导教师

吴英晗

题目来源

√设计类 研究类 开发类 其它

题目类型

科研课题 √生产实践 学生自拟

本选题的目的意义及价值：

随着我国经济的不断发展，城市化进程不断加快，龙口市人口激增，人们出行方式呈现多样化，但随之而来的交通拥堵、停车困难、汽车尾气污染等现象也在深深地影响着人们的生活。城市公共交通作为集约、绿色、可持续的交通发展方式，是缓解城市交通拥堵、落实我国“2030 年碳达峰、2060 年碳中和”目标的有效发展之路[1]。通过对龙口市公交系统的调查和分析，发现存在诸多不足，比如公交车路线较单一、运行效率比较低，所提供的公交信息服务无法满足公众需求等[2]，因此针对乘客出行需求，设计实现能够提供个性化服务的智慧公交查询系统有助于实现城市交通的可持续发展，推动龙口智慧城市的建设[3]。

本设计专注于龙口市公交智慧化查询系统的设计与实现，通过实时监控公交车辆的运行状态，为城市交通管理提供较为精准的数据支持，从而制定较为科学的交通管理策略，进而优化公交运营、减少交通拥堵和环境污染等问题[4]。通过实时公交到站预测、车辆拥挤度查询等功能，为乘客提供更加准确、及时的公交信息，提升乘客的出行体验。通过公交车辆的自动调度功能能够根据实时交通状况和乘客需求，动态调整公交线路和发车间隔，提高公交运营效率服务质量，吸引更多乘客选择公交出行，减少私家车的使用，从而降低城市交通拥堵和环境污染，为城市经济发展创造更好的环境。公交查询系统的开发有助于提高市民的出行便捷性和舒适度，增强市民对公共交通的满意度和信任度，从而提升城市形象和竞争力[5]。

本选题国内外研究现状：

在我国，随着科学技术的发展，公交系统正不断融入高科技元素。公交系统的智能化发展正逐步深入，国内外学者和专家对此进行了大量的研究和探索。早期，我国的公交管理系统大多存在功能单一、缺乏实时性，广大乘客获得公交信息的方式比较狭隘，并且不能保证查询信息的完整性和可靠性，也没有负责发布信息和管理信息的专门机构。随着互联网技术的发展，许多网站陆续推出网上公交查询系统，与此同时，各种手机版的公交查询软件也良莠不齐。但是，这些公交查询软件普遍存在一些问题：如缺乏实时预测功能、车辆拥挤度查询功能等。

在国外，公交智能化方面的研究起步较早，特别是美国、欧洲和日本等发达国家。这些国家在智能公交领域投入了大量的人力和财力，取得了显著成果。例如，日本在20世纪70年代就研制出了公共汽车定位系统，标志着公交智能化研究的正式起步。国外在公交管理系统的开发中采用了多种先进技术，如网络通信、电子信息技术、人工智能和大数据等。公交管理系统的开发更加注重创新应用，如通过智能手机等移动设备提供公交信息查询和购票服务，方便乘客的出行[8]。同时，国外政府也高度重视公共交通的发展，出台了一系列政策措施推动公交系统的发展。这些经验为我国公交系统的智能化发展提供了有益的借鉴。

尽管国内外在公交智能化方面已经取得了一定进展，但仍存在一些不足和挑战。针对这些不足，龙口市公交查询系统的开发进行了一次有益的尝试。该系统采用最常用的SpringBoot、Vue等技术，实现实时公交到站预测、车辆拥挤度查询、公交车辆自动调度等功能，有效提高公交运营效率和服务质量[9]。同时，系统还注重乘客体验，提供站点信息实时查询、线路规划等便捷服务，使得乘客能够更加方便地获取出行信息，以此提高出行效率，进一步提升公交系统的智能化水平和可持续发展力。

