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摘要:居民出行调查是一项综合性的社会调查,它是建立交通需求模型和制定交通规划方案的基础数据来源,同时对了解城市居民的出行习惯具有重要意义[1]。但目前在操作过程中,其不足之处在于数据量过于庞大,这给后期的数据分析和处理带来了巨大的困难,因此影响了调查的使用效果[2]。本文通过利用数据库编程技术、信息处理技术同时结合居民出行调查的特点来建立一个出行调查数据处理分析系统,以提高出行调查数据处理的效率和准确性。这对减少出行调查的工作量,提高调查的可操作性具有重要意义。
关键词:居民出行调查;数据处理;系统编程
中图分类号:C811文献标识码:A文章编号:
系统总体设计
1.1需求分析
在进行一个项目的设计之前,首先要进行必要的需求分析。下面是对居民出行调查数据处理分析系统的需求分析,根据以下分析进行系统设计。
基于居民出行调查数据涵盖大量的信息,希望将其实行信息化处理,使数据方便输入、存储、查询,同时通过建立数据处理分析系统来实现对数据的统计分析。该系统主要功能如下:
方便工作人员录入和存储居民出行调查数据,可以对数据进行删除、增加、插入调查操作,直观方便地查询输入的调查数据。
检查居民出行调查数据的正确性,严格遵循调查数据的真实性,防止输入过程中出现错误。
对调查数据进行统计分析,其中统计内容主要包括户属性特征、个人属性特征以及出行量、出行目的、出行方式等各种出行特征。
能根据不同的出行目的或出行方式统计出行的空间分布。
根据以上要求,综合考虑,采用Access数据库结合Visual Basic语言开发有关居民出行调查数据录入、检查、加工、处理、统计、分析的多功能软件模块,其作用主要体现在以下几个方面:
录入系统和统计系统分开,严格按照调查表填写格式设计的友好的数据录入界面,相对于直接输进Excel表格,更能体现人性化和方便性的一面。
录入系统的检查功能保证了数据录入的准确性。
录入的数据自动保存,同时方便对大量居民出行数据进行查询、删除、插入等操作。
与Visual Basic语言程序结合,运用统计学和数学原理准确快捷地进行各种数据分析。
1.2系统结构设计
将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构,即概念模型的过程就是概念结构设计,概念结构设计是本数据库项目设计的关键。将上面的需求分析画出功能模块图,如图1.1,图1.2所示:
图1.1:系统功能结构图
各模块之间流程如下图所示:
图1.2:模块操作设计流程图
数据处理录入模块
数据处理录入模块基于Access数据库平台,包含户特征调查表、个人基本特征表、个人出行情况表三个表格。其中户特征调查表与个人基本特征表通过户编号字段相连,形成一对多关系,个人基本特征表与个人出行情况表通过个人系统编号字段相连,该字段为系统自动编号,同样形成一对多关系。
数据库中各表格以窗体形式为录入人员提供直接美观的输入界面,窗体设计严格按照调查表的样式,结合数据库中有效性规则和有效性文本提示,大大降低了人为录入数据的错误,保证数据的准确性。同时数据库的自动保存功能,确保了调查数据的完整性。
数据统计分析模块
3.1 数据连接
系统采用VB中的ADO Data控件来链接Access数据库中的数据源,ADO Data控件使用Microsoft ActiveX数据对象(ADO)来快速建立数据绑定的控件和数据提供者之前的连接。数据绑定控件是任何具有“数据源”属性的控件。数据提供者可以是任何符合OLEDB规范的数据源[4]。
在设计时,程序动态设置ConnectionString和RecordSource属性来更改数据库,系统在运行时对ConnectionString设置语句如下:
Adodc1.ConnectionString = "Provider=Microsoft.Jet.OLEDB.4.0;Data Source=" _
& VB.App.Path & accesspath & "Persist Security Info=False"
而RecordSource屬性设置则根据指标的不同对数据集的不同选择来创建连接。
3.2 数据特征指标统计
样本数据特征统计包括户基本特征、个人基本特征以及个人出行特征三部分,其中户基本特征包括户人数、税后年收入、车辆拥有情况等,个人基本特征包括性别构成、年龄结构、职业结构、通勤主要交通工具等,个人出行特征包括出行方式构成、出行母的构成、出行时间分布、不同出行方式出行时间等。
由于采用SQL语句对RecordSource属性设置合适的数据集,各特征统计多采用顺序读取比较的方法进行统计,编程代码简单,较易实现,而且各特征统计方式差异不大.
