基于ArcGIS的校車路徑規(guī)劃系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，越來(lái)越多的中小學(xué)校開(kāi)始提供校車服務(wù)，校車逐漸成為接送學(xué)生的重要交通工具。使用校車服務(wù)可以保障學(xué)生出行安全，減少上學(xué)和放學(xué)時(shí)間段的交通擁堵，不僅減輕了家長(zhǎng)的負(fù)擔(dān)，更減少了交通高峰時(shí)段接送學(xué)生的私家車數(shù)量。同時(shí)，校車服務(wù)減緩了交通壓力，減少尾氣排放造成的環(huán)境污染，能夠塑造良好的交通環(huán)境。
　　校車路徑規(guī)劃是校車運(yùn)營(yíng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。良好的校車路徑規(guī)劃能夠提高校車服務(wù)質(zhì)量和效率。然而，目前我國(guó)大部分地區(qū)采用人工方式

2、規(guī)劃校車路線，工作量極大。因校車路徑規(guī)劃涉及學(xué)校位置、學(xué)生分布、校車容量、停車場(chǎng)位置、交通網(wǎng)絡(luò)等因素，人工方式的路徑規(guī)劃難以兼顧校車成本與服務(wù)質(zhì)量，可能造成校車?yán)寐势?、行車路線過(guò)長(zhǎng)或投入成本過(guò)高等問(wèn)題。
　　鑒于校車路線規(guī)劃的復(fù)雜性，迫切需要使用計(jì)算機(jī)軟件來(lái)代替人工進(jìn)行更科學(xué)、高效的路線規(guī)劃。
　　本文基于ArcGIS設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)校車路徑規(guī)劃系統(tǒng)，目標(biāo)是為中小學(xué)?；蛐＼嚬咎峁┮粋€(gè)通用、靈活的校車路徑規(guī)劃工具。ArcG

3、IS具備強(qiáng)大的空間分析功能，其中網(wǎng)絡(luò)分析模塊提供了車輛路徑優(yōu)化(VRP)功能，可用于校車路徑規(guī)劃。其基本步驟是：準(zhǔn)備學(xué)校、學(xué)生站點(diǎn)、車場(chǎng)和車輛數(shù)據(jù)；建立道路網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集，計(jì)算站點(diǎn)之間的距離和校車行駛時(shí)間；在VRP模塊中建立校車路徑規(guī)劃模型，進(jìn)而調(diào)用VRP優(yōu)化算法進(jìn)行路徑規(guī)劃。建立校車路徑規(guī)劃問(wèn)題模型比較復(fù)雜，且針對(duì)不同的需求，操作流程差異也較大。因此，本文綜合分析校車路徑規(guī)劃需求，設(shè)計(jì)校車路徑規(guī)劃系統(tǒng)的基本功能，基于ArcGIS開(kāi)發(fā)校車路

4、徑規(guī)劃工具，大幅度簡(jiǎn)化操作流程和系統(tǒng)操作界面；并結(jié)合WebGIS技術(shù)開(kāi)發(fā)校車路徑規(guī)劃系統(tǒng)，使用戶可以在瀏覽器端方進(jìn)行數(shù)據(jù)管理和路徑規(guī)劃等操作，實(shí)現(xiàn)科學(xué)便捷的校車路徑規(guī)劃。
　　本文主要工作總結(jié)如下：
　　（1）完成了校車路徑規(guī)劃系統(tǒng)需求分析。針對(duì)教育主管部門(mén)、校車運(yùn)營(yíng)企業(yè)、中小學(xué)校、公眾等不同用戶進(jìn)行校車路徑規(guī)劃需求分析，明確系統(tǒng)功能需求和數(shù)據(jù)需求。
　　（2）研究了基于 ArcGIS的校車路徑規(guī)劃方法。針對(duì)多種校車路

5、徑規(guī)劃需求，利用 ArcGIS網(wǎng)絡(luò)分析模塊的車輛路徑優(yōu)化(VRP)功能，確定校車路徑規(guī)劃的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、詳細(xì)操作流程，為校車路徑規(guī)劃系統(tǒng)開(kāi)發(fā)奠定基礎(chǔ)。
　?。?）完成了校車路徑規(guī)劃系統(tǒng)的設(shè)計(jì)?；?ArcGIS技術(shù)，設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體架構(gòu)及軟硬件配置，設(shè)計(jì)了基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)、系統(tǒng)功能模塊等。使用GIS關(guān)鍵技術(shù)包括ArcGIS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集、路徑優(yōu)化模塊、Web服務(wù)、Python程序設(shè)計(jì)等，并選擇FlexViewer技術(shù)，確立系統(tǒng)開(kāi)發(fā)流

6、程和開(kāi)發(fā)模式等。
　?。?）完成了校車路徑規(guī)劃系統(tǒng)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。首先，在 ArcGIS中完成了基于ArcPy的校車路徑規(guī)劃工具開(kāi)發(fā)；其次，進(jìn)行系統(tǒng)部署及相關(guān)服務(wù)的發(fā)布和調(diào)用；第三，開(kāi)發(fā)相關(guān)功能模塊，主要包括地圖基本操作功能、數(shù)據(jù)維護(hù)功能、規(guī)劃工具地用功能、路徑方案下載功能等，并提供簡(jiǎn)單易用的用戶界面。
　?。?）完成了一個(gè)校車路徑規(guī)劃案例研究。在系統(tǒng)中準(zhǔn)備案例數(shù)據(jù)，并針對(duì)多個(gè)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行校車路徑規(guī)劃和分析，測(cè)試所開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的實(shí)