周星辰 劉家輝 史夢婭 陳彥儒 牛云云

摘 要：市政維護(hù)是城市管理問題中的難題。長期以來，市民與市政維護(hù)部門缺乏溝通途徑，無形中增加了市政維護(hù)部門服務(wù)市民的難度。為此，開發(fā)了一款以Java語言編寫、基于Android平臺的新型市政維護(hù)管理APP。該系統(tǒng)使用SQLite和MySQL數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲，根據(jù)用戶上傳維修點自動分配維修人員，并利用集成的環(huán)信即時通訊接口實現(xiàn)維護(hù)部門和上報市民的及時溝通。任務(wù)完成后，報修市民可以對維修服務(wù)打分，系統(tǒng)將維修記錄上傳到服務(wù)器端保存。該APP已應(yīng)用于中國地質(zhì)大學(xué)（北京）校內(nèi)維護(hù)管理工作。實踐證明，該APP能夠較好地滿足實際工作需要，提高維護(hù)部門工作效率和群眾滿意度。

關(guān)鍵詞：Android;市政維護(hù);SQLite;MySQL;百度地圖;GIS

DOI：10. 11907/rjdk. 191488 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

中圖分類號：TP319文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-7800（2020）002-0048-05

英標(biāo)：Municipal Maintenance Management APP Based on Android Platform

英作：ZHOU Xing-chen， LIU Jia-hui， SHI Meng-ya， CHEN Yan-ru， NIU Yun-yun

英單：（School of Information Engineering， China University of Geosciences， Beijing 100083， China）

Abstract： Municipal maintenance is a tough task in urban management. For a long time， the lack of communication between the citizens and the municipal maintenance department has virtually increased the difficulty for the municipal maintenance department to serve the citizens. A new municipal maintenance management APP was developed based on the Android platform in Java. The system uses SQLite and MySQL database for data storage， and can automatically assign maintenance personnel according to the users' uploading service point， and use the integrated ring-new instant messaging interface to achieve timely communication between the maintenance department and the reporting citizen. After the task is completed， the repairing public can score the repair service， and the system uploads the maintenance record to the server for storage. The APP has been applied to the internal maintenance management of China University of Geosciences （Beijing）. Practice has proved that the APP can better meet the needs of actual work and improve the work efficiency and mass satisfaction of the maintenance department.

Key Words： Android; municipal maintenance; SQLite; MySQL; BaiduMap; GIS

0 引言

市政維護(hù)工作是城市管理中的難題。長期以來，市政維護(hù)任務(wù)存在數(shù)據(jù)更新慢、審批效率低、檢查準(zhǔn)確性差、信息共享困難等問題[1-3]，給城市管理者和普通市民帶來不便。市民只能通過有限的幾種途徑，如打電話、寫信和上門等方式，將維護(hù)需求上報給市政維護(hù)部門，無形中增加了維護(hù)工作難度。隨著城市規(guī)模擴大、人口規(guī)模增長和市民對生活質(zhì)量要求的提高，市政維護(hù)部門也承擔(dān)著與日俱增的壓力。因此，只有提高市政維護(hù)工作的高效化、人性化和便捷化水平，市政維護(hù)部門才能夠更好地為城市提供服務(wù)。

截至2018年6月，我國手機網(wǎng)民規(guī)模達(dá)到7.88億，網(wǎng)民使用手機上網(wǎng)的比例達(dá)到98.3%[4]，同時智能手機有強融合性和高便攜性的特性[5]，因此基于智能手機的應(yīng)用軟件受到軟件開發(fā)人員重視。盡管移動端軟件數(shù)量不斷增加，但隨著產(chǎn)業(yè)信息化的發(fā)展，市場對于專業(yè)移動端軟件的需求依然持續(xù)增長。

近年來，將智能手機與城市管理相結(jié)合的城市管理理念受到國內(nèi)外城市管理研究者的廣泛關(guān)注[6-9]。我國在該領(lǐng)域進(jìn)展顯著，一些城市已經(jīng)不同程度地實現(xiàn)了智能手機與城市管理的結(jié)合[10-13]，也有成功將智能手機應(yīng)用在城市管理多個方面的實例，如：于斌等[14]開發(fā)了基于云平臺的手機智能停車場查詢系統(tǒng);李昆[15]研究基于Android平臺的智慧城市客戶端，用于城市綜合管理;喻宏進(jìn)等[16]設(shè)計了基于云平臺的城市照明設(shè)備分布式綜合管理系統(tǒng)等。在市政維護(hù)領(lǐng)域，國內(nèi)已經(jīng)開發(fā)了多款A(yù)PP，用于鼓勵與幫助市民參與市政維護(hù)建設(shè)工作[17-20]。這些軟件內(nèi)容各有特色，服務(wù)的城市背景也各不相同，但不同程度上均存在一些缺點，如：潘國富等[17]設(shè)計的市政管理系統(tǒng)不支持維修人員與普通市民的即時通訊;趙國忠等[18]設(shè)計的市政維護(hù)APP不支持普通市民參與市政維護(hù)工作，而且維護(hù)內(nèi)容僅包括檢測設(shè)施病害;黃一峰等[19]設(shè)計的城市管理APP不支持上傳視頻等。當(dāng)前市面上主要的操作系統(tǒng)包括IOS操作系統(tǒng)和Android操作系統(tǒng)。目前，Android操作系統(tǒng)市場占有率已經(jīng)達(dá)到80%以上。為了更好滿足市民上報維護(hù)需求，提高市政維護(hù)工作效率，本文采用Android Studio作為開發(fā)工具，開發(fā)一款基于Android平臺的市政維護(hù)管理APP，其主要創(chuàng)新點包括：

