数据结构课程设计全国交通咨询系统
郑州工业应用技术学院
课程设计任务书
题目全国交通资询系统
主要内容：
设计了一个方便用户查询交通咨询系统。该系统所做的工作的是模拟全国交通咨询，为旅客提供三种最优决策的交通咨询。该系统可以进行城市，列车车次和飞机航班的编辑的基本信息输入操作。程序的输出信息主要是：最快需要多少时间才能到达，或最少需要多少旅费才能到达，或最少需要多少次中转到达，并详细说明依次于何时乘坐哪一趟列车或哪一次班机到何地。程序的功能包括：提供对城市信息的编辑，提供列车时刻表和飞机航班表的编辑，提供三种最优决策：最快到达、最省钱到达、最少中转次数到达。
基本要求：
1、掌握C语言的变量及函数的灵活使用；
2、熟练掌握图的深度、广度优先遍历算法思想及其程序实现；
3、掌握C语言中文件的基本操作；
4、掌握VC++软件的熟练使用。
主要参考资料：
[1] 李春葆.数据结构程序设计[M].北京:清华大学出版社,2002,03
[2] 王黎,袁永康.战略[M].北京:清华大学出版社,2002,01
[3] 谭浩强.C程序设计第二版[M].北京:清华大学出版社,2003,03
[4] 任哲.MFC Windows程序设计[M].北京:清华大学出版社,2004,06
完成期限：—
指导教师签名：
课程负责人签名：
随着高科技的飞速发展，列车、飞机、动车、高铁的出现极大的减少了人们花在旅途上的时间。对于城市间错综复杂交通网的管理，是一项庞大而复杂的工作。在此基础上，如何实现交通网智能化的管理达到帮助乘客选择经济高效的交通工具是目前仍处空白。尤其乘客交通工具的择优选择是一个令人懊恼的工作，一个原因就是各种交通工具的查询十分分散和繁琐。即使有互联网的帮忙，但是没有一个统一的归类、没有一个精细的算法、系统的软件帮助，人们仍然无法获得最优方式。为此开发一个交通择优系统是十分必要的。采用计算机对城市间的交通工具进行系统录入和管理，进一步提高了交通部门针对城市间客运网络的管理效率，实现交通运营网络的系统化、规范化和自动化。同时使乘客能通过网络进行称心的交通工具的选择，这也是交通网络优选智能决策的体现。交通信息的咨询和管理是交通部门管理工作中异常重要的一个环节，因此，运用交通资询管理系统对春运时减轻乘客购票压力、舒缓紧张的城际拥堵有重要意义。
关键字：错综复杂；智能化；最优方式；择优系统
第一章概述
数据结构作为一门学科主要研究数据的各种逻辑结构和存储结构，以及对数据的各种操作。因此，主要有三个方面的内容：数据的逻辑结构；数据的物理存储结构；对数据的操作（或算法）。通常，算法的设计取决于数据的逻辑结构，算法的实现取决于数据的物理存储结构。数据结构是信息的一种组织方式，其目的是为了提高算法的效率，它通常与一组算法的集合相对应，通过这组算法集合可以对数据结构中的数据进行某种操作。
在当今信息时代，信息技术己成为当代知识经济的核心技术。我们时刻都在和数据打交道。比如人们在外出工作时找最短路径，在银行查询存款、通过互联网查新闻、以及远程教育报名等，所有这些都在与数据发生关系。实际上，现实世界中的实体经过抽象以后，就可以成为计算机上所处理的数据。
数据结构课程主要是研究非数值计算的程序设计问题中所出现的计算机操作对象以及它们之间的关系和操作的学科。数据结构是介于数学、计算机软件和计算机硬件之间的一门计算机专业的核心课程，它是计算机程序设计、数据库、操作系统、编译原理及人工智能等的重要基础，广泛的应用于信息学、系统工程等各种领域。
学习数据结构是为了将实际问题中所涉及的对象在计算机中表示出来并对它们进行处理。通过课程设计可以提高学生的思维能力，促进学生的综合应用能力和专业素质的提高。通过此次课程设计主要达到以下目的：
1、了解并掌握数据结构与算法的设计方法，具备初步的独立分析和设计能力；
2、初步掌握软件开发过程的问题分析、系统设计、程序编码、测试等基本方法和技能；
3、提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能力；
4、训练用系统的观点和软件开发一般规范进行软件开发，培养软件工作者所应具备的科学的工作方法和作风。
性能需求
在现代，随着高科技的飞速发展，列车、飞机、动车、高铁的出现极大的减少了人们花在旅途上的时间。对于城市间错综复杂交通网的管理，是一项庞大而复杂的工作，况且，受经济危机的影响，也使人们愈发珍惜包里的人民币。在此基础上，如何实现交通网智能化的管理达到帮助乘客选择经济高效的交通工具是目前仍处空白。尤其乘客交通工具的择优选择是一个令人懊恼的工作，一个原因就是各种交通工具的查询十分分散和繁琐。即使有互联网的帮忙，但是没有一个统一的归类、没有一个精细的算法、系统的软件帮助，人们仍然无法获得最优方式。
显然，靠传统的交通信息咨询、管理方式已不能适应时代的发展，同时也很难旅客的需求。今天这种传统的管理方法必然会被以计算机为基础的交通信息总揽、智能咨询所代替。同时这种传统的管理方式反映出很多问题：第一，当要查询某两个城市之间的全部交通方式要各种查找，很繁琐；
第二，随着周围经济环境的变化，每次查询的票价和线路又会由于各种原因而产生变化，网站更新的不及时或者票价的错误都会造成乘客陷入麻烦；
第三，随着动车、高铁等各种新型交通方式的加入，一个庞大的信息统计如果占用大量人力、物力、存储资源，显然不能适应时代需要。
基于以上情况，开发一个交通择优系统是十分必要的。开发一个交通择优系统，采用计算机对城市间的交通工具进行系统录入和管理，进一步提高了交通部门针对城市间客运网络的管理效率，实现交通运营网络的系统化、规范化和自动化。同时使乘客能通过网络进行称心的交通工具的选择，这也是交通网络优选智能决策的体现。交通信息的咨询和管理是交通部门管理工作中异常重要的一个环节，因此，运用交通资询管理系统对春运时减轻乘客购票压力、舒缓紧张的城际拥堵有重要意义。
功能需求
设计了一个方便用户查询交通咨询系统，这个系统功能比较强大。该程序所做的工作的是模拟全国交通咨询，为旅客提供三种最优决策的交通咨询。
1、在程序中输入城市名称时，需输入10个字母以内的字母串；输入列车或飞机编号时需输入一个整型数据；输入列车或飞机的费用时需输入一个实型数据；输入列车或飞机开始时间和到达时间时均需输入两个整型数据（以hh：mm的形式）；在选择功能时，应输入与所选功能对应的一个整型数据；
2、程序的输出信息主要是：最快需要多少时间才能到达，或最少需要多少旅费才能到达，或最少需要多少次中转到达，并详细说明依次于何时乘坐哪一趟列车或哪一次班机到何地；
3、程序的功能包括：提供对城市信息的编辑，提供列车时刻表和飞机航班表的编辑，提供三种最优决策：最快到达、最省钱到达、最少中转次数到达。
第二章概要设计
功能模块设计
交通咨询管理系统通过主控模块进入系统并提示相应功能供用户选择。用户选择后进入到各个功能模块，实现管理员管理、用户咨询、交通信息总览功能，管理员管理时可依据不同对系统信息进行增减，使用户在咨询时得到依据最少旅行时间、旅行费用、最少中转站的购票依据，为用户购票选择提供智能决策。也可通过显示模块对系统中存储的全部信息进行总览和查询。基于此，提供以上功能。如下图所示：
图交通咨询查询系统模块图
算法分析与设计
系统用到的抽象数据类型定义：
1．ADT Graph{
数据对象V：一个集合，该集合中的所有元素具有相同的特性
数据关系R：R={VR} VR={
基本操作：
（1）initgraph(&G)；
（2）CreateGraph(&G)；
（3）EnterVertex(&G)；
（4）DeleteVertex(&G)；
（5）EnterplaneArc(&G)；
（6）DeleteplanArc(&G)；
（7）EntertrainArc(&G)；
（8）DeletetrainArc(&G)；
}ADT Graph
2．ADT LinkQueue{
数据元素：可以是任意类型的数据，但必须属于同一个数据对象
关系：队列中数据元素之间是线性关系。
基本操作：
（1）InitQueue(&Q)；
（2）IsEmpty(&Q)；
（3）EnterQueue(&Q,x)；
（4）DeleteQueue(&Q,&y)；
}ADT LinkQueue
3．ADT TimeTree{
数据对象D：一个集合，该集合中的所有元素具有相同的特性
