基于ArcGIS的校车路径规划系统设计与实现.pdf

《基于ArcGIS的校车路径规划系统设计与实现.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、DesignandImplementationofaSchoolBusRoutingSystemBasedonArcGISAThesisSubmittedtotheGraduateSchoolofHenanUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofScienceByZhuYukunSupervisor:Prof.KongYunfengMay,2016摘要随我国社会经济的快速发展，越来越多的中小学校开始提供校车服务，校车逐渐成为接送学生的重

2、要交通工具。使用校车服务可以保障学生出行安全，减少上学和放学时间段的交通拥堵，不仅减轻了家长的负担，更减少了交通高峰时段接送学生的私家车数量。同时，校车服务减缓了交通压力，减少尾气排放造成的环境污染，能够塑造良好的交通环境。校车路径规划是校车运营中的关键环节。良好的校车路径规划能够提高校车服务质量和效率。然而，目前我国大部分地区采用人工方式规划校车路线，工作量极大。因校车路径规划涉及学校位置、学生分布、校车容量、停车场位置、交通网络等因素，人工方式的路径规划难以兼顾校车成本与服务质量，可能造成校车利用率偏低、行车路线过长或投入成本过

3、高等问题。鉴于校车路线规划的复杂性，迫切需要使用计算机软件来代替人工进行更科学、高效的路线规划。本文基于ArcGIS设计并实现一个校车路径规划系统，目标是为中小学校或校车公司提供一个通用、灵活的校车路径规划工具。ArcGIS具备强大的空间分析功能，其中网络分析模块提供了车辆路径优化(VRP)功能，可用于校车路径规划。其基本步骤是：准备学校、学生站点、车场和车辆数据；建立道路网络数据集，计算站点之间的距离和校车行驶时间；在VRP模块中建立校车路径规划模型，进而调用VRP优化算法进行路径规划。建立校车路径规划问题模型比较复杂，且针对不同

4、的需求，操作流程差异也较大。因此，本文综合分析校车路径规划需求，设计校车路径规划系统的基本功能，基于ArcGIS开发校车路径规划工具，大幅度简化操作流程和系统操作界面；并结合WebGIS技术开发校车路径规划系统，使用户可以在浏览器端方进行数据管理和路径规划等操作，实现科学便捷的校车路径规划。本文主要工作总结如下：（1）完成了校车路径规划系统需求分析。针对教育主管部门、校车运营企业、中小学校、公众等不同用户进行校车路径规划需求分析，明确系统功能需求I和数据需求。（2）研究了基于ArcGIS的校车路径规划方法。针对多种校车路径规划需求，

5、利用ArcGIS网络分析模块的车辆路径优化(VRP)功能，确定校车路径规划的数据准备、详细操作流程，为校车路径规划系统开发奠定基础。（3）完成了校车路径规划系统的设计。基于ArcGIS技术，设计系统总体架构及软硬件配置，设计了基础地理数据库和业务数据库、系统功能模块等。使用GIS关键技术包括ArcGIS网络数据集、路径优化模块、Web服务、Python程序设计等，并选择FlexViewer技术，确立系统开发流程和开发模式等。（4）完成了校车路径规划系统系统开发。首先，在ArcGIS中完成了基于ArcPy的校车路径规划工具开发；其次，

6、进行系统部署及相关服务的发布和调用；第三，开发相关功能模块，主要包括地图基本操作功能、数据维护功能、规划工具地用功能、路径方案下载功能等，并提供简单易用的用户界面。（5）完成了一个校车路径规划案例研究。在系统中准备案例数据，并针对多个实际应用场景进行校车路径规划和分析，测试所开发系统的实用性，并验证校车路径规划在成本和服务质量上的优势。综上，本文设计并实现了一个基于ArcGIS的网络校车路径规划系统，案例测试表明该系统能够满足常见校车路径规划需求。案例研究也表明，与现有校车运营方案相比，本文规划方案能降低校车运行成本。关键词：校车路

7、径规划，ArcGIS，系统分析与设计，FlexViewerIIABSTRACTWiththerapiddevelopmentofsocialeconomyinourcountry,moreandmoresmallandmedium-sizedschoolsbegantoprovideschoolbusservice,theschoolbustransportstudentsgraduallybecomeamajortraffictools.Usethebusservicecanensurethesecurityofthestuden

8、tstravel,reducethetrafficschoolandtheschooltimeperiod,notonlyreducetheburdenoftheparents,moretoreducethenumberofpriva