探討基于WebGIS的公眾交通信息服務系統的設計

馮 汀

(貴州高速公路開發總公司)

0 引 言

WebGIS，即萬維網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 服務器(如IE，Apache 等)發布動態的Web 應用。

(2)客戶終端是Web 瀏覽器，(如IIS，FireFox 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 協議B/S 模式的分布式GIS。采用HTTP 協議實現瀏覽器與Web 服務器之間的通信，用戶通過Web 瀏覽器向服務器發出請求，服務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，片段或者空間數據。因此，要將WebGIS 應用于公共交通系統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 系統設計的基本思想分析

WebGIS 是互聯網技術應用于GIS 的開發的產物，他們之間的關系如下圖1。

圖1 WebGIS 與GIS 關系圖

WebGIS 在原始GIS 基礎上功能得到擴展，使之成為一個大眾使用的工具。從WebGIS 的任意一個節點，互聯網用戶都可以通過瀏覽器與WebGIS 服務器上的數據庫進行交互。互聯網GIS 或者Internet GIS 是網絡GIS 的一個子集，是基于TCP/IP 協議的網絡GIS，因此可以分布在互聯網上運行。這些GIS 可以使C/S 模式也可以是B/S 模式，Google 公司的Google Earth 就是一個典型的網絡地圖GIS。

WebGIS 的基本思想就是在互聯網上提供地理信息服務，讓用戶通過瀏覽器從WebGIS 服務器上獲取地理數據和地理處理服務。WebGIS 使全球范圍內的用戶擁有使用分布式地理信息的能力，用戶可以從互聯網的任意一個節點，通過Web 瀏覽器或共享一個或者多個WebGIS 服務器發布的數據功能。

2 系統設計的需求分析

(1)利用WebGIS 的基本功能，實現地圖服務功能。用戶可以通過瀏覽器實現地圖的漫游和縮放，以及控制地圖分層顯示等。加入地理編碼服務，用戶可以在瀏覽器客戶端已交文字形式的地址信息，從WebGIS 服務器獲取與地址匹配的位置信息，然后以地圖或坐標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、便民服務點的地理位置查詢。

(2)數據查詢服務功能，用戶可以在瀏覽器與地圖的交互中向服務器提交預定義的查詢或創建新查詢來獲取特定的信息。服務器將查詢結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;②車輛信息查詢，車輛分類標準、計重收費標準等。

(3)交通違章信息查詢

(4)動態實時信息服務。用戶可以通過瀏覽器向Web-GIS 服務器請求特定的地理數據，服務器一要素的形成返回指定格式，一般采用XML 格式的地理數據。①路況信息;②當地氣象信息;③本地天氣預報;④新聞媒體信息。

(5)其他特色服務。可以為客戶終端提供其他網站鏈接，如火車訂票系統，航班時刻表，以及公共交通服務平臺相關部門的網址。

3 系統設計方案

3.1 系統設計總思想概念

3.2 系統業務具體開發設計

設計公交出行信息實時服務系統，通過采用了WIN2003 Server、Oralce、IIS 和WebGIS 等主要技術，開發了公交車、公共自行車和公交IC 卡三個信息查詢服務系統。在公交車信息查詢服務系統中，開發應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、站點路側方位管理、公交站點圖片管理、地標和公交站點坐標整合系統以及線路角度指向模塊等功能系統。依托文本感觸引擎的應用支撐平臺，對前臺輸入的"出發地"和"目的地"、"站點名稱"字段的值與WebGIS 不同類別點坐標名稱進行匹配，結合鼠標與鍵盤的相關選擇鍵進行選取。

(1)依托字母感觸引擎的應用支撐平臺，對輸入"出發地"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 不同類別點坐標名稱的拼音字母值進行匹配，結合鼠標與鍵盤的相關選擇鍵進行選取。

(2)通過換乘查詢營運時間過濾系統，實現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，依托移步換乘運算平臺的應用支撐平臺，實現可以在WebGIS 上任何興趣點作為出發地、目的地，通過步行的方式到達始發公交站點和從目標公交站點到目的地。

(4)同時換乘地實現移步功能，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串角度計算平臺的應用支撐平臺，實現用箭頭疊加在換乘結果軌跡坐標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;依托動態坐標轉換平臺的應用支撐平臺，將對經處理后的實時車坐標數據，采用動態實時方式讀取到WebGIS，并根據不斷更新的點坐標數據，動態畫出實時車輛軌跡，實時車軌跡和相關公交線路的軌跡緊密的吻合在一起;同時依托坐標串角度計算平臺的應用支撐平臺，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;通過后臺的站點路側方位管理系統對各公交站點所在道路和路側方位進行管理，出行者在前臺查詢相關公交站點時，直觀的顯示出所查站點所在的道路和路側方位。