3.3 OD矩阵生成与扩算
OD矩阵的生成是从个人出行情况表中提取的OD信息,以小区为单位统计形成。系统读取表中“出发小区”、“到达小区”两个字段即可获得OD信息,一般来说还需要按照出行方式以及户籍非户籍方式进行分类统计,因此系统先在Access中采用SQL语句将表中数据按照户籍和非户籍分为两个数据集,然后再用ADO Data控件动态链接其中一个数据集,初始化三维矩阵OD(i,j,k),其中i、j分别为交通小区编码,从“出发小区”、“到达小区”两个字段获得对应,而k则对应出行方式编码,通过读取数据集中记录,最后分方式生成OD矩阵。具体计算流程如图3.1所示:
图3.1:OD矩阵计算流程图
在生成OD矩阵后,还需要对OD矩阵进行扩算以反映总体特征。分两步进行,首先是对产生量和吸引量的扩算放大:
产生量扩算公式:
吸引量扩算公式:
其中::扩算后i区产生量
:扩算前i区产生量
:i区抽样率
:扩算后i区吸引量
:扩算前i区吸引量
然后是对OD矩阵的扩算,主要是对OD矩阵中的零元素进行调整,因为矩阵中的零元素实际大都不等于零,只是抽样过程中没被抽中形成的结果,我们根据原始矩阵和扩算后的吸引量比率的关系来对OD矩阵进行扩算。首先将分为两部分、, 其中
、
将按照的比例进行分割,按照所对应的的比率进行分割,获得对应的,将加进原矩阵后,此时由于,因此要的量按比例分配累加到矩阵中,累加后再调整产生量,将的量按比例分配累加到矩阵中,如此反复调整直到满足精度要求。OD扩算流程如图3.2所示:
图3.2:OD矩阵扩算流程图
数据输出模块
数据采用多种形式输出,户基本特征、个人基本特征和个人出行特征中指标的统计结果在系统中以窗体表格的形式显示,在VB中采用MSFlexGrid控件,该控件提供了高度灵活的网格排序、合并和格式设置功能,使用户更方便地操作。个人出行特征分析模块的界面及出行OD统计界面如图4.1所示:
图4.1:人出行特征分析模块界面及出行OD统计界面
研究总结
本文是对居民出行调查数据处理分析系统的分析与设计。首先是对系统进行总体设计,分析开发的需求,明确系统开发的目标和所要达到的效果,对系统所应具有的功能需求进行分析,划分系统结构,同时对数据库进行设计;然后构建系统的整体框架,把系统划分为三个模块,最后对每个模块设计过程分别进行详细介绍。
参考文献
[1] 王京元 王炜 程琳.居民出行调查中的抽样技术研究[J].公路交通技术.2005,4(22):99-107.
[2] 陆锡明等.2007年上海市居民出行调查报告[R].上海:上海市城市综合交通规划研究所,2007.
[3] 叶华乔. Access数据库查询操作的分类与实现[J].电脑知识与技术.2011(31).
[4] 周其乐. 数据库管理系统的功能与组成[J].科技资讯.2009(5).
关键词:居民出行调查;数据处理;系统编程
中图分类号:C811文献标识码:A文章编号:
系统总体设计
1.1需求分析
在进行一个项目的设计之前,首先要进行必要的需求分析。下面是对居民出行调查数据处理分析系统的需求分析,根据以下分析进行系统设计。
基于居民出行调查数据涵盖大量的信息,希望将其实行信息化处理,使数据方便输入、存储、查询,同时通过建立数据处理分析系统来实现对数据的统计分析。该系统主要功能如下:
方便工作人员录入和存储居民出行调查数据,可以对数据进行删除、增加、插入调查操作,直观方便地查询输入的调查数据。
检查居民出行调查数据的正确性,严格遵循调查数据的真实性,防止输入过程中出现错误。
对调查数据进行统计分析,其中统计内容主要包括户属性特征、个人属性特征以及出行量、出行目的、出行方式等各种出行特征。
能根据不同的出行目的或出行方式统计出行的空间分布。
根据以上要求,综合考虑,采用Access数据库结合Visual Basic语言开发有关居民出行调查数据录入、检查、加工、处理、统计、分析的多功能软件模块,其作用主要体现在以下几个方面:
录入系统和统计系统分开,严格按照调查表填写格式设计的友好的数据录入界面,相对于直接输进Excel表格,更能体现人性化和方便性的一面。
录入系统的检查功能保证了数据录入的准确性。
录入的数据自动保存,同时方便对大量居民出行数据进行查询、删除、插入等操作。
与Visual Basic语言程序结合,运用统计学和数学原理准确快捷地进行各种数据分析。
1.2系统结构设计
将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构,即概念模型的过程就是概念结构设计,概念结构设计是本数据库项目设计的关键。将上面的需求分析画出功能模块图,如图1.1,图1.2所示:
图1.1:系统功能结构图
各模块之间流程如下图所示:
图1.2:模块操作设计流程图
数据处理录入模块