（1）完善的數(shù)據(jù)庫設(shè)計。該APP采用SQLite數(shù)據(jù)庫與MySQL數(shù)據(jù)庫，可完整保存維修點、維修過程和維修結(jié)果的詳細(xì)信息，為日后市政維護(hù)統(tǒng)計工作提供詳實的資料，極大方便了市政維護(hù)統(tǒng)計與管理工作。

（2）豐富的溝通手段。該APP為維修人員和報修人員提供多種溝通手段，較一些現(xiàn)有市政維護(hù)APP更加豐富，能夠極大方便維修人員和報修人員溝通交流，進(jìn)而顯著改善維修效率和維修結(jié)果，提高市民滿意度。

（3）便捷的地圖操作方式。該APP通過調(diào)用百度地圖API接口，可為用戶提供清晰準(zhǔn)確的地圖界面，方便用戶使用。同時，維修點位置在地圖界面進(jìn)行標(biāo)注，并為維修人員提供路徑導(dǎo)航，極大便利維修人員前往維修點進(jìn)行維修，提高維修效率。

1 系統(tǒng)設(shè)計思想

為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)及時上傳，滿足系統(tǒng)功能，本文提出的市政維護(hù)管理APP主要分為Android客戶端和服務(wù)器端?？蛻舳瞬捎肧QLite管理數(shù)據(jù)，服務(wù)器端采用MySQL管理數(shù)據(jù)。

本系統(tǒng)目標(biāo)功能分為4點：維修點上傳功能、維修點展示功能、維修點評論功能、維修者與上傳者交互功能。

在借鑒市面上現(xiàn)有APP的基礎(chǔ)上，同時通過調(diào)查，了解當(dāng)前市政維護(hù)需求，進(jìn)而實現(xiàn)更完善的功能、更便捷的操作和更人性化的界面。

2 系統(tǒng)開發(fā)與實現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)功能設(shè)計

經(jīng)過功能劃分，APP主要包含以下六大功能：①登錄和注冊功能;②上傳文字、圖片等維修信息功能;③地圖、定位和導(dǎo)航功能;④顯示與查看維修點功能;⑤上傳評論與查看評論功能;⑥即時通訊功能。

2.2 系統(tǒng)界面設(shè)計

本文提出的市政維護(hù)管理APP采用fragment布局，將界面分成多個功能區(qū)域。

APP包括兩種目標(biāo)用戶：維修人員和普通用戶，并為兩種用戶提供不同界面：維修界面和用戶界面。進(jìn)入APP后首先進(jìn)行身份選擇，其中，維修人員賬號由市政維護(hù)公司統(tǒng)一注冊和發(fā)放，因此維修人員無需注冊即可直接登錄。普通用戶首次使用需注冊賬號再登錄。

維修界面左側(cè)設(shè)置側(cè)滑欄，上部展示維修者姓名、技能和所屬公司，中部為“積分”、“排名”、“消息中心”、“維修相關(guān)”、“我的好友”和“幫助和反饋”功能區(qū)，下部為“設(shè)置”和“退出”功能區(qū)。主界面上部可以選擇查看新任務(wù)和已完成維修任務(wù)，下部展示任務(wù)信息，點擊后展示詳細(xì)信息。

用戶界面下方設(shè)置功能區(qū)欄，包含“首頁”、“地圖”、“報警記錄”和“我的”4種功能區(qū)。首頁通過訪問天氣API接口獲取今日天氣，并顯示對應(yīng)圖片。圖片下方信息，通過http方式的get方法獲取服務(wù)器端中存儲的維修信息。“地圖”功能區(qū)展示地圖信息，并可以通過點擊編輯按鈕上傳維修申請信息，“報警記錄”功能區(qū)展示已上傳的維修申請信息;“我的”功能區(qū)上部包含用戶名、手機號、報警信息和報警等級信息;中部包含“積分”、“評價”、“消息中心”、“幫助和反饋”和“設(shè)置”5個功能區(qū)。

