探討基于WebGIS的公眾交通信息服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計

馮 汀

(貴州高速公路開發(fā)總公司)

0 引 言

WebGIS，即萬維網(wǎng)GIS，是一種B/S 模式的Internet GIS，它具有以下幾個特征:

(1)可以通過Web 服務(wù)器(如IE，Apache 等)發(fā)布動態(tài)的Web 應(yīng)用。

(2)客戶終端是Web 瀏覽器，(如IIS，F(xiàn)ireFox 等)。用戶可以直接通過Web 瀏覽器與地圖進行交互。

(3)是基于HTP 協(xié)議B/S 模式的分布式GIS。采用HTTP 協(xié)議實現(xiàn)瀏覽器與Web 服務(wù)器之間的通信，用戶通過Web 瀏覽器向服務(wù)器發(fā)出請求，服務(wù)器通常向用戶返回交互并且包含地圖信息的HTML 或XML 格式的文檔，片段或者空間數(shù)據(jù)。因此，要將WebGIS 應(yīng)用于公共交通系統(tǒng)中將大大方便公眾出行，極大限度地滿足公共交通平臺和公眾出行的需求。

1 基于WebGIS 系統(tǒng)設(shè)計的基本思想分析

WebGIS 是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于GIS 的開發(fā)的產(chǎn)物，他們之間的關(guān)系如下圖1。

圖1 WebGIS 與GIS 關(guān)系圖

WebGIS 在原始GIS 基礎(chǔ)上功能得到擴展，使之成為一個大眾使用的工具。從WebGIS 的任意一個節(jié)點，互聯(lián)網(wǎng)用戶都可以通過瀏覽器與WebGIS 服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫進行交互?；ヂ?lián)網(wǎng)GIS 或者Internet GIS 是網(wǎng)絡(luò)GIS 的一個子集，是基于TCP/IP 協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)GIS，因此可以分布在互聯(lián)網(wǎng)上運行。這些GIS 可以使C/S 模式也可以是B/S 模式，Google 公司的Google Earth 就是一個典型的網(wǎng)絡(luò)地圖GIS。

WebGIS 的基本思想就是在互聯(lián)網(wǎng)上提供地理信息服務(wù)，讓用戶通過瀏覽器從WebGIS 服務(wù)器上獲取地理數(shù)據(jù)和地理處理服務(wù)。WebGIS 使全球范圍內(nèi)的用戶擁有使用分布式地理信息的能力，用戶可以從互聯(lián)網(wǎng)的任意一個節(jié)點，通過Web 瀏覽器或共享一個或者多個WebGIS 服務(wù)器發(fā)布的數(shù)據(jù)功能。

2 系統(tǒng)設(shè)計的需求分析

(1)利用WebGIS 的基本功能，實現(xiàn)地圖服務(wù)功能。用戶可以通過瀏覽器實現(xiàn)地圖的漫游和縮放，以及控制地圖分層顯示等。加入地理編碼服務(wù)，用戶可以在瀏覽器客戶端已交文字形式的地址信息，從WebGIS 服務(wù)器獲取與地址匹配的位置信息，然后以地圖或坐標(biāo)的形式返回一個匹配的位置或者一組候選匹配位置的列表。附近加油站、銀行、酒店餐廳、停車場、便民服務(wù)點的地理位置查詢。

(2)數(shù)據(jù)查詢服務(wù)功能，用戶可以在瀏覽器與地圖的交互中向服務(wù)器提交預(yù)定義的查詢或創(chuàng)建新查詢來獲取特定的信息。服務(wù)器將查詢結(jié)果以地圖或其他形式返回給客戶端。①包括各個高速路段的基本情況，擁堵指數(shù);②車輛信息查詢，車輛分類標(biāo)準(zhǔn)、計重收費標(biāo)準(zhǔn)等。

(3)交通違章信息查詢

(4)動態(tài)實時信息服務(wù)。用戶可以通過瀏覽器向Web-GIS 服務(wù)器請求特定的地理數(shù)據(jù)，服務(wù)器一要素的形成返回指定格式，一般采用XML 格式的地理數(shù)據(jù)。①路況信息;②當(dāng)?shù)貧庀笮畔?③本地天氣預(yù)報;④新聞媒體信息。

(5)其他特色服務(wù)?？梢詾榭蛻艚K端提供其他網(wǎng)站鏈接，如火車訂票系統(tǒng)，航班時刻表，以及公共交通服務(wù)平臺相關(guān)部門的網(wǎng)址。

