基于Android的移动公交辅助导航系统设计与实现 无锡免费的旅游景点
文斌;李代伟
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【摘 要】Based on the Android mobile development platform, a bus auxiliary navigation system, is designed. The paper proposes a system solution based on the Android Operate System, combined with SQLite database and Baidu maps Application Programming Interface, real-time location of the user's current location through Global Positioning System. This method helps to finish the bus lines and site inquiries and travel line planning, and so on. It includes off-line inquiries and online query, and meets the user in different situations to complete public transport inquiries and route planning. In the meantime, we creatively came up with two more efficient algorithms, which are non-stop search algorithm based on the bus lines and the Bus Stop, and change bus search algorithm based on the non-stop bus lines and the bus stop. The experimental results show that the system can run on mobile devices based on the Android system, and it is easy for users to travel.%基于Android移动开发平台,设计一款公交辅助导航软件系统.基于Android操作系统,结合SQLite数
据库和百度地图应用程序编程接口,通过全球定位系统实时定位用户当前位置,完成公交线路查询、公交站点查询、出行线路规划等功能.同时,包括离线查询和在线查询,能满足用户在不同情况下完成公交信息查询和路线规划.创新性地提出了效率较高的“基于线路与站点的直达车搜索算法”、“基于直达车线路和站点的换乘车搜索算法”.实验结果表明,系统能运行于基于Android系统的移动设备,为用户出行带来方便. 【期刊名称】《成都信息工程学院学报》
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【年(卷),期】2012(027)005
【总页数】6页(P437-442)
【关键词】计算机应用技术;软件技术;Android;搜索算法;移动公交辅助导航系统;百度地图API
【作 者】文斌;李代伟
【作者单位】成都信息工程学院,四川成都610225;成都信息工程学院,四川成都610225
【正文语种】中 文
【中图分类】TP311.1
0 引言
随着经济和社会的发展,城市化进程进一步加快,城市公交系统也进一步扩大并愈发完善,几乎覆盖了城市的每一个角落。公交车也随之成为许多人出行的主要交通工具。但是越来越复杂的公交线路也使人们很难到正确的公交信息,并对人们的出行安排造成极大的不便。国外一些发达国家的公交信息查询系统已经发展到一个比较先进的水平,然而由于信息技术起步较迟,相关法律法规及管理不够完善等原因,中国的公交查询系统与国外先进水平相比还有很大差距,国内已有的一些公交信息查询系统或多或少都存在一些不足。因此,设计一个能够准确、快速查询公交信息的系统为外来游客和市民提供准确、快速的公交信息查询服务,使他们能够及时地了解到自己所需要的公交信息,合理规划出行线路,节约出行时间十分必要。同时着眼于未来公交查询系统的发展方向,设计了这个基于Android的公交辅助导航系统。
1 研究基础
1.1 Android系统架构研究
Android手机系统是基于Linux平台的开源手机操作系统,分为4个层,从高层到低层分别是应用程序层、应用程序框架层、系统运行库层和Linux核心层[1]。采用软件堆层（software stack）,又名软件叠层的架构,主要分为3部分。底层以Linux内核工作为基础,由C语言开发,只提供基本功能;中间层包括函数库Library和虚拟机（virtual machine）,由C++开发,最上层是各种应用软件。Android系统架构由5部分组成,分别是Linux Kernel,Android Runtime,Libraries,Application Framework,Applications[2-3]。
1.2 百度地图API
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百度地图应用程序编程接口（Baidu maps Application Programming Interface,百度地图API）是一套由JavaScript语言编写的应用程序接口,能够帮助开发人员在网站中构建功能丰富、交互性强的地图应用程序。百度地图API不仅包含构建地图的基本功能接口,还提供诸如本地搜索、路线规划等数据服务。其中包含了构建地图基本功能的多个接口,提供诸如位置搜索、周边查询、出行路线规划等功能服务。百度地图API服务免费开放,并提供基于移动设备和浏览器的两套API。百度地图移动版API是一套基于移动互联网设备的应用程序接
口,支持iOS/Android平台。
2 系统架构设计
2.1 系统总体结构设计
系统主要由3层构成。位于最上端的用户界面层直接与用户交互,负责接收用户查询信息和反馈查询的数据。位于中间层的两个大的模块主要完成系统的查询、分析等逻辑操作,分别同SQLite数据库和百度地图API进行数据交互。位于底层的两个部分,SQLite数据库主要负责存放所有公交信息数据,而百度地图API负责提供用于访问网络服务器的接口,如图1所示[4-5]。
北京去哪玩便宜又好玩一日游2.2 公交查询算法设计
公交查询算法是系统离线查询功能实现的核心部分,因为它保证了系统能快速、准确的搜索到用户需要查询的公交车乘车信息。
2.2.1 基于线路与站点的直达车搜索算法
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直达车搜索目的是到起止站点之间是否有直接到达而不用换乘的公交线路。搜索算法以线路与站点关系表为基础,其实现流程如图2所示[6]。
为了完成直达车搜索,首先在数据库中建立站点和公交线路关系表以存放公交站点（station）、公交线路（busline）、站点位于公交线路中的第几站（stationnumber）、公交车行驶方向（direction）等数据。在进行直达车搜索时可以将数据源想象成具有相同数据的两张表t1和t2,查询时首先在t1中到会经过起点站的公交线路,在t2中到会经过终点站的公交线路,之后判断两条线路的编号是否相同。若不同,则比较下一对数据;若相同再判断终点站是否位于起点站之后（即t2.stationnumber＞t1.stationinumber）。若成立,则提取出公交线路,否则返回比较下一对数据。具体判定条件如下:
（1）约束条件t1.busline=t2.busline是为了保证在两张表中到的公交线路是同一条。
（2）约束条件t1.direction=t2.direction是为了保证在两张表中搜索到的公交线路方向一致,即同为上行线路或者同为下行线路。
（3）约束条件t1.stationnumber＜t2.stationnumber是为了保证用户输入的终点站位于起点
站的后面。如果不加这个条件则搜索到的结果当中会出现一种错误的情况,就是系统会告诉用户,除了可以乘坐那条正确的线路之外,还可以乘坐同一趟公交车的返程线路,但由于公交车会先经过用户输入的终点站然后才经过起点站,因此实际上这是一个错误的乘车方案。
2.2.2 基于直达车线路和站点的换乘车搜索算法
现有的换乘算法很多是通过到所有经过起点站和终点站的公交车线路,然后再比对这些线路当中有没有交叉点（即换乘站点）来确定是否能到换乘线路,但这样的换乘搜索算法效率较低[7]。系统设计了另外一种优化后的换乘搜索算法,即换乘的线路是由一段又一段的直达车线路组合而成的,前一段的终点站和后一段的起点站相同。通过数据库中建立相关视图可以完成换乘车线路的搜索,其实现流程如图3所示[8]。
为了完成换乘车的搜索,在直达车搜索数据表的基础上建立公交车换乘数据视图,以存放换乘查询所需要的数据,包括起点站（startStop）、终点站（endStop）、公交线路编号（lineID）、起点站与终点站之间的站点数（stop-Count）等数据。换乘线路可以想象成是由一段一段的直达线路连接而成的,在查询时,把建立的视图当成两个存放了相同数据信息的表t3和t4,先在t3中到startStop为要查询的起点站的数据行对应的公交车线路和t4中endSt
op为要查询的终点站的数据行所对应的公交车线路,判断t3中公交车线路的endStop与t4中公交车线路的startStop是否相同。若不同则重新查询;若相同在判断两条线路的编码是否相同,若再相同,重新查询,若不同,则返回查询到的公交线路。具体判定条件如下:
