【XX市公共交通指引系统应用与开发】 智能交通设计方案

XX大学 计算机科学与工程学院 综合设计报告 设计名称：
应用软件综合设计 设计题目：
武汉市公共交通指引系统应用与开发 学生学号：
专业班级：
2012级计算机工程班 学生姓名：
学生成绩：
指导教师（职称）：
（讲师） 完成时间：
14年12月15日 至 14年12 月26日 XX大学计算机科学与工程学院 制 说明：
1、报告中的第一、二、三项由指导教师在综合设计开始前填写并发给每个学生；
四、五两项（中英文摘要）由学生在完成综合设计后填写。

2、学生成绩由指导教师根据学生的设计情况给出各项分值及总评成绩。

3、指导教师评语一栏由指导教师就学生在整个综合设计期间的表现、设计完成情况、报告的质量及答辩等方面，给出客观、全面的评价。

4、所有学生必须参加综合设计的答辩环节。凡不参加答辩者，其成绩一律按不及格处理。答辩小组成员应由2人及以上教师组成。

5、报告正文字数一般应不少于5000字，也可由指导教师根据本门综合设计的情况另行规定。

6、平时表现成绩低于6分的学生，其综合设计成绩按不及格处理。

7、此表格式为XX大学计算机科学与工程学院提供的基本格式（适用于学院各类综合设计），各教研室可根据本门综合设计的特点及内容做适当的调整，并上报学院批准。

答辩记录表 学生姓名：
学号：
班级：
计算机工程班 答辩地点：
计算机工程专业机房 答辩内容记录：
答辩成绩 合计 分值 各项分值 评分标准 实际得分 合计得分 备注 25 10 在规定时间内能就所设计的内容进行阐述，言简意明，重点突出，论点正确，条理清晰。

15 在规定时间内能准确、完整、流利地回答教师所提出的问题。

答辩小组成员（签字）：
2014 年 12 月 26 日 成绩评定表 学生姓名：
学号：
班级：
计算机工程班 类别 合计 分值 各项分值 评分标准 实际得分 合计得分 备注 平时表现 10 10 按时参加综合设计，无旷课、迟到、早退、违反实验室纪律等情况。

完成情况 30 20 按设计任务书的要求完成了全部任务，能完整演示其设计内容，符合要求。

10 能对其设计内容进行详细、完整的介绍，并能就指导教师提出的问题进行正确的回答。

报告质量 35 10 报告文字通顺，内容翔实，论述充分、完整，立论正确，结构严谨合理；
报告字数符合相关要求，工整规范，整齐划一。

5 课题背景介绍清楚，综述分析充分。

5 设计方案合理、可行，论证严谨，逻辑性强，具有说服力。

5 符号统一；
图表完备、符合规范要求。

5 能对整个设计过程进行全面的总结，得出有价值的结论或结果。

5 参考文献数量在3篇以上，格式符合要求，在正文中正确引用。

答辩情况 25 10 在规定时间内能就所设计的内容进行阐述，言简意明，重点突出，论点正确，条理清晰。

15 在规定时间内能准确、完整、流利地回答教师所提出的问题。

总评成绩 指导教师评语 指导教师：
（签字） 日期：
2014 年 12 月 26 日 一、综合设计目的、条件、任务和内容要求：
《算法与数据结构》在计算机科学中是一门核心专业基础课，在整个计算机课程体系中处于承上启下的核心地位，它一方面扩展和深化在离散数学、程序设计语言等课程学到的基本技术和方法，一方面为进一步学习其它专业课奠定坚实的理论与实践基础。课程的主要任务是学习数据的逻辑结构，存储结构以及相关的算法设计。《应用软件综合设计》是计算机科学与技术专业学生的一门实践课程，是学习完数据结构课程后的课程设计，本课程的目的是使学生学会分析待加工处理数据的特性，以便选择适当的逻辑结构、存储结构以及进行相应的算法设计。在教给学生数据结构选择和算法设计的同时，培养学生的抽象思维能力、逻辑推理能力和形式化思维方法，增强分析问题和解决问题的能力。

