城市轨道交通客流预测是进行城市轨道交通合理线网规划,设计,建设和运营的重要依据之一，随着城市轨道交通系统的逐步发展，如何合理对轨道交通进行规划显得尤为重要，对此，设计开发了一套轨道交通的客流预测辅助系统。该系统使用SpringBoot+ MyBatis+WebSocket组合的后端开发架构。平台包含数据源收集、云端算法处理、业务逻辑及可视化展现层五个环节。Web数据展现层主要采用Node.js+Vue.js+ECharts的组合方案。系统平台使用MySQL进行存储大量的轨道历史客流数据及预测客流数据。系统主要围绕历史客流查询、轨道客流预测、首末班车开行方案决策、路径与票价查询、轨道周边客流这五个模块进行展示。系统各模块的结构大体都是相似的，都是由Model层（处理数据），到Service（逻辑编写及处理），再到Controller层（接口返回），另外各个模块用到的接口，例如客流排行、地图站点流量查询、Excel导出等，各模块接口使用的逻辑处理基本相似。
目录
一、 系统架构 1
（一）引言 1
（二）整体设计架构 1
（三）Web平台技术架构 2
二、开发工具 3
（一）数据管理工具 3
（二）后端架构 3
（三）Web数据可视化 3
三、系统总体设计 4
(一)系统功能模块设计 4
(二)数据库设计 4
四、系统详细设计 9
（一）历史客流查询 9
1.功能要点 9
（二）轨道客流预测 11
1. 常规客流预测 11
2. 节假日客流预测 13
3. 大型活动客流预测 15
4. 断面客流预测 18
5. 短时客流预测 20
（三）首末班车开行方案决策 24
1. 配置各线路首班车发车时刻 24
2. 配置各线路换乘客流需求 24
3. 首班车开行方案决策启动 24
（四）路径与票价查询 25
（五）轨道周边客流 26
五、算法模型的调用 28
六、客流预测辅助系统 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ^351916072* 
的测试 28
七、总结 33
致谢 34
参考文献 35
系统架构
（一）引言
现阶段人们的出现已经非常方便，尤其是轨道交通的出现，极大的提高了人们的出行效率，我国社会主义现代化建设和社会的快速发展，交通事业的作用也日益显得重要，展望21世纪的城市交通事业，给我们提出了更高要求。轨道交通极大的减低了交通事故的发生，城市轨道交通具有准点率高,速度快,运量大,距离长,时间短,受外界影响小,资源消耗少的特点,不仅满足居民出行的要求,还能有效的缓解城市公共交通拥堵现象,并起到为城市节能减噪,改善大气环境的作用,逐步成为人们主要选择的公共交通方式，随着许多城市的逐步扩大，轨道交通的规模也逐渐扩大与完善，逐步增加新的线路，轨道辅助客流系统主要由轨道客流算法预测、轨道可视化系统两个主要部分组成。算法预测主要针对常规客流、节假日客流、大型活动客流、断面客流、短时客流、新线开通客流这六种情况进行预测，并将预测数据实时发送到云端服务器的数据库中；而轨道可视化系统则完成历史数据、预测数据的数据接收、业务逻辑及数据的显示功能。
（二）整体设计架构
轨道辅助客流系统主要由轨道客流算法预测、轨道可视化系统两个主要部分组成。其中，算法预测主要针对常规客流、节假日客流、大型活动客流、断面客流、短时客流、新线开通客流这六种情况进行预测，并将预测数据实时发送到云端服务器的数据库中；而轨道可视化系统则完成历史数据、预测数据的数据接收、业务逻辑及数据的显示功能。从数据处理的流程看，平台包含数据源收集、云端算法处理、业务逻辑及可视化展现层五个环节，平台总结架构如图11所示。
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图11 轨道辅助客流系统总体架构
（三）Web平台技术架构
轨道可视化系统主要围绕历史客流查询、轨道客流预测、首末班车开行方案决策、路径与票价查询、轨道周边客流这五个模块进行展示，其中由于轨道客流预测数据和云数据中心端在数据处理过程中的安全性和可靠性要求较高，算法脚本和服务器端的运行平台选择采用Linux操作系统。云数据中心端的部署采用了服务器集群以提高系统的处理和响应能力。其中，服务器类型包含接入服务器、数据存储服务器以及Web应用服务器三种。平台包含数据源收集、数据分析、业务逻辑及可视化展现层四个环节，Web平台技术架构如图12所示
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图12 Web平台技术架构
二、开发工具
（一）数据管理工具
考虑轨道预测数据的结构特点，平台使用MySQL进行存储大量的轨道历史客流数据及预测客流数据，具体预测数据表结构如表21所示
表21短时客流预测结构表
字段名
说明
字段类型
备注
statistic_date
日期
date
不为空
statistic_hour
小时
varchar
不为空
station_id
站点id
int
主键，不为空
rail_id
线路id
int
不为空
cnt
流量
int
不为空
dir
0：进站，1：出站
int
不为空
（二）后端架构
该系统使用SpringBoot+ MyBatis+WebSocket组合的后端开发架构。
SpringBoot可以简化大量且繁杂的系统配置工作，并且该框架提供内置的服务器以及丰富的第三方库，极大便捷了开发工作。
MyBatis是一个能够实现快速访问数据库文件，并且支持云服务的框架。此外，它还提供对非关系型和关系型数据库的双重支持。
WebSocket是一种双向通信协议，握手连接后既能够发送也可以接收，常用于实时数据的推送，特别用于解决高并发场景下的数据刷新。
（三）Web数据可视化
平台的Web数据展现层主要采用Node.js+Vue.js+ECharts的组合方案。
ECharts是一款国产开源的商业级的可视化JavaScript图表库，支持在多种终端设备上运行，对浏览器的兼容性好，底层依赖轻量级的Canvas类库，能够提供直观、生动、可交互、可高度个性化定制的数据可视化图表。基于ECharts工具，能够简化数据图表开发，并呈现良好的视觉效果，显著增强

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