♻️ 资源
大小： 28.7MB
➡️ 资源下载： https://download.csdn.net/download/s1t16/87453197
旅游线路规划
一、设计任务的描述
系统目标： 本软件旨在根据旅客的要求设计出行路线并输出，同时系统能模拟旅所在的地点 和状态，目标是为旅客提供能完美出行的计划。处于对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的时间尽可能短，出门旅游的游客则希望旅费尽可能省。编制一个全国城市间的交通咨询程序，为旅客提供最优决策的交通咨询。
二、功能需求说明及分析
功能需求： 设计最省钱和最少时间的算法及其需要信息的存储：最省钱和最少的算法利用迪 杰斯塔拉算法； 信息先是存储在一个文本文件中，程序可以从中读取并且存放在一个类中。 该程序所做的工作是模拟旅游交通查询，为旅客提供最有决策的交通查询。规定： 再输入城市名称时，直接输入城市的名称（汉字）；输入时间时，需要输入一个 整型数据，选择功能时在界面上直接选择。程序的输出信息主要是：最快需要多 少时间才能到达，或者最少需要多少费用才能到达，以及在旅程途中临时改变目 的地时方案也相对发生变化和在规定时间内的最省钱方案。模拟旅游交通查询系 统，能实现现实生活中旅客的各种需求做出相应的程序，能实现选择功能。
- 城市总数不少于 10 个，即不能过于简单
- 建立汽车，火车，飞机的航班表 包含沿途到站、票价信息 并且要求两个城市之间不能只有一班车次
- 旅客的需求包含：起点、中点、途经城市、在某个城市的停留时间、 旅行策略（旅客可以中途改变旅行方案）
- 旅行策略包含：最少费用：不考虑时间，只需费用最少最少时间：不考虑费用，只需时间最短限时最少费用：在规定的时间内，让费用最少
- 旅行查询系统以 10s ：1h 的速度推进时间轴（非查询状态不计时）
- 不考虑城市内换乘交通工具所需时间
- 系统的时间精确到小时
- 建立日志文件，对旅客状态变化和键入等信息进行记录
- 旅客在旅途中可更改旅行计划，系统做出相应的操作
- 用图形绘制地图，并在地图上反映出旅客的旅行过程
三、总体方案设计说明
开发环境：
版本库：Qt 5.12.2
IDE：Qt Creator 4.8.2
编译器：MinGW 64-bit
系统：Windows 10
概要设计：
本系统整体上分为存储系统，编辑列车城市信息以及求最小费用，最短时间，存 储系统运用到数组和类。存储系统分别存储火车，飞机，汽车列次，始发地和终 点站以及需要的费用。最短时间和最小费用使用迪杰斯塔拉算法编程。该算法主要分为三步：1，起始点（V0）与其相邻点的权值（即当前最短路径）。2，求出 当前最短路径中的最小值即是该起始点（V0）与另一点（Vi）的最短路径。3， V0 到 Vi 的距离加上 Vi 到 Vj 的距离小于 V0 到 Vj 则将 V0 到 Vi 的距离加上 Vi 到 Vj 的距离记为 V0 到 Vj 当前最短路径，循环第二，三步。如此得到 V0 到各点的最短路径，进而可以得到最想要的一条。时间复杂度为 O(n2)，空间复杂度 O(n)。
总体结构：
软件结构包括软件模块和模块间的控制关系和模块组成关系。
|-----|------------|-----------|----------|
| 编 号 | 模 块 名 称 | 模 块 标 识 | 模块功能 |
| 1 | 输入模块 | Widget | 图形界面输入操作 |
| 2 | 算法以及旅客信息模块 | Traveler | 计算最优规划 |
| 3 | 绘图模块 | Mapwidget | 图形化输出 |
| 4 | 航班表模块 | Schedule | 读入并存储航班表 |
| 5 | 日志模块 | Log | 生成日志文件 |
四、数据结构说明和数据字典
数据结构说明：
Attribute 类包含了一个车次（或者航班)信息，其中有公有成员：
int from： 出发城市
int to: 目的城市
int cost: 花费
int vehicle: 类型（飞机、火车、汽车）
QString num: 车次号（或航班号）
QTime begin: 出发时间
QTime end: 到达时间
一个 Attribute 类的对象就是一个车次（或航班）信息
Schedule 类包含了一个 multimap 型的 存储城市之间交通工具时刻表的结构
