发明内容
本发明目的是:提供一种国内城市内或城市间地点导航的方法和系统,完成这个基础信息大联网的建设。使得百姓出行和外来人员旅游的容易化、简单化以及城市的数字化。尤其是将城市间的两地点间通过公共交通(包括飞机、火车、轮船、长短途客车、公交车、地铁)工具连接起来,也包括对城市内部的两地点通过公共交通或路径连接的检索。信息标注和更新方便
技术方案
(1)系统描述
公共资源导航的方法,在设公共交通资源数据库的计算机系统为平台的基础上,设有数据结构存储和查询数据节点的方式,数据库中地点的数据结构存储方式是,在数据库中地点数据主要存放在两个数据表中,分别是地点基本属性表和地点关联站台的信息表,其中在地点基本信息表中存放的属性有:地点名称、查询关键字、地点示意图、地点类型、地点数据库以及网络链接等地址属性;而在地点关联站台的信息表中,存储了所有与地点关联的公交站台或站点以及它们的优先顺序;查询数据节点的方法是,节点绑定地点数据,并设置排序节点,排序节点由三个部分组成:本节点序号、路线中至下一个节点的交通工具(公交车次)及对应的衡量两个节点之间距离的权值和下一个排序节点;从上述两个数据表中得到地点所有的相关信息,并在web上显示。
存储查询路径上的每个节点。
查询数据节点是对公交站台或站点的抽象,它除了包含站台对应的节点本身,还包含了该节点在网络图中的所有上一级父节点。
以公交站台或站点为数据结构节点的方法,地点与地点的联系通过公交站台或站点节点的联系而构成。地点绑定出现该地点所登记的属性联系,折叠有大量的信息;当光标移动到某个“目”上,就以“局部显示”或者“下拉显示”的方式显示出该目的主要内容或索引,当用户点击该“目”时就象打开一个折叠在其中的表格,并将其中的全部内容显示出来,方便地通过浏览方式来检索海量的信息。
局部显示是将重要的信息在有限的面积上集中显示(0.5维);下拉显示是按照音序排列的方式将信息呈一维下拉显示(1维);和矩阵显示是以二维矩阵的方式显示全部信息,或者链接一个二维子层面(2维)。如以以链接、隐藏以这种方式使地点标志与可出现该地点所登记的属性联系,以这种方式实现企业电子黄页的数据结构。
公交站台或站点节点的存储关系构成稀疏矩阵,内存中存储成稀疏矩阵节点数据关系,在系统的启动同时,将地点的数据关系稀疏矩阵都读取到内存中,当客户端进行查询的时候,系统可以操作内存来得到所需的确切数据关系,并根据这个数据关系从数据库中得到相关属性,用户查询时几乎只操作一次数据库,而其他查询均在内存中实现。系统网络在内存中的存在形式是,系统网络图是以城市公交车站为顶点构成的一绑定个复杂的有向网络图,它的连接每个顶点的有向边表示从这个顶点到那个顶点可以直达。在边上可供选择意向乘坐到哪个公交站台。
上述城市内公交网络图对应的矩阵0元素表示站台之间不能直达,系统采用稀疏矩阵存储节点数据。
公共交通资源数据库的计算机系统的设置方法如下:设有城市查询服务器、城市间交通行程服务器,城市间的查询通过城市查询服务器、城市间交通行程服务器以及他们之间的公网或专网联系,并符合多线程技术,让这三步操作几乎同时在各服务器上运行,并将查询结果返回给主控服务器。主控服务器上的系统根据返回的结果稍加整合,即得到完整的行车方式提供给用户。
它实现了从一个城市的某一个地点到另一个城市的某一个地点的公共交通无缝连接,以及一个城市内的公共资源导航。本系统可应用于WEB、城市终端、手机终端、语音终端等现代化通信终端,为市民提供便捷的服务。
(2)城市内部地点与地点之间的查询
1,数据库中地点的存储方式
地点数据结构
在数据库中地点数据主要存放在两个数据表中,分别是地点基本属性表和地点关联站台的信息表,其中在地点基本信息表中存放的属性大致有:地点名称、几个查询关键字、地点示意图、地点类型以及地点的其它一些基本属性。而在地点关联站台的信息表中,存储了所有与地点关联的站台以及它们的优先顺序。