本选题主要研究内容：

一、性能技术要求：

1、系统与设备配置：

服务器：采用高性能、高可用性的服务器集群，确保系统在高并发访问时仍能稳定运行。

存储设备：选用大容量、高速的存储设备，如SSD固态硬盘，以满足系统对大量公交车辆运行数据和乘客信息的存储需求。

网络设备：配置高性能的网络设备，确保数据传输的实时性和稳定性。

2、开发软件与相关技术：

编程语言与框架：后端采用Java编程语言，结合SpringBoot框架，实现高效的业务逻辑处理和数据处理能力；前端采用Vue框架，构建用户友好的交互界面。

数据库技术：使用MySQL数据库存储系统的空间数据和属性数据，利用数据库优化技术提高数据查询和处理速度。

前端技术：采用HTML5、CSS3和JavaScript等前端技术，结合Vue框架的组件化和响应式设计，提升用户体验。

3、实时性与准确性：

实时采集和处理公交车辆的运行数据，利用GIS-T技术进行空间分析和数据处理，提供准确的实时公交到站预测和车辆拥挤度查询服务。

优化算法和模型，提高预测和查询结果的准确性，满足乘客的出行需求和提高公交运营效率。

二、设计参数：

1、数据存储容量：

根据系统需求确定数据存储的容量，预计初期存储容量为50TB，以满足存储大量公交车辆运行数据和乘客信息的需求。随着系统的发展和数据量的增加，可适时扩展存储容量，确保系统能够持续、稳定地运行。

2、系统响应时间：

确定系统响应乘客查询和请求的时间为200毫秒以内，以提高用户体验。对于实时公交到站预测和车辆拥挤度查询等关键功能，将采用先进的算法和数据处理流程，确保响应时间更短、更准确。在高并发访问时，通过负载均衡和缓存技术进一步缩短响应时间，确保系统能够在高负载情况下仍然保持高效运行，为乘客提供优质的公交出行服务。

三、工作要求：

公交查询系统主要分为三类用户：乘客、司机以及管理员，系统功能如下：

1. 乘客功能模块：

（1）注册登录：乘客如果没有账号需先行注册再登录，登录过程中只要密码输错3次，则自动锁定账户无法登录，需由管理员解锁；登录成功即可进行查询操作。

（2）乘客成功登录进入公交查询系统即可搜索查询出行资讯、公交路线信息，查看某个路线信息后，可以对路线信息进行评论点赞，并通过分享功能分享到其他通讯平台。

（3）个人中心：实现个人信息的管理功能，通过个人中心的钱包实现充值功能，以达到在线购票消费的目的，同时可以查看自己的购票订单等信息。

（4）购票模块：乘客可以在该平台中进行公交车票的预定。

（5）留言：成功登录后可以咨询留言。

2、司机功能模块：

（1）司机注册与登录

注册：司机需要提供驾驶证、行驶证等相关证件信息进行注册，这些信息需要通过管理员审核后才能激活账户。

登录：与乘客类似的登录机制，但不需要像乘客那样频繁登录，因为司机主要操作可能集中在工作时段。

（2）个人信息管理

信息维护：司机可以修改自己的个人信息，如联系方式、住址等，但需通过管理员审核以确保信息的真实性。

证件管理：上传、更新驾驶证、行驶证等证件信息，便于管理员审核和管理。

（3）车辆管理

车辆信息维护：司机可以添加、修改和删除自己负责的车辆信息，包括车型、车牌号、座位数等。

车辆状态更新：司机可以更新车辆状态，如在线、维修中等，以便乘客和管理员了解。

（4）任务管理

接收任务：司机可以接收管理员分配的任务，如某个时段的某个线路任务。

（5）沟通与交流

留言与反馈：司机可以向管理员留言或反馈问题，如车辆故障、乘客投诉等。

通知接收：接收管理员发送的各类通知，如任务变更、薪资调整等。

（6）培训

在线培训：司机可以参加管理员提供的在线培训课程，提升自己的驾驶技能和服务水平。

3、管理员功能模块:

（1）用户管理模块：管理员是系统的核心，负责整个系统的更新和维护，可对乘客、司机进行管理，包括用户信息的添加、查询、修改、删除；对于司机用户，管理员可对其注册信息进行审核、分配任务以及组织和管理司机的在线培训课程等。

