城市公交系统数据库设计.doc

城市公交系统数据库设计 摘要:造成我国交通拥挤问题的首要原因是城市交通基础设施的建设远远落后于城市 交通需求的增长，大力发展公共交通是解决城市交通拥挤问题的首选措施。我国公共交 通系统存在的一个普遍问题，就是乘客出行换乘比率高，公交查询系统不健全。针对这 一问题，以德州为例，对基于SuperMap面向对象的空间数据模型，结合SQL server 2005数据库技术，进行了德州市公交系统数据库设计，为公交车的路线决策提供数据支 持。 关键字：数据库；数据模型；公交系统；设计 　　1研究现状 我国公交系统的发展起步较晚，我国城市公交查询系统的发展处于一个落后的水平， 广大乘客可以获得信息的方式很少，公交信息的完整性和准确性得不到保证，而且还没 有专门的机构负责信息的发布和管理。我国公交查询系统的现状：乘客获得信息很少； 乘客获得信息困难；乘客获得的信息准确性得不到保证；公交信息系统与网络的结合还 是低层次的。 2公交系统数据库设计 2.1系统数据库设计目标 研究、设计和建立一个城市公交系统数据库，实现对城市公交客运线路信息的管理维 护和统计分析，并为城市公交公司的经营和城市交通地理信息系统提供支持。数据库设 计的目标主要包括：满足用户要求；良好的数据库功能；精确的模拟现实世界；能被某 个DBMS接受。 2.2数据库设计 该系统采用SuperMap Objects提供的SDB引擎进行空间数据库的构建与管理。SuperMap Objects的SDB引擎采用的结构化存储技术中的OLE复合文件实现多数据集和异构数据集的 一体化存储功能。1个SDB数据源由2个文件组成，扩展名称分别为SDB和SDD。1个SDB数据 源可以存储多个数据集，不同类型数据集也可以保存在同一个数据源中[1]。该数据模型 是采用面向数据模型；并基于矢量数据模型，将德州市地理数据抽象为包含空间信息的 要素类和不包含空间信息的对象类（要素属性）[2]。如：公交站点设计成点要素、公交 线路和道路设计成线要素，建筑物和车站等设计成面要素。 由于用户对数据库的操作主要有插入数据、修改数据、删除数据和查询数据等，其中 ，最频繁的操作是查询数据[3]。现在根据系统需要，尤其是数据查询需要，我们首先应 该录入一些基础数据：公交线路网络数据集；站点信息数据集；公汽线路数据集；另外 ，还需要有站点和公交线路拓扑关系的属性数据集。根据以上分析，系统设计中共有四 个表：公汽信息数据表、公汽线路数据表、公汽站点数据表和N：M关系表。下面列出各 个表的详细结构。 2.2.1公交信息数据表 公交信息数据表的个数和公汽的路数是对应的，这样设计的目的便于公汽增加或删除 。其中包含三个字段：StepNo纪录编号，作为公汽信息表的主键，另一作用是标识公汽 信息依次经过的空间点的顺序，以确定公汽进行的路线；DepotNo公汽停靠的站点编号， 为外键，对应Depot表的主键SmID；TopolineNo公汽所经过的公汽线路的网络图网络边编 号，以记录公汽线路信息，为外键，对应Busway的主键SmID。（如表1） 表1 公交信息数据表（Businf） 2.2.2公汽线路数据表 公汽线路数据表是公汽线路网络图对应的主表，主要字段为SmID。（如表2） 表2 公汽线路数据表（Busway） 2.2.3站点数据集对应的数据表 站点数据集对应的数据表重要的字段为SmID唯一标示站点字段。（如表3） 表3 站点数据表（BusTop） 2.2.4 N:M关系表 BusLAP N:M关系表，包含字段为：DepotNo（站点编号）和BusNo（公汽编号）、两个字段，一起 作为他的主键，以此表示公汽和站点的关系。其中DepotNo为外键，对应Depot表主键Sm ID。（如表4） 表4 站点公汽关系表（BusLAP） 通过上述对德州市公交信息系统数据库的设计过程，已经为用户对数据可进行操作打 下了坚实基础，以便能更好的为公交公司和政府交通机关管理决策服务。 2.3公交系统空间数据库的建立 SuperMap Objects采用分层的方式来组织与管理地理空间数据。每一个图层都是一定空间范围内具 有相同属性信息的同类地理空间实体的集合。一是公交站点数据集，系统假定公交车经 过站点即停靠，现实生活中难免存在某些公交线路经过但不停靠的站点，因而，系统也 提供了公交站点的人工更新。二是公交线路数据集，基于系统所采用的地理底图，并根 据事先通过社会调查所得公交线路的数据资料，设计公交线路数据集。三是公交网络数 据集，数据集包括所有公交线路的公汽线路的公汽线路网络图图层对应的网络数据集。 四是背景数据集，背景数据集中添加了学校、新村小区、街道等，为增加地图显示的视 觉效果，铁路线、河流与湖泊面，学校名称、河流与湖泊名称、街道名称等注记也编辑 城市公交系统数据库设计是解决城市交通拥堵问题的关键措施之一，特别是在我国公共交通系统普遍存在的乘客换乘率高和信息查询不便的情况下。本设计以德州为例，利用SuperMap面向对象的空间数据模型，结合SQL Server 2005数据库技术，旨在创建一个能够管理城市公交线路信息、支持公交公司运营和交通地理信息系统服务的数据库。 1. **研究现状**： - 我国公交系统起步较晚，公交查询系统落后，乘客获取信息途径有限，信息准确性无法保障。 - 系统存在乘客获取信息困难、信息不准确和网络结合程度低的问题。 2. **公交系统数据库设计目标**： - 满足用户需求，提供高效的信息管理与统计分析。 - 实现良好的数据库功能，精确反映现实情况。 - 设计适应特定DBMS的数据结构。 3. **数据库设计**： - 使用SuperMap Objects的SDB引擎，基于OLE复合文件实现多数据集和异构数据集的存储。 - 数据模型采用面向对象和矢量数据模型，将地理信息抽象为点、线、面要素。 - 数据库包含四个核心表：公交信息数据表、公交线路数据表、公交站点数据表和N:M关系表。 - **公交信息数据表**： - 包含记录编号(StepNo)、站点编号(DepotNo)和线路网络图边编号(TopolineNo)字段，用于标识公交信息顺序、停靠站点和线路信息。 - **公交线路数据表**： - 主要字段SmID，对应公交线路网络图。 - **公交站点数据表**： - 使用SmID作为唯一标识站点的字段。 - **N:M关系表**（站点公汽关系表）： - 包含站点编号(DepotNo)和公交编号(BusNo)，两者作为主键，表示站点与公交的关联，站点编号为外键。 4. **公交系统空间数据库建立**： - SuperMap Objects采用分层管理地理空间数据，包括公交站点、公交线路、公交网络和背景数据集。 - 系统假设公交经过站点即停靠，同时允许人工更新以处理特殊情况。 - 数据集覆盖公交线路、网络和背景信息，以提供全面的地理信息显示。 通过上述设计，德州市公交信息系统数据库为用户提供高效的操作平台，便于公交公司和交通管理部门进行管理和决策。这样的系统有助于优化公交线路，提高公共交通服务质量和效率，减少城市交通拥堵，提升乘客出行体验。