基于手机端的交通调查及数据管理分析系统

赵+琦+田小婷+刘小明

摘 要： 交通规划和交通管理与控制的重要内容是交通设计，而如何统计交通数据和对交通数据分析对交通设计有着重要作用。针对现阶段的交通调查及数据管理与分析方面存在的问题，采用Java语言、VB.NET和MySQL数据库，设计开发基于手机端的交通调查及数据管理分析软件，可同时支持数据采集、数据输入、数据管理、数据分析等多种功能，能够进一步提高交通调查效率，节约交通数据统计和分析时间，适应新形式下交通调查技术的发展，具有较高的应用价值。

关键词： 交通量； 安卓手机； 软件开发； 数据处理

中图分类号： TN964?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）20?0062?03

Traffic survey and data management analysis system based on mobile phone

ZHAO Qi， TIAN Xiao?ting， LIU Xiao?ming

（Automation Department， North China University of Technology， Beijing 100144， China）

Abstract： Traffic design is an important part of transportation planning and traffic management & control. Couningt and analyzing the traffic data plays an important role in the design of transportation. In this paper， for the problems existing in the current stage of traffic investigation and data management analysis， Java language， VB.NET and MySQL database are adopted to develop the traffic survey and data management analysis software based on the mobile phone； support the functions of data acquisition， data entry， data management， data analysis， etc.； and further improve the efficiency of traffic survey and save time of statistics and analysis. It adapts to the development of investigation technology under the new situation， and has a higher value.

Keywords： traffic； Android mobile phone； software development； data processing

0 引 言

交通量是交通三大基本参数之一，是描述交通流特性的最重要的参数。在交通规划中，必须获取相应的交通量数据，才能明确交通量在建立或检验预测模型中的功用[1]。我国的交通调查工作虽然起步比较早，但交通调查的组织方法和调查设备落后，特别是在针对于具体项目的交通调查中，目前还多采用人工计数或机械计数的落后方式，需耗费大量的人力、物力，且在交通量较大情况下调查的准确度难以保证，同时，上述交通调查方式的数据记录后期处理任务繁重，严重影响了交通调查数据的有效、充分利用[2]。因此，在当前计算机应用以及通信技术快速发展的背景下，研发新一代的交通调查设备对于促进交通调查技术发展和提高交通调查效率有着重要意义[3?7]。

1 设计原理

1.1 系统总体设计

基于手机端的交通调查及数据管理分析系统分为两大模块：手机端数据采集模块和电脑端数据分析模块。手机端数据采集模块具有交通数据调查功能，并且可以将手机端采集的数据上传至电脑端，在电脑端完成交通数据的处理分析系统，进一步得到交通分析图表。项目流程图如图1所示。

1.2 手机端数据采集系统原理

手机端的设计是基于Android智能手机，主要包括4个子模块：调查资料填写模块；调查内容选择模块；交通量计数模块；Android调查数据上传模块。手机端软件设计整体框架如图2所示。

1.3 电脑端数据分析系统原理

电脑端的开发是基于VB.NET语言和MySQL数据库进行软件开发的，主要功能包括：接收手机端发送过来的交通调查数据，利用MySQL数据库语言对数据进行分类存储，采用VB.NET中Chart插件完成对数据图表化的直观显示。

图1 项目流程图

图2 手机端整体框架图

2 系统功能设计与实现

2.1 手机端数据采集系统

数据采集系统的4个子模块中，调查资料填写模块是此次调查的重要信息模块，包含调查基本资料，如调查时间、调查地点、调查类型选择、服务器的IP地址等；交通量计数模块是交通调查仪的核心模块，通过为不同车型的Button按钮添加事件监听器，调用方法实现点击计数功能；发送数据模块是调用多线程结构实现数据的传输，采用Socket通信机制，将交通量调查数据以特定的格式发送至服务器，等待后续数据处理工作。