(7)依托坐標串角度計算平臺的應用支撐平臺，在公交線路查詢的基礎上，實現對查詢的上下行線路用箭頭疊加在線路坐標串軌跡上方指明行進方向;依托相鄰坐標距離計算平臺的應用支撐平臺，在地圖上查詢公交站點時，將公交站點周邊500 m 內的地標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大廈名稱。

(8)基于WebGIS 圖片加載平臺的應用支撐平臺，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準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 不同類別點坐標名稱進行匹配，提供相應的參考地點。

(9)通過后臺服務點路側方位管理系統對各公共自行車服務點所在道路和路側方位進行管理，出行者在前臺查詢相關公交站點時，直觀的顯示出所查服務點所在的道路和路側方位;依托相鄰坐標距離計算平臺的應用支撐平臺，在地圖上查詢公共自行車服務點時，將服務點周邊500 m 內的地標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大廈名稱，地標大廈屬性信息的增加、修改、刪除可在后臺管理;依托WebGIS 圖片加載平臺的應用支撐平臺，每個公共自行車服務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準格式和大小的縮略圖，在前臺查詢時，可方便查詢每個服務點的縮略圖和大圖。掌握公共自行車空滿位實時狀態。

在公交IC 卡信息查詢服務系統中，通過后臺數據管理系統，為公眾提供公交IC 卡發售和充值點的服務時間、服務內容等信息查詢。同時也依托WebGIS 圖片加載平臺的應用支撐平臺，每個IC 卡發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準格式和大小的縮略圖，在前臺查詢時，可方便查詢每個服務點的縮略圖和大圖。

第一，系統設計具有亮點。系統在總體設計上，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;可以把周邊相關旅游信息也納入系統中，使出行與旅游緊密相連。第二，系統采用的技術具有亮點。如web 集群支撐，使對部署在不同服務器上的兩個(含)以上web 節點的瓦片圖或后臺管理的圖片等文件格式數據提供集群共享應用支撐;統一服務總線將線路查詢、換乘查詢、站點及實時車查詢、公共自行車查詢和IC 卡查詢統一掛接在SOA 服務總線上，以支撐應用平臺實現上述功能服務的一站式查詢;使查詢者可方便掌握公交車實時數據、公共自行車實時數據、IC 卡余額數據實現了一站式實時查詢第三，系統實現的功能具有亮點。一是在線路、公共自行車服務點和IC 卡發售與充值點等查詢方面，不僅能查詢到相關的文字信息，同時還能在GIS 電子地圖上直觀地顯示，使人一目了然;二是查詢的內容貼近百姓。在公交車信息查詢服務中，實現了對公交線路、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中，可以通過對區域和一個興趣點的周邊進行查詢公共自行車服務點情況以及對服務點的服務時間等特定條件查詢;在公交IC 卡信息查詢服務中，可以通過新卡發售、學生卡充值、自助充值等條件的設定進行對公交IC 卡發售和充值點信息的查詢。三是信息量豐富。在線路、公共自行車服務點和公交IC 卡發售與充值點查詢中，能顯示出線路的類型、長度、票價和首末班時間，公共自行車服務點和IC 卡服務點的位置、服務時間和聯系電話等信息;在線路換乘查詢時，能提供步行距離最短和換乘次數最少兩種方案查詢服務;還能查詢到離設定公交站最近的三輛公交車和公共自行車服務點的空位與滿位動態信息。四是操作方便。如采用文本和字母感觸引擎，對WebGIS 不同類別點坐標名稱進行匹配，輸入字段文字的首拼即能智能顯示對應名稱，提高了操作的方便性。第四，系統應用惠及面廣，對解決公共自行車還車難和提高公交出行分擔率具有積極的作用。

4 結束語

基于WebGIS 所進行的公共交通信息的開發，使得客戶終端用用更廣泛的訪問范圍和條件。使分布式的多數據源的數據管理與合成更易于實現，用戶可以同時訪問多個位于不同地方的服務器上的數據，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 瀏覽器就可以實現遠程異構數據的共享，十分方便，對于公共交通系統信息的整合起到非常好的作用，易于查詢與管理。

［1］姚燕，朱江，薛蕾.Web GIS 在氣象通信信息系統中的應用與研究［J］.計算機工程，2008，(10).

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

［3］李瑞敏，陸化普.基于WebGIS 的智能交通管理指揮調度系統［J］.計算機工程，2007，(21).