multimap<int,Attribute> database： 所有城市之间交通工具时刻表
Traveler 类包含了一个旅客的全部信息 私有成员：
bool isChecked 是否途经城市 int id 旅客 id
int strategy 旅行策略 int origin 出发城市 int destination 目的城市
QDateTime start_time 出发时间
QDateTime deadline_time 截止时间（策略三使用） QDateTime used_time 已经过时间
QDateTime total_time 总用时间
std::vector throughCity 途经城市 std::vector get_plan() 得到旅行计划 QDateTime get_city_arrival_datetime(int) 到达城市时间 QDateTime get_city_departure_datetime(int)
离开城市时间
std::vector change_plan(......) 改变旅行计划
公有成员：
std::vector plan 记录最优路径 std::vector time 记录每个城市的到达时间 std::vector dijkstra(......) 迪杰斯特拉算法求策略 一、二的最优路径
void deep_first(......) 递归查找路径
void make_plan(......) 生成旅行计划 void update_adjacents(......) 更新相邻节点的值 QDateTime calculate_time(......) 计算时间 QDateTime total_datetime() 总用时
int min 最小花费 QDateTime mintime 最短时间
Ps：最后增加了对旅客信息保存功能，下次打开将自动显示
将旅客信息保存在 traveler.txt 文件中，不要删除此文件，否则下次启动程 序将无法打开文件。
实现方法：在关闭程序之前将旅客信息保存在 traveler.txt 中，再次打开程 序先读文件 traveler.txt，并将旅客信息显示在屏幕上。
五、各模块设计说明
1. Schedule
实现功能：从文件中读入 并 存储 城市之间交通工具时间表 需要对文件中数据类型做处理（例如城市在文件中用中文存 储，读入时应转换为数字编号）
实现方法：读入文件函数如下，将文件中的车次信息逐条读入并存储，对数据的处理函数为 int Schedule::CityToNum(QString city)，如下所示，实 现了 中文城市 与 城市编号 之间的转换
2. Traveler
实现功能：计算出不同策略下对应的最优路径，并将得出路径传递给 Mapwidget 模块。同时支持修改路径功能。
实现方法：通过函数 std::vector Dijkstra(......)得出策略 一、二的最优路径。 函数 void DFS(......)递归查找得出路径。
讨论迪杰斯特拉和 DFS
在时间最短和费用最少两种旅行策略中，可以使用迪杰斯特拉 算法，而在一定时间范围内花费最少经过讨论并没有算法可 用，只能穷举所有路径，但是在穷举过程中可以加入剪枝策略
如图所示
数据：
私有成员：
bool isChecked 是否途经城市 int id 旅客 id
int strategy 旅行策略 int origin 出发城市 int destination 目的城市
QDateTime start_time 出发时间
QDateTime deadline_time 截止时间（策略三使用） QDateTime used_time 已经过时间
QDateTime total_time 总用时间
std::vector throughCity 途经城市 std::vector get_plan() 得到旅行计划 QDateTime get_city_arrival_datetime(int) 到达城市时间 QDateTime get_city_departure_datetime(int)
离开城市时间
std::vector change_plan(......) 改变旅行计划
公有成员：
std::vector plan 记录最优路径 std::vector time 记录每个城市的到达时间 std::vector dijkstra(......) 迪杰斯特拉算法求策略 一、二的最优路径
