北京交通大学-基于iPhone平台的校园导航系统开发bdso.docx

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1、基于iPPhonne平台台的校园园导航系系统开发发设计者：栾晓洁洁，邵轶轶琦，周周荣指导老师师：李海海鹰(北京交交通大学学交通运运输学院院北京 11000044)摘要：本本项目以以最短路路径理论论为基础础，综合合考虑校校园环境境的特殊殊性，以以北京交交通大学学校园为为例进行行交通流流线规划划，将校园园入口处处至目的的地的最最优路径径转化为为校园入入口处至至相应停停车场的的最优路路径来计计算，优优化机动动车流线线，分析析校园指路路标志现现状并提提出合理理建议。在在流线设设计的基基础上，以以Xcoode为为开发工工具，以以Objjecttivee-C为开发发语言，开开发出一一套基于于iPhhone

2、e平台的的数字化化校园导导航系统统，并在在系统中中嵌入规规划后的的流线，能够以第第一视角角直观真真实地模模拟机动动车从校校门至目目的地的的全过程程。关键词：校园交交通；流流线规划划；导航航系统；iPhhonee；指路路标志1 引言言1.1 研究背背景高校校园园内布局局零散而而复杂，道道路狭窄窄、交叉叉口间隔隔小，单行线线、禁行行区较多多。校园园道路系系统的许许多指路路标志不不能满足足网络化化道路交交通体系系功能的的需求，主主要表现现为：标标志设置置的连续续性差（信信息中断断）；标标志设置置的完备备性较差差；标志志设置未未实现路路径最优优化。因因此常常常会对驾驾驶员造造成误导导，影响响了行驶驶的

3、方便便性和快快捷性，降降低了行行车效率率，不仅仅影响了了校园内内的交通通畅通，还还会对学学校形象象产生不不利的影影响。1.2 研究意意义通过对校校园交通通流线的的规划以以及基于于iPhhonee平台的的校园导导航系统统开发，可可以有效效防止机机动车走走“冤枉路路”，节省省了能源源消耗，提提高了道道路的通通行能力力，对优优化校园园内的行行车组织织，保证证交通畅畅通，提提升学校校形象，有有效地管管理和引引导交通通流具有有重大意意义。1.3 研究现现状目前，关关于交通通流线的的布设和和指路系系统的建建设多应应用于城城市道路路，对于于校园范范围的小小区域规规划涉及及很少。城城市道路路的指路路标志规规划

4、虽然然区别于于校园指指路标志志的规划划，但依依然有很很大的借借鉴价值值。如文献1提提出在城城市道路路网络中中，指路路标志应应为交通通参与者者提供最最直接准准确的导导向服务务，引导导OD的最最短行车车路线，减减少车辆辆在路网网中的时时间消耗耗。文献献2对城市市指路标标志存在在的问题题、设置置原则以以及评价价体系进进行了研研究。文文献7提出贯贯彻以人人为本的的设计理理念，因因地制宜宜，结合合实际考考虑流线线的设计计和组织织，加强强流线的的通过性性和导向向性。可可以看出出，目前前研究技技术比较较成熟的的除城市市道路流流线及指指路标志志规划外外，还有有客运综综合枢纽纽流线规规划，故故本项目目借鉴了了城

5、市道道路流线线规划及及客运综综合枢纽纽流线规规划的部部分研究究理念。2校园环环境下的的交通流流线规划划2.1实实地调研研通过多次次实地调调研得到到校园平平面地图图、校区区内停车车场分布布、各条条线路长长度以及及禁行区区、单行行线布设设等信息息，并将将调研结结果用AAutooCADD和MappInffo绘制制实现，如如图2-1。根据实地地调研得得知，北京京交通大大学主校校区共有有5个入口口，其中中只有33个入口口可通行行机动车车，分别别为西门门、东南南门和逸逸夫楼旁机动动车入口口。校园内正正规停车车场共115个（包包括即将将建成的的学生活活动中心心停车场场B及家属属区停车车场K）。将将15个停停

6、车场编编号以便便表示，并分析析各停车车场的服服务辐射射范围，如表2-1。停车场场分布示示意图，如图2-1。图2- 1北京交交通大学学校园、禁行区及停车场分布示意图表2-Error! Bookmark not defined.各停车车场编号号、位置置以及服服务辐射射范围停车场编编号停车场位位置服务辐射射范围停车场编编号停车场位位置服务辐射射范围A西门体育育馆西门体育育馆I科学会堂堂东侧科学会堂堂西门体育育场明湖B学生活动动中心学生活动动中心第七教学学楼办公区G运输设备备馆南侧、东东侧运输设备备馆20号宿宿舍楼第八教学学楼C建筑与艺艺术楼南南侧建筑与艺艺术系一食堂思源西楼楼16号宿宿舍楼二食堂18

