軌道交通協(xié)調(diào)分析方案

重慶公共交通協(xié)調(diào)分析系統(tǒng)建設(shè)方案16/16重慶公共交通協(xié)調(diào)發(fā)展分析系統(tǒng)建設(shè)方案重慶大學(xué)2015年2月

目錄1 項(xiàng)目概況 42 業(yè)務(wù)模式 43 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 53.1 系統(tǒng)架構(gòu) 53.2 軟件架構(gòu) 63.2.1 用戶展現(xiàn)層 73.2.2 業(yè)務(wù)邏輯層 73.2.3 數(shù)據(jù)訪問層 83.2.4 數(shù)據(jù)庫 84 功能設(shè)計(jì) 84.1 系統(tǒng)管理 84.1.1 菜單管理 84.1.2 角色權(quán)限 84.1.3 用戶管理 94.2 基礎(chǔ)信息 94.2.1 線路管理 94.2.2 站點(diǎn)管理 94.2.3 規(guī)則定義 94.2.4 節(jié)假日管理 94.3 統(tǒng)計(jì)分析 94.3.1 出行OD表 94.3.2 客運(yùn)量表 94.3.3 線路斷面 94.3.4 站點(diǎn)進(jìn)、出站客流量及集散量 104.3.5 時(shí)間分布表 104.3.6 空間分布表 104.3.7 票價(jià)分布表 104.4 數(shù)據(jù)導(dǎo)入 104.5 預(yù)測(cè) 104.5.1 按月份、星期、類型預(yù)測(cè) 104.5.2 預(yù)測(cè)節(jié)日和節(jié)前 114.5.3 預(yù)測(cè)特殊日期 134.5.4 預(yù)測(cè)未開通站點(diǎn) 134.5.5 預(yù)測(cè)報(bào)表 145 項(xiàng)目實(shí)施 155.1 實(shí)施策略 155.1.1 迭代開發(fā) 155.1.2 快速部署 165.2 人員安排 165.3 工作量與實(shí)施計(jì)劃 17

項(xiàng)目概況重慶軌道交通自2006年7月二號(hào)線開通以來，已經(jīng)走過了近八年的時(shí)間。隨著2011年一號(hào)線、三號(hào)線的相繼開通運(yùn)營，重慶軌道交通已從單線獨(dú)立運(yùn)營階段邁入了多線網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營階段。截止2014年4月重慶軌道交通已形成由一、二、三、六、六號(hào)支線（國博線）組成的運(yùn)營總里程達(dá)168公里、開通運(yùn)營96個(gè)軌道車站的軌道骨干網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營線網(wǎng)。重慶軌道交通不僅是重慶的“交通生命線”，同時(shí)也是“經(jīng)濟(jì)繁榮線”，使沿線地區(qū)的土地增值并大大改善了商業(yè)環(huán)境，改變了重慶的商業(yè)布局和人們固有的消費(fèi)習(xí)慣。軌道交通所聚集的龐大的客流量，不僅為城市軌道交通帶來了巨大商機(jī)，而且為軌道交通管理運(yùn)營帶來了巨大的挑戰(zhàn)。城市軌道交通具有便捷、舒適的優(yōu)點(diǎn)，往往是城市居民出行的首選交通方式。因此，軌道交通客流特征研究是軌道交通管理運(yùn)營中具有戰(zhàn)略性、前瞻性的基礎(chǔ)工作，科學(xué)合理的預(yù)測(cè)客流狀況已成為規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營決策中面臨的重大課題。重慶公共交通協(xié)調(diào)發(fā)展分析項(xiàng)目以歷史客流數(shù)據(jù)分析研究為起點(diǎn)，通過軌道交通客流預(yù)測(cè)和新線開通后軌道交通運(yùn)營客流模擬，為軌道交通運(yùn)營優(yōu)化和公共交通協(xié)調(diào)提供科學(xué)依據(jù)，以提高軌道交通服務(wù)質(zhì)量，方便市民出行，為重慶市新發(fā)展需要?jiǎng)?chuàng)造更大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。業(yè)務(wù)模式重慶公共交通協(xié)調(diào)發(fā)展分析平臺(tái)是利用ACC運(yùn)營原始數(shù)據(jù)，為運(yùn)營者統(tǒng)計(jì)、分析、預(yù)測(cè)軌道交通客流用以優(yōu)化軌道交通運(yùn)營。系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)架構(gòu)重慶公共交通協(xié)調(diào)發(fā)展分析平臺(tái)主要由系統(tǒng)管理、基礎(chǔ)信息、數(shù)據(jù)導(dǎo)入、統(tǒng)計(jì)分析和預(yù)測(cè)共5大模塊組成，系統(tǒng)架構(gòu)如下圖所示：軟件架構(gòu)本系統(tǒng)使用的基礎(chǔ)平臺(tái)架構(gòu)如下圖所示：用戶展現(xiàn)層系統(tǒng)前端使用了基礎(chǔ)的JSP(JAVAServerPage)以及HTML/CSS來實(shí)現(xiàn)頁面框架。