我们可以从这两个数据表中得到地点所有的相关信息,并通过技术实现在web上的显示。
地点以“嘉哇科技公司”为例我们可以看到嘉哇科技公司周边的环境和地理位置,同时显示了其附近的公交站点位置。在边上可供选择意向乘坐到哪个公交站台。
而点击嘉哇科技的标志JAIVA,可出现该地点所登记的属性,以这种方式实现企业电子黄页的形式。
2,如何实现地点之间的查询
1)简述系统的运行模式
为了尽可能的加快系统的运行速度,我们采用了内存中存储数据关系的方式。在系统的启动同时,我们将存放在数据库中的数据关系都读取到内存中,这样,当客户端进行查询的时候,系统可以操作内存来得到所需的确切数据关系,并根据这个数据关系从数据库中得到相关属性。
正因为采用了该方式,用户查询时几乎只操作一次数据库,而其他查询均在内存中实现,从而将系统运行的时间尽可能压缩得最少。
2)系统网络在内存中的存在形式
a)系统网络图
系统网络图是以城市公交车站为顶点构成的一个复杂的有向网络图,它的连接每个顶点的有向边表示从这个顶点到那个顶点可以直达。如图2所示:
系统网络图以稀疏矩阵的形式存储于计算机中,系统用查询算法在图中搜寻站台与站台之间的路线。
b)稀疏矩阵
系统网络图的计算机存储格式。对于图2所示的系统网络图,其矩阵存储形式如下:
由于城市公交网络图对应的矩阵0元素(站台之间不能直达)相对较多,为了节省空间资源,系统采用稀疏矩阵存储。
c)查询节点
系统专门设立查询节点,存储查询路径上的每个节点。查询节点是站台的一种抽象,它除了包含站台对应的节点本身,还包含了该节点在网络图中的所有父节点。示意图如下:
d)排序节点
系统设置排序节点,用于优化查询结果,使得最后的路线能够方便的按照指定的规则排序。排序节点由三个部分组成:本节点序号、路线中至下一个节点的交通工具
(公交车次)及对应的权值(衡量两个节点之间距离的值)和下一个排序节点。示意为图5。
(3)城市间导航
1,系统集成结构图图6所示。
2,各子系统之间的关系以及系统运行状况
1)应用服务器:安装城市间查询主控程序,根据用户提交的请求做出处理。
我们将分以下几种情况来说明这块系统的实现。
a)如检测到用户登录城市间查询首页
www.citygo.cn,在应用服务器上运行打开页面。
b)如检测到用户登录南京城市信息查询首页http://nj.citygo.cn,则直接跳转到CityGo——南京服务器运行。
c)如用户在城市间查询首页
http://www.citygo.cn上选择起始点为南京——嘉哇科技,而目的地是上海——淮海路,行路方式选择火车,则主控程序会将该操作分为三部分:嘉哇科技——南京火车站,南京火车站——上海火车站,上海火车站——淮海中路,然后将嘉哇科技——南京火车站的行车方式查询任务添加给CityGo—南京服务器,将南京火车站——上海火车站的行车方式查询任务添加给CityGo——火车飞机服务器,将上海火车站——淮海中路的行车方式查询任务添加至CityGo——上海服务器,这里采用多线程技术,让这三步操作几乎同时在各服务器上运行,并将查询结果返回给主控服务器。主控服务器上的系统根据返回的结果稍加整合,即得到完整的行车方式提供给用户。
2)CityGo——南京服务器:安装南京城市信息查询程序。当用户登录南京查询首页
http://nj.citygo.cn则由主控服务器直接指向CityGo——南京服务器的运行系统,用户在
http://nj.citygo.cn上所作的查询操作均在该台服务器上完成。其他的几台服务器情况类似。
3)数据库服务器:安装数据库,存储各城市的信息数据,供系统进行查询。
(4)数据采集和维护
实时进行数据采集,保证系统数据的准确性。
(5)系统发布
