手机定位毕业设计.docx

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手机定位毕业设计

基于手机定位的交通信息查询软件

的设计与实现

学院：

专业：

姓名：

指导老师：

信息学院

信息工程

0000

学号：

职称：

0000

0000

000

中国·珠海

二○一五年四月

诚信承诺书

本人郑重承诺：

本人承诺呈交的毕业设计《基于手机定位的交通信息查询软件的设计与实现》是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。

本人签名：

日期：

2015年04月28日

基于手机定位的交通信息查询软件的设计与实现

摘要

随着人们生活水平的提高，出行坐车成为日常生活中不可缺少的一部分。

而乘往目的地的线路需要随时掌握，为了能在手机上随时查询交通线路，针对基于位置的服务在旅游、查询路线、移动终端定位服务等场合的广泛应用，开发了一个基于Android平台的交通线路手机查询软件，它基于android平台开发的，利用Eclipse开发工具，主要以JAVA语言编写，以及Android的一些控件，利用Android丰富的API，通过申请MapAPIKey实时调用XXMap，设计并实现地图的缩放、视图的切换等功能完成了公交、地铁线路、地图的查询、指南针及交通拥堵情况查看的功能。

关键字：

Android平台移动终端定位服务手机交通查询

Designandimplementationoftrafficinformationquerysoftwarebasedonmobilephonelocation

Abstract

Withtheimprovementofpeople'slivingstandard，cartravelhasbecomeanindispensablepartofdailylife.Thedestinationlineneedstoknow，inordertochecktrafficlinesonthephone，widelyusedforlocationbasedservicesintourism，queryline，mobilelocationservicesandotheroccasions，thedevelopmentofatrafficlineAndroidplatformhandmachinebasedonthequerysoftware，whichisbasedonAndroidplatformdevelopment.TheuseofEclipsedevelopmenttools，mainlyintheJAVAlanguage，andsomeAndroidcontrols，theuseofAndroidrichAPI，MapAPIKeycallinrealtimethroughtheapplicationofBaiduMap，Zoom，viewswitchfunctiondesignandRealizationofmapcompletionofthebus，subwaylines，mapquery，compassandtrafficcongestioncheckingfunction.

Keywords:

Androidmobilelocationservicesmobilephonetrafficquery

1前言

1.1研究背景和意义

随着经济对外开放水平的提高，全国工业化、城市化、机动化日趋加速，城市的交通问题日益突出，交通拥堵频繁发生。

发展智能交通系统是解决城市交通问题的有效途径之一。

近年来，随着计算机、通信和信息技术的发展，智能交通系统已得到大量的应用，通过线圈、红外、超声波、视频等检测器，以及GPS定位等技术构建的各种交通数据采集系统已被大量应用。

虽然它们都有各自的优点，但每种方法所得到的数据本身包含的特征都有很大的局限性，所以不可能只用一种检测技术得到所有的交通信息，不可能只用一种信息采集方法满足现代城市智能交通所需要的所有数据。

考虑到手机的迅速普及，同时手机本身的功能越来越多，本文将移动通信技术与传统交通信息采集技术结合起来的，就是利用手机定位功能相结合进行交通信息的采集技术，从而得到比其他单一方法采集到更加丰富的信息，既包含静态信息、动态信息，又包含各类人员的各种出行行为信息。

将这些信息同其他方法采集到的信息结合，得到更加有用的信息。

这些信息经过处理后得到有效的可直接利用的信息，如交通状况信息、出行行为信息等，为进一步的交通规划和交通控制与管理工作提供有力的依据。

Android作为一款新型智能手机操作系统，具有开放性好、软硬件功能扩展性强的特点，开发基于Android的GPS应用潜力巨大

本文利用Android智能手机自带的GPS定位功能，获取地理坐标数据，实时将定位数据通过GPRS数据网络传送至监控平台，平台根据使用手机的人员所到达区域。

建立了基于手机的交通信息采集系统，列出系统的物理结构、软件结构和系统工作流程。

在深入分析手机用户出行特性的基础上，借鉴传统人工调查法的优点，设计了基于手机的用户出行信息采集中手机嵌入式菜单的内容，并且利用安卓系统开发了交通出行行为信息智能收集嵌入式软件，实现手机软件采集出行信息功能。

通过进一步手机短信息功能与手机定位技术的有机结合，进行交通信息的采集和处理，得到路段平均速度、交通量、交通密度等，并利用以路段平均速度为划分指标的服务水平进行实时路况评估。

