校车实时位置查询APP设计与实现

2023-05-15廖华丽

现代计算机 2023年5期

廖华丽

（汕头职业技术学院计算机系，汕头 515078）

0 引言

许多城市都有公交查询APP，相应的APP软件琳琅满目，不同的城市使用的公交查询APP 软件也有差异。随着计算机网络信息技术、GPS、GIS 以及硬件的快速发展与应用，公交车GPS 系统也随之出现，不仅能把公交车的实时数据传输到公交公司，将实时的公交车到站信息传输给乘客，而且将数据提供给交通研究部门［2-3］。有了实时公交查询APP，人们可以掌握实时公交信息并能合理安排出行的时间，有效避免与公交错过的情况。目前的实时公交查询软件有很多种，较为成熟的APP 有“车来了”“掌上公交”“北京公交”“车到哪”“智能公交”等。

这些APP 实现原理基本相同，即在每台公交车上安装一个装置，接入汽车供电线路，车载装置还可以和报站系统集成，自动获取GPS信息并上传。客户端联网查询这条线的所有车，然后选出还没到站的车，根据他们的位置计算还有多少站，并根据速度计算出到站时间。

尽管这些实时公交查询APP 为人们的出行带来了便利，但在实施过程中却遭遇了瓶颈，很多城市并没有大量用起来，究其原因，主要有以下三个方面的问题：

（1）成本问题。包括制造成本和工程成本。如淘宝某款公交GPS 追踪产品，大约几千元。安装调试和后续的维护也需要一定的费用。

（2）推广问题。包括设备的铺设；公交公司一般不会主动购置开通公交查询APP 所需的设备，也不会主动去宣传；物联网数据采集，每个厂商都有自己的标准，然后再接入交通部门统一的数据中心进行处理。各个地方的数据，要集中起来也需要一个统一的标准，加大了推广的难度。

（3）盈利问题。这种便民的APP 一般都是公益或者免费性质。目前一般是政府买单，而盈利的却是那些设备生产商和服务商。

1 系统需求

单位班车是城市公共交通方式之一，属于辅助公共交通系统［4］。笔者所在的学院目前有四个校区，学生一般是固定在某个校区上课，但教职工却分散居住在汕头各区，上下班乘坐的主要交通工具是学校校车。为了尽量减少教职工步行的时间和距离，学院开通了几条固定路线的校车，有时还会临时增设或调整一些线路的校车。在一定程度上缓解公共交通客流压力与城市公路路网的车流压力，对城市环境也有积极的作用与影响［5］。

与常规公交相比，校车站点的覆盖区域更加合理，使人们出行更加方便［6］，但校车作为一种特殊的班车，与公交车相比有很多的不定因素。在等校车的过程中，常会出现以下状况：

（1）校车提前到达站点。有时路况好，校车一路畅通，比以往提前几分钟到达某一站点，造成教职工多次错过校车的情况。

（2）校车滞后到达站点。遇上下雨天，路上车辆多，校车晚点现象时有发生，等车的教职工在等车时焦虑不安，他们担心校车是否已经过去了。尤其是专职教师，误车可能会导致无法准时给学生上课。

（3）临时更换司机。遇特殊情况临时换司机，他可能对这条线路的停靠站点和教职工都不熟悉，出现教职工站在站牌处等候司机却没发现而快速开走的情况。

（4）线路增加或合并。遇到特殊情况，校车的线路需要临时增加或合并，导致教职工不清楚自己该乘坐哪路车。

基于以上情况，我们期待校车有一套校车实时位置查询APP 软件，使校车的行车轨迹在我们的“视线”内，可以满足供车信息与需车信息的实时互动要求。在这套APP 软件中，司机从起点出发时用他的信息登录，教职工要乘坐校车前开启该APP，就能看到该校车的准确信息，包括车牌信息、司机信息、车辆实时位置，实现轻轻松松坐校车的目的，提升教职工的幸福指数。

2 系统设计

2.1 设计流程图

该校车实时位置查询APP 拟设置三种用户角色，分别是管理员、司机、教职工，各种角色的权限和功能如图1所示。

图1 校车实时位置查询APP流程图

2.2 主要功能

在该校车实时位置查询APP 设计中，管理员的基础信息录入与司机APP 手机的位置信息共享，通过此APP 的使用，实现校车行驶过程中位置信息的实时共享，方便乘车人员实时掌控校车的行驶动态，合理安排乘车时间。主要实现以下功能：

（1）车辆定位，利用移动端APP 将司机手机的GPS 定位服务信号转化为校车的实时位置信息。

（2）线路查询，教职工可以查询不同路线车辆的车牌号、司机电话、站点信息。

（3）校车信息维护，管理员对校车进行固定路线维护、临时路线维护、校车信息登记、司机信息登记和派车单。

2.3 研究方案

（1）利用移动端APP将司机手机的GPS定位服务信号转化为校车的实时位置信息，不需要购买装置，节约硬件投入成本。

（2）利用先进的互联网地图服务接口，将位置信息转化为可视化的校车实时位置，并以文字和图片直观地呈现出来。

管理人员在PC 服务端设置好路线信息（路线号、路线名称、路线起始点位置、中途停靠点、停靠时间和路线终点位置），校车信息（车牌号、说明、车型和乘坐人数），司机信息（工号、司机姓名、性别、联系手机号和分配的APP 登录密码）等基础档案。如车辆信息有变动，在车辆发车前管理员按日期时间、路线、车牌、司机开出派车单。车辆信息无变动则无需进行此操作。司机在发车前，进入APP选中所属的派车单并确认发车，通过司机的手机APP自动定位，每秒刷新位置信息并上传至服务端保存。司机到达终点后在APP中结束本次行程，则停止实时位置信息的上传，保护司机的隐私。教职工则可以通过APP按线路、车牌号、司机等选项实时查看正在行驶中的校车信息。

2.4 各用户角色操作内容

该校车实时位置查询APP 的三种用户角色的操作内容如下：

2.4.1 管理员操作内容

（1）维护校车各条固定路线信息；

（2）维护临时变更的校车路线信息；

（3）校车信息登记；

（4）司机信息登记；

（5）派车单信息维护。

派车单可以按“路线”“车牌”“司机”进行派车，又可分别设置“日常固定派车”和“临时派车”。如果校车信息与往常一样，不需要更改，管理员就不必执行此操作，只有当校车信息有变动时才需要进行设置。

2.4.2 司机操作内容

每条线路司机发车前打开校车实时位置查询APP 并登录，校验所属的本班次校车信息并确认发车，到达目的地后结束本班次行程。

2.4.3 教职工操作内容

根据需要，教职工可随时进入校车实时位置查询APP，查看每条线路校车的行驶位置情况，选择最佳乘车时间和站点。

2.5 系统开发环境和运行环境

该校车实时位置查询APP 中，数据库服务和HTTP Server 应用服务都部署在腾讯云轻量级应用服务器中。数据库为MySQL5.7 版本，HTTP Server 应用服务的开发语言是Java，使用SpringBoot 框架，开发工具是idea2021，Android前端应用APP 开发工具为AndroidStudio3.6，具体见表1。