城市公交运行客流数据分析与可视化大屏监控系统

《城市公交运行客流数据分析与可视化大屏监控系统》项目说明书（毕设版）

1. 项目概述

本系统面向"城市公交运行"场景，围绕线路、站点、车辆、驾驶员等基础数据，提供客流数据采集（模拟/Excel导入）、定时清洗与汇总、智能统计分析与可视化大屏展示能力，满足本科软件工程毕设的"可运行、可演示、可答辩"要求。

核心特点：

前后端分离：后端提供 RESTful API；前端提供管理端与大屏
数据分析逻辑：使用 Java 原生统计计算（不引入大数据框架）
定时任务：Quartz 每日凌晨清洗/汇总，生成统计报表表

2. 技术栈

后端（固定）：

Java 17
SpringBoot 2.7.x + SpringMVC
MyBatis-Plus
MySQL 8.0 + Redis
Quartz（定时清洗/汇总）
EasyExcel（Excel导入导出）

前端（固定）：

Vue2 + Element UI + Axios
ECharts（大屏图表）
Nginx（静态资源部署 + /api 反向代理）

3. 系统功能结构

3.1 功能模块

基础数据管理：线路/站点/车辆/驾驶员 CRUD，Excel批量导入
客流数据采集：模拟生成、Excel历史数据导入、客流记录查询
智能数据分析：
- 分时段客流（早高峰/晚高峰/平峰）
- 线路/站点日均客流热度
- 换乘站聚集度（占比）
- 空载/满载车次统计
- 周/月趋势环比、同比
可视化大屏：
- 线路分布（站点坐标折线）
- 站点实时热力 TopN
- 7日客流走势
- 线路峰值客流对比
- 高峰时段占比
- 车辆在线与发车频次看板
权限管理：管理员登录、角色/权限分级、操作日志、数据备份导出

3.2 业务流程图（Mermaid）

通过
拒绝
登录
权限校验
基础数据维护
客流采集
模拟生成
Excel导入
原始客流入库
Quartz每日清洗/汇总
统计报表表
分析接口
管理端图表
大屏可视化

4. 数据库设计（ER图）

建表脚本：

bus_data_schema.sql

ER 图（Mermaid）：
start/end
contains
belongs
has
generates
occurs
by
has
runs
status
agg
agg
owns
grants
grants
belongs
writes
BUS_STATION
BUS_LINE
BUS_LINE_STATION
BUS_VEHICLE
PASSENGER_FLOW_RECORD
TRIP_RECORD
VEHICLE_STATUS
FLOW_DAY_LINE_AGG
FLOW_DAY_STATION_AGG
SYS_USER
SYS_USER_ROLE
SYS_ROLE
SYS_ROLE_PERMISSION
SYS_PERMISSION
SYS_OPERATION_LOG

5. 关键实现说明

5.1 统一返回与异常

Result：统一返回结构（code/message/data）
BizException：业务异常（带code）
GlobalExceptionHandler：统一异常处理

对应代码：

5.2 权限与登录

Spring Security + JWT
Token 写入 Redis（支持失效/退出）
Role/Permission 通过多表关联查询

对应代码：

5.3 操作日志

MVC 拦截器记录接口访问（排除 /api/auth）

对应代码：

OperationLogInterceptor.java

5.4 数据分析（Java原生统计）

以"分时段统计"为例：

查询指定日期范围内原始客流记录
按 occurTime.hour 分桶
聚合得到早高峰/晚高峰/平峰总和

对应代码：

AnalysisServiceImpl.java

5.5 Quartz 每日清洗与汇总

执行内容：

清洗：删除 occurTime 为空、board/alight 为负的异常数据
汇总：按线路/站点聚合昨日客流，生成日统计表（峰值按"每小时汇总的最大值"计算）

对应代码：

DailyFlowCleanAndAggJob.java

5.6 大屏展示

大屏接口为公开接口 /api/screen/**，主要用于：

线路分布：返回线路的站点坐标序列
热力：返回站点TopN客流
7日：返回城市总客流的日期序列
看板：返回车辆在线数与近1小时发车次数

前端静态版入口：

frontend_static/admin.html
frontend_static/screen.html

6. 项目目录结构

复制代码

bus_data
├─ backend               后端 SpringBoot
├─ frontend              Vue2 源码版（可用于二次开发）
├─ frontend_static       免构建静态版（Nginx 直接部署）
├─ sql                   MySQL 脚本
└─ docs                  文档（接口/部署/说明书）

7. 演示建议（答辩路线）

导入数据库脚本与初始化数据
启动后端，管理端登录（admin/admin123）
进入"客流采集"一键模拟生成 7 天数据
打开大屏：观察 7 日走势、线路峰值、站点热力、车辆看板
展示"分析"页：分时段/热度/趋势
展示权限与日志：用户管理、操作日志分页查询、数据备份导出 ZIP