1.2研究目标

设计一款可以使用安卓手机定位和查询交通路况的智能APP

1.3研究内容

结合手机定位功能，利用基于安卓系统开发的嵌入式手机软件和手机定位技术，对手机用户交通出行行为信息智能收集与处理进行研究与实现。

其主要研究内容包括：

基于现有交通信息采集技术的优缺点分析，并对现代通信系统及技术进行总结，建立基于手机的交通信息采集系统；基于手机APP出行信息采集中嵌入式菜单内容设计；基于安卓出行行为信息智能收集嵌入式软件实现；手机定位技术在交通出行行为信息收集系统中的应用研究；利用以路段平均速度为划分指标的服务水平进行实时路况评估。

1.4技术要求

1　手机用户能够向网络服务器发送查询指令

2　查询各路段交通行驶畅通状态参考信息

3　向网络报告用户当前位置交通状态信息。

1.5国内外的发展概况

Android安卓系统的日益广泛使用，越来越多人发现手机潜在的力量，当然手机应用软件app的朝阳也随之并进。

当前国内外基于位置的服务开展如火如荼，在手机上拓展GPS功能己成为移动应用开发的一个热点。

在国外，由于市场需求，移动定位技术得到了快速发展。

同时，无线定位技术（LocationBasedServices，LBS）有着较大的发展空间和市场利润。

据统计，GPS手机的普及将促进定位服务的进一步增长。

这将在很大程度上推动各大无线运营商积极开发并研究手机定位技术，扩展手机的功能。

国外最早使用手机定位技术主要进行交通信息采集的实验，相关研究成果如表1.1所示。

表1.1国外手机定位技术应用于交通数据采集的情况

年份

国家

研究机构

研究课题/项目

技术类型

1999

法国

交通研究协会

使用手机进行交通探测

结合时间提前量的小区定位技术（GSM/CELLIDwithTA）

2000

美国

Berkeley

对圣弗朗西斯科海湾道路网络运用手机作为探测估算行程时间

辅助卫星定位（GSM/A-GPS）

2002

英国

ITIS

美国专利：

浮动车交通数据建模和处理系统方法及应用理论

手机切换（GSM/handover）

2002

加

拿

大

加拿大交通运输发展中心和CELL-Loc有限公司

手机定位技术应用于交通监控：

概念框架研究

时间到达差（GSM/TDOA）

2004

荷兰

LogicaCMG公司

为荷兰的NorthBrabant省提供MTS

时间到达差（GSM/TDOA）

2005

加

拿

大

加拿大交通运输发展中心和GlobisData有限公司

使用手机作为交通探测器的实验系统开发研究

辅助卫星定位（GSM/A-GPS）

2008

美国

加利福尼亚州、Caltrans、诺基亚和Berkeley

使用GPS手机作为交通探测器：

一项实验研究

辅助卫星定位（GSM/A-GPS）

随着手机的普及和通信网络的成熟，以及手机功能的不断升级，利用手机的定位技术进行交通信息的采集思想逐渐开始应用。

目前国内绝大多省份使用手机定位均需得到手机用户的授权才能进行。

截至2011年底，国内市场上的手机位置服务主要包括：

电信CDMA手机GPSOne定位（CellID、AGPS和AFLT综合应用技术）、移动手机位置服务、移动A-GPS终端、联通的AGPS。

目前国内手机定位软件基本上是基于智能手机开发的，软件可以应用在Symbian、Android、WindowsMobile、Iphone等操作系统的手机上，其中Adnroid操作系统的手机用户数量最多。

2012年7月数据，Android占据全球智能手机操作系统市场59%的份额，中国市场占有率为76.7%。

《LURKER软件》支持所有Adnroid操作系统手机。

目前来看，手机定位除了受到网络带宽限制之外，还受到诸多因素的阻碍。

其中最重要的一点是，我国地理信息系统的建设和POI数据的采集、加工、整理、更新，是个相当困难而艰巨的任务。

无论是地理信息还是周边的餐馆、银行等综合服务信息，都处于高度变化状态，使得做GIS和POI的公司难度加大，也无形中提高了SP进入该领域的门槛。

用户隐私也是定位服务最容易引发争议的问题，也是阻碍用户消费的重要因素。

针对定位服务的敏感性，运营商需要在信用管理、信息安全、个人隐私保护等方面制定完善的流程体系、管理体系、认证体系和管理规范。

手机终端依然成为制约产业发展的最后一个环节。

利用GPS技术的位置服务需要终端的大力支持，否则业务拓展也只是空话。

目前能够支持GPSone技术的终端在国内还比较少。

中国联通推出的语音导航业务，也只有三星、LG等少数终端手机提供支持。

而且居高不下的终端价格，也阻碍了定位业务的普及和推广。

2

软件方案论证

2.1方案一：

基于Cell．ID的定位技术

采用Cell．ID的定位技术实现简单，不需要移动台提供任何定位测量信息，也无需对现有网络进行改动，只需要在网络侧增加简单的定位流程处理即可，目前这种定位技术己经在各移动网络中广泛使用。

