基于Hadoop的绿色出行交通路线规划系统设计与实现开题报告_基于hadoop共享单车的分析论文

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任务书题目

最终题目

基于Hadoop的绿色出行交通路线规划系统设计与实现

本课题的总体设计目标：

随着经济发展，交通需求不断增长，交通拥堵问题已经成为世界各国城市发展面临的重要问题。大范围交通拥堵，不仅造成交通网络效率下降，而且使得尾气排放剧增，导致严重的环境污染。因此，绿色出行成为了当下更多人的选择。绿色出行的主要方式有乘坐公共汽车、地铁等公共交通工具、步行、骑自行车等。为了满足在实际交通出行中不同出行者的各种需求，本设计拟开发一款有关绿色出行交通路线的规划系统，从城市总体规划建设、公交系统、慢行系统等方面，对绿色出行交通方式规划方法和路线进行归纳总结。

本课题的设计思路：

（1）需求分析

现在国内市场上的路线规划多数针对单一出行方式，方便乘客对单条线路进行研究、查询。本课题提供了一种使用基于绿色出行方式的方案规划方法，结合了用户的具体需求，为用户提供最具个性化的出行方案推荐，本课题的查询功能要求在绿色出行的基础上在众多可行路线方案中默认提供到达目的地的最优路线方案，并将查询结果以多媒体的方式呈现，操作程序需简洁明了易上手。

（2）可行性分析

绿色出行路线规划系统的后台数据，包括公共交通，如地铁、公交车等，需爬取其站点数、站点名称、站点坐标、线路及其包含的各个站点等信息存储于外部txt格式文件中，程序将按行从中读取数据，经过处理后呈现给用户最优路线选择。

（3）系统实现

主要使用Dijkstra算法进行最短路径的规划，核心在于将道路实时的各种情况（如路段的长度，路段上的车辆密度，交叉路口的数量）以一种权值分配算法进行整合，最后得到一个带权网络，之后应用Dijkstra算法得到当前道路信息下的最短路径。并将最短线路以文字和图形的形式直观地显示出来。然而，最短的路线不一定是满足用户需求的路线。为了满足的出行需求，一些研究人员对图搜索算法进行改进。这些改进算法的基本思路是构造一些指标来定量表示用户的的出行偏好，然后将用户的出行偏好融入到图搜索过程中。

（4）系统测试

对系统进行界面测试和功能模块测试，尽可能的减少问题存在。

本课题的主要内容：

根据总体设计目标及设计的需求将主要设置以下功能：

1. 数据采集与预处理

对地铁和公交车站点进行数据采集，提取所述多条可能路径一定缓冲区范围内的公交车实时位置、路线和运营时间，地铁实时位置、路线和运营时间，共享单车实时位置，以及上述公共交通方式的资费计算规则。

1. 最短路径选择

（1）用户输入出发点和目的地信息，以及出行需求；

（2）基于地图数据和实时路况信息，生成出发点和目的地之间的多条可能路径；

（3）在所有可能路径中首先选择出最短的一条并显示。

3、Web应用系统

为了实现用户需求输入，地图实时查询，生成并显示最优路径等需求，需要开发功能完备的Web应用系统。

用户角色功能：

（1）用户登录与注册；

（2）查询地图；

（3）输入出发点和目的地信息以及出行需求。

4、主要成果目标

基于绿色出行交通的路线推荐模型并给出了实验过程与结果分析。首先，根据行程查询，获取用户的可用公共站点集合。然后，根据得到的站点集合为用户构建公共交通模式网。如果出发点与目的地间与公共交通站点相隔甚远，会推荐步行或骑自行车出行，建立混合交通。接着，基于混合交通模式网，提出了行程时间比较算法去寻找最优路线。

