基于Android的公共自行車查詢系統研究

劉鑫龍，肖凱

(鎮江市勘察測繪研究院，江蘇 鎮江 212000)

基于Android的公共自行車查詢系統研究

劉鑫龍*，肖凱

(鎮江市勘察測繪研究院，江蘇 鎮江 212000)

基于Android的公共自行車查詢系統利用手機定位、無線網絡、路徑導航等技術實現在移動端查詢自行車停靠點位置信息、車輛數信息和用戶當前位置到停靠點路徑導航功能，研究論證了系統的可行性，能夠達到方便市民使用公共自行車、提高公共自行車使用率的目的。

Android；公共自行車；手機定位；路徑導航

1 引 言

作為鎮江“四大行動”之一的公共自行車服務系統已經投入使用半年多了，給市民出行帶來了極大的方便[1]。雖然有著配套的網站查詢系統，但是因為移動端的跨平臺局限性，移動端查詢公共自行車停靠點位置信息和停靠點車輛數比較困難，而常規的商業手機地圖(例如百度，谷歌)由于POI點數據更新慢，難以及時添加自行車相關信息。因此，迫切需要一款有著鎮江自身城市特點，包含公共自行車點位信息的移動端APP。

在當今網絡信息時代，Android、IOS移動端系統的成熟和無線通信網絡的發展，使得通過無線移動終端實時查詢公共自行車點位信息成為可能[2]。本文擬開發基于Android的自行車查詢系統，嘗試研究移動端的位置定位[3]、公共自行車POI點查詢和移動端到指定自行車點路徑導航等內容，使用戶通過手機等移動設備實時、快速地查詢公共自行車點位信息，為市民提供最優到達路徑導航，方便市民使用公共自行車。

2 系統設計

2.1 系統的軟件界面類型

軟件界面包括歡迎界面、用戶定位界面、地圖瀏覽查詢界面、公共自行車POI點瀏覽界面和路徑導航界面等內容[4]。

2.2 系統的功能模塊

系統功能由定位檢索模塊、數據管理模塊、信息查看模塊、信息管理模塊組成。具體系統功能如圖1所示[5]。

系統的功能流程圖如圖2所示。

圖1 系統功能圖

圖2 系統功能流程圖

3 自行車查詢系統技術實現

系統地圖采用鎮江市電子地圖，為了進行公共自行車POI查詢和路徑導航，需選用ArcGIS Server10和ArcGIS API for Android。

3.1 發布地圖

鎮江市勘察測繪研究院自主研發的鎮江市電子地圖已于2013年11月底通過了專家組的驗收，其地圖具有基礎數據全、數據更新快等特點，因此采用為本系統地圖；公共自行車POI點是實地采集的點位數據，保證了點位信息的準確性。為了后期的路徑導航，使用制圖軟件對電子地圖道路數據進行逐路打斷，保證每條道路是連續的多段線。

使用ArcGIS Server發布地圖服務，地圖服務分為底圖服務和公共自行車POI點專題圖服務，默認的地圖服務功能是Mapping和KML[6]。發布專題圖服務時使用Network Analysis功能，以便進行路徑分析。為了快速訪問地圖服務的功能，在地圖服務發布成功后，要進行緩存制作，可以根據需求設置比例尺 1∶1 128.5， 1∶2 257，1∶4 514，1∶9 028，1∶18 056，1∶36 112等。

3.2 加載底圖

加載底圖使用ArcGIS API for Android中的ArcGISTiledMapServiceLayer和ArcGISLocalTiledLayer。其中，ArcGISTiledMapServiceLayer用來加載ArcGIS Server 發布的緩存地圖服務(如圖3所示)，首先實例化一個ArcGISTiledMapServiceLayer類，將緩存地圖地址信息賦予實例化后的對象，通過MapView的addLayer方法加載該對象，再根據緩存命名規則使用row、col、level 參數讀取地圖服務的緩存文件，實現加載arcgisserver的緩存地圖；ArcGISLocalTiledLayer用來加載手機存儲卡中的離線地圖包，以解決在手機端網絡較差時加載大范圍、低精度地圖時速度慢的問題。

圖3 地圖加載，手機定位，方向指示

在使用手機網絡讀取遠程地圖服務時，必須獲得手機的訪問網絡權限

android：name="android.permission.INTERNET"/> [7]。

3.3 位置定位

通過使用ContextgetSystem Service，并傳入Context，LOCATION_SERVICE參數獲取定位管理器實例。重寫LocationListener接口，使其能夠監聽定位信息的改變。對LocationManager進行初始化，并在它的onCreate()方法中注冊定位監聽器。由于GPS定位速度慢，要求室外開闊等條件，這里使用的LocationProvider是“network”(NETWORK_PROVIDER)。

由于手機不是專業的定位設備，不可避免地會有定位誤差，電子羅盤是目前多數手機擁有的硬件設備，因此考慮在手機定位同時，引入方向指示功能，增加用戶識別自身位置的準確率。對SensorManager進行一些初始化工作，使其能夠通過getSystemService獲取SENSOR_SERVICE電子羅盤服務，重寫電子羅盤監聽器接口，把手機朝向變化值轉化為角度值，把該數值運用到代表手機當前位置的藍色三角箭頭上，使其能夠根據手機朝向變化自身箭頭朝向，達到方向指示功能(如圖3所示)。

3.4 公共自行車POI點查詢

單獨制作的公共自行車POI點數據圖層以“自行車”名字命名，發布成網絡服務后，其網絡路徑即為"*/ArcGIS/rest/services/自行車/MapServer"，在編輯文本框輸入自行車，點擊線路查詢，程序使用字符拼接，生成完整的url，進而查詢獲得公共自行車POI點數據，加載在底圖之上(如圖4所示)。