数据关系R：若D为空，则为空树。若D中仅含有一个数据元素，则R为空集，否则R={H}，H为如下二元关系：
（1）在D中存在唯一的称为根的数据元素root，它在关系H中没有前驱；
（2）除root以外，D中每个结点在关系H下有且仅有一个前驱；
（3）CreateTimeTree(p,i,j,&Q,infolist arcs)；
（4）CopyTimeTree(p,q)；
（5）VisitTimeTree(p)；
}ADT TimeTree
第三章详细设计
管理员功能模块设计
设计思想：
本系统的管理员模块，当我们从键盘输入有关图的顶点及弧的信息后,用显示图的函数验证,DOS中显示的图的信息与从键盘输入的信息相同,表明交通系统可以从键盘正确输入信息。通过管理员模块的操作，我们可以对系统的相关信息进行修改与添加。如下图所示：
详细功能：
本系统实现并建立了有关图的3个文本文件,,,在交通系统程序中,选择从文本文件输入图的信息后,用显示操作验证,表明文本文件的内容可以正确调入图的结构体中,说明交通系统可以从文本文件中读取信息。当从键盘或文本文件初始化交通图后,测试增加或删除城市结点,增加或删除航班或列车弧,修改信息完毕后返回上一级菜单。以下是管理员模块的主要代码：
Administer(ALGraph *G)
{ int i;
printf(" ┏━━━━━━━━━━━━━━━━━┓\n");
printf(" ┃请选择管理员管理项目┃\n");
printf(" ┃┃\n");
printf(" ┃ 1 初始化交通系统┃\n");
printf(" ┃ 2 城市编辑┃\n");
printf(" ┃ 3 飞机航班编辑┃\n");
printf(" ┃ 4 列车车次编辑┃\n");
printf(" ┃ 5 返回上一级菜单┃\n");
printf(" ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━┛\n");
printf(" 你的选择是：");
scanf("%d",&i);
system("cls");
getchar();
while(i!=5)
{switch(i)
{case 1:initgraph(G);
break;
case 2:cityedit(G);
break;
case 3:flightedit(G);
break;
case 4:trainedit(G);
break;
}
printf(" ┏━━━━━━━━━━━━━━━━━┓\n"); printf(" ┃请选择管理员管理项目┃\n"); printf(" ┃┃\n"); printf(" ┃ 1 初始化交通系统┃\n"); printf(" ┃ 2 城市编辑┃\n"); printf(" ┃ 3 飞机航班编辑┃\n"); printf(" ┃ 4 列车车次编辑┃\n"); printf(" ┃ 5 返回上一级菜单┃\n"); printf(" ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━┛\n"); printf(" 你的选择是：");
scanf("%d",&i);
system("cls");
getchar();
}
}
initgraph(ALGraph *G)
{int i;
printf(" ┏━━━━━━━━━━━━━━━┓\n"); printf(" ┃请选择初始化方式┃\n");
printf(" ┃ 1 键盘┃\n"); printf(" ┃ 2 文档┃\n"); printf(" ┗━━━━━━━━━━━━━━━┛\n"); printf(" 你的选择是：");
scanf("%d",&i);
system("cls");
getchar();
switch(i)
{case 1:createcityfile();
createplanefile();
createtrainfile();
CreateGraph(G);
break;
case 2:CreateGraph(G);
break;
}
}
cityedit(ALGraph *G)
{int i;
char q;
printf(" ┏━━━━━━━━━━━━━━━━━┓\n"); printf(" ┃请选择城市编辑项目┃\n"); printf(" ┃┃\n"); printf(" ┃ 1 增加城市┃\n"); printf(" ┃ 2 删除城市┃\n"); printf(" ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━┛\n"); printf(" 你的选择是：");
scanf("%d",&i);
system("cls");
getchar();
if(i==1)
EnterVertex(G);
if(i==2)
DeleteVertex(G);
}
flightedit(ALGraph *G)
{int i;
char q;
printf(" ┏━━━━━━━━━━━━━━━━━┓\n"); printf(" ┃请选择飞机航班编辑项目┃\n"); printf(" ┃┃\n"); printf(" ┃ 1 新增航班┃\n"); printf(" ┃ 2 删除航班┃\n"); printf(" ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━┛\n"); printf(" 你的选择是：");
scanf("%d",&i);
system("cls");
getchar();
if(i==1)
EnterplaneArc(G);
if(i==2)
DeleteplaneArc(G);
}
trainedit(ALGraph *G)
{int i;
char q;
printf(" ┏━━━━━━━━━━━━━━━━━┓\n"); printf(" ┃请选择列车车次编辑项目┃\n"); printf(" ┃┃\n"); printf(" ┃ 1 新增车次┃\n"); printf(" ┃ 2 删除车次┃\n"); printf(" ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━┛\n"); printf(" 你的选择是：");
scanf("%d",&i);
system("cls");
getchar();
if(i==1)
EntertrainArc(G);
if(i==2)
DeletetrainArc(G);
}
计算最少费用功能模块设计
设计思想：
本系统设计计算最少费用功能模块，是根据图的广度遍历算法来实现整个功能的。并通过键盘输入所要查询的起始地与目的地，并选择交通方式，算出最佳路径，可以以费用为权值计算最少费用。如下图所示：
详细功能：
计算最少中转次数、费用功能实现是依据克鲁斯卡尔算法，以费用为权值来得出最佳路径。根据管理员输入的城市信息构建网状结构，以起始地作为第
一个连通分量，然后寻找到其他连通分量的最少费用，连通城市并列入队列，
连通目的地后，输入队列（即费用最少的路径）。
以下是信息总览模块的主要代码：
TransferDispose(int k,infolist (*arcs)[MAX_VERTEX_NUM],ALGraph G,int
v0,int v1)
{int visited[MAX_VERTEX_NUM],v,w,n=1;
LinkQueue Q;
ArcNode *t;
Node *p,*q,*r,*s;
p=(Node *)malloc*sizeof(Node));
for(v=0;v<;v++)
{visited[v]=0;
p[v].next=NULL;
}
InitQueue(&Q);
visited[v0]=1;
q=(Node *)malloc(sizeof(Node));
q->adjvex=v0;
q->next=NULL;
p[v0].next=q;
EnterQueue(&Q,v0);
while(!IsEmpty(&Q))
{DeleteQueue(&Q,&v);
if(k==1)
t=[v].trainfirstarc;
else
t=[v].planefirstarc;
while(t!=NULL)
{w=t->adjvex;