该技术又称起源蜂窝小区（CellOfOrigin）定位技术。

每个小区都有自己特定的小区标识号（Cell．ID），当进入某-d,区时，移动终端要在当前小区进行注册，系统的数据中就会有相应的小区ID标识。

系统根据采集到的移动终端所处小区的标识移动通信网络的定位技术号来确定移动终端用户的位置。

基于Cell．ID的定位方法中移动用户的位置由其服务基站的位置信息确定。

位置信息可以是小区ID，服务区域ID或与服务小区有关的位置坐标。

由于该技术根据移动台所处的Cell．ID来确定用户的位置，因此它的定位精度取决于蜂窝小区的半径大小，从几百米到几十千米不等。

在农村地区，小区的覆盖范围很大，所以定位精度很差。

在城区，小区覆盖范围较小，定位精度最大可提高为几百米。

其他技术相比，基于Cell—ID的定位方法精度最低，当需要精度较高的定位服务时，Cell．ID就无法满足要求了。

2.2方案二：

采用android手机自带GPS定位功能

在手机中集成GPS，可以非常轻松地实现车辆的自主导航，用户将不再因为迷路耽误自己的行程，便捷而实用。

越来越多带GPS功能的手机反过来将会推动位置服务（LBS）的发展。

另一个促使在手机中集成GPS功能的因素是政策的导向，国家的政策大力支持促进的手机GPS的发展。

GPS芯片的接收灵敏度越高，搜星速度越快，功耗越低，使用就会越方便，用户使用就会越广泛。

但是GPS的信号非常弱，任何干扰都会影响到它的接收效果和产品性能。

因此GPS产品的设计优化程度对产品的性能会产生极大的影响，从而影响用户对GPS产品的认可和接受程度。

GPS系统的成本包括GPS模块、GPS处理器等相关元器件和地图的价格，导致GPS系统的成本和价格相对较高。

不过随着成本的降低和技术的进步，许多终端厂商和手机设计企业正在推出相应的方案和产品，手机GPS芯片和解决方案呈现出软硬方案之争，功耗和接收灵敏度成为关注重点。

最新的手机定位技术是AGPS（AssistedGPS：

辅助全球卫星定位系统），它利用通讯基站信息来辅助GPS模块进行手机定位，主要改进之处在于当室内没有GPS信号的地方利用基站定位来提供位置信息，缩小定位盲区；与纯GPS和纯基站定位相比，AGPS有更高的精度，一般可精确到10米；在GPS模块启动搜星阶段，通过基站定位来确定定位手机的大概位置，通过预存在手机中的GPS卫星星历图，可以快速搜星，把搜星阶段的时间由2-3分钟，缩短到10秒钟左右。

由于GPS技术所具有的全天候、高精度和自动测量的特点，作为先进的测量手段和新的生产力，已经融入了国民经济建设、国防建设和社会发展的各个手机定位软件应用领域。

在本设计中采用的是第二种方案。

3软件设计思路

3.1UI界面设计概述

UI即UserInterface（用户界面）的简称。

UI设计则是指对软件的人机交互、操作逻辑、界面美观的整体设计。

好的UI设计不仅是让软件变得有个性有品味，还要让软件的操作变得舒适、简单、自由、充分体现软件的定位和特点。

UI的可用性包括一下几点：

1　可理解

软件要为用户使用，用户必须可以理解软件各元素对应的功能。

如果不能为用户理解，那么需要提供一种非破坏性的途径，使得用户可以通过对该元素的操作，理解其对应的功能。

例如：

删除操作元素。

用户可以点击删除操作按钮，提示用户如何删除操作或者是否确认删除操作，用户可以更加详细的理解该元素对应的功能，同时可以取消该操作。

2　可达到

用户是交互的中心，交互元素对应用户需要的功能。

因此交互元素必须可以被用户控制。

用户可以用诸如键盘、鼠标之类的交互设备通过移动和触发已有的交互元素达到其它在此之前不可见或者不可交互的交互元素。

要注意的是交互的次数会影响可达到的效果。

当一个功能被深深隐藏（一般来说超过4层）那么用户达到该元素的几率就大大降低了。

可达到的效果也同界面设计有关。

参考简单导向原则，过于复杂的界面会影响可达到的效果。

3　可控制

软件的交互流程，用户可以控制。

控制功能的执行流程，用户可以控制。

如果确实无法提供用户控制，则用能被目标用户理解的方式提示用户。

3.2功能模块分析

本文将实现一个基于android手机定位的交通信息查询软件，该程序软件可以如下功能。

1　我的地图功能：

显示一个地方的卫星图、街道图、交通图和对地图进行放大缩小。

当用户想查看一个地方的街道情况和交通情况或更清晰地图时，可以使用此系列功能来进行查看。

2　实时定位功能：

这是每款软件的基础功能，也是核心功能，该功能利用GPS原理对自己的位置进行定位，可以随时查询手机用户当前的位置，当手机用户随便到一个地方时，可以使用此功能来确定自己当前所在的位置。