2.1.1 主要关键技术

（1） XML布局

该应用使用XML布局文件来控制视图，这样不仅实现简单，而且可以将应用的视图控制逻辑从Java代码中分离出来，放入XML文件中，对组件的控制更加简单，使用如下Java代码即可在Activity中显示对应的视图文件：

setContentView（R.layout.<资源文件名>）；

通过如下代码即可在Java代码中访问指定UI组件，通过事件监听器以及创建方法实现对不同组件的控制。

findViewById（R.id.）；

（2） 基于TCP/IP协议的网络通信

TCP/IP是一种可靠的网络协议，它在通信的两端各建立一个Socket，从而在通信的两端建立虚拟链路，然后服务器和客户端即可相互通信，TCP协议使用重发机制，能够保证数据准确无误的在端对端之间传输。本设计使用TCP协议进行数据传输，不仅保证了数据传输的准确性，而且也便于后续的功能扩展。如图3所示。

图3 通信协议

2.2 电脑端数据管理分析系统设计

2.2.1 界面组成

系统的用户界面包括用户登录界面和用户操作主界面。

登录界面工作流程为：用户名[→]密码[→]系统验证（出错提醒机制）[→]登录操作主界面。如图4所示。

图4 登录界面

2.2.2 数据读取并存储模块

用户通过此模块来管理手机端传送至电脑端的交通调查数据，包括数据接收、数据读取、数据存储：

（1） 将手机端发送过来的数据以文本的形式存储于电脑端，采用TCP/IP网络传输协议。

（2） 数据的读取采用VB.NET中对于文本文件的读取，用到的关键技术是READALLTEXT（文本文件）和Split函数（文件数据的分割）

（3） 数据的存储主要采用将读取的数据存储入MYSQL数据库中，主要采用 ADO.NET建立数据库连接，并将读取到数据存入MySQL数据库中对应的表格中。

2.2.3 数据分析模块

本模块能够将数据库中存储的数据读取出来并分析为相对应的柱状图。其中采用DataGridView插件来读取数据库中的数据，并将数据以表格的形式分析出来。本文采用Chart插件将读取的数据进行分析，并以图表的形式直观的表示出来。

3 功能实现

在上述的环境、设计和开发规程步骤情况下实现了基于手机端的交通数据分析统计系统，以北京市石景山区晋元庄路口为例，对软件功能进行调试。

3.1 手机端调查软件的功能

（1） 具有断面流量调查和交叉口流量调查功能，实现对各种路口的流量统计功能。

（2） 具有调用系统实时时间记录调查时间的功能，可以准确记录调查时间，保证数据采集的实时性。

（3） 软件通过计时器设置每次采集流量的短周期[T]，并在短周期时间范围内发送数据，保证调查数据的准确性。

（4） 软件能够在WiFi热点创建的局域网中，将调查数据通过可靠传输控制协议（TCP协议）按设定周期[T]上传至服务器，在电脑上进行数据分析、整理。

实际应用效果图如图5所示：（a）为登陆界面，验证调查员的验证信息；（b）是调查前的调查资料填写界面，完成资料填写后将数据上传至服务器；（c）为调查计数界面，通过点击按钮实现计数功能，并且在设定的时间间隔内将数据实时上传。

图5 交通调查仪界面

3.2 电脑端的数据管理分析系统

系统集数据输入、数据管理、数据应用等功能于一体，实现了数据的前台可视化界面和调查信息存储的后台数据库的结合，并且完成对交通状况趋势的分析。通过对大客车和小汽车数量的统计分析，最终的数据结果如图6所示，证明了软件的有效性。

图6 数据分析结果

4 结 语

本文针对交通调查难度大、组织难、数据处理不方便的特点，设计了操作简单、携带方便的基于Android手机的智能交通调查仪，在保证调查数据准确性的基础上，通过数据库对数据进行系统地分析管理，实现了交通量调查的系统化管理。该软件系统的实现，能够进一步提高交通调查效率，节约交通数据统计和分析时间，适应新形式下交通调查技术的发展，具有较高的应用价值。

参考文献

[1] 王建军，严宝杰.交通调查与分析[M].北京：人民交通出版社，2004.

[2] 吴兵，李晔.交通管理与控制[M].北京：人民交通出版社，2009.