武汉市公共交通指引系统是一个可以方便广大市民乘车的一个系统，有着较大的现实意义。本综合设计的任务是：设计并开发一个简化版的武汉市公共交通指引系统，使学生掌握Dijkstra算法培养学生利用C++语言编写程序以及调试程序的能力，运用数据结构知识解决实际问题的能力，为后续计算机专业课程的学习打下坚实的基础。

内容：分两个层次 层次一：显示一条最短路径（经过站数最少的路线），如果有两条以上最短路线，则按换乘次数排序显示。显示每一条路线时，不仅要显示应搭乘的车次，还要显示应搭乘站的站名。

层次二：显示一条最省时路线（换乘车次数最少的路线），如果有两条以上最省时路线，则按经过站数排序显示。

二、进度安排：
第16周(12.15-12.16) ：
学生熟悉课题的任务和要求，查阅相关文献和资料，并做好编码准备 第16周 (12.17-12.19) ：程序编码、调试 第17周 (12.22-12.25) ：程序编码、调试和测试，书写报告 第17周 (12.26)：
答辩、检查、验收、递交设计报告 三、应收集资料及主要参考文献：
[1]谭浩强.C++面向对象程序设计. 北京: 清华大学出版社. [2]谭浩强.C++面向对象程序设计题解与上机指导.北京：清华大学出版社. [3]谭浩强.C程序设计(第三版).北京：清华大学出版社. [4]谭浩强.C程序设计题解与上机指导(第三版).北京：清华大学出版社. [5]李春葆.数据结构教程（第4版）[M].北京：清华大学出版社，2014. [6]李春葆.数据结构教程与上机实验指导（第4版）[M].北京：清华大学出版社，2014. 四、摘要：
五、Abstract：
目录 摘 要 II Abstract III 第一章 实验背景 1 1.1实验背景 1 1.2实验内容 1 第二章 设计简介及设计方案 4 2.1设计简介 4 2.2问题分析 5 第三章 详细设计 6 3.1设计函数流程图 6 第四章 设计结果及分析 8 4.1 设计结果 8 总 结 9 致 谢 10 参考文献 11 附录 12 摘 要 Abstract 第一章 实验背景 1.1 实验背景 1.2实验内容 武汉市公共交通指引系统是一个可以方便广大市民乘车的一个系统，有着较大的现实意义。本综合设计的任务是：设计并开发一个简化版的武汉市公共交通指引系统，使学生掌握Dijkstra算法培养学生利用C++语言编写程序以及调试程序的能力，运用数据结构知识解决实际问题的能力，为后续计算机专业课程的学习打下坚实的基础。

一、目的：
对应数据结构课程所学的基本原理和方法，学习图状结构求最短路径的算法，将理论知识运用于实际。

二、任务：
请根据附图1.2.2和附表1.2.1，设计一个武汉市交通导引系统。用户输入起点站和目标站，系统显示起点站到目标站的最短路径。

表1.2.1 图1.2.2 三、要求：
提示用户输入起点站和目标站 系统向用户显示一条最短路径（经过站数最少的路线），如果有两条以上最短路线，则按换乘次数排序显示。

显示每一条路线时，不仅要显示应搭乘的车次，还要显示应搭乘站的站名。

第二章 设计简介及设计方案 2.1 设计简介 先分析整个系统的构成，然后可以很清晰的看到要想构造和完成这一个系统，必须要先把公交线路的图输入成一个数据结构，构造完公交线路的图之后，再来完成最短线路的查找，然后我们就用Dijkstra算法去查找最短线路，这样子就可以得到了从一个顶点到其他顶点的距离和线路，在基于Dijkstra算法之上，从那么多个顶点中筛选所需要的终点站，便可以得到从起点站到终点站的一条最短路劲和长度，与公交线路匹配得出公交线路。