if(!visited[w])
{visited[w]=1;
q=&p[w];
s=p[v].next;
while(s!=NULL)
{r=(Node *)malloc(sizeof(Node)); r->adjvex=s->adjvex;
q->next=r;
q=r;
s=s->next;
}
r=(Node *)malloc(sizeof(Node)); r->adjvex=w;
r->next=NULL;
q->next=r;
if(w==v1)
{q=p[w].next;
r=q->next;
printf("\n旅行路线是:\n");
while(r!=NULL)
{if(k==1)
printf("乘坐No.%d列车车次在%d:%d从%s到%s\n",(*(*(arcs+q->adjvex)
+r->adjvex)).stata[0].number,(*(*(arcs+q->adjvex)+r-
>adjvex)).stata[0].begintime[0],(*(*(arcs+q->adjvex)+r-
>adjvex)).stata[0].begintime[1],[q->adjvex].cityname,[r-
>adjvex].cityname);
else
printf("乘坐No.%d飞机航班在%d:%d从%s到%s\n",(*(*(arcs+q->adjvex)
+r->adjvex)).stata[0].number,(*(*(arcs+q->adjvex)+r-
>adjvex)).stata[0].begintime[0],(*(*(arcs+q->adjvex)+r-
>adjvex)).stata[0].begintime[1],[q->adjvex].cityname,[r-
>adjvex].cityname);
q=r;
r=r->next;
n++;
}
printf("最少中转次数是%d次\n\n",n-2);
for(v=0;v<;v++)
{q=p[v].next;
while(q!=NULL)
{s=q;
q=q->next;
free(s);
}
p[v].next=NULL;
}
free(p);
return;
}
EnterQueue(&Q,w);
}
t=t->nextarc;
}
}
for(v=0;v<;v++)
{q=p[v].next;
while(q!=NULL)
{s=q;
q=q->next;
free(s);
}
p[v].next=NULL;
}
free(p);
if(k==1)
printf("\n不存在列车车次从%s到%s\n\n",[v0].cityname,
[v1].cityname);
else
printf("\n不存在飞机航班从%s到%s\n\n",[v0].cityname,
[v1].cityname);
}
MinExpenditure(infolist arcs,float *expenditure,int *route) {int i;
*expenditure=[0].expenditure;
if(*expenditure *route=0; else *route=-1; for(i=1;i<=;i++) if[i].expenditure<*expenditure) {*expenditure=[i].expenditure; *route=i; }} ExpenditureDispose(int k,infolist (*arcs)[MAX_VERTEX_NUM],ALGraph G,int v0,int v1,float *M,int *final) {int v=-1,w,i,route; float m,expenditure; Node *p,*q,*r,*s; p=(Node *)malloc*sizeof(Node)); for(v=0;v<;v++) {*(final+v)=False; MinExpenditure(*(*(arcs+v0)+v),M+v,&route); p[v].next=NULL; if(*(M+v) {q=(Node *)malloc(sizeof(Node)); s=(Node *)malloc(sizeof(Node)); q->adjvex=v0; s->adjvex=v; s->route=route; p[v].next=q; q->next=s; s->next=NULL; } } *(M+v0)=0; *(final+v0)=True; for(i=1;i<;i++) {m=INFINITY; v=-1; for(w=0;w<;w++) if(*(final+w)==False) if(*(M+w) {v=w; m=*(M+w); } if(v==v1) {q=p[v].next; r=q->next; printf("\n旅行路线是:\n"); while(r!=NULL) {if(k==1) printf("乘坐No.%d列车车次在%d:%d从%s到%s\n",(*(*(arcs+q->adjvex) +r->adjvex)).stata[r->route].number,(*(*(arcs+q->adjvex)+r- >adjvex)).stata[r->route].begintime[0],(*(*(arcs+q->adjvex)+r->adjvex)).stata[r->route].begintime[1],[q->adjvex].cityname,[r->adjvex].cityname); else printf("乘坐No.%d飞机航班在%d:%d从%s到%s\n",(*(*(arcs+q->adjvex) +r->adjvex)).stata[r->route].number,(*(*(arcs+q->adjvex)+r- >adjvex)).stata[r->route].begintime[0],(*(*(arcs+q->adjvex)+r->adjvex)).stata[r->route].begintime[1],[q->adjvex].cityname,[r->adjvex].cityname); q=r; r=r->next; } printf("最少旅行费用是%f元\n\n",m); for(v=0;v<;v++) {q=p[v].next; while(q!=NULL) {s=q; q=q->next; free(s); } p[v].next=NULL; } free(p); return; } else if(v!=-1) 课程设计报告 课程名称数据结构课程设计 课题名称交通咨询系统 专业通信工程 班级通信1001班 学号 姓名 指导教师田娟秀胡瑛曹燚 2012年7 月 6 日 湖南工程学院 课程设计任务书 课程名称数据结构 课题交通咨询系统 专业班级通信1001班 学生姓名 学号 指导老师田娟秀胡瑛曹燚 审批田娟秀 任务书下达日期2012 年7 月 1 日任务完成日期2012 年7 月 6 日 1.1任务书 课题六：交通咨询系统： 在交通网络非常发达的今天，人们出差、旅游或做其他出行时，不仅关心节省交通费用，而且对里程和所需时间等问题也很感兴趣。对于这样一个人们关心的问题，可用一个图结构来表示交通网络系统，利用计算机建立一个交通咨询系统。图中顶点表示城市，边表示城市之间的交通关系。设计一个交通咨询系统，能让旅客咨询从任一个城市顶点到达另外一个城市顶点之间的最短路径（里程）的问题。 要求完成以下功能： (a) 以图中顶点表示湖南省各市(至少包括8个以上的城市)，存放城市名称、代号、简介等信息，以边表示路径，存放路径长度等有关信息，先建立交通网络图的存储结构； (b) 为用户提供图中任何城市有关信息的查询； (c) 为用户提供任意城市的交通查询,即查询任意两个城市之间的一条最短路径。 (d) 为用户提供指定城市的交通查询，即查询指定城市到其他城市之间的最短路径。 选做内容： （1）提供图的编辑功能：增、删城市；增删路径；修改已有信息等； （2）交通图的仿真界面。 1.2 选题方案： 所选题目根据学号确定，学号模6加1，即（学号%6+1）。如你的学号为9，则 所选题目号为：9%6+1＝（题目4）。注意，所有的课题都要求用图形方式演示步骤 和结果。