3　地图标记功能：

支持多地点的标记，用户可以根据自己的需求对相关地点进行标识。

4　地点搜索功能：

该应用程序还具有地点搜索功能，如果输入某一关键字，地图将在市区内搜索带有次关键字的所有地点，显示用户需要查看的地方的地图，当用户想了解某个地方时，可以使用此功能来进行查看。

3.3模块结构图

本软件的各个功能模块的结构图如图3.1所示。

图3.1模块结构图

3.4

程序流程图

4应用软件实现

4.1程序界面的实现

在资源文件中，新建一个名为“MainActivity”的java文件，然后再activity_main.xml中定义界面的相关布局。

首先在res/value目录下的strings.xml文件中添加一些需要用到的字符串的定义，代码如下：

GPS导航

//定义软件APP的名称

Settings

Helloworld!

然后在res/menu目录下的main.xml文件中需要定义各功能的菜单，用来触发个模块功能的运行，其代码编写如下：

android:

id="@+id/search"

android:

icon="@android:

drawable/ic_menu_search"

android:

orderInCategory="0"

android:

title="搜索">

android:

id="@+id/plan"

android:

icon="@android:

drawable/ic_menu_directions"

android:

orderInCategory="1"

android:

title="路线">

android:

id="@+id/view"

android:

icon="@android:

drawable/ic_menu_sort_by_size"

android:

orderInCategory="2"

android:

title="图层">

android:

id="@+id/location"

android:

icon="@android:

drawable/ic_menu_myplaces"

android:

orderInCategory="3"

android:

title="我的位置">

android:

id="@+id/clear"

android:

icon="@android:

drawable/ic_menu_revert"

android:

orderInCategory="4"

android:

title="清空结果">

android:

id="@+id/more"

android:

icon="@android:

drawable/ic_menu_more"

android:

orderInCategory="5"

android:

title="关于">

其次在res/layout目录下的分别建立route.xml、search_city和search_nearby文件，这三个文件分别用来实现路线搜索、具体地点搜索和周边模糊搜索。

如Route.xml需要在某省市内搜索地点并到达该处，因此需要出发地点、到达省市及具体地点三个编辑文本框（即EditText控件），此外还需要一些只读文本（即TextView）来提示用户在编辑文本框需要输入的内容，其代码编写如下：

android:

id="@+id/start_city"

android:

layout_width="wrap_content"

android:

layout_height="wrap_content"

android:

text="广东"

android:

id="@+id/textView3"

android:

layout_width="wrap_content"

android:

layout_height="wrap_content"

android:

text="到"

android:

textSize="25dp"/>

android:

id="@+id/end_city"

android:

layout_width="wrap_content"

android:

layout_height="wrap_content"

android:

text="广东"/>

android:

id="@+id/textView4"

android:

layout_width="wrap_content"

android:

layout_height="wrap_content"

android:

text="省"

android:

textSize="25dp"/>

android:

id="@+id/end_position"

android:

layout_width="wrap_content"

android:

layout_height="wrap_content"

android:

text="从化汽车站"/>

另外还需要根据用户出行需求，定义路线搜索类型，如步行路线、公交路线或自驾路线，因此添加代码如下：

android:

id="@+id/route_walking"

android:

layout_width="wrap_content"

android:

layout_height="wrap_content"

android:

text="步行"/>

android:

id="@+id/route_bus"

android:

layout_width="wrap_content"

android:

layout_height="wrap_content"

android:

enabled="false"

android:

text="公交"/>

android:

id="@+id/route_driving"

android:

layout_width="wrap_content"

android:

layout_height="wrap_content"

android:

text="驾车"/>

在search_city和search_nearby文件中也类似，在某省市内搜索某地点，因此需要省市范围及具体地点两个编辑文本框和一些只读文本（即TextView）来提示用户在编辑文本框需要输入的内容。

在本设计中，search_city文件定义的两个编辑文本框分别是“广州”和“KTV”，只读文本为“市找”，那么连起来读则是“广州市找KTV”，因此用户可以很明显的知道在各个编辑文本框内应该输入的内容。

在本设计中，search_nearby文件定义了“我周围5000米内的KTV”，其中“5000”和“KTV”为可编辑文本框，其余为只读文本框。

具体代码可见附件3、附