[3] 罗胜平.基于手持式交通调查仪的交通调查方案研究[D].广州：华南理工大学，2009.

[4] 王娜.基于手持式调查仪的综合调查组织与数据处理分析系统的研究[D].赣州：江西理工大学，2008.

[5] 王秋平.西安市城市交通调查与数据处理分析系统 [J].西安建筑科技大学学报，2003，35（1）：48?51.

[6] 魏青.面向交通调查的数据采集设备及数据分析系统开发[D]. 赣州：江西理工大学，2006.

[7] 黄经.基于Android手机平台的交通调查计数系统的设计与实现[D].广州：华南理工大学，2012.

[8] 李刚.疯狂Java[M].北京：电子工业出版社，2012.

[9] 李刚.疯狂Android[M].北京：电子工业出版社，2013.

[10] PATRIKSSI Micheal. Sensitivity analysis of equilibria [J]. Transportation Science， 2004，38（3）： 258?281.

[11] 江红，余青松.VB.NET程序设计[M].北京：清华大学出版社，2011.

[12] 潘凯华，李慧.MySQL快速入门[M].北京：清华大学出版社，2012.

[13] 李志刚，丁文其，李晓军.隧道工程数据库检测管理系统的开发[J].地下空间，2004，25（5）：755?758.

[14] 公磊，周聪.基于Android的移动终端应用程序开发与研究[J].计算机与现代化，2008（8）：86?89.

[15] 徐良杰.城市交叉口交通量调查方法研究[J].交通与计算机，2003，21（4）：6?8.

[16] 李宝峰.居民出行信息系统设计与开发开发[D].武汉：华中科技大学，2005.

[17] 邵春福.交通规划原理[M].北京：中国铁路出版社，2004.

2.1.1 主要关键技术

（1） XML布局

该应用使用XML布局文件来控制视图，这样不仅实现简单，而且可以将应用的视图控制逻辑从Java代码中分离出来，放入XML文件中，对组件的控制更加简单，使用如下Java代码即可在Activity中显示对应的视图文件：

setContentView（R.layout.<资源文件名>）；

通过如下代码即可在Java代码中访问指定UI组件，通过事件监听器以及创建方法实现对不同组件的控制。

findViewById（R.id.）；

（2） 基于TCP/IP协议的网络通信

TCP/IP是一种可靠的网络协议，它在通信的两端各建立一个Socket，从而在通信的两端建立虚拟链路，然后服务器和客户端即可相互通信，TCP协议使用重发机制，能够保证数据准确无误的在端对端之间传输。本设计使用TCP协议进行数据传输，不仅保证了数据传输的准确性，而且也便于后续的功能扩展。如图3所示。

图3 通信协议

2.2 电脑端数据管理分析系统设计

2.2.1 界面组成

系统的用户界面包括用户登录界面和用户操作主界面。

登录界面工作流程为：用户名[→]密码[→]系统验证（出错提醒机制）[→]登录操作主界面。如图4所示。

图4 登录界面

2.2.2 数据读取并存储模块

用户通过此模块来管理手机端传送至电脑端的交通调查数据，包括数据接收、数据读取、数据存储：

（1） 将手机端发送过来的数据以文本的形式存储于电脑端，采用TCP/IP网络传输协议。

（2） 数据的读取采用VB.NET中对于文本文件的读取，用到的关键技术是READALLTEXT（文本文件）和Split函数（文件数据的分割）

（3） 数据的存储主要采用将读取的数据存储入MYSQL数据库中，主要采用 ADO.NET建立数据库连接，并将读取到数据存入MySQL数据库中对应的表格中。

2.2.3 数据分析模块

本模块能够将数据库中存储的数据读取出来并分析为相对应的柱状图。其中采用DataGridView插件来读取数据库中的数据，并将数据以表格的形式分析出来。本文采用Chart插件将读取的数据进行分析，并以图表的形式直观的表示出来。