单机版系统是通过TOMCAT5.0+APACH+Access发布。
广域网通过Weblogic+Oricle或者WebSphere+DB2发布。
短信系统是通过用java自行开发的短信平台发布。
(6)系统可移植性分析
该系统的应用程序是由JAVA语言开发,该语言是目前可移植性最好的语言之一。可分别在WINDOWS,LINUX,UNIX,AIX等操作系统下运行,不需要更改任何代码。
同时,我们对数据库也进行了专业的分析,达到在数据库更换的时候,以最简便,最快捷的方式就可完成,还对程序也进行了通用性处理,让程序能够正常运行于DB2,ORACLE,MS SQL,ACCESS等常见的各类型的数据库平台。
3、有益效果
公共资源导航系统的成功研发和联网使用,具有巨大的社会和经济效益。具体分析如下:
1、巨大的社会效益
公共资源导航系统是社会公共资源实行信息化、数字化服务的一个巨大平台。其社会效益有:
(1)缩短与发达国家之间的差距
(2)该导航系统是数字化城市的基础性实用性工程
公共资源导航系统既是数字化城市建设中的基础性、实用性工程,也是一张靓丽的城市名片。一个城市的公共资源十分丰富,如政府的相关信息资源、地理环境资源、公共交通资源、旅游娱乐资源、历史文化资源等等。如何充分的运用现代通讯和计算机技术以挖掘和利用这些社会公共资源,其价值和前景是不可估量的。因此,著名城市,都在尽最大努力利用现代信息技术,向全国和全世界充分地展示自身的资源优势和个性特点,以吸引外部资源来促进自身社会和经济的全面发展。公共资源导航系统正是填补了国内的这一空白。
(3)促进经济和社会跨越式发展
利用信息产业去促进传统产业的跨越式发展,这是一种战略选择。据上海松江区统计,由于该区加强了信息化建设,实行了公共资源的统一导航和信息化的统一管理,使政府的工作效率提高了8倍,公共资源的利用率提高了10倍,吸引外资比上年增长了87.1%,出口创汇同比增长了2.3倍。该区区长认为,是信息化支撑了松江经济的跨越式发展。
(4)系统中先进的查询手段
公共资源导航系统,选用目前移植性最好的JAVA语言所开发。其导航手段方便快捷,即可进行网上导航、短讯导航、声讯导航和触摸屏导航等。这在目前在国内是最完整最先进的。网上导航的界面显示也最详细最直观。在系统上所增加的城市任我行模块功能,在国内是首例。
2、巨大的经济效益
该系统将会在人们出行效率(包括办事、旅游、购物、娱乐)提高20%~60%。从而会节余大量的时间和金钱。如果原来按某人出行需要在路上平均花费10个小时,消耗500元计。那么使用该系统后每人在路上的时间将会<8小时;金钱<400元。那么以全国具体出行的人数和出行的时间算,将会在无形中节约下一笔巨大的财富。
而公共资源导航系统本身兼有商务性运作的功能。①短讯导航的收费②声讯导航的收费③触摸屏的广告费收入④企业加盟电子黄页的收费⑤相关产业链的收入等等。
可见,公共资源导航系统的成功研发和广泛使用,其社会效果和经济效益都是十分巨大的。
3、应用的范围极其广泛:事实上本发明方法几乎可以包括国内所有区域的各地点之间公交导航的方法和系统,除了自己驾车,可以将目前飞机、火车、轮船、长短途客车、公交车、地铁均视为本发明的公交路线资源,如长短途客车已经到达每个乡镇,每个乡镇内的地点(包括企业事业单位)均可以绑定在这个乡镇的公交站台,因此本发明涉及一个完整的基础信息大联网的建设。使得出行和外来人员旅游的容易、简单,信息标注和更新方便。由于很方便将公交节点的图进行更新更换,信息标注和添加容易方便,普通手机也能方便接收图片(图片的信息存储量小),受众的面广。
具体实施方式
城市公交资讯查询
“
