本课题研究的意义
在我国，随着城市化的快速发展，市公交系统也随之迅速扩大，且更加复杂化，找不到合适的乘车路线的事情经常发生。当前，复杂的公交系统使得用户往往处于迷惑的状态，给出行带来诸多不便，在另一个方面，我国城市的手机普及率已经非常高了，如果能把这两种情况结合起来，开发出一种基于手机的公交查询软件，将会给用户带来便捷。基于以上原因，本系统通过对城市公交系统的调研，提出了基于站点优先级和邻接矩阵的公交换乘算法和上下矩阵算法；以J2ME作为开发工具，将其移植到用户手机上，借助于无线互联网，能为客户随时随地提供公交信息的查询。
本软件的开发方法
由于公交数据相对比较庞大和繁琐，同时设计换乘时对系统处理的性能要求也比较高，故本系统采用在服务器上进行计算，结果通过无线网络传输到客户端的形式进行开发。又由于当前绝大多数手机都支持JAVA，而J2EE和J2ME因为同出一门，具备先天性无缝衔接的优势，故本系统采用J2ME和J2EE结合的方式进行开发。
通过J2ME和J2EE技术的结合，采用C/S模式和B/S模式共同存在的方式，服务器端采用Mysql+Tomcat/Weblogic,通过Servlet实现对外服务器通信，同时前台开发出WEB 模块和WAP模块，WEB模块采用MVC模式，使用Struts框架。手机客户端采用J2ME编程，使用线程技术实现和服务器的网络通信，并且在从服务器取得数据后自动断开连接，节约用户流量。
本文的主要工作
研究的主要内容
本设计采用B/S和C/S结合的结构，综合运用以前所学的专业知识，设计开发一个功能较完善的基于手机的公交查询系统，具体包括以下内容：
（1）研究并掌握TCP/IP等传输协议、数据库操作等的基本原理。
（2）学习并掌握J2EE,J2ME等相关知识。
（3）以前面的研究为基础，编程实现服务器及手机客户端线路查询，按站查询，站站查询并且实现手机无线网络通信等功能。
各章节的安排
本文章详细介绍了该系统的分析和实现各个流程。在文章的引言中，主要介绍了该系统面临的背景，研究意义和开发方法等，使读者对本文有全面的了解。在接下来的第二章里，对系统的需求分析和与之对应的开发工具介绍。在第三章里，对系统开发涉及的算法进行了介绍和对数据库设计给出了详细的说明。第四章是系统功能具体实现的介绍其中包括了关键的编程技术，功能的代码说明。第五章是对系统的测试和分析，包括代码测试和功能测试，并对测试分析总结。最后，是作者通过对本系统的研究和设计总结出的系统特点以及研究心得。
手机公交查询的需求分析和开发工具介绍
用户的原始需求
作为关系国计民生的社会公益事业，城市公共交通一直都是政府工作的重点。就武汉市而言，调研结果中的另一个数据，武汉市乘客以公交方式出行的比例为23.36%，可见城市公交的重要性。但是从客观上说，公交硬件建设跟不上城市建设的步伐，是全国大城市尤其是特大城市都正在遭遇的发展瓶颈。也常常造成人们的出行不便。
本系统通过对城市公交查询用户需求的调研，发现用户在查找公交信息的时候一般只有3种方式，即按线路进行查找，按站进行查找线路，按起点站和终点站查找乘坐方案。同时由于城市公交系统在规划的时候是以站作为单位进行规划的，故经过站数的多少直接决定了公交线路的长短和时间。
因此，在本系统的设计中提出以下方案：
用户在使用本系统的时候，可以按照线路进行公交查询，或者按起点终点进行查询，系统自动按照换乘筛选算法提供出最佳换乘方案，该算法根据用户输入的站名，查找全部可以直达的方案，如无直达方案，则找出全部换乘方案并按照站点优先级进行排序，返回给用户线路最短的前N条的换乘信息，如果用户使用按站查询线路，系统也提供了一定的模糊查询，比如用户查询“百脑汇”，系统能自动辨认出当地站点“磨子桥”。同时，用户在手机上可以通过J2ME手机客户端和WAP的方式进行查询，在电脑上可以通过访问WEB站点的方式进行查询。
手机公交查询系统功能模块及流程图
通过对需求分析的调研，得出了经过用户确认的手机公交查询系统的系统逻辑模型。根据手机公交查询系统的业务流程图，明确了整个系统的流程。
（1）WEB和WAP功能模块，如图1所示。
图1 WEB和WAP功能模块图
图2 手机客户端流程图
（2）J2ME手机客户端的系统流程图，如图2所示。
用户查询流程分为查询内容选择、查询信息输入和信息接收3个步骤。
从该流程图中可以看出，按起点终点查询是整个系统最重要的一部分，也是本系统最能体现算法的一部分，经过对成都公交系统的观察和分析，本系统提出了一次换乘时采用基于站点优先级和邻接矩阵的公交换乘算法，如果第一次换乘没有可以换乘的方案，则采用上下矩阵算法，得出二次换乘信息，同时把得到的方案缓存到数据库中，下个用户查询相同起点终点时就直接从数据库中提取缓存信息，大大的节约了用户的时间和系统资源。
开发工具介绍
JAVA语言是目前Internet上大型的WEB应用和手机程序开发时使用得最热门的编程语言，而目前国内销售的大多数手机都支持JAVA，同时J2ME和J2EE因为都是基于JAVA技术，可以进行无缝连接，所以本系统选用J2ME和J2EE做为开发语言，同时在WEB端应用相关的Struts框架，并完成一个基于这2种技术结合的手机无线公交查询系统。
本系统采用的开发工具为MySQL+Eclipse+Tomcat/Weblogic，MySQL是一个广受Linux社区人们喜爱的半商业的数据库。MySQL具有强大且简单易用的特点，而且运行速度极快，能够处理企业数据库绝大多数的应用需求。Eclipse 是一个开放源代码的、基于 Java 的可扩展开发平台。就其本身而言，它只是一个框架和一组服务，用于通过插件组件构建开发环境。幸运的是，Eclipse 附带了一个标准的插件集，包括 Java 开发工具（Java Development Tools，JDT）。Tomcat服务器是一个免费的开放源代码的Web应用服务器，它是Apache软件基金会（Apache Software Foundation）的Jakarta项目中的一个核心项目，由Apache、Sun和其他一些公司及个人共同开发而成。由于有了Sun的参与和支持，最新的Servlet和JSP规范总是能在Tomcat中得到体现，Tomcat5支持最新的Servlet 2.4和JSP 2.0规范。因为Tomcat技术先进、性能稳定，而且免费，因而深受Java爱好者的喜爱并得到了部