圖4 獲得公共自行車停靠點信息

3.5 查詢自行車站點信息和車輛數

ArcGIS API for Android提供了一種ArcGIS FeatureLayer類，能夠在加載底圖同時后臺加載用戶預感興趣的POI點信息，通過GraphicsLayer的方法getGraphicIDs(float x，float y，int tolerance)來獲取要素，其中x和y是屏幕坐標，tolerance是容差，通過這個方法可以間接的獲取所需的Graphic對象，在用戶點擊地圖上代表自行車停靠點的圖標時，通過getAttributes()方法獲取該停靠點的名稱和自行車數量等用戶關注的信息，然后調用預先寫好的Callout模板，將信息填充進去，以小窗口形式展現給用戶。

3.6 路徑導航

ArcGIS路徑分析至少需要兩個點的位置信息，在進行路徑導航時需要事先指定自行車停靠點和用戶當前位置，在獲得用戶當前位置后，還需要某一自行車停靠點位置信息，在手機地圖上任取一個停靠點作為指定點。在屏幕的onLongPress事件中處理路徑分析功能。

StopGraphic point1=new StopGraphic(p1)；

StopGraphic point2=new StopGraphic(p2)；

//p1是用戶當前位置點，p2是某一自行車停靠點

把兩個點的位置信息賦予NAFeaturesAsFeature實例化后的對象rafaAsFeature，作為路徑分析停靠點要素信息。

NAFeaturesAsFeature rafaAsFeature=new NAFeaturesAsFeature()；

rafaAsFeature.setFeatures(new Graphic[]{point1，point2})；

為了保證路徑分析結果能顯示在地理底圖上，需要設置與底圖相同的空間坐標系，同時還需要定義路徑長度單位，這里設置為米。

rpParameters.setStops(rafaAsFeature)；

rpParameters.setOutSpatialReference(wm)；

rpParameters.setDirectionsLengthUnit(DirectionsLengthUnit.METERS)；

創建一個RoutingTask類的對象，賦予該對象路徑分析地址屬性，調用solve方法，進行路徑分析查詢，將路徑分析獲取的線路、距離等信息涵蓋在mResult里。

RoutingTask rTask=new RoutingTask("http：//*/ArcGIS/rest/services/bike/NAServer/Route")；

mResult=rTask.solve(rpParameters)；

運用繪圖工具，將路線繪制在MapView上，提取mResult線路長度信息，顯示在屏幕上方，如圖5所示。

Graphic routeGraphic = new Graphic(curRoute.getRoute().getGeometry()，routeSymbol)；

curDirections.add(String.format("Length：%.1fmiles"，rDirection.getText()，rDirection.getLength()))；

圖5 路徑導航

4 總 結

本文在分析移動端常規查詢鎮江市公共自行車相關信息局限性的基礎上提出基于Android的自行車POI點查詢系統，應用手機定位、無線網絡、ArcGIS等相關技術，實現移動端快速查詢公共自行車停靠點位置、停靠點車輛信息和用戶所在位置到停靠點的路徑導航等功能，為市民“低碳出行”提供便利，提高公共自行車使用率。

本系統還有進一步提升空間，后期可以連接鎮江市公共自行車運營公司數據庫，實時獲取停靠點當前可借車輛和可停車位，為市民使用公共自行車提供參考，節約市民出行時間。系統還可以創建用戶注冊機制，綁定市民自行車卡，實現在移動端快速查詢自行車卡剩余金額和自行車卡丟失后快速掛失，方便市民使用公共自行車、節約自行車運營公司管理費用。

[1] 朱瑋，龐宇琦，王德等. 公共自行車系統影響下居民出行的變化與機制研究——以上海閔行區為例[J]. 城市規劃學刊，2012(5).

[2] 韓玉飛，殷旭東. 基于Android的公共自行車查詢系統設計與實現[J]. 電腦編程技巧與維護，2013(18).

[3] 曹士謙，郝鑫，楊雪琴等. 基于AGPS的公共自行車網點地圖的移動應用[J]. 軟件導刊，2011(7).

[4] 李丹，郭文明. 基于Android平臺的無線點餐系統的設計與實現[D]. 北京：北京郵電大學，2012(1).

[5] 王亞維，徐霞. 基于Android的大學生兼職系統設計與實現[J]. 地理空間信息，2013(2).

[6] 劉祥磊，馬靜. 基于ArcEngine的ArcGIS矢量數據到KML文件轉換方法研究[J]. 國土資源遙感，2007(73).

[7] W.Frank Ableson，Charlie Collins，Robi Sen，Unlocking Android：A Developer's Guide[M]. 人民出版社，2010年4月.

The Research of Public Bike Query System Based on the Android

Liu Xinlong，Xiao Kai

(1.Zhenjiang Institute of Surveying and Mapping Survey，Zhenjiang 212000，China；2.Institute of Surveying and Mapping Engineering of Jiangsu Province，Nanjing 21000，China)

Public bike query system based on the Android utilizes the technology of the telephone location，wireless network，path navigation to achieve the functions such as query the position of the Bicycle parking spots，the number of the bicycle，the route from the location of the telephone to the Bicycle parking spots. The system is proved to be feasible. The system can make a convenient for the citizens to rent and return the bicycle so that it can increase the utilization rate of the bicycle.

android；public bicycle；the telephone location；path navigation

1672-8262(2017)04-42-04

P208.2

B

2016—11—09

劉鑫龍(1988—)，男，碩士，工程師，主要從事GIS系統開發與研究工作。