3 功能实现

在上述的环境、设计和开发规程步骤情况下实现了基于手机端的交通数据分析统计系统，以北京市石景山区晋元庄路口为例，对软件功能进行调试。

3.1 手机端调查软件的功能

（1） 具有断面流量调查和交叉口流量调查功能，实现对各种路口的流量统计功能。

（2） 具有调用系统实时时间记录调查时间的功能，可以准确记录调查时间，保证数据采集的实时性。

（3） 软件通过计时器设置每次采集流量的短周期[T]，并在短周期时间范围内发送数据，保证调查数据的准确性。

（4） 软件能够在WiFi热点创建的局域网中，将调查数据通过可靠传输控制协议（TCP协议）按设定周期[T]上传至服务器，在电脑上进行数据分析、整理。

实际应用效果图如图5所示：（a）为登陆界面，验证调查员的验证信息；（b）是调查前的调查资料填写界面，完成资料填写后将数据上传至服务器；（c）为调查计数界面，通过点击按钮实现计数功能，并且在设定的时间间隔内将数据实时上传。

图5 交通调查仪界面

3.2 电脑端的数据管理分析系统

系统集数据输入、数据管理、数据应用等功能于一体，实现了数据的前台可视化界面和调查信息存储的后台数据库的结合，并且完成对交通状况趋势的分析。通过对大客车和小汽车数量的统计分析，最终的数据结果如图6所示，证明了软件的有效性。

图6 数据分析结果

4 结 语

本文针对交通调查难度大、组织难、数据处理不方便的特点，设计了操作简单、携带方便的基于Android手机的智能交通调查仪，在保证调查数据准确性的基础上，通过数据库对数据进行系统地分析管理，实现了交通量调查的系统化管理。该软件系统的实现，能够进一步提高交通调查效率，节约交通数据统计和分析时间，适应新形式下交通调查技术的发展，具有较高的应用价值。

参考文献

[1] 王建军，严宝杰.交通调查与分析[M].北京：人民交通出版社，2004.

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[5] 王秋平.西安市城市交通调查与数据处理分析系统 [J].西安建筑科技大学学报，2003，35（1）：48?51.

[6] 魏青.面向交通调查的数据采集设备及数据分析系统开发[D]. 赣州：江西理工大学，2006.

[7] 黄经.基于Android手机平台的交通调查计数系统的设计与实现[D].广州：华南理工大学，2012.

[8] 李刚.疯狂Java[M].北京：电子工业出版社，2012.

[9] 李刚.疯狂Android[M].北京：电子工业出版社，2013.

[10] PATRIKSSI Micheal. Sensitivity analysis of equilibria [J]. Transportation Science， 2004，38（3）： 258?281.

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[12] 潘凯华，李慧.MySQL快速入门[M].北京：清华大学出版社，2012.

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[14] 公磊，周聪.基于Android的移动终端应用程序开发与研究[J].计算机与现代化，2008（8）：86?89.

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[16] 李宝峰.居民出行信息系统设计与开发开发[D].武汉：华中科技大学，2005.

[17] 邵春福.交通规划原理[M].北京：中国铁路出版社，2004.

2.1.1 主要关键技术

（1） XML布局

该应用使用XML布局文件来控制视图，这样不仅实现简单，而且可以将应用的视图控制逻辑从Java代码中分离出来，放入XML文件中，对组件的控制更加简单，使用如下Java代码即可在Activity中显示对应的视图文件：

setContentView（R.layout.<资源文件名>）；

通过如下代码即可在Java代码中访问指定UI组件，通过事件监听器以及创建方法实现对不同组件的控制。

findViewById（R.id.）；

（2） 基于TCP/IP协议的网络通信

TCP/IP是一种可靠的网络协议，它在通信的两端各建立一个Socket，从而在通信的两端建立虚拟链路，然后服务器和客户端即可相互通信，TCP协议使用重发机制，能够保证数据准确无误的在端对端之间传输。本设计使用TCP协议进行数据传输，不仅保证了数据传输的准确性，而且也便于后续的功能扩展。如图3所示。