void deep_first(......) 递归查找路径 void make_plan(......) 生成旅行计划
void update_adjacents(......) 更新相邻节点的值 QDateTime calculate_time(......) 计算时间 QDateTime total_datetime() 总用时
int min 最小花费 QDateTime mintime 最短时间
3. Widget
从图形化界面 读入 并 存储 旅客信息，包括旅客的 出发城市、目的城市、途经城市、出发时间、截止时间、选择策略通过调用 getplan()函数，将旅客信息传递到 Traveler 模块，通过 Traveler 模块计算得出最优路径传递会 Widget 模块
实现功能： 读入旅客信息
响应图形化界面按钮请求
添加旅客
从 Traveler 获取最优路径
请求 Traveler 更改方案
实现方法：QT 按钮响应逻辑，与 Traveler 模块进行数据交互
4. Mapwidget
实现功能：读入旅客最优路径，并图形化输出 图形化输出包含了不同类型交通工具选择不同的图标（飞机、火 车、汽车）
实现方法：通过 Widget 获取的最优路径，计算图标的坐标与时间的关系 确 定每一个时间 图标在图形化界面的位置 ，实现动态显示
5. Log
实现功能：将旅客信息（所选方案）以文本格式输出到文件中 实现方法：Debug 输出
六、范例执行结果及测试情况说明
主界面：
范例：首先添加旅客，策略选择选择策略二耗时最少，城市选择北京到香港。
结果： 点击开始，可以发现在解决方案那里已经出现了解决方案，左边的地图也会按照 时间做出相应的动画。
测试情况说明：当在当天晚上十一点半开始查询北京到香港的耗时最少方案时， 解决方案时先坐次日早上六点的 ZH1333 航班在次日早上八点到达重庆，花费 722 元，再从重庆做早上九点的 ZH4951 航班在次日上午十一点到达香港，花费 505 元。因为是在晚上十一点进行这个范例测试，所以花费时间十一个小时二十分钟（次日上午十一点到达），花费 1227 元。
七、评价和改进意见
首先，调试过程中遇到的问题主要是数据类型不匹配，参数没有声明，运行结果 与要求不一致等问题。解决方法：前两个就是不断调试找出错误；后面的主要是 查阅资料，书籍和老师知道，反复阅读实例文档。 本次课程设计，我分析和设计了旅游交通查询系统，此次设计让我对计算机和软 件有了更浓厚的兴趣，让我对迪杰斯特拉算法有了更深的理解，同时也对软件的 设计的各种分析和设计有了更深的理解，我觉得课程设计很接近实际，是锻炼我 们动手能力的好机会，为以后的工作打下基础。本次试验让我明白了软件设计的 思想和方法，1、需求分析，分析为什么需要这个软件，这个软件要实现什么； 2、概要设计，设计如何实现的软件功能，要实现结构化设计，把实现软件功能 的程序模块化；3、详细设计，编写各个模块的具体实现的程序；4、上机调试， 得到运行结果；5、对程序进行分析改进，重复 4 步骤。我也通过本次课程设计 查阅了不少资料，学到了不少知识，也学到了不少调试程序的方法，最重要的是 积累了不少经验。总的来说，虽然做的途中很痛苦很难受，也遇到了很多问题， 不过最后也都是解决了，而且最后的成品做出来的时候还是蛮有成就感的。
八，用户使用说明
1、主界面（有图标和标题），开始时除了【添加旅客】按钮其他都不可点。
2、点击【添加旅客】后。
3、选择【策略】，【始发地】和【目的地】，以及【起始时间】。只有策略三才能 更改【截止时间】。
策略一：
策略三：
还可以选择途经城市，只有点击【选择途经城市】后才能选择途经的城市。
4、点击【开始】后，该按钮变为【更改】。计算完计划，显示方案信息。在左侧 画图，图标会随时间移动。
5、点击【更改】，更改计划，显示新计划信息。
6、在该旅客运行时可以再添加一个旅客。
在【选择旅客】下拉框中可以选择 1 号旅客，界面会重新显示 1 号旅客信息。
7、生成的日志信息：
8、在退出程序时，程序会提示【是否保留旅客信息】
选择【Yes】则自动将这一次旅客的信息保存到以下文件（traveler.txt）中（该 文件不要删除，与 exe 在同一目录下）。
选择【No】则清空旅客信息文件。
9、每次启动程序时都会有如下提示
选择【Yes】则自动从以上文件（traveler.txt）中读取上一次运行的旅客信息， 并直接显示在屏幕上。
选择【No】则不读取任何信息。