同学们可以自己针对数据结构课程中所讲算法来设计一个演示过程的算法。 1.3设计要求： 1.3.1 课程设计报告规范 （1）需求分析 a.程序的功能。 b.输入输出的要求。 （2）概要设计 a.程序由哪些模块组成以及模块之间的层次结构、各模块的调用关系；每个模 块的功能。 未来城市交通系统发展的设想 摘要：城市里人越来越多，这是一个非常明显的趋势，在1800年时，世界上大概有3%的人是城市人口，到了2007年这个数字变成了50%，人类历史上第一次城市人口超过了农村人口，如今全球的城市人口，每年会增加七千万人，这是人类历史上最大规模的迁徙，高度集约化的城市，不单是经济增长的集中点，而且也降低了能耗和服务成本，城市允许高度专业化分工的人群存在，大概80%到90%的国内生产总值增长发生在城市当中，2.8%的土地容纳了50%50以上的人口,教育，医疗，水电，在城市提供这些公共服务所需要的成本比在农村要低得多，然而城市同样面临巨大的问题，人口密度的增加，给交通带来巨大的压力，交通压力意味着能源的消耗，时间段浪费和空气污染，在城市当中，人多平均资源消费确实更低，但是更为集中，把资源运送到这里。也是需要成本的，城市还很脆落，它需要持续不断的维持，很多小的变故，都能使得城市的运转失灵，乃至瘫痪。随着时代的发展，人类在科技生产，文明飞速发展的同时，面临着随之而来的许多问题，在物资，人口的流动量上，将面临巨大的考验，未来人类对生活也将有着更高的要求。所以，更加快速，便捷的交通系统将是未来城市的主流发展需求。 关键词：城市交通现状三维 城市是人类文明纪念碑。随着时代的发展，人类在科技生产，文明飞速发展的同时，面临着随之而来的许多问题，在物资、能源的消 耗，人口的快速增长以及日益增大的人口流动量方面，人类将面临巨大的考验，未来人类对生活也将有着更高的要求。所以，更加快速，便捷的交通系统将是未来城市的主流发展需求。而如今，城市交通面临着以下几个问题： 1、基础设施短缺与其利用的低效率并存； 2、基础设施建设速度落后于车辆增长速度。截至2013年，全国汽车保有量为1.37亿辆，近十年汽车年均增加1100多万辆，增长量是2003年汽车数量的5.7倍，而城市道路每年仅增长3—5%； 3、交通拥堵已成为大中城市交通中的普遍现象； 4、交通安全形势严峻，造成的损失巨大。1999年，全国共发生412，800起交通事故，其中83，529人死亡，286，808人受伤，因交通事故引起的直接损失折款多达21亿元人民币； 5、机动车尾气排放已成为城市大气污染的主要来源。一些大城市机动车排放的污染物对多项大气污染指标的贡献率已达到60%以上，正在严重地危害着人们的身体健康； 6、运输效率低，能源消耗不断上升。抽样调查表明，全国货运汽车实载率不足70%，而在车辆技术不断提高的今天，运输汽车油耗却从1992年的百公里6.9升增加到1998年的7.4升。 所以如何有效地解决这些问题为未来城市交通系统提供了发展方向。如今有待普及的智能交通系统是一个复杂的综合性的系统， 设计题目<二>：7.3.4交通咨询系统设计P160 一、设计要求 1．问题描述 根据不同目的的旅客对交通工具有不同的要求。例如，因公出差的旅客希望在旅途中的时间尽可能的短，出门旅行的旅客希望旅费尽可能的少，而老年人则要求中转次数少。模拟一个全国城市之间的咨询交通程序，为旅客提供两种或三种最优的交通路线。 2．需求分析 二、概要设计 1．主界面设计 （图2.1“交通咨询系统”主菜单） 2．存储结构设计 本系统采用图结构类型存储抽象交通咨询系统的信息。 typedef struct TrafficNode { char name[MAX_STRING_NUM]; //班次//MAX_STRING_NUM最为10 int StartTime, StopTime; //起止时间 int EndCity; //该有向边指向的顶点在数组中的位置，即该城市编号 int Cost; //票价 } TrafficNodeDat; typedef struct VNode { CityType city; int TrainNum, FlightNum; //标记下面Train数组和Flight数组里元素个数 TrafficNodeDat Train[MAX_TRAFFIC_NUM]; //数组成员为结构体，记录了到达城市、起止时间、票价和班次 TrafficNodeDat Flight[MAX_TRAFFIC_NUM]; // int Cost; //遍历时到达该城市的耗费（时间或者费用） } VNodeDat; typedef struct PNode { int City; int TraNo; } PNodeDat; 3．系统功能设计 （1）添加城市。添加一个城市的名称 （2）删除城市。输入一个城市名称，删除该城市。 （3）添加交通路线。输入起始城市、终点城市、航班或火车、车次、起始时间、终点时间和票价 （4）删除交通路线。输入火车或飞机的班次删除该交通路线。 （5）查询最小费用路线。输入起始城市、终点城市、航班或火车、车次、起始时间、终点时间查询最小费用路线。 三、模块设计 1．模块设计 （图2.2 模块调用示意图） 城市道路系统 1.城市道路交通系统与城市的关系 城市交通系统是城市型体建设空间系统的一个组成成分。交通与运输是密切联系的，运输应有一定空间渠道流通，用交通工具才产生了交通。所以首先是运输系统的结构可以影响城市建筑系统的整体布局，因此，首先研究运输，进而研究交通。 交通是一个动态体系，关系到城市的经济效应，社会效应以及生态作用。 2.布置城市道路系统的基本要求（总体规划、详细 规划多城市道路系统的影响？） a. 在合理的城市用地功能组织基础上要有一个完整的系统； ①城市中的各个组成部分市通过城市道路构成一个互相协调有机联系的整体，所以道路系统应以合理的城市用地功能组织为前提，进行城市用地功能组织的过程中，应充分考虑交通的要求。所以两者紧密结合才能的道较完善的方案。 ②城市道理系统不是消极的适应城市的总体布局，而是积极配合对城市总体规划布局提出具体意见。做出相互协调、有机联系，使整个城市具体布局建立在科学合理的基础上。 ③现代城市道路必须满足交通方便、安全、快速，也要满足清洁、安静、生动、美观，因此要做到道路功能清楚，系统分明，组织城一个合理的交通网。 ④城市用地安功能布局时，要求形成各部分交通系统及全市性交通系统； ⑤城市总体布局中要尽量使交通能够均衡分布； ⑥城市道路系统要求要有一定的干道网密布； b. 区分不同功能的道路性质； c. 充分利用地形减少工程量； d. 要考虑城市环境和城市面貌的要求； e. 要满足敷设各种管线及与人防工程相结合的要求； f. 要考虑远期的发展； 3.城市道路为何要形成系统 交通运输与城市的生产生活有着紧密的联系，交通运输的发展能促进生产和城市发展。城市生产生活的发展也为交通运输的发展打下了坚实的基础，而且城市的道路交通与城市经济、社会、生态等方面效益的发挥也是紧密相关的。 a)从城市的角度将城市道路应当形成系统； 城市中各个组成分是通过城市道路构成一个相互协调有机联系的整体，道路是城市的骨架； 道路形成系统市城市用地风能组织合理化的前提，有句俗语“条条大路通罗马” 说的就是古罗马发达的道路系统； b)从道路本身来讲也要形成系统 i.只有形成系统才能发挥出最大的成体效益。 ii.城市是融汇多种类型交通的统一体，如果不加以规划使之形成系统，会造成混乱不堪的局面，所以在考虑交通运输组织市要 1. 合理的布局城市的人流吸引 点从而影响，从而影响部分设施的布置；2. 引开过境交通；3. 交通分流 4. 组织立体交通。如此从系统的交通出发发挥城市道路的最大组织能力。 第一章绪论 1.1 研究背景 1.1.1问题的提出 改革开放以来，随着我国现代化、城市化进程的加速，交通拥挤问题也逐渐产生并日益严重。近20年，内地民用汽车年平均增长率为13.3%，私人汽车年平均增长率高达23.7% 。其中，北京作为人口超过2000万人、机动车500万辆的特大城市，交通拥堵已成为制约城市发展的主要问题，2010年10月的美国《外交政策》一书更是将北京列为世界五大拥堵城市之首。 城市交通拥挤已严重阻碍中国城市经济及空间布局结构的良性发展，在社会各个方面造成负面效应，具体表征为时间延误、能源浪费、大气污染及情绪影响等。