3 系統(tǒng)設(shè)計方案

3.1 系統(tǒng)設(shè)計總思想概念

3.2 系統(tǒng)業(yè)務(wù)具體開發(fā)設(shè)計

設(shè)計公交出行信息實時服務(wù)系統(tǒng)，通過采用了WIN2003 Server、Oralce、IIS 和WebGIS 等主要技術(shù)，開發(fā)了公交車、公共自行車和公交IC 卡三個信息查詢服務(wù)系統(tǒng)。在公交車信息查詢服務(wù)系統(tǒng)中，開發(fā)應(yīng)用公交車換乘查詢和站點查詢文本智能感觸、換乘查詢和站點查詢字母智能感觸、換乘查詢營運時間過濾、移步換乘查詢、實時到站車輛查詢、站點路側(cè)方位管理、公交站點圖片管理、地標(biāo)和公交站點坐標(biāo)整合系統(tǒng)以及線路角度指向模塊等功能系統(tǒng)。依托文本感觸引擎的應(yīng)用支撐平臺，對前臺輸入的"出發(fā)地"和"目的地"、"站點名稱"字段的值與WebGIS 不同類別點坐標(biāo)名稱進行匹配，結(jié)合鼠標(biāo)與鍵盤的相關(guān)選擇鍵進行選取。

(1)依托字母感觸引擎的應(yīng)用支撐平臺，對輸入"出發(fā)地"和"目的地"字段的拼音字母值和"站點名稱"字段的拼音字母值與WebGIS 不同類別點坐標(biāo)名稱的拼音字母值進行匹配，結(jié)合鼠標(biāo)與鍵盤的相關(guān)選擇鍵進行選取。

(2)通過換乘查詢營運時間過濾系統(tǒng)，實現(xiàn)對公交車上下行線路的有效時間范圍查詢換乘出行，查詢方式可以指定全部、白天、夜間和自定義線路運營時間要求，其中自定義要求可自由設(shè)定時間范圍，方便出行者按計劃出行時間要求查詢換乘方案。

(3)通過移步換乘查詢系統(tǒng)，依托移步換乘運算平臺的應(yīng)用支撐平臺，實現(xiàn)可以在WebGIS 上任何興趣點作為出發(fā)地、目的地，通過步行的方式到達始發(fā)公交站點和從目標(biāo)公交站點到目的地。

(4)同時換乘地實現(xiàn)移步功能，即在相鄰范圍的站點間可以換乘，按照步行距離要求提供參考信息。

(5)同時進一步依托坐標(biāo)串角度計算平臺的應(yīng)用支撐平臺，實現(xiàn)用箭頭疊加在換乘結(jié)果軌跡坐標(biāo)串上方為出行者指明行進方向。

(6)采用人工智能過濾掉指定條件下不合理的換乘方案，并進行智能排序;依托動態(tài)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換平臺的應(yīng)用支撐平臺，將對經(jīng)處理后的實時車坐標(biāo)數(shù)據(jù)，采用動態(tài)實時方式讀取到WebGIS，并根據(jù)不斷更新的點坐標(biāo)數(shù)據(jù)，動態(tài)畫出實時車輛軌跡，實時車軌跡和相關(guān)公交線路的軌跡緊密的吻合在一起;同時依托坐標(biāo)串角度計算平臺的應(yīng)用支撐平臺，將實時車行駛的方向以箭頭方式直觀的在WebGIS 的公交線路軌跡上實時展現(xiàn);通過后臺的站點路側(cè)方位管理系統(tǒng)對各公交站點所在道路和路側(cè)方位進行管理，出行者在前臺查詢相關(guān)公交站點時，直觀的顯示出所查站點所在的道路和路側(cè)方位。

(7)依托坐標(biāo)串角度計算平臺的應(yīng)用支撐平臺，在公交線路查詢的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對查詢的上下行線路用箭頭疊加在線路坐標(biāo)串軌跡上方指明行進方向;依托相鄰坐標(biāo)距離計算平臺的應(yīng)用支撐平臺，在地圖上查詢公交站點時，將公交站點周邊500 m 內(nèi)的地標(biāo)大廈按距離從小到大的順序排列顯示，在查詢線路的站點時顯示排序最靠前的三個地標(biāo)大廈名稱。

(8)基于WebGIS 圖片加載平臺的應(yīng)用支撐平臺，每個公交站點的圖片在后臺可進行添加、修改、刪除管理，添加的圖片在后臺自動生成標(biāo)準(zhǔn)格式和大小的縮略圖，在前臺查詢時，可方便查詢每個站點的縮略圖和大圖。對輸入"周邊"字段的值與WebGIS 不同類別點坐標(biāo)名稱進行匹配，提供相應(yīng)的參考地點。

(9)通過后臺服務(wù)點路側(cè)方位管理系統(tǒng)對各公共自行車服務(wù)點所在道路和路側(cè)方位進行管理，出行者在前臺查詢相關(guān)公交站點時，直觀的顯示出所查服務(wù)點所在的道路和路側(cè)方位;依托相鄰坐標(biāo)距離計算平臺的應(yīng)用支撐平臺，在地圖上查詢公共自行車服務(wù)點時，將服務(wù)點周邊500 m 內(nèi)的地標(biāo)大廈按距離從小到大的順序排列顯示，在查詢線路的站點時顯示排序最靠前的三個地標(biāo)大廈名稱，地標(biāo)大廈屬性信息的增加、修改、刪除可在后臺管理;依托WebGIS 圖片加載平臺的應(yīng)用支撐平臺，每個公共自行車服務(wù)點的圖片在后臺可進行添加、修改、刪除管理，添加的圖片在后臺自動生成標(biāo)準(zhǔn)格式和大小的縮略圖，在前臺查詢時，可方便查詢每個服務(wù)點的縮略圖和大圖。掌握公共自行車空滿位實時狀態(tài)。