同時(shí)使用了其他流行的前端開發(fā)框架來支撐我們的前端：jQueryjQuery是一個(gè)輕量級(jí)的js庫，兼容CSS3，兼容各種瀏覽器。jQuery使用戶能更方便地處理HTML、events、實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫效果，并且方便地為網(wǎng)站提供AJAX交互。jQueryEasyUIjQueryEasyUI是一組基于jQuery的UI插件集合，包含了功能豐富并且美觀的U組件，提高開發(fā)效率。Ajax通過在后臺(tái)與服務(wù)器進(jìn)行少量數(shù)據(jù)交換，AJAX可以使網(wǎng)頁實(shí)現(xiàn)異步更新。這意味著可以在不重新加載整個(gè)網(wǎng)頁的情況下，對(duì)網(wǎng)頁的某部分進(jìn)行更新。提升了用戶體驗(yàn)。業(yè)務(wù)邏輯層系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯層主要功能是業(yè)務(wù)邏輯處理、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)解析與封裝。業(yè)務(wù)邏輯層主要使用的基礎(chǔ)框架有SpringMVC、SpringSpringSpring作為一個(gè)資源容器，采用控制反轉(zhuǎn)（InversionofControl，IoC）原則的配置管理，將系統(tǒng)中的組件以及其他框架集成起來。并提供Spring通用事務(wù)處理和通用數(shù)據(jù)訪問異常等級(jí)規(guī)范。使得系統(tǒng)中的組件低耦合高內(nèi)聚，簡化開發(fā)，并且提供AOP（面向切面編程）功能。在本系統(tǒng)中主要用到了Spring的以下的一些組件和特性：SpringAOP、Spring上下文、以及SpringMVC等SpringMVCSpringMVC屬于SpringFrameWork，已經(jīng)融合在SpringWebFlow里面。Spring框架提供了構(gòu)建Web應(yīng)用程序的全功能MVC模塊。SpringMVC分離了控制器、模型對(duì)象、分派器以及處理程序?qū)ο蟮慕巧?，這種分離讓它們更容易進(jìn)行定制。數(shù)據(jù)訪問層數(shù)據(jù)訪問層提供系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)庫的訪問，并為上層的業(yè)務(wù)邏輯提供數(shù)據(jù)的訪問接口。我們使用原生JDBC對(duì)Mongo數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問，這樣能夠更加高效與穩(wěn)定。數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)我們將采用MongoDB，它是一種基于文檔的NoSQL數(shù)據(jù)庫。它具有高性能、易部署、易使用，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)方便等特點(diǎn)，適用于此項(xiàng)目。功能設(shè)計(jì)系統(tǒng)包括系統(tǒng)管理、基礎(chǔ)信息、數(shù)據(jù)導(dǎo)入、統(tǒng)計(jì)分析和預(yù)測(cè)共5大模塊。系統(tǒng)管理系統(tǒng)管理模塊用來管理整個(gè)系統(tǒng)的權(quán)限與用戶信息。只有系統(tǒng)管理員才有權(quán)限操作使用。菜單管理菜單管理是管理維護(hù)系統(tǒng)的菜單，每個(gè)菜單有開關(guān)，管理員可以啟用或者禁用系統(tǒng)菜單，禁用的菜單用戶是看不到，只有當(dāng)該菜單啟用且用戶的角色擁有該菜單權(quán)限的時(shí)候才能看到該菜單。角色權(quán)限角色權(quán)限是維護(hù)系統(tǒng)中的角色以及角色所具有的權(quán)限。實(shí)際業(yè)務(wù)中根據(jù)業(yè)務(wù)不同而分不同的角色，將角色統(tǒng)一管理維護(hù)，提高系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展行。根據(jù)不同的角色，賦予不同的菜單權(quán)限。管理員可以新增、修改、刪除、查看角色，并可以對(duì)角色自定義相應(yīng)的菜單權(quán)限，不同角色的用戶登錄系統(tǒng)后，所擁有的菜單不同。用戶管理用戶管理是管理維護(hù)管理功能的用戶信息，用戶需要通過用戶名密碼認(rèn)證進(jìn)入系統(tǒng)。管理員可以新增、修改、刪除、查看用戶，并為用戶賦予不同的角色。不同角色的用戶擁有不同的權(quán)限?；A(chǔ)信息線路管理管理員維護(hù)線路信息，可以新增、修改、刪除、查看線路。站點(diǎn)管理管理員維護(hù)站點(diǎn)信息，可以新增、修改、刪除、查看線路站點(diǎn)。