www.citygo.cn”------城市任我行网站以公共交通资讯导航为基本信息,并拓展到城市地理、环境、经济、社会、管理、工作、生活、娱乐、旅游、餐饮、购物等等信息的互联互通。这是一个一手联接政府、企事业单位,一手联接百姓工作、生活、娱乐、餐饮等的最新网站。它是城市公共资源导航系统的系列产品和服务的一个应用系统,其基本功能有
(1)城市与城市间交通资讯的查询(以南京到上海为例),图7、8所示,
A君从南京嘉哇公司出发到B君住处上海淮海中路(长途中选用火车)。A君出发点是南京雨花区科技创业中心第二分部;B君所在地上海淮海中路。则A君在系统中输入起点:“南京”,“南京雨花区科技创业中心第二分部”;终点:“上海”,“淮海路”;系统界面如下:
系统建议:A君出行时间在早上8:30以前出发,这样A君将能赶上9:49到上海的火车,在12:41到达上海,并在上海火车站乘41路,49路或乘104路到达上海淮海中路。
2城市公交资讯查询(以南京公交查询为例)
1)线路查询。图9所示。
线路查询的功能是对市内任意1条公交线路可以查询其起点站、终点站的始发车和末班车时间,行驶路线及沿途停靠的所有站点情况,考虑到有许多线路并不是对称双向行驶以及环形线路的实际情况,每次查询结果都将显示双向的行车线路结果,使查询更加直观、可靠。
图例为查询1路车线路。
选择线路,点击“查询”:
2)站与站查询,图10所示。
站与站查询的功能是查询任意两个站之间的最佳乘车方案,查询结果将显示1-3条符合要求的乘车方案,给出乘车线路、换乘站名、换车次数和总行车站数,并给出查询的两个站的示意图,使出行乘车更加方便,省缺了打听乘车线路的麻烦,节省大量的时间。
另外在查询者输入站名时,系统会自动跟踪输入情况并自动从数据库中匹配站点,为查询者提供了快捷而准确的输入手段。
图例为查询“省人民医院”到“安德门”。
在“请输入出发站”的对话框中输入“省”即显示所有以省开头的站名,从中选取“省人民医院”,同样在“请输入目的站”的对话框中得到“安德门”,再点击“查询”按钮,即得到如下结果。
3)站台查询,图11-13所示。
站台查询功能是查询某一站台所通过的公交线路的情况,以及邻近站台和周围主要地点的分布情况。每一站台均附带有示意图,能使查询者具体了解某站点的周边情况,便于使用。
图例为查询“省人民医院”站台。
4)地点间查询,图14、15、16、17
地点间查询的功能主要是在站站查询的基础上,直接输入地点而不需要确切知道站点的情况下进行公交乘车的查询,有了此功能,即使是一个城市的陌生者也可以通过此项查询了解到在市内的乘车情况,查询中显示的示意图比单纯使用地图更直观、详细,使城市生活更加人性化、便捷化,也可以充分提升一个城市的服务水平。
图例为查询“天津新村”到“荷花里”。
点击“查询”按钮后进入下一步“选择地点”,系统根据输入的地点,分别显示与两条地点的相关的地点,选择好后,点击“下一步”按钮。
图15根据所选择的地点,点击“下一步”系统将再分别显示该地点的站台分布示意图。
图16使用者选择合适的站台,点击“查询”按钮即可获得乘车线路和换乘情况。
5)网站上增加城市任我行模块功能
这一功能在国内、国际都是首创。例如:A君从火车站出发到嘉哇公司,他可以登录到嘉哇公司的网站,目的地是固定的嘉哇公司,直接输入出发地(“火车站”)点击查询即可获得最佳的公共交通导航方案和详细的图片资料。
6)公告信息功能
及时发布有关城市交通的最新信息,包括线路增设、线路调整、线路临时变更、站台更名与移动、站台增加与撤除以及其它政策性的信息与公告等等,让市民对城市交通的状况了如指掌。
7)功能的扩充
根据需求可随时添加“地点”、“地点-站点查询”和“站点-地点查询”功能的查询。
3该系统的查询手段
a.网络查询 b.声讯查询 c.短信查询 d.触摸屏查询
城市电子黄页功能
“