这些负面效应使得社会外部成本增高，危害了人类的经济利益和健康安全，更不符合建设和谐交通的目的。 因此，从科学的角度对城市道路拥挤的根本原因进行深入分析显得格外重要。这不是单纯地统一增加道路基础设施建设、扩大路网规模来满足不断增长的交通需求量，而是通过拥挤识别确定城市不同道路的拥挤度来实施不同的解决措施。建立完善的、符合我国国情的交通拥挤识别体系并合理运用成为当务之急。 1.1.2 研究意义 我国是一个人口众多的发展中国家。自1991年以来，我国的经济发展速度持续超过10%，而持续的经济增长使得人民对交通的需求扩大。汽车产量增大，人民的购买力上升，人民的配车率提高，私人小汽车的数量快速增长,城市的交通需求与交通供给出现了不平衡状况,导致了城市尤其是大城市严峻的交通拥挤问题。因此，此次研究的目的就是通过分析交通指挥中心的固定检测器采集和实地考察的交通数据，在交通拥挤识别体系下，计算出有效的道路实时动态交通信息，根据获取的数据信息实时、准确地为管理者制定合理有效的交通拥挤疏导策略。 第一章 城市交通规划的概念：（1）通过对城市交通需求量发展的预测，为较长时期内城市的各项交 通用地，交通设施，交通项目的建设与发展提供综合布局与统筹规划，并进行综合评价，是 解决城市交通问题最有效的途径之一。（2）城市交通规划是以城市总体规划和城市交通活动 特点的调查资料为基础，对城市未来交通进行研究的过程和对未来交通的安排。 城市交通规划编制的核心内容：一个战略:城市交通发展战略；两张网：城市道路网，城 市公交网。 城市四大基本活动：交通、居住、工作、游憩。 城市道路的概念及其功能：城市道路是指城市城区内的道路。功能：为地上地下工程管线 和其它市政公用设施铺设提供空间; 是城市的骨架，建筑物的依托，分别用地各地块的边界； 是商贸活动的场所之一；是城市居民交通与活动的空间；城市防灾避难提供场所；为城市通 风新鲜空气的流通提供渠道；反映了城市的风貌，反映了城市的历史文化，又是显示当代精 神文明的场所，是组织城市景观的导线。 城市道路按国标、按功能、按目的分类：（1）国标（作为城市骨架）的分类：快速路、主 干路、次干路、支路；（2）按道路功能的分类：交通性道路、生活性道路；（3）按交通目的的分类：疏通性道路、服务性道路。 我国城市交通和道路系统存在的问题、原因和对策：问题及原因：（1）人口密集与城市用 地的矛盾：由于人口稠密，国家又实行劳动力密集、广就业、低工资的政策，所以中国城市发展的最大问题是人口密集而城市用地紧张，从而导致交通密度大。（2）城市用地布局带来 的交通分布的合理性问题：我国城市发展的基本模式是单一中心的同心圆式发展，由于在城 市的发展建设上缺乏远见，缺乏清晰的规划思想，城市布局的不合理性也越来越明显，从而直接影响着城市交通的分布和合理性。（3）城市综合交通系统落后带来的系统性问题：城市道路交通设施建设不能适应现代城市发展的需要；运输体系和交通结构缺乏科学性。 （4） 城市交通管理的科学性问题：我国城市中城市运输、城市道路、城市交通管理三个系统分别 由多个部门管理，思想认识不尽统一，城市的交通管理系统与城市规划、城市建设脱节，城市交通管理跟不上城市交通发展需要。（5）居民交通意识问题：交通意识是衡量国民素质和 城市居民意识水平的重要方面，违章是事故的根源，事故是交通阻塞的主要原因。对策：（1） 研究城市交通机动化的发展趋势，规律及城市的需求，因地制宜地制定科学的城市交通发展 战略和城市交通政策。（2）立足于城市布局向合理化转化，从根本上减少交通量，使交通分 布趋于合理。（3）优化城市道路系统结构，一是适应时代发展，满足现代化城市交通需求，二是要与用地布局相协调。（4）搞好交通规划与用地规划、道路交通系统规划的结合。 （5） 实施科学的现代化交通管理。 第二章 人的交通活动特性的 4项要素：出行目的、出行方式、平均出行距离、日平均出行次数。交通生成指标的用地相关因素有：城市用地性质、面积、居住人口密度、就业人口密度（就 业岗位密度）。 描述道路上车流的三项参数：速度V、流量Q、密度D ； D=Q/V 动力净空长度：即一辆车所需的净空长度 L,动力净空长度为 L=l+lt+lr+IO ; I—车长；10 —安全 目录 1 概述 (2) 1.1 问题描述 (2) 1.2 实现意义 (2) 2 系统分析 (2) 2.1 需求分析 (2) 2.1.1程序的功能 (2) 2.1.2输入输出的要求 (2) 2.2 设计思想 (2) 2.3 设计要求 (3) 3 概要设计 (3) 3.1用邻接矩阵建立交通网络模块 (3) 3.2 查询任意两个顶点之间的最短路径 (4) 3.3 查询一个城市到其他所有城市的最短路径 (5) 4 详细设计 (5) 4.1 用邻接矩阵构造图结构函数CreateMGraph() (5) 4.2 费洛伊德Floyd() (6) 4.3 迪杰斯特拉Dijkstra() (6) 4.4 主要函数流程图及其函数调用 (7) 4.4.1 主要函数流程图 (7) 4.4.2 一个城市到其他城市的路径调用 (8) 4.4.3 任意两个城市之间路径调用 (8) 5 运行与测试 (8) 5.1 有向图存储结构的建立模块的输出 (9) 5.2 单源路径迪杰斯特拉算法模块的输出 (10) 5.3 费洛伊德算法模块的输出 (10) 6 总结与心得 (10) 参考文献 (11) 附录 (11) 1 概述 1.1 问题描述 在交通网络非常发达，交通工具和交通方式不断更新的今天，人们在出差、旅游或做其它出行时，不仅关心节省费用，而且对里程和所需时间等问题也感兴趣。对于这样一个人们关心的问题，可用一个图结构来表示交通网络系统，利用计算机建立一个交通咨询系统。图中顶点表示城市之间的交通关系。这个交通系统可以回答旅客提出的各种问题。比如任意一个城市到其他城市的最短路径，任意两个城市之间的最短路径问题。 1.2 实现意义 便于人们的日常出行，且更好地满足了用户的出行需求。这种最短路径问题的计算方法既简单又便于实现，同时大大提高了计算机的运行速率。 2 系统分析 2.1 需求分析 2.1.1程序的功能 （1）用户自己可以建立不同的路径之间的关系网（2）可以查询某个城市到达其余各城市的最短路径。（3）可以任一查询两个城市之间的最短路径。 2.1.2输入输出的要求 在刚进入主界面后系统提示输入建立交通网络储存结构，输入顶点个数和和边数为整数不能输入其他字符，随后系统提示输入边与边之间的关系分别为i，j，w表示边之间的距离。然后进入查询页面，输入整数1，2，0分别表示你所要查询的功能：一个城市至其他所有城市的最短路径查询、任意两个城市之间的最短路径查询、退出程序。不能输入其他字符否则不能执行操作。在整个操作都是用整数表示城市。 2.2 设计思想 用邻接矩阵来存储交通网络图的信息，运用迪杰斯特拉算法实现图上单源最短路径问题，然后运用费洛伊德算法实现图中任意一对顶点间最短路径问题，这样就会实现交通咨询系统设计的问题。 《城市交通系统》读书报告 1城市交通系统概述 城市交通系统是城市的社会、经济和物质结构的基本组成部分，把分散在城市各处的生产：生活活动连接起来，在组织生产、安排生活、提高城市容货流的有效运转及促进城市经济发展方面起着十分重要的作用。城市的布局形态、规模大小，甚至城市的生活方式都需要一个城市交通系统的支撑。 城市交通系统主要由城市运输系统、城市道路系统和城市交通管理系统组成。其中城市道路系统是城市交通系统的核心，是为城市运输系统完成交通行为服务的，城市交通管理系统则为整个交通系统的正常、高效运转提供保证。 1.1城市综合交通 交通运输系统由各种相对独立、相互配合、相互补充的交通类型组合而成。城市交通是一个独具特色、由多种类型交通组合而成的系统，城市中的各种交通形式的系统构成城市综合交通系统。从形式上，城市综合交通可分为地上交通、地下交通及水上交通等；从地域上，城市综合交通又可分为城市对外交通和城市交通两部分。 1.1.1城市对外交通 城市对外交通泛指城市与其他城市间的交通，也包括城市地域范围内的城区与周围城镇、乡村间的交通。其主要交通形式有铁路、公路、航空、水运等。城市对外交通与城市交通具有相互联系、相互转换的关系。 1.1.2城市交通 广义的城市交通是指城市范围以内的交通，即城市各种用地之间人和物的流动。这些流动都以一定的城市用地为出发点，并以一定的城市用地为终点，经过—定的城市用地而进行。