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

1、隨我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，越來越多的中小學(xué)校開始提供校車服務(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)時間段的交通擁堵，不僅減輕了家長的負(fù)擔(dān)，更減少了交通高峰時段接送學(xué)生的私家車數(shù)量。同時，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汀⑿熊嚶肪€過長或投入成本過高等問題。
　　鑒于校車路線規(guī)劃的復(fù)雜性，迫切需要使用計算機(jī)軟件來代替人工進(jìn)行更科學(xué)、高效的路線規(guī)劃。
　　本文基于ArcGIS設(shè)計并實(shí)現(xiàn)一個校車路徑規(guī)劃系統(tǒng)，目標(biāo)是為中小學(xué)?；蛐＼嚬咎峁┮粋€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)、車場和車輛數(shù)據(jù)；建立道路網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集，計算站點(diǎn)之間的距離和校車行駛時間；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)劃問題模型比較復(fù)雜，且針對不同的需求，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)計校車路徑規(guī)劃系統(tǒng)的基本功能，基于ArcGIS開發(fā)校車路

4、徑規(guī)劃工具，大幅度簡化操作流程和系統(tǒng)操作界面；并結(jié)合WebGIS技術(shù)開發(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。針對教育主管部門、校車運(yùn)營企業(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。
　?。?）研究了基于 ArcGIS的校車路徑規(guī)劃方法。針對多種校車路

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)開發(fā)奠定基礎(chǔ)。
　?。?）完成了校車路徑規(guī)劃系統(tǒng)的設(shè)計。基于 ArcGIS技術(shù)，設(shè)計系統(tǒng)總體架構(gòu)及軟硬件配置，設(shè)計了基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫、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)計等，并選擇FlexViewer技術(shù)，確立系統(tǒng)開發(fā)流

6、程和開發(fā)模式等。
　　（4）完成了校車路徑規(guī)劃系統(tǒng)系統(tǒng)開發(fā)。首先，在 ArcGIS中完成了基于ArcPy的校車路徑規(guī)劃工具開發(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，并提供簡單易用的用戶界面。
　?。?）完成了一個校車路徑規(guī)劃案例研究。在系統(tǒng)中準(zhǔn)備案例數(shù)據(jù)，并針對多個實(shí)際應(yīng)用場景進(jìn)行校車路徑規(guī)劃和分析，測試所開發(fā)系統(tǒng)的實(shí)