图3 通信协议

2.2 电脑端数据管理分析系统设计

2.2.1 界面组成

系统的用户界面包括用户登录界面和用户操作主界面。

登录界面工作流程为：用户名[→]密码[→]系统验证（出错提醒机制）[→]登录操作主界面。如图4所示。

图4 登录界面

2.2.2 数据读取并存储模块

用户通过此模块来管理手机端传送至电脑端的交通调查数据，包括数据接收、数据读取、数据存储：

（1） 将手机端发送过来的数据以文本的形式存储于电脑端，采用TCP/IP网络传输协议。

（2） 数据的读取采用VB.NET中对于文本文件的读取，用到的关键技术是READALLTEXT（文本文件）和Split函数（文件数据的分割）

（3） 数据的存储主要采用将读取的数据存储入MYSQL数据库中，主要采用 ADO.NET建立数据库连接，并将读取到数据存入MySQL数据库中对应的表格中。

2.2.3 数据分析模块

本模块能够将数据库中存储的数据读取出来并分析为相对应的柱状图。其中采用DataGridView插件来读取数据库中的数据，并将数据以表格的形式分析出来。本文采用Chart插件将读取的数据进行分析，并以图表的形式直观的表示出来。

3 功能实现

在上述的环境、设计和开发规程步骤情况下实现了基于手机端的交通数据分析统计系统，以北京市石景山区晋元庄路口为例，对软件功能进行调试。

3.1 手机端调查软件的功能

（1） 具有断面流量调查和交叉口流量调查功能，实现对各种路口的流量统计功能。

（2） 具有调用系统实时时间记录调查时间的功能，可以准确记录调查时间，保证数据采集的实时性。

（3） 软件通过计时器设置每次采集流量的短周期[T]，并在短周期时间范围内发送数据，保证调查数据的准确性。

（4） 软件能够在WiFi热点创建的局域网中，将调查数据通过可靠传输控制协议（TCP协议）按设定周期[T]上传至服务器，在电脑上进行数据分析、整理。

实际应用效果图如图5所示：（a）为登陆界面，验证调查员的验证信息；（b）是调查前的调查资料填写界面，完成资料填写后将数据上传至服务器；（c）为调查计数界面，通过点击按钮实现计数功能，并且在设定的时间间隔内将数据实时上传。

图5 交通调查仪界面

3.2 电脑端的数据管理分析系统

系统集数据输入、数据管理、数据应用等功能于一体，实现了数据的前台可视化界面和调查信息存储的后台数据库的结合，并且完成对交通状况趋势的分析。通过对大客车和小汽车数量的统计分析，最终的数据结果如图6所示，证明了软件的有效性。

图6 数据分析结果

4 结 语

本文针对交通调查难度大、组织难、数据处理不方便的特点，设计了操作简单、携带方便的基于Android手机的智能交通调查仪，在保证调查数据准确性的基础上，通过数据库对数据进行系统地分析管理，实现了交通量调查的系统化管理。该软件系统的实现，能够进一步提高交通调查效率，节约交通数据统计和分析时间，适应新形式下交通调查技术的发展，具有较高的应用价值。

参考文献

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[7] 黄经.基于Android手机平台的交通调查计数系统的设计与实现[D].广州：华南理工大学，2012.

[8] 李刚.疯狂Java[M].北京：电子工业出版社，2012.

[9] 李刚.疯狂Android[M].北京：电子工业出版社，2013.

[10] PATRIKSSI Micheal. Sensitivity analysis of equilibria [J]. Transportation Science， 2004，38（3）： 258?281.

[11] 江红，余青松.VB.NET程序设计[M].北京：清华大学出版社，2011.

[12] 潘凯华，李慧.MySQL快速入门[M].北京：清华大学出版社，2012.

[13] 李志刚，丁文其，李晓军.隧道工程数据库检测管理系统的开发[J].地下空间，2004，25（5）：755?758.

[14] 公磊，周聪.基于Android的移动终端应用程序开发与研究[J].计算机与现代化，2008（8）：86?89.

[15] 徐良杰.城市交叉口交通量调查方法研究[J].交通与计算机，2003，21（4）：6?8.

[16] 李宝峰.居民出行信息系统设计与开发开发[D].武汉：华中科技大学，2005.

[17] 邵春福.交通规划原理[M].北京：中国铁路出版社，2004.