7、号宿宿舍楼信息中心心第一教学学楼【注】：上述停车车场的整整理仅包包括有停停车线或或停车标标志的正正规停车车场，不不包括路路边随意意停放区区域；上述服服务辐射射范围的的整理是是遵循最最短路原原则，即即若a目的地地距离bb停车场场最近，则则b停车场场的服务务辐射范范围包含含a目的地地。由于论论文篇幅幅问题，上上表未将所有有信息列列出。通过Goooglle EEartth对校校区内各各条线路路长度进进行测量量，示意意图如图图2-2。图2- 2 校区区内各条条线路长长度示意意图（单单位：mm）2.2最最短路计计算通过目前前城市道道路研究究现状分分析可以以看出最最短路径径的计算算是道路路流线规规划的重重

8、点，也也是指路路标志规规划设计计的前提提。计算算最短路路径常用用的方法法是Diijksstraa算法。2.2.1计算算思路复杂的道道路网络络不易直直接进行行最短路路计算，因因此需要要将问题题转化。机机动车驶驶入校区区必然需需要寻找找离目的的地最近近的停车车场来停停放机动动车，上上文已假假设各停停车场有有其相应应的辐射射范围，因因此可以以将校园园入口至至目的地地的最短短路径转转化为校校园入口口至相应应停车场场的最短短路径来来计算。由于只有有西门、东东南门和和逸夫旁旁机动车车入口可可通行机机动车，因因此分别别从机动动车由西西门、东东南门和和逸夫旁旁机动车车入口驶驶入三方方面进行行计算。据图2-2所

9、示的的各条线线路长度度数据，可可分别转转化出机机动车由由各校门门驶入的的转化图图，如图图2-3、2-44、2-55。由于J和H停车场场距离很很近，因因此在转转化时合合二为一一。图2-33 机动动车由西西门驶入入转化图图（单位位：m）图2-4机动车车由东南南门驶入入转化图图（单位位：m）图2-55机动车车由逸夫夫旁机动动车入口口驶入转转化图（单单位：mm）2.2.2 计算算结果根据上述述转化图图，运用用Dijjksttra算算法，很很容易便便可算出出从校园园入口处处至相应应停车场场的最短短路径，从从而得到到校园入入口处到到目的地地的最短短路径。（1）机机动车由由西门驶驶入时表2-Error! B

10、ookmark not defined.西门驶驶入时，到到各停车车场的最最短距离离单位：m停车场编编号最短距离离停车场编编号最短距离离停车场编编号最短距离离停车场编编号最短距离离A3.000E57.881I52.449M72.991B27.227F69.224J41.889N109.81C23.221G57.442K81.116O62.009D37.009H41.889L99.662图2-66 西门门驶入时时，到各各停车场场的最短短路径（2）机机动车由由东南门门驶入时时表2-Error! Bookmark not defined.东南门门驶入时时，到各各停车场场的最短短距离单位位：m停车场编编

11、号最短距离离停车场编编号最短距离离停车场编编号最短距离离停车场编编号最短距离离A114.16E131.09I109.33M129.75B113.6F142.52J107.56N3.666C102.16G114.26K35.997O118.92D110.37H107.56L156.46图2-77东南门门驶入时时，到各各停车场场的最短短路径（3）机机动车由由逸夫旁旁机动车车入口驶驶入时表2-Error! Bookmark not defined.逸夫旁旁机动车车入口驶驶入时，到到各停车车场的最最短距离离单位：m停车场编编号最短距离离停车场编编号最短距离离停车场编编号最短距离离（m）停车场编编号最短

12、距离离A138.27E82.554I88.553M58.663B114.00F71.111J132.04N185.60C118.84G93.444K156.95O88.556D103.26H132.04L33.885图2-88 逸夫夫旁机动动车入口口驶入时时，到各各停车场场的最短短路径从各图中中可以清清晰地看看出到达达各停车车场的最最短路径径。3指路标标志分析析指路标志志是向道道路使用用者传递递道路方方向、地地点和距距离，或或提供与与之相交交道路、著著名地点点、服务务区等信信息的标标志，它能够够保证道道路使用用者快速速、畅通通、准确确地到达达目的地地，是一一种正确确引导交交通的信信息载体体，是

13、保保证道路路交通畅畅通的安安全设施施。由于校园园内的布布局较为为零散，需需要指路路标志容容纳大量量信息，然然而受指指路标志志大小的的限制，不不可能为为驾驶员员提供全全面的道道路信息息，而片片面的信信息容易易误导驾驾驶员，因因此校园园指路标标志规划划存在其其局限性性。3.1校校区内指指路标志志现状分分析目前，交交大校区区的指路路标志设设置极不不合理，主主要存在在以下几几点问题题：11（1）分分方向信信息指示示不明，如图3-1；（2）指指示方向向不全，信信息单一一，如图图3-2；（3）系系统不完完整，部部分路口口无指路路标志；（4）指指示信息息不准确确；（5）指指路标志志未能引引导ODD的最短短行