在公交IC 卡信息查詢服務(wù)系統(tǒng)中，通過后臺數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，為公眾提供公交IC 卡發(fā)售和充值點的服務(wù)時間、服務(wù)內(nèi)容等信息查詢。同時也依托WebGIS 圖片加載平臺的應(yīng)用支撐平臺，每個IC 卡發(fā)售充值點的圖片在后臺可進行添加、修改、刪除管理，添加的圖片在后臺自動生成標(biāo)準(zhǔn)格式和大小的縮略圖，在前臺查詢時，可方便查詢每個服務(wù)點的縮略圖和大圖。

第一，系統(tǒng)設(shè)計具有亮點。系統(tǒng)在總體設(shè)計上，將公交車、公共自行車、出租車和地鐵四位一體的公交出行方式綜合聯(lián)系起來，為查詢者提供了多種不同的換乘方案，并且還提供最佳乘車路線;可以把周邊相關(guān)旅游信息也納入系統(tǒng)中，使出行與旅游緊密相連。第二，系統(tǒng)采用的技術(shù)具有亮點。如web 集群支撐，使對部署在不同服務(wù)器上的兩個(含)以上web 節(jié)點的瓦片圖或后臺管理的圖片等文件格式數(shù)據(jù)提供集群共享應(yīng)用支撐;統(tǒng)一服務(wù)總線將線路查詢、換乘查詢、站點及實時車查詢、公共自行車查詢和IC 卡查詢統(tǒng)一掛接在SOA 服務(wù)總線上，以支撐應(yīng)用平臺實現(xiàn)上述功能服務(wù)的一站式查詢;使查詢者可方便掌握公交車實時數(shù)據(jù)、公共自行車實時數(shù)據(jù)、IC 卡余額數(shù)據(jù)實現(xiàn)了一站式實時查詢第三，系統(tǒng)實現(xiàn)的功能具有亮點。一是在線路、公共自行車服務(wù)點和IC 卡發(fā)售與充值點等查詢方面，不僅能查詢到相關(guān)的文字信息，同時還能在GIS 電子地圖上直觀地顯示，使人一目了然;二是查詢的內(nèi)容貼近百姓。在公交車信息查詢服務(wù)中，實現(xiàn)了對公交線路、公交線路換乘和站點及車輛到站信息;在公共自行車信息查詢服務(wù)中，可以通過對區(qū)域和一個興趣點的周邊進行查詢公共自行車服務(wù)點情況以及對服務(wù)點的服務(wù)時間等特定條件查詢;在公交IC 卡信息查詢服務(wù)中，可以通過新卡發(fā)售、學(xué)生卡充值、自助充值等條件的設(shè)定進行對公交IC 卡發(fā)售和充值點信息的查詢。三是信息量豐富。在線路、公共自行車服務(wù)點和公交IC 卡發(fā)售與充值點查詢中，能顯示出線路的類型、長度、票價和首末班時間，公共自行車服務(wù)點和IC 卡服務(wù)點的位置、服務(wù)時間和聯(lián)系電話等信息;在線路換乘查詢時，能提供步行距離最短和換乘次數(shù)最少兩種方案查詢服務(wù);還能查詢到離設(shè)定公交站最近的三輛公交車和公共自行車服務(wù)點的空位與滿位動態(tài)信息。四是操作方便。如采用文本和字母感觸引擎，對WebGIS 不同類別點坐標(biāo)名稱進行匹配，輸入字段文字的首拼即能智能顯示對應(yīng)名稱，提高了操作的方便性。第四，系統(tǒng)應(yīng)用惠及面廣，對解決公共自行車還車難和提高公交出行分擔(dān)率具有積極的作用。

4 結(jié)束語

基于WebGIS 所進行的公共交通信息的開發(fā)，使得客戶終端用用更廣泛的訪問范圍和條件。使分布式的多數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)管理與合成更易于實現(xiàn)，用戶可以同時訪問多個位于不同地方的服務(wù)器上的數(shù)據(jù)，打破了以往公共信息不能夠及時更新以及訪問效率低的弊端，客戶只需要通過Web 瀏覽器就可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程異構(gòu)數(shù)據(jù)的共享，十分方便，對于公共交通系統(tǒng)信息的整合起到非常好的作用，易于查詢與管理。

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［2］劉二年，豐江帆，張宏.基于Flex 的環(huán)保WebGIS 研究［J］.測繪與空間地理信息，2006，(2).

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