（2）站点管理：添加和管理站点信息。

（3）车次管理：添加和管理车次、车辆信息。

（4）公交路线管理：添加、查看和管理公交路线信息；

（5）留言管理：查看乘客的留言信息，对留言信息进行回复。

（6）出行资讯：管理员可以添加和管理出行资讯信息，发布后可以在前台进行展示。

（7）票务模块：管理员可以上架和管理公交车票信息，发布后乘客可以实现在线购票功能

（8）订单模块：查看乘客的车票预定信息，可以进行发货、退票审核等，实现订单可视化统计。

计划安排：

第三学期第10-11周：选题论证，收集相关信息。

第三期第12-13周：毕业设计撰写辅导，选定了题目“龙口市公交查询系统的设计与实现”。

第三学期第14-15周：收到任务书以后，认真阅读深刻理解了工作任务和要求，并与指导教师进行了充分交流。

第三学期第16-18周：完成开题报告撰写，准备开题答辩，答辩后进一步修改开题报告并定稿。

第四学期第1-3周：查阅资料，学习JavaScript等相关开发技术；深入龙口市公交车站进行调查研究，收集用户需求，并对需求进行分析。

第四学期第4-5周：结合用户需求，完成系统功能模块划分，并完成UI设计。

第四学期第6-7周：完成核心模块的设计与编程实现，并进行模块测试。

第四学期第8-9周：完成系统部署和集成测试。完成论文的初稿，进行中期检查。

第四学期第10周：根据中期检查中提出的问题对系统和论文进行修改。

第四学期第11-12周：根据毕业设计要求继续完善论文内容，修改论文格式，完成论文查重检测。完成结题报告，继续修改论文格式，制作答辩PPT，准备答辩。

第四学期第13周：进行答辩，填写答辩后修改报告。

第四学期第14-15周：根据答辩存在的问题修改论文，完善系统，整理文档。

主要参考文献：

1. 高双艳.成都市智慧公交管理存在的问题与对策研究[D].四川农业大学,2021.DOI:10.27345/d.cnki.gsnyu.2021.000204.
2. 朱发玉.公交行业智能化管理系统的设计与实现[D].北京交通大学,2020.DOI:10.26944/d.cnki.gbfju.2020.001096.
3. 张晋伟,高建平.公交导向式慢行系统对交通出行结构影响分析[J].重庆理工大学学报(自然科学),2024,38(10):221-227.
4. 刘瑶秋,赵苗苗.数据驱动的公交路线智能识别系统开发[J].客车技术与研究,2024,46(05):22-26.DOI:10.15917/j.cnki.1006-3331.2024.05.013.
5. 卢小林,潘述亮.基于服务分区的灵活型公交路径优化方法研究[J].山东建筑大学学报,2024,39(05):93-101.
6. 袁方正.智慧公交系统与城市快速路网络的协同优化研究[J].人民公交,2024,(16):168-170.DOI:10.16857/j.cnki.cn11-5903/u.2024.16.040.
7. 孙玉浩,郑猛,钟燕,等.财政紧约下Ⅱ型小城市公交都市建设策略探讨[J].交通与港航,2024,11(04):40-45.DOI:10.16487/j.cnki.issn2095-7491.2024.04.016.
8. 董少华.智能公交项目管理研究[D].宁夏大学,2020.
9. 玄成泊,孙晓峰,康洪席.公交公司车辆管理系统设计研究[J].汽车周刊,2024,(08):166-168.
10. Liu Z ,Yu B ,Zhang L , et al.Resilience enhancement of multi-modal public transportation system via electric bus network redesign[J].Transportation Research Part E,2024,223-256.
11. Angadi S V ,Halyal S ,Mulangi H R .Spatiotemporal capacity estimation of bus rapid transit system based on dwell time analysis[J].Journal of King Saud University - Engineering Sciences,2024,36(7):485-497.
12. Aravind A ,Venthuruthiyil P S ,Mishra S .Equity and accessibility assessment of fixed route transit systems integrated with on-demand feeder services[J].Journal of Transport Geography,2024,23-42.

指导教师意见：

指导教师签字：

年 月 日

系审定意见：

系主任签字：

年 月 日