14、车路路线；（6）指指路标志志摆放位位置不适适当。图3-11 分方方向信息息指示不不明图3-22 指示示方向不不全，信信息单一一3.2完完善建议议针对上述述问题，提提出以下下两点建建议：(1)指指路标志志信息应应有所侧侧重。校校园指路路标志主主要服务务对象是是对校园道道路不熟熟悉的人人群，主主要包括括学生家家长、参参会领导导、演出出人员等等，他们们经常去去的地点点包括科科学会堂堂、机械械楼、红红果园宾宾馆、天天佑会堂堂等，因因此指路路标志应应对上述述地点做做出重点点引导。(2)指指路标志志应引导导OD的最最短行车车路线。指指路标志志应引导导最便捷捷的行车车路线，减减少车辆辆在路网网中的时时间消耗

15、耗。这样样可以增增加行驶驶的方便便性和快快捷性，提提高了行行车效率率。4基于iiPhoone平平台的数数字化校校园导航航系统开开发基于iPPhonne平台台的数字字化校园园导航系系统摆脱脱了道路路指路标标志的局局限性，用用户只需需选择驶驶入的校校门以及及目的地地，便能能够以第第一视角角直观真真实地模模拟机动动车从校校门驶入入至到达达目的地地的全过过，可以以更有效效地防止止机动车车被误导导走“冤枉路路”，节省省了能源源消耗，提提高了道道路的通通行能力力，优化化了校园园内的行行车组织织，保证证交通畅畅通。4.1系系统展示示图标(IIconn)，如图图4-11。起始界界面(DDefaaultt)，如

16、图4-2。选择界界面，如如图4-3和图图4-44。图4-11图标(iiconn)图4-2起始界界面图4-33选择起起讫点界界面（一一）图4-44 选择择起讫点点界面（二二）当未选择择起讫点点就点击击搜索时时，系统统将自动动提示“PPleaase chooosee a plaace”，提示用户选择起讫点，如图4-5。当系统未录入用户选择的起讫点数据时，系统将自动显示“The Path isnt available”，来提示用户，如图4-6。图4-55 “PPleaase chooosee a plaace”界面图4-6 “The Path isnt available”界面播放画面面演示，如如图

17、4-7和4-88。当播播放至路路口处时时，画面面会停留留几秒，并并出现指指示箭头头，引导导前进方方向，防防止转弯弯时因画画面不连连续而造造成误导导，如图图4-88。图4-77 播放放画面演演示（一一）图4-8播放画画面演示示（二）4.2系系统的不不足系统目前前处于试试验阶段段，尚有有许多缺缺陷，可可尝试通通过各种种方式解解决，如如下：（1）画画面播放放不够流流畅，可可通过改改善照片片拍摄质质量来解解决；（2）机机动车行行驶速度度不尽相相同,可设置置不同播播放速度度选项,以适应不不同车速速的用户户需求；（3）采采集的照照片中有有行人与与机动车车干扰,影响了了播放效效果,可通过过照片处处理技术术加

18、工。5总结及及前景展展望本项目以以北京交交通大学学主校区区为例，对对校区内内的交通通流线进进行规划划，主要要分为三三个部分分：以最最短路径径等方法法为理论论基础，对对校园环环境下的的交通流流线进行行规划研研究，优化校校园内机机动车流流线；然然后对校校园指路路标志进进行分析析并提出出合理建建议；最最后是基基于iPPhonne平台台的数字字化校园园导航系系统的开开发，在系统统中加入入规划后后的交通通流线，使使用户能能够以第第一视角角直观真真实地模模拟机动动车从校校门驶入入至到达达目的地地的全过过程。这套校园园导航系系统模式式有广阔阔的发展展空间，可可以适用用于多所所高校，可可以在各各高校中中加以推

19、推广，驾驾驶员只只需选择择高校名名称以及及驶入校校门便可可根据提提示按最最优路径径行驶。我们相信这套校园导航系统可以为大众所接受，所适用。参考文献献1潘潘为民. 城市市道路交交通指路路标志规规划设计计的实践践J.交通通规划.20000，20(12)：58-60.2 孙兴堂堂. 城市市道路指指路标志志系统设设计研究究D.长安安大学.20009.3 余同进进谢洪新新. 指路路标志信信息的设设置策略略J.公路路交通科科技.220088，12：1911-1993.4 邓兴栋栋. 城市市道路指指路标志志信息选选取方法法研究J.交通科科学与工工程.220100，26(1)：97-1000.5 蒋海峰峰. 指路路交通标标志信息息分类及及发布原原则研究究J.公路路交通科科技.220099，3：31-36. 6 王志和和凌云.DDijkkstrra最短短路径算算法的优优化及其其实现J.软件时时空.220077，25(11)：2755-2777.7 崔华伟伟贾俊芳芳.铁路客客运综合合交通枢枢纽流线线特点及及组织研研究JJ.铁铁道运输输与经济济. 20007，29(5)：26-298 赵鹏等等. 管理理运筹学学教程.清华大大学出版版社、北北京交通通大学出出版社:20008