規(guī)則定義設(shè)置客運(yùn)量統(tǒng)計(jì)時(shí)換乘量計(jì)算規(guī)則。如1號(hào)線到3號(hào)線，既可在大坪換乘2號(hào)線然后牛角沱換乘3號(hào)線，也可在兩路口直接換乘3號(hào)線；若設(shè)定直接換乘3號(hào)線為默認(rèn)規(guī)則，那么1號(hào)線到3號(hào)線換乘量計(jì)算到兩路口的客運(yùn)量中。節(jié)假日管理管理員維護(hù)法定節(jié)假日信息，可以新增、修改、刪除、查看線路站點(diǎn)。統(tǒng)計(jì)分析出行OD表出行OD表反映全線網(wǎng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的出行情況，可按全月、每日、各小時(shí)統(tǒng)計(jì)線路站點(diǎn)OD流量，并且可查看與導(dǎo)出統(tǒng)計(jì)結(jié)果?？瓦\(yùn)量表每一條線路對(duì)應(yīng)一張客運(yùn)量表，所謂客運(yùn)量是在基礎(chǔ)OD表上加上其換乘量，可按全月、每日、各小時(shí)統(tǒng)計(jì)線路客運(yùn)量表，并且可查看與導(dǎo)出統(tǒng)計(jì)結(jié)果。線路斷面可按全月、每日、各小時(shí)統(tǒng)計(jì)線路斷面，并且可以查看與導(dǎo)出統(tǒng)計(jì)結(jié)果。站點(diǎn)進(jìn)、出站客流量及集散量可按全月、每日、各小時(shí)查看與導(dǎo)出站點(diǎn)進(jìn)、出站客流量及集散量時(shí)間分布表查看與導(dǎo)出某天各個(gè)時(shí)間段的客流情況?？臻g分布表查看與導(dǎo)出乘客出行距離的客流分布情況。票價(jià)分布表查看與導(dǎo)出乘客出行票價(jià)下的客流分布情況。數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)入每月的ACC運(yùn)營原始數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)庫，在導(dǎo)入的過程對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗，清理臟數(shù)據(jù)與無用的數(shù)據(jù)。預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)算法多種多樣，且不同的預(yù)測(cè)算法適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景，所以系統(tǒng)將提供多種常用預(yù)測(cè)算法供用戶選擇使用。同時(shí)客流預(yù)測(cè)結(jié)果也會(huì)與真實(shí)的運(yùn)營客流數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，用以優(yōu)化預(yù)測(cè)算法。另預(yù)測(cè)模塊將以接口的方式進(jìn)行開發(fā)，這種方式除能使系統(tǒng)具有更好的靈活性與擴(kuò)展性，還支持用戶按照接口自行實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)算法。預(yù)測(cè)模塊功能用以下預(yù)測(cè)算法舉例說明：按月份、星期、類型預(yù)測(cè)實(shí)現(xiàn)按月份預(yù)測(cè)、按星期預(yù)測(cè)、按類型預(yù)測(cè)功能，如預(yù)測(cè)2015年2月份星期二全日客流，從數(shù)據(jù)庫中取得2014年2月中的星期二全日客流OD，2014年1月星期二全日客流OD，得到增長比例OD。從數(shù)據(jù)庫中取得2015年1月中的星期二全日客流OD，乘以增長比例，得到2015年2月的星期二全日客流OD。按月份、星期、類型預(yù)測(cè)流程圖如下圖所示：預(yù)測(cè)節(jié)日和節(jié)前如預(yù)測(cè)2015年五一節(jié)前一天（即4月30日）高峰客流，如果前一天（即4月29日）是周二，2014年五一節(jié)前一天（即4月30日）是周三。從數(shù)據(jù)庫中取得2014年4月周二的晚高峰OD，五一節(jié)前一天（即4月30日）的晚高峰客流OD，得到增長比例。從數(shù)據(jù)庫中取得2015年4月周二的晚高峰OD，乘以增長比例，得到2015年五一節(jié)前一天的晚高峰客流OD。如預(yù)測(cè)2015年五一節(jié)高峰客流，如果五一節(jié)是周三。取得數(shù)據(jù)庫中2014年5月周日的高峰OD和五一節(jié)的高峰OD，得到增長比例。取得數(shù)據(jù)庫中2015年4月周日的高峰OD，乘以增長比例，得到2015年五一節(jié)的高峰OD。預(yù)測(cè)特殊日期如預(yù)測(cè)2015年平安夜高峰客流OD，當(dāng)天是星期四。數(shù)據(jù)庫中最新的數(shù)據(jù)為2015年1月。取得數(shù)據(jù)庫中2014年1月周四的高峰OD和2014年