基于Android系統(tǒng)火車(chē)站出口導(dǎo)航系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)

摘 要：隨著城市人口的急劇膨脹，城市火車(chē)站人口眾多，給人們的出行帶來(lái)了極大的困擾，本文以Android為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，以區(qū)域電子地圖為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)了火車(chē)站出口導(dǎo)航系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了火車(chē)站站各站點(diǎn)出口及周邊道路、公交信息等的查詢(xún)，并通過(guò)集成SQLite及Google Map實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)管理及地圖服務(wù)應(yīng)用。為人們的方便快捷出行提供了輔助決策支持。

關(guān)鍵詞：火車(chē)站出口；導(dǎo)航查詢(xún)系統(tǒng)；Android

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311.52

隨著城市人口數(shù)量的激增，人口流動(dòng)性較大，火車(chē)站出口也越來(lái)越多，火車(chē)站內(nèi)提供的導(dǎo)向標(biāo)識(shí)越來(lái)越難以滿足出行人的需求，因此開(kāi)發(fā)一款火車(chē)站周邊的信息查詢(xún)軟件具有現(xiàn)實(shí)意義。在智能手機(jī)中，基于android系統(tǒng)的手機(jī)市場(chǎng)應(yīng)用前景越來(lái)越好，如果能夠開(kāi)發(fā)出在android系統(tǒng)上運(yùn)行的火車(chē)站出口導(dǎo)航軟件，會(huì)給市民的出行帶來(lái)將極大的方便。

1 android簡(jiǎn)介

Android是基于Linux開(kāi)放性?xún)?nèi)核的操作系統(tǒng)，是Google公司在2007年11月5日公布的手機(jī)操作系統(tǒng)。該平臺(tái)由用戶界面、應(yīng)用軟件、操作系統(tǒng)和中間件組成。它采用軟件堆層（Software Stack，又名軟件疊層）的架構(gòu)，主要分為三部分。底層以Linux內(nèi)核工作為基礎(chǔ)，由C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，只提供基本功能；中間層包括函數(shù)庫(kù)Library和虛擬機(jī)Virtual Machine，由C++開(kāi)發(fā)。最上層是各種應(yīng)用軟件，包括通話程序，短信程序等，應(yīng)用軟件則由各公司自行開(kāi)發(fā)，以Java作為編寫(xiě)程序的一部分。Android應(yīng)用程序的組件主要包括：Activity、Service、Intent、Contentproviders（內(nèi)容提供者）。

2 系統(tǒng)需求分析

（1）在手機(jī)聯(lián)網(wǎng)的情況下，可以地圖導(dǎo)航功能詳細(xì)查看火車(chē)站周邊的信息。

（2）在手機(jī)沒(méi)有信號(hào)的情況下，具有查詢(xún)火車(chē)站的出口地圖的功能。

（3）直接觸控屏幕上地圖中的站點(diǎn)，能夠提供詳細(xì)的火車(chē)站出口的詳細(xì)說(shuō)明。

（4）可以查詢(xún)火車(chē)站首末班車(chē)時(shí)間、公交路線以及附近的街道。

3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想：是在基于android系統(tǒng)的手機(jī)上開(kāi)發(fā)一款帶導(dǎo)航功能的火車(chē)站出口查詢(xún)軟件，此軟件根據(jù)系統(tǒng)提供的導(dǎo)航查詢(xún)功能方便用戶出行，可操作性強(qiáng)，界面友好。根據(jù)系統(tǒng)需求分析，本文將劃分為四個(gè)功能模塊：位置服務(wù)模塊、出口查詢(xún)模塊、首末班車(chē)時(shí)間查詢(xún)模塊、智能查詢(xún)模塊。

（1）位置服務(wù)模塊，主要是實(shí)現(xiàn)火車(chē)站出口周邊系統(tǒng)導(dǎo)航、位置服務(wù)功能；

（2）首末班車(chē)時(shí)間查詢(xún)模塊，主要是實(shí)現(xiàn)火車(chē)站公交車(chē)首末班車(chē)時(shí)間的查詢(xún)功能；

（3）出口查詢(xún)模塊，包括兩個(gè)子模塊：便捷服務(wù)模塊和地圖信息顯示模塊。便捷服務(wù)模塊功能主要是能夠查詢(xún)火車(chē)站出口處公交路線換乘信息和火車(chē)站出口處的街道信息；地圖信息顯示模塊主要是實(shí)現(xiàn)在線顯示周邊地圖和離線顯示地圖功能（手機(jī)沒(méi)有信號(hào)的情況下，也能顯示出口地圖）。

（4）智能查詢(xún)模塊，主要是能夠查詢(xún)從火車(chē)站站臺(tái)到哪一個(gè)出口最近功能。

4 導(dǎo)航系統(tǒng)的總體實(shí)現(xiàn)

4.1 系統(tǒng)主界面的實(shí)現(xiàn)