城市交通土要包括城市道路交通、轨道交通和水运交通等通常所指的交通是指城市道路交通，主要分为货运交通和客运交通两大部分。 1.2道路交通系统 1.2.1道路交通网络 所谓网络，即包含节点集合和连接结点的弧线集合。网络规定了发点和收点， 重庆科技学院 《数据结构》课程设计 报告 学院:_电气与信息工程学院_ 专业班级: 计科2 学生姓名: 学号: 设计地点（单位）__ _ 计算机基础自主学习中心__ _ _ 设计题目:________ 交通咨询系统设计__ ___ _ _ 完成日期：2012年7 月6 日 指导教师评语: ______________________ _________________ ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ _________ __________ _ 成绩（五级记分制）:______ __________ 指导教师（签字）:________ ________ 重庆科技学院 课程设计任务书 设计题目：交通咨询系统的设计 系主任：雷亮指导教师：黄永文/王双明/熊茜/彭军/王成敏 2012年6月20日 摘要 在交通网络非常发达，人们在出差、旅游出行时，往往关心节省交通费用或节省所需要的时间等问题。对于这样一个人们关心的问题，可以用一个图结构来表示交通网络，利用计算机建立一个交通咨询系统。图中顶点表示城市，边表示城市之间的交通情况，其权值可代表里程、交通费用或时间。比如任意一个城市到其他城市的最短路径，任意两个城市之间的最短路径问题。 本次设计的交通咨询系统主要是运用C语言的数据结构来完成交通图的存储、图中顶点的单源最短路径和任意一对顶点间的最短路径问题。 关键词：数字结构C语言交通咨询最短路径 城市道路交通状态评价指标体系 第一章绪论 1.1 研究背景 1.1.1问题的提出 改革开放以来，随着中国现代化、城市化进程的加速，交通拥挤问题也逐渐产生并日益严重。近20年，内地民用汽车年平均增长率为13.3%，私人汽车年平均增长率高达23.7% 。其中，北京作为人口超过万人、机动车500万辆的特大城市，交通拥堵已成为制约城市发展的主要问题，10月的美国《外交政策》一书更是将北京列为世界五大拥堵城市之首。 城市交通拥挤已严重阻碍中国城市经济及空间布局结构的良性发展，在社会各个方面造成负面效应，具体表征为时间延误、能源浪费、大气污染及情绪影响等。这些负面效应使得社会外部成本增高，危害了人类的经济利益和健康安全，更不符合建设和谐交通的目的。 因此，从科学的角度对城市道路拥挤的根本原因进行深入分析显得格外重要。这不是单纯地统一增加道路基础设施建设、扩大路网规模来满足不断增长的交通需求量，而是经过拥挤识别确定城市不同道路的拥挤度来实施不同的解决措施。建立完善的、符合中国国情的交通拥挤识别体系并合理运用成为当务之急。 1.1.2 研究意义 中国是一个人口众多的发展中国家。自1991年以来，中国的经济发展速度持续超过10%，而持续的经济增长使得人民对交通的需求扩大。汽车产量增大，人民的购买力上升，人民的配车率提高，私人小汽车的数量快速增长,城市的交通需求与交通供给出现了不平衡状况,导致了城市特别是大城市严峻的交通拥挤问题。因此，此次研究的目的就是经过分析交通指挥中心的固定检测器采集和实地考察的交通数据，在交通拥挤识别体系下，计算出有效的道路实时动态交通信息，根据获取的数据信息实时、准确地为管理者制定合理有效的交通拥挤疏导策略。 1.2国内外研究现状 1.2.1拥挤识别研究现状 到当前为止，国内外对很多学者研究开发了许多的 ACI 算法。 加利福尼亚算法。经过比较邻近检测站之间的交通参数数据，对可能存在的突发交通事件进行判别，由此确定交通拥挤的发生。此算法于 1965-1970 年间，由加利福尼亚洲运输部开发。 McMaster 算法。该算法由Persaud et al(1990)根据突变理论开发出来。它使用大量的拥挤和非拥挤交通状态下的流量-占有率历史数据，开发一个流量-占有率分布关系模板，经过将观测数据之 第一章 1.概念解释：交通、城市交通系统、城市道路。 交通：是指“人和物的流动”，是采用一定的方式，在一定的设备条件下，完成一定的运输任务。交通更为广义的概念是“人、物、信息的流动”，是以某种确定的目标，按照一定的方式，通过一定的空间进行的，涵盖了航空、水运、铁路等不同的交通方式。 城市交通系统：是城市大系统中的一个子系统，体现了城市生产、生活的动态的功能关系。城市交通系统主要由城市运输系统、城市道路系统和城市交通管理系统所组成。城市交通系统是为城市运输系统完成交通服务的，城市交通管理系统则是整个城市交通系统正常、高效运转的保证。 城市道路：是城市中担负城市交通的主要设施，是行人和车辆往来的专用地。 2.城市道路如何分类分级，城市道路的功能有哪些？ 城市道路分级：快速路、主干路、次干路、支路 城市道路的功能：①城市交通的主要措施，是行人和车辆往来的专用地②组织城市布局结构的骨架③是通风、采光和防火的通道④公共工程基础设施（地上、地下管线）的主要空间⑤是城市面貌和建筑风格的媒介，是城市景观的组成媒介 3. 现代道路系统规划思想是什么？ ①城市道路系统的交通分流②疏通性和服务性的分离是现代化城市交通和城市道路系统演变的必然和特点③注重城市非机动交通环境的营造④城市快速路与高架路：快速路应该与到达性的机动车流分离，采用立交或联系匝道的方式实现快速路交通与常速路交通之间的转换。高速道路在城市中的建设应该慎之又慎。 第二章 1. 名词解释：交通生成指标；车流密度；动力净空长度；停车视距；道路容量。 交通指标生成:确定不同性质、不同分类的城市用地生产和吸引交通的数量的指标，表示交通的生产和吸引量与城市用地等相关因素的关系。 人的交通活动特性:出行目的;出行方式;平均出行距离;日平均出行次数。 车流密度:车流密度D指道路单位长度上的车辆数，D=Q/Vs(V速度.Q流量) 动力净空长度:保证前后两车之间安全的车头距(车头间距)的长度，即一辆车所需的净空长度L。 停车视距:ST是司机发现前方障碍物进行制动时所需要的最小安全距离，相当于动力净空长度减去车的长度。 道路容量C:指在通常的道路条件下，可以合理期望在单位时间内通过车道或车行道某一断面的单向或双向最多的车辆数(相当于通行能力)。 论述交通规划方法:出行生成;出行分布;出行方式划分;交通分配 2. 说明居民出行和货运OD调查的内容和方法。 居民(OD调查)出行调查:目的:为了取得客流的出行生成规律以及土地使用特征、社会经济条件等。调查的内容包括家庭地址(交通区)、用地性质、家庭成员情况、经济收入、出行目的、每日出行次数、出行时间、出行线路、出行方式等。调查方法:家庭是居民出行的主要来源，所以一般都采用抽样家访的方法进行调查。 货运调查:方法:采用抽样发调查表或深入单位访问的方法。内容:调查各工业企业、仓库、批发部、货运交通枢纽和专业运输单位的土地使用特征、产销储运情况、货物种类、运输方式、运输能力、吞吐情况、货运车种、出行时间、线路、空驶率以及发展趋势等情况。目的:在于取得出行率生成规律以及土地使用特征和社会经济条件的资料。 数据结构课程设计报告 题目：全国交通咨询模拟 一．需求分析 1．程序设计任务：从中国地图平面图中选取部分城市，抽象为程序所需要图的结点，并以城市间的列车路线和飞机路线，作为图结点中的弧信息，设计一个全国交通咨询模拟系统。利用该系统实现两种最优决策：最快到达或最省钱到达。 2. 明确规定： (1) 输入形式和输入值的范围：每条飞机弧或者火车弧涉及的信息量很多，包括：起始城市、目的城市、出发时间、到达时间、班次以及费用。作为管理员要输入的信息包括以上信息，而作为用户或者客户，要输入的信息有起始城市和目的城市，并选择何种最优决策。 (2) 输出形式：按用户提供的最优决策的不同而输出不同的信息，其中输出的所搭飞机或火车的班次及其起始地点和终点、起始时间和出发时间还有相关的最优信息，比如最快经多少时间到达、最省钱多少钱到达和最少经多少中转站到达。 (3) 程序所能达到的功能 a. 该系统有供用户选择的菜单和交互性。可以对城市、列车车次和飞机航班进行 编辑，添加或删除。 b. 建立一个全国交通咨询系统，该系统具备自动查找任意两城市间铁路、飞机交通的最短路径和最少花费及中转次数最少等功能。 c. 