本课题的技术方案：

本课题提供了一种基于绿色共享交通的出行方案规划方法和共享交通系统，所述方法包括：

（1）接收用户输入的出发点和目的地信息，以及出行需求；

（2）基于地图数据和实时路况信息，生成出发点和目的地之间的多条可能路径；                     

（3）获取所述多条可能路径相关的公共交通信息和路况信息；

（4）根据所述公共交通信息和路况信息，制定符合所述出行需求的出行方案。

基于动态共享大数据，整合共享单车、地铁、公交车等交通出行方式的实时位置信息，实时交通路况大数据等，能够提供个性化的出行决策辅助。

本课题的计划进程：                                    

2022年10月中旬—2022年12月中旬  确认题目，下达任务书

2022年12月中旬—2023年1月上旬   完成开题报告

2023年1月上旬—2023年3月下旬   完成设计及设计说明书初稿

2023年3月下旬—2023年4月中旬   中期检查

2023年4月中旬—2023年5月上旬   设计、设计说明书修改、完善

2023年5月上旬—2023年5月中旬   设计、设计说明书定稿、评阅及答辩

前期已开展的工作：

（1）查阅相关文献资料；

（2）完成Python基础知识的复习学习；

（3）熟悉MySQL和Hive数据库的使用；

（4）学习了将要使用的Hadoop平台搭建、Hive、MapReduce等知识；

（5）了解了主观题判分技术在国内外发展情况；

（6）通过查阅国内外文献资料，了解了当前主观题自动判分的发展情况，获悉当前应用中存在的弊端以及尚未解决的问题；通过分析总结文献资料，了解基本实现方案以及所涉及知识，根据以下方面明确了主观题判分方面自己要使用的主要技术为Hadoop，MapReduce，Hive，Dijkstra算法，Python，Flask。

查阅参考文献：

[1]马静,刘江岳.基于Dijkstra算法的地铁出行路线规划系统的设计与实现[J].电脑知识与技术     2022-05-05  

[2]敖斯斯.浅谈B/S结构下科技项目管理系统的设计与实现[J].科技创新导报,2019,16(8):190-191.

[3]张本俊,周海娇,刘淑琴.改进Dijkstra算法在公共交通出行的研究[J].物联网技术,2018,8(11):45-48.

[4]周豪.基于混合交通模式的出行路线推荐技术研究        苏州大学     2020-06-01

[5]  王思博.用户出行路线推荐方法的研究     中国民航大学    2020-05-11

[6]张建辉, 甘家羽, 李志, et al. 一种基于群智计算的公交自行车出行路线规划方法:, CN106372761A[P]. 2017.

[7]丁宏飞.试论绿色交通理念在生态城区交通规划中的应用   工程建设与设计       2022-09-10  

[8]张风林,柳勇才,孙馨.破解绿色交通发展之“困”中国商界 2022-11-15

[9]马晓晓.基于绿色交通理念的城市道路设计思路分析           工程建设与设计       2022-10-10

[10]刘杨.构建绿色出行网络 打造绿色交通城市         开封日报     2022-09-21

[11]张金梦.数字技术赋能绿色出行   中国能源报 2022-06-27

[12]尚宗江,崔竞宁,陈相阳,邬金余.王昊东公交车到站时间预测系统设计   民营科技       2017-08-20

[13]张强.基于智能手机的公交车到站时间预测[D].成都：数字技术与应用，

[14]吴涛,汪璐,秦建新,向隆刚,曾芷萱.基于众源地理数据的个性化路线服务框架及应用实验     地理与地理信息科学      2022-01-15

[15]巩慧,倪翠,王朋,程诺.基于Dijkstra算法的平滑路径规划方法 网络首发 北京航空航天大学学报       2022-10-17

[16]金云,周苗,黄仁欢,虞乾俪.一种基于Dijkstra算法的动态进路规划方法              铁路通信信号工程技术  2022-01-25

[17]王芝麟,乔新辉,马旭,严研.一种基于二叉堆的Dijkstra最短路径优化方法          工程数学学报    2021-10-15

[18]王树梅,黄石,臧禹顺.基于Dijkstra算法的城市物流公交系统优化         计算机技术与发展     2021-10-10

指导教师意见：

该生论文选题，紧扣专业方向、紧扣现实，做到理论与生产实践结合，有现实意义，有完成选题的能力和条件。

课题具有一定的使用价值，符合大数据专业的发展方向，是学生所学专业知识的延续，对于提高学生的基本知识和技能有益。系统的总体设计目标和设计内容符合本科毕业设计要求，项目难度和工作量符合要求；前期工作准备充分，设计思路和技术方案合理，计划进程符合毕业设计工作安排。

同意开题。

                  指导教师签名：                    年   月   日