数据处理录入模块基于Access数据库平台,包含户特征调查表、个人基本特征表、个人出行情况表三个表格。其中户特征调查表与个人基本特征表通过户编号字段相连,形成一对多关系,个人基本特征表与个人出行情况表通过个人系统编号字段相连,该字段为系统自动编号,同样形成一对多关系。
数据库中各表格以窗体形式为录入人员提供直接美观的输入界面,窗体设计严格按照调查表的样式,结合数据库中有效性规则和有效性文本提示,大大降低了人为录入数据的错误,保证数据的准确性。同时数据库的自动保存功能,确保了调查数据的完整性。
数据统计分析模块
3.1 数据连接
系统采用VB中的ADO Data控件来链接Access数据库中的数据源,ADO Data控件使用Microsoft ActiveX数据对象(ADO)来快速建立数据绑定的控件和数据提供者之前的连接。数据绑定控件是任何具有“数据源”属性的控件。数据提供者可以是任何符合OLEDB规范的数据源[4]。
在设计时,程序动态设置ConnectionString和RecordSource属性来更改数据库,系统在运行时对ConnectionString设置语句如下:
Adodc1.ConnectionString = "Provider=Microsoft.Jet.OLEDB.4.0;Data Source=" _
& VB.App.Path & accesspath & "Persist Security Info=False"
而RecordSource屬性设置则根据指标的不同对数据集的不同选择来创建连接。
3.2 数据特征指标统计
样本数据特征统计包括户基本特征、个人基本特征以及个人出行特征三部分,其中户基本特征包括户人数、税后年收入、车辆拥有情况等,个人基本特征包括性别构成、年龄结构、职业结构、通勤主要交通工具等,个人出行特征包括出行方式构成、出行母的构成、出行时间分布、不同出行方式出行时间等。
由于采用SQL语句对RecordSource属性设置合适的数据集,各特征统计多采用顺序读取比较的方法进行统计,编程代码简单,较易实现,而且各特征统计方式差异不大.
3.3 OD矩阵生成与扩算
OD矩阵的生成是从个人出行情况表中提取的OD信息,以小区为单位统计形成。系统读取表中“出发小区”、“到达小区”两个字段即可获得OD信息,一般来说还需要按照出行方式以及户籍非户籍方式进行分类统计,因此系统先在Access中采用SQL语句将表中数据按照户籍和非户籍分为两个数据集,然后再用ADO Data控件动态链接其中一个数据集,初始化三维矩阵OD(i,j,k),其中i、j分别为交通小区编码,从“出发小区”、“到达小区”两个字段获得对应,而k则对应出行方式编码,通过读取数据集中记录,最后分方式生成OD矩阵。具体计算流程如图3.1所示:
图3.1:OD矩阵计算流程图
在生成OD矩阵后,还需要对OD矩阵进行扩算以反映总体特征。分两步进行,首先是对产生量和吸引量的扩算放大:
产生量扩算公式:
吸引量扩算公式:
其中::扩算后i区产生量
:扩算前i区产生量
:i区抽样率
:扩算后i区吸引量
:扩算前i区吸引量
然后是对OD矩阵的扩算,主要是对OD矩阵中的零元素进行调整,因为矩阵中的零元素实际大都不等于零,只是抽样过程中没被抽中形成的结果,我们根据原始矩阵和扩算后的吸引量比率的关系来对OD矩阵进行扩算。首先将分为两部分、, 其中
、
将按照的比例进行分割,按照所对应的的比率进行分割,获得对应的,将加进原矩阵后,此时由于,因此要的量按比例分配累加到矩阵中,累加后再调整产生量,将的量按比例分配累加到矩阵中,如此反复调整直到满足精度要求。OD扩算流程如图3.2所示:
图3.2:OD矩阵扩算流程图
数据输出模块
数据采用多种形式输出,户基本特征、个人基本特征和个人出行特征中指标的统计结果在系统中以窗体表格的形式显示,在VB中采用MSFlexGrid控件,该控件提供了高度灵活的网格排序、合并和格式设置功能,使用户更方便地操作。个人出行特征分析模块的界面及出行OD统计界面如图4.1所示:
图4.1:人出行特征分析模块界面及出行OD统计界面
研究总结
本文是对居民出行调查数据处理分析系统的分析与设计。首先是对系统进行总体设计,分析开发的需求,明确系统开发的目标和所要达到的效果,对系统所应具有的功能需求进行分析,划分系统结构,同时对数据库进行设计;然后构建系统的整体框架,把系统划分为三个模块,最后对每个模块设计过程分别进行详细介绍。
参考文献
[1] 王京元 王炜 程琳.居民出行调查中的抽样技术研究[J].公路交通技术.2005,4(22):99-107.
[2] 陆锡明等.2007年上海市居民出行调查报告[R].上海:上海市城市综合交通规划研究所,2007.
[3] 叶华乔. Access数据库查询操作的分类与实现[J].电脑知识与技术.2011(31).
[4] 周其乐. 数据库管理系统的功能与组成[J].科技资讯.2009(5).