初始化交通系统有两种方式，键盘和文档。 二.设计概要 1.算法设计 （1）、总体设计 （1）数据存储:城市信息（城市名、代码）、交通信息（城市间的里程、各航班和列车时刻）存储于磁盘文件。建议把城市信息存于文件前面，交通信息存于文件的后面，用fread和fwrite函数操作。 （2）数据的逻辑结构：根据设计任务的描述，其城市之间的旅游交通问题是典型的图结构，可看作为有向图，图的顶点是城市，边是城市之间所耗费的时间（要 包括中转站的等候时间）或旅费。 （3）数据的存储结构：采用邻接表和邻接矩阵都可作为数据的存储结构，但当邻接边不多时，宜采用邻接表，以提高空间的存储效率。这里采用邻接表作为数据的存储结构。 （4）用不同的功能模块对城市信息和交通信息进行编辑。添加、修改、删除 功能可用菜单方式或命令提示方式。只要能方便的对城市信息和交通信息进行管理即可，但要注意人机界面。 （5）最优决策功能模块（fast or province）。 ①读入城市信息和交通信息，用邻接表生成含权网络，表头数组中的元素存放城市名及对方城市到达该元素所代表城市的所有信息；表头数组中的元素所对应的单链表存放与该元素所代表的城市有交通联系的城市（代码、里程、航班、列车车次）。 ②根据具体最优决策的要求，用Dijkstra算法求出出发城市到其它各城市 的最优值（最短时间或最小的费用），搜索过程中所经过城市的局部最优信息都保存在邻接表的表头数组中。其目的城市所代表的元素中就保存了所需的最优决策结果。这过程中，要用队列或栈保存局部最优决策值（局部最短的时间或最省的费用）变小的城市，其相应的初始值可为％,并在表头数组对应的城市元素中保 存响应的信息。开始时，栈（队列）中只有出发地城市，随着对栈（队列）顶（首）城市有交通联系的城市求得决策值（最短时间或最小的费用），若该值是局部最优值且该城市不在栈（队列）中，则进栈（队列），直至栈（队列）为空，本题采用队列实现。 ③输出结果：从目的城市出发，搜索到出发城市，所经过的城市均入栈（队列），再逐一出栈栈（队列）中的城市，输出保存在表头数组中对应城市的信息 （对 方城市的出发信息，里程、时间、费用等）及最终结果。即输出依次于何时何地乘坐几点的飞机或火车于何时到达何地；最终所需的最快需要多长时间才能到达及旅费，或者最少需要多少旅费才能到达及时间。 （6）主程序可以有系统界面、菜单；也可用命令提示方式；选择功能模块执行，要求在程序运行过程中可以反复操作。 （2）.详细设计思想： 本题所要求的交通系统是一个有向带权图结构，考虑到要求该系统有动态增加飞机和列车航班的功能，因而采用邻接表的形式存储：对每个顶点建立一个 单链表，单链表中的子结点表示以该顶点连接的弧，单链表中子结点的顺序可以 按权值递增的顺序排列，表头结点按顺序存储。题目中提到要提供三种策略，最快到达，最省钱到达和最少中转次数策略，前两种策略采用迪杰斯特拉算法思想，其中最快到达的权值为到达两城市所需的最短时间，最省钱到达的权值为到达两城市所需的费用，后一种采用广度优先算法的思想，只需求的两城市所在的层数，就可以求的到达两城市所需的最少中转次数。 CHINA 交通咨询系统 目录 一、需求分析 (2) 1、程序的功能及设计要求 (2) 2、输入输出的要求 (2) 二、环境说明 (2) 三、详细设计 (3) 1、模块设计 (3) 2、画出各函数的调用关系图、主要函数的流程图。 (3) 2、详细代码 (4) 四、调试分析 (4) 1、测试数据： (4) 2、借鉴的资料 (5) 五、课程总结 (6) 六、附录 (6) 一、需求分析 1、程序的功能及设计要求 在交通网络非常发达、交通工具和交通方式不断更新的今天， 人们在出差、旅游或做其他出行时，不仅关心节省交通费用，而且对里程和所需时间等问题也感兴趣。对于这样一个人们关心的问题，通过建立交通网络图的存储结构图，提供用户查询的功能，功能一：通过输入城市名及任意两个城市的距离，查询任意两个城市之间的最短距离，从而达到最省目的；功能二：通过输入城市名以及任意两个程序的距离，查询中转路线最少。程序所具有的功能特色本程序主要目的是为了给用户提供路径咨询，可以通过输入设置，延续程序的拓展性。 设计要求及分析 设计一个交通咨询系统，能让旅客咨询从任一个城市顶点到另一城市顶点之间的中转次数最少问题或最低花费或最少时间（最短路径）问题。 该设计共分三个部分:一是建立交通网络图的存储结构；二是解决单源最短路径问题；最后再实现任意两个城市顶点之间的最短路径问题。 1. 建立交通网络图的存储结构 要实现设计要求，首先要定义交通图的存储结构：邻接链表和邻接矩阵； 2. 解决任意两个城市顶点之间的中转次数最少的问题； 3. 解决任意两个城市顶点之间的最短路径（最低花费或最少时间）问题。 2、输入输出的要求 定义变量类型应该保持类型一致，通过键盘输入，确保输入输出一致，使最短路径途径以及最短路径能够简单明了的输出，同时保持程序简洁美观，效果明显。输入要求为输入界面直观、亲切；有利于快速输入；有利于准确输入；有利于输入、修改；方便操作。输出要求：输出要求应简单、直观，一目了然，尽量符合用户的习惯，便于用户阅读、理解与使用。输出内容应尽量汉字化，从而使输出格式醒目；各种输出设计要长考虑以利于系统发展和输出项目扩充、变动的需要；输出操作方便 二、环境说明 系统：WINDOS7 开发软件：vc6+ 城市公共交通最早出现于英国，1829年英国伦敦出现了第一辆马拉式公共马车，至今已有160多年的历史，其间经历了发展、兴旺、衰退和目前的复兴阶段。欧美一些经济发达国家在发展城市交通方面曾走过一段弯路，在本世纪进入60年代后，城市小汽车发展过量，公共交通萎缩，赞成城市交通拥挤，道路交通事故增多和城市空气、噪声等污染日趋严重，使城市交通陷入了混乱的状态。因此，日益恶化的城市交通迫使发达国家不得不转向重视城市公共交通的发展。 城市公共交通系统可分为两个子系统，一个是公共交通运输工具和设施，另一个是公共交通规划与运营管理。 公共交通运输工具和设施子系统主要由四部分组成： ①常规公共交通方式。主要是公共汽车、公共电车以及老式的有轨电车。 ②快速轨道交通方式。包括轻轨交通，地下铁道，单轨跨座式或悬挂式交通系统。 ③市郊铁路。即利用铁路干线开通市郊铁路列车。像法国巴黎还建立了一个单独的市郊铁路网，并与市中心的地下铁道以及铁路干线联成一体。 ④公共交通场站。如公共电汽车的首未站、中途站、保养场，地下铁路车站和调车场等。 公共交通规划与运营管理子系统包括： （1）公交线网规划与站点选址； （2）公交票制、票价与票务管理； （3）公交服务水平与服务质量监督； （4）公交日常营运调度； （5）公交车辆保养与维护。 我国公共交通发展水平与世界先进国家相比仍有很大差距，为此公共汽车今后要向低底盘、大马力、空调化方向发展。地铁车辆将采用减震防噪音技术和自动化的通讯信号系统，提高发车频率和舒适性。国外的常规公共汽车正在试验安装GPS（全球定位系统），使公共交通调度中心可以随时掌握车辆的实时信息， 如位置、速度、车流量等。目前加拿大的多伦多市已可以通过无线通讯掌握车辆的运行信息，提高了调度能力。对于整体公共交通系统，国家有关部门提出，在下个世纪初大城市要建成以快速轨道交通为骨干，常规公共电汽车相配合的完善的公共交通系统。使城市客运交通结构趋于合理化。 工业应用技术学院 课程设计任务书 题目全国交通资询系统 主要容： 设计了一个方便用户查询交通咨询系统。该系统所做的工作的是模拟全国交通咨询，为旅客提供三种最优决策的交通咨询。该系统可以进行城市，列车车次和飞机航班的编辑的基本信息输入操作。程序的输出信息主要是：最快需要多少时间才能到达，或最少需要多少旅费才能到达，或最少需要多少次中转到达，并详细说明依次于何时乘坐哪一趟列车或哪一次班机到何地。程序的功能包括：提供对城市信息的编辑，提供列车时刻表和飞机航班表的编辑，提供三种最优决策：最快到达、最省钱到达、最少中转次数到达。 基本要求： 1、掌握C语言的变量及函数的灵活使用； 2、熟练掌握图的深度、广度优先遍历算法思想及其程序实现； 3、掌握C语言中文件的基本操作； 4、掌握VC++6.0软件的熟练使用。 主要参考资料： [1] 春葆.