Dijkstra算法：
void Dijkstra(MGraph g,int v) { int s[MAXV]; int mindis,i,j,u; for(i=0;i<g.n;i++) { dist[i]=g.edges[v][i]; s[i]=0; if(g.edges[v][i]<INF) path[i]=v; else path[i]=-1; } s[v]=1;path[v]=0; for(i=0;i<g.n;i++) { mindis = INF; u=-1; for(j=0;j<g.n;j++) if(s[j]==0&&dist[j]<mindis) { u=j; mindis=dist[j]; } s[u]=1; for(j=0;j<g.n;j++) if(s[j]==0) if(g.edges[u][j]<INF && dist[u]+g.edges[u][j]<dist[j]) { dist[j]=dist[u]+g.edges[u][j]; path[j]=u; } } Dispath(dist,path,s,g.n,v); } 2.2问题分析 （1）地图录入：建立有向图的数据结构录入到系统中去。

（2）寻找最短路劲：通过Dijkstra算法寻找一个站点到另一个站点的最短路劲。

（3）寻找公交线路：把得到的最短路劲与公交线路对比得到其适合的线路。

（4）输出：把所得到的结果输出到屏幕上 第三章 详细设计 3.1设计函数流程图 （1）主函数如图3.1.1 开始 输入起点站，终点站 构造最短路劲 匹配公交路线 结束 图3.1.1 （2）Dijkstra算法流程如图3.1.2：
图3.1.2 第四章 设计结果及分析 4.1 设计结果 （1）输出结果如图4.1.1 图4.1.1 总 结 致 谢 参考文献 [1]谭浩强.C++面向对象程序设计. 北京: 清华大学出版社. [2]谭浩强.C++面向对象程序设计题解与上机指导.北京：清华大学出版社. [3]谭浩强.C程序设计(第三版).北京：清华大学出版社. [4]谭浩强.C程序设计题解与上机指导(第三版).北京：清华大学出版社. [5]李春葆.数据结构教程（第4版）[M].北京：清华大学出版社，2014. [6]李春葆.数据结构教程与上机实验指导（第4版）[M].北京：清华大学出版社，2014. 附录 主要代码：
#include<stdio.h> #include<malloc.h> #include<string.h> #include<stdlib.h> #define MAXV 100 #define INF 32767 int dist[MAXV],path[MAXV],B[10],k1=0; typedef struct { int no; int info; }VertexType; typedef struct { int edges[MAXV][MAXV]; int n,e; VertexType vexs[MAXV]; }MGraph; void Ppath(int path[] , int i , int v ) { int k; k= path[i]; if(k==v) return; Ppath(path , k , v); printf(“%d,“,k+1); } void Ppath1(int path[] , int i , int v ,char* A1[30],int B[10]) { int k; k= path[i]; if(k==v) return; Ppath1(path , k , v,A1,B); printf(“%s,“,A1[k]); B[k1]=k+1; k1++; } void Dispath(int dist[] , int path[] , int s[], int n,int v) { int i; for(i=0;i<n;i++) { if(s[i]==1) { printf(“从%d到%d的最短路径长度为：%d＼t“,v+1,i+1,dist[i]); printf(“%d,“,v+1); Ppath(path,i,v); printf(“%d＼n“,i+1); } } } void Dijkstra(MGraph g,int v) { int s[MAXV]; int mindis,i,j,u; for(i=0;i<g.n;i++) { dist[i]=g.edges[v][i]; s[i]=0; if(g.edges[v][i]<INF) path[i]=v; else path[i]=-1; } s[v]=1;path[v]=0; for(i=0;i<g.n;i++) { mindis = INF; u=-1; for(j=0;j<g.n;j++) if(s[j]==0&&dist[j]<mindis) { u=j; mindis=dist[j]; } s[u]=1; for(j=0;j<g.n;j++) if(s[j]==0) if(g.edges[u][j]<INF && dist[u]+g.edges[u][j]<dist[j]) { dist[j]=dist[u]+g.edges[u][j]; path[j]=u; } } Dispath(dist,path,s,g.n,v); } int change(char* Q1,char* A1[30]) { for(int i=0;i<30;i++) { if(strcmp(Q1,A1[i])==0) break; } return i; } void change2(int i, char* A1[30]) { printf(“%s＼t“,A1[i]); } int main() { int A[30][30] = {{0,INF,1,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF}, {INF,0,INF,1,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF}, {1,INF,0,1,1,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF}, {INF,1,1,0,INF,INF,1,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF}, {INF,INF,1,INF,0,1,1,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF}, {INF,INF,INF,INF,1,0,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF}, {INF,INF,INF,1,1,INF,0,1,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF}, {INF,INF,INF,INF,INF,INF,1,0,1,1,INF,INF,INF,INF,INF,INF,1,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF}, {INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,1,0,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF}, {INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,1,INF,0,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF}, //10 {INF,INF,1,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,0,1,INF,INF,1,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF}, {INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,1,0,1,1,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF}, {INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,1,0,1,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,1,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF}, {INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,1,1,0,1,INF,INF,INF,INF,1,1,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF}, {INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,1,INF,INF,1,0,1,INF,INF,1,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF}, {INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,1,0,INF,1,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF}, {INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,1,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,0,1,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF}, {INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,1,1,0,1,INF,INF,INF,INF,INF,1,INF,INF,INF,INF,INF}, {INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,1,INF,INF,1,0,1,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF}, {INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,1,INF,INF,INF,INF,1,0,1,INF,INF,INF,INF,1,INF,INF,INF,INF}, //10 {INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,1,INF,INF,INF,INF,INF,1,0,1,INF,INF,INF,INF,1,INF,INF,INF}, {INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,1,0,1,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF}, {INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,1,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,1,0,1,INF,INF,INF,1,INF,INF}, {INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,1,0,INF,INF,INF,INF,INF,1}, {INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,1,INF,0,INF,INF,INF,INF,INF}, //25 {INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,1,INF,INF,INF,INF,1,0,1,INF,1,INF}, {INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,1,INF,INF,INF,INF,1,0,1,INF,INF}, {INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,1,INF,INF,INF,1,0,INF,1}, {INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,1,1,INF,INF,0,INF}, {INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,INF,1,INF,INF,INF,1,INF,0}}; char* A1[30]={{“机场“},{“汉口站“},{“黄浦路“},{“航空路“},{“江汉路“},{“武汉港“},{“武胜路“},{“琴台“},{“动物园“},{“归元寺“}, //10 {“岳家咀“},{“东湖“},{“磨山“},{“武大“},{“洪山广场“},{“汉阳门“},{“黄鹤楼“},{“大东门“},{“19“},{“街道口“},{“卓刀泉“},{“体院“},{“鲁巷“},{“华中科大“},{“武昌站“}, {“武汉理工大“},{“化四院“},{“武汉化院“},{“华中农大“},{“关山“}}; int A2[13][20]={{2,4,7,8,17,18,25},{2,4,7,5,6},{2,4,7,8,17,18,19,20,21,22,23,24,30},{1,3,4},{4,7,8,17,18,19,15,11,3,4},{9,8,7,5,3},{10,8,17,18,16,15,14,12},{4,3,11,12,13}, {25,26,27,28,30},{29,26,20,14},{29,25,18,17,8},{30,24,23,13,12},{6,5,3,11,15,19,20,21,27,28,30}}; int i,j,u=0,i1; MGraph g; g.n=30;g.e=30; char* Q1; char* Q2; Q1 =(char*)malloc(50*sizeof(char)); Q2 =(char*)malloc(50*sizeof(char)); for(i=0;i<g.n;i++) { for(j=0;j<g.n;j++) g.edges[i][j]=A[i][j]; } printf(“请输入起始站地址：＼n“); scanf(“%s“,Q1); printf(“＼n请输入终点站地址：＼n“); scanf(“%s“,Q2); i=change(Q1,A1); j=change(Q2,A1); Dijkstra(g,i); printf(“＼n经过的站点为：%s,“,Q1); Ppath1(path,j,i,A1,B); printf(“%s＼n“,Q2); return 0; } 武han工程大学

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