在Android程序中Activity代表了手機(jī)的一個(gè)屏幕，同一個(gè)應(yīng)用中的每個(gè)activity是相互獨(dú)立的。程序啟動(dòng)后顯示的第一幅畫(huà)面是應(yīng)用程序的第一個(gè)activity，而后可以根據(jù)需要從這個(gè)avtivity啟動(dòng)另一個(gè)新的activity，每一個(gè)都是作為activity基類(lèi)的一個(gè)子類(lèi)的實(shí)現(xiàn)。程序的主界面是一張?zhí)畛浜艉秃铺鼗疖?chē)站出口圖，用戶通過(guò)多點(diǎn)觸控和長(zhǎng)按屏幕來(lái)查詢(xún)所選的火車(chē)站站點(diǎn)，因此該界面整體布局采用了LinearLayout布局，并利用ImageView控件，實(shí)現(xiàn)火車(chē)站出口圖的填充顯示。選取站點(diǎn)進(jìn)入后，布局文件上放置一個(gè)ListView組件，用來(lái)顯示等待用戶選擇的信息。例如：出口地圖、公交車(chē)站點(diǎn)的首末班車(chē)時(shí)間、以及火車(chē)站的出口編號(hào)。利用ArrayAdapter適配器自適應(yīng)顯示從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取的每個(gè)火車(chē)站出口數(shù)目。利用Checked TextView控件實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的選擇進(jìn)行響應(yīng)。在出口地圖界面有一個(gè)ImageView控件用來(lái)放置離線的火車(chē)站周邊地圖，還有一Button按鈕提供在線Google Map選擇，這兩者都是在LinearLayout布局文件下實(shí)現(xiàn)的。接著在下一個(gè)布局文件中采用AbsoluteLayout布局，再引入GoogleMapView Widget，以實(shí)現(xiàn)Google Map的顯示。

4.2 數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)

在模擬器上點(diǎn)擊火車(chē)站出口地圖上的屏幕坐標(biāo)時(shí)，由于用戶操作手機(jī)時(shí)屏幕坐標(biāo)變化頻繁，因此對(duì)數(shù)據(jù)解析效率要求很高。本文將火車(chē)站原始屏幕坐標(biāo)存放到XML文件中，程序運(yùn)行后，先對(duì)存儲(chǔ)在XML文件里的原始屏幕坐標(biāo)進(jìn)行解析，存入到一個(gè)新建的數(shù)組中，以實(shí)現(xiàn)下一步坐標(biāo)的匹配。由于xml文件較小，本文采用DOM解析器來(lái)解析XML數(shù)據(jù)。當(dāng)用戶對(duì)地圖進(jìn)行縮放、移動(dòng)時(shí)，屏幕會(huì)隨著用戶的操作而發(fā)生變化，本文用一種算法來(lái)得到變化后的屏幕坐標(biāo)。當(dāng)用戶長(zhǎng)按屏幕時(shí)，后臺(tái)會(huì)將當(dāng)前的屏幕坐標(biāo)通過(guò)算法自動(dòng)搜索原始的屏幕坐標(biāo)。匹配成功即可得知用戶選擇的是哪一個(gè)火車(chē)站，由此可以從XML文件中得到和火車(chē)站站坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的編號(hào)。通過(guò)編號(hào)我們可以從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取該站點(diǎn)的所有信息，包括街道信息、可換乘公交、火車(chē)站站周邊地圖，以及使用GoogleMap服務(wù)所必需的經(jīng)緯度。

4.3 SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)

SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)是android自帶的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)，是一個(gè)輕量級(jí)的嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)，具有占用很少的內(nèi)存、跨平臺(tái)、可移植性等一系列的優(yōu)點(diǎn)。本文使用SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)存儲(chǔ)街道信息、可換乘公交、火車(chē)站站周邊地圖等信息。

4.4 Google地圖應(yīng)用

Google Map為開(kāi)發(fā)者提供地圖API，可以開(kāi)發(fā)出各種各樣的地圖應(yīng)用。利用android.location類(lèi)和Google Maps外部類(lèi)庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)定位服務(wù)和地圖應(yīng)用。

5 系統(tǒng)測(cè)試

我們以呼和浩特火車(chē)站出口為例，對(duì)火車(chē)站導(dǎo)航系統(tǒng)在Android 2.2的模擬器上進(jìn)行測(cè)試和調(diào)試。達(dá)到了預(yù)期的要求，系統(tǒng)運(yùn)行良好。

6 結(jié)束語(yǔ)

本文以分析火車(chē)站出口的實(shí)際需求，進(jìn)行了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和GoogleMap地圖的使用等說(shuō)明的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)出一款基于Android平臺(tái)的火車(chē)站出口導(dǎo)航系統(tǒng)，在模擬器上運(yùn)行達(dá)到了良好的效果。

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作者簡(jiǎn)介：郝俊壽（1974.06-），男，山西寧武人，講師，研究生，碩士學(xué)位，研究方向：android應(yīng)用開(kāi)發(fā)。

作者單位：內(nèi)蒙古電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院科技處，呼和浩特 010070；內(nèi)蒙古電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)字媒體藝術(shù)系，呼和浩特 010070