数据结构程序设计[M].:清华大学,2002,03 [2] 王黎,袁永康https://www.doczj.com/doc/bb18137617.html,战略[M].:清华大学,2002,01 [3] 谭浩强.C程序设计第二版[M].:清华大学,2003,03 [4] 任哲.MFC Windows程序设计[M].:清华大学,2004,06 完成期限：2016.12.05—2017.01.05 指导教师签名： 课程负责人签名： 随着高科技的飞速发展，列车、飞机、动车、高铁的出现极大的减少了人们花在旅途上的时间。对于城市间错综复杂交通网的管理，是一项庞大而复杂的工作。在此基础上，如何实现交通网智能化的管理达到帮助乘客选择经济高效的交通工具是目前仍处空白。尤其乘客交通工具的择优选择是一个令人懊恼的工作，一个原因就是各种交通工具的查询十分分散和繁琐。即使有互联网的帮忙，但是没有一个统一的归类、没有一个精细的算法、系统的软件帮助，人们仍然无法获得最优方式。为此开发一个交通择优系统是十分必要的。采用计算机对城市间的交通工具进行系统录入和管理，进一步提高了交通部门针对城市间客运网络的管理效率，实现交通运营网络的系统化、规化和自动化。同时使乘客能通过网络进行称心的交通工具的选择，这也是交通网络优选智能决策的体现。交通信息的咨询和管理是交通部门管理工作中异常重要的一个环节，因此，运用交通资询管理系统对春运时减轻乘客购票压力、舒缓紧的城际拥堵有重要意义。 关键字：错综复杂；智能化；最优方式；择优系统 榆林学院 数据结构课程设计报告 题目城市交通咨询系统 作者杨朝 专业信息管理与信息系统 学号1514210121 指导老师张慧 答辩时间2016.12.18 数据结构课程设计报告 目录 目录?????????????????????????? 1 1系统需求分析????????????????????? 2 1.1 用户需求分析?????????????????? 2 1.2功能需求分析??????????????????? 3 1.3 数据需求分析??????????????????? 3 1.4 小结??????????????????????? 3 2系统设计???????????????????????? 4 2.1 系统设计思路,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 4 2.2 系统设计功能,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 4 2.3 每个模块的具体能,,,,,,,,,,,,,,,,, 5 2.4 主函数的调用关图,,,,,,,,,,,,,,,, 10 3系统测试,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 11 3.1操作说明,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 11 3.2测试数据,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 11 3.2.1 用户进入界面,,,,,,,,,,,,,,,,, 11 3.2.2 具体功能的实现,,,,,,,,,,,,,,,, 12 3.2.3 选择0结束程序,,,,,,,,,,,,,,,, 14 4总结,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 14 5致谢,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 14 6附录,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 15 《数据结构课程设计》实验报告 编号实验五实验项目名称交通咨询系统设计 学时数3课时指导教师冯韵班 级 计科一班 学 号 33 姓 名 周兴 实验日期2010-10-16 成绩 一、实验目的:设计一个交通咨询系统能让旅客咨询从任意一个城市顶点到另一城市顶点之间的最短路径或最低花费或最少时间等问题。 二、内容与设计思想：（设计思想、主要数据结构、主要代码结构、主要代码段分析） 1.设计思想:一是用有向图的邻接矩阵建立交通网络图的存储结构；二是是用迪杰斯特拉（Dijkstra）算法解决源点到所有点的最短路径问题；三是用费罗伊德（Floyd）算法算出任意两点之间的最短路径。 2.主要数据结构：1.建立有向图的存储结构 2.迪杰斯特拉算法 3.费罗伊德算法 4.主框架函数的实现 3.主要代码结构： {//采用邻接矩阵表示法构造有向图G,n,e表示图的当前顶点数和边数 int i,j,k,w; for(i=1;i<=n;i++) G->vexs[i]=(char)i; for(i=1;i<=n;i++) for(j=1;j<=n;j++) G->arcs[i][j]=Maxint; printf("输入%d条边的i,j及w:\n",e); for(k=1;k<=e;k++){ scanf("%d,%d,%d",&i,&j,&w); G->arcs[i][j]=w; } printf("有向图的存储结构建立完毕！\n"); } void Dijkstra(MGraph*G,int v1,int n) { int D2[MVNum],P2[MVNum]; int v,i,w,min; enum boolean S[MVNum]; for(v=1;v<=n;v++){ S[v]=FALSE; D2[v]=G->arcs[v1][v]; if(D2[v] 1 城市轨道交通系统包括两大部分，分别为（列车运行自动控制系统）和（车辆段信号控制系统） 2 城市轨道交通列车运行进路控制采用三级控制，即控制中心控制、远程终端控制和（车站工作站控制） 3FTGS轨道电路用（位模式）调制载频作为检测列车占用，用（报文）调制载频发送ATP信息。 4用电压表对相敏接收器的轨道侧和局部进行测量，符合要求轨道继电器应吸起。若不吸起，再用（相位表）对相敏接收器的轨道侧和局部侧进行测量，看（相位）是否正确。 5整流继电器由整流元件和（无极继电器）组合而成。ZD6型转辙机的调整包括尖轨的调整、表示杆缺口的调整和（摩擦电流）的调整。 6轨旁ATP和联锁设备之间进行信息交换是通过（ATC总线进行信息交换）。 7 试线车是为了（检修车辆）作运行实验设置的。 8车辆段设一台ATS分机，用于采集车辆段内（存车库线）的列车占用及进/出车辆的列车信号机的状态，以在控制中心显示屏上给出以上信息的显示。 9 四显示自动闭塞是在三显示自动闭塞的基础上增加一种（绿黄）显示，他能预告列车运行前方（三个闭塞分区）的状态。 10在PF型轨道电路区段，ATP信息是由AF-904发送器通过（轨旁环线发送）的；FTGS轨道电路可以根据（列车运行方向），自动转换轨道电路的发送端和接收端。 11轨旁ATP和联锁设备之间进行信息交换是通过（ATC总线进行信息交换）。 12 地铁供电系统一般包括（牵引供电系统）、动力照明系统和高压电源系统。 二简答题 1ATP的传输方式有几种？ 答：①应答器传输 ②轨旁电缆传输 ③无线通信传输 2在哪些情况下，ATP系统会实施紧急制动？ 答：① 超过速度曲线的允许速度 ②超过车辆的最高允许速度 ③位于站台的紧急制动按钮引起的紧急停车 ④传输故障，运行超过10m 和5s ⑤启动方向错误，车辆后退 ⑥列车运行时打开车门 ⑦ATP 车载设备全面故障 3试简述ATS系统的基本原理。 答：ATS系统主要实现对列车运行的监督和控制，包括：列车运行情况的集中监视、自动排列进路、自动列车运行调整、自动生成时刻表、自动记录列车运行实迹、自动进行运行数据统计及自动生成报表、自动监测设备运行状态等，辅助调度人员对全线列车进行管理。 4DTC接收板是如何判断轨道电路空闲和占用的？ 答：单个CPU的RAM检测，幅度判决和帧一致性比较结果都影响到单个CPU的轨道电路占用/空闲判决结果。如果幅度判决高，解调的帧内容和发送器直接送来的帧的内容比较一致，RAM检测正确，那么CPU判决空闲。 如果幅度判决低，或者解调的帧内容和发送器直接送来的帧的内容比较不 一致，或者RAM检测不正确，那么CPU判决占用。 5说明ZD6 型转辙机的自动开闭器的作用？数据结构课程设计交通咨询系统
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