www.citygo.cn”城市公共资源导航系统除有上述的城市公共交通资源导航功能外,还具备了强大的城市电子黄页功能。“黄页”,因电话本所用黄色纸张而得名。而当今它已成了“专业、集中、准确、全面”的代名词。“城市电子黄页”是全球数万城市专业、集中、准确和全面展示的大平台。茫茫全球,众多城镇,怎么让人快速地找到你?又怎么让你快速地找到他?另外还使你如何更省钱?城市公共资源导航系统的城市电子黄页功能正以全智能的方式为你提供数字化的快速服务。
“城市电子黄页”,可为你的城市度身定制具有自身特色、与众不同的城市信息。她是一个城市在互联网上的一张靓丽的名片。该城在全球的位置,地理地貌,历史文化,性格特点,政经地位,产业特点等等,都可在网上一展风采。另外还可将政府和政府的各部门的地处位置,网站,邮址,电话,以及相关的政策法规、办事程序、最新消息等进行全面准确的网上发布。同样这一系统,也具有多种多样的查询手段。即网上查询,短讯查询,声讯查询和触摸屏查询等。
本发明设置三台主要服务器(Web应用服务器、短信通讯服务器、数据库服务器)和各城市的节点服务器
(1)将公共交通资源导航的应用系统安装在web应用服务器。
(2)在数据库服务器上安装DB2数据库,并利用后台管理传入数据
(3)在通讯服务器上安装短信通讯平台和应用平台
(4)将Web应用服务器和通讯服务器分别联入数据库服务器
(5)架设机房防火墙。
(6)将机房设备与Internet网相连。
(7)所有节点服务器由主服务器统一调配进行并发运算
这样整个系统安装完毕Citygo工作人员负责维护数据机房,用户可以通过如图所示的网络、声讯、短信使用本系统。
表1是地点基本属性表
地点名称 |
地点示意图 |
地点地址 |
WEB |
地点类型 |
嘉哇公司 |
http.www.jaiva.com/imags/prim.gif |
安德门 |
jaiva.com |
公司 |
南京大学 |
http.www.jaiva.com/imags/nju.gif |
珠江路 |
Nju.edu.com |
学校 |
苏高专利 |
http.www.jaiva.com/imags/sgp.gif |
珠江路 | |
三产 |
夫子庙 |
http.www.jaiva.com/imags/fzm.gif |
夫子庙 |
Njfuzimiao.com |
景点 |
地点示意图一般给出存放示意图的数据库地址。
表2是地点关联站台的信息表,
地点名称 |
关联站台 |
优先级 |
说明 |
嘉哇公司 |
安德门 |
1 |
jaiva.com |
嘉哇公司 |
安德门南站 |
2 | |
南京大学 |
鼓楼 |
2 | |
南京大学 |
珠江路 |
1 |
Njfuzimiao.com |
南京大学 |
儿童医院 |
3 | |
南京大学 |
云南路 |
4 | |
苏高专利 |
珠江路 |
1 | |
苏高专利 |
儿童医院 |
2 | |
夫子庙 |
夫子庙 |
1 |
Njfuzimiao.com |
夫子庙 |
三山街 |
2 | |
夫子庙 |
瞻园路 |
3 | |
夫子庙 |
平江府路 |
4 | |
夫子庙 |
健康路 |
5 | |
表3为公交线路和节点(站台)表,表3的内容能抽象成节点的稀疏矩阵供运行时内存的运行:
公交车线路 |
站台(节点) |
次序 |
说明 |
100路 |
安德门 |
1 | |
100路 |
安德门南站 |
2 | |
100路 |
能仁里 |
3 | |
100路 |
雨花西路 |
4 | |
100路 |
窑湾街 |
5 | |
100路 |
新桥 |
6 | |
…………… |
………… |
…… | |
1路 |
鼓楼 |
8 | |
1路 |
珠江路 |
9 | |
1路 |
新街口 |
10 | |
1路 |
大行宫 |
11 | |
…………… |
…………… |
………… |
…… |
1路 |
夫子庙 |
15 | |