2.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計

客戶端數(shù)據(jù)庫模型如圖1所示，其中，record為報警記錄表，用于存儲用戶報警記錄信息，其產(chǎn)生的信息對應(yīng)一個維修點，保存內(nèi)容包括經(jīng)緯度、上報時間、上報人、維修工等信息;comment為評論表，用于存儲用戶評論信息，其產(chǎn)生的信息對應(yīng)一條評論，保存內(nèi)容包括經(jīng)緯度、評論時間、內(nèi)容、評分等;repair為維修表，用于存儲維修工處理的維修點信息，其產(chǎn)生的信息對應(yīng)一個維修點，保存內(nèi)容包括經(jīng)緯度、完成時間、維修類型等。三者均以ID為主鍵，經(jīng)緯度作為區(qū)分，即一個經(jīng)緯度對應(yīng)一個維修點。

2.4 系統(tǒng)功能實現(xiàn)

2.4.1 登錄與注冊功能

本文提出的APP采用環(huán)信提供的第三方接口，實現(xiàn)上報用戶和維修人員的即時通信，并用于輔助實現(xiàn)登錄和注冊功能。

注冊時，用戶將注冊手機號輸入到指定區(qū)域內(nèi)，點擊獲取驗證碼按鈕，服務(wù)器端產(chǎn)生驗證碼，發(fā)送到用戶提供號碼的手機上，由用戶輸入驗證碼并點擊注冊按鈕。當(dāng)驗證碼與服務(wù)器端一致時，服務(wù)器將用戶信息寫入數(shù)據(jù)庫，然后通過rest API將用戶手機號和密碼寫入環(huán)信數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)用戶注冊過程。注冊時，所有用戶信息保存在服務(wù)器端，環(huán)信端僅保存用戶手機號和密碼。

登錄時，用戶和維修工輸入用戶名和密碼，點擊登錄按鈕，將兩個數(shù)據(jù)通過http方式的post方法傳送到服務(wù)器端，通過數(shù)據(jù)庫，查詢目標(biāo)用戶是否存在。如果存在，則讀取用戶在環(huán)信的昵稱信息，通過rest API將信息傳送到環(huán)信網(wǎng)站，實現(xiàn)登陸過程。登錄完成后，APP通過SharedPreferences將登錄信息存儲在本地，用于判斷登錄狀態(tài)。

2.4.2 維修信息功能上傳

APP采用Struts2框架實現(xiàn)文字、圖片以及維修類型和坐標(biāo)信息的上傳。維修信息到達(dá)服務(wù)器端后，服務(wù)器以緩存的方式接收圖片文件并存放到指定位置，隨后將這些信息寫入對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫表中存放維修信息。

上傳圖片時，考慮到Android手機照相時，相片可能達(dá)到數(shù)兆大小，通過4G網(wǎng)絡(luò)上傳相片到服務(wù)器時可能出現(xiàn)超時。因此，APP采用壓縮算法將圖片壓縮至數(shù)百KB，但清晰度損失較低。圖片壓縮方式一般包括3種：尺寸壓縮、質(zhì)量壓縮和通過JNI調(diào)用libjpeg庫進(jìn)行壓縮。本文APP綜合采用這3種方式，確保圖片壓縮的同時獲得最佳清晰度。

2.4.3 地圖、定位和導(dǎo)航功能

本文提出的APP采用百度地圖API接口，實例化BaiduMap對象顯示地圖。在用戶界面，用戶進(jìn)入“地圖”功能區(qū)后，通過定位函數(shù)進(jìn)行定位，然后訪問服務(wù)器，將距離自己一定范圍內(nèi)的維修點坐標(biāo)取到客戶端，隨后在地圖上通過addOverlay（）函數(shù)添加覆蓋物。點擊覆蓋物，會產(chǎn)生一個采用AndroidSlidingUpPanel控件實現(xiàn)、可向上滑動的滑動面板。通過逆地理編碼技術(shù)，將坐標(biāo)信息上傳到百度地圖服務(wù)器端進(jìn)行逆地理編碼，產(chǎn)生POI列表。選取該POI列表中距離最近的一個，獲得覆蓋物對應(yīng)的位置信息和與用戶距離，并由該滑動面板顯示。

在維修界面，當(dāng)維修工接到維修任務(wù)時，維修工可以進(jìn)入任務(wù)詳情頁，點擊導(dǎo)航按鈕，APP將維修工實時位置作為起點，維修地點作為終點，傳入導(dǎo)航界面。在導(dǎo)航界面，有3個導(dǎo)航方式，分別是騎行導(dǎo)航、步行導(dǎo)航和AR步行導(dǎo)航。維修工可以選擇任意一種方式進(jìn)行導(dǎo)航。

2.4.4 顯示與查看維修點功能

顯示與查看維修點功能通過ListView和SQLite實現(xiàn)。在用戶界面的“報警記錄”功能區(qū)，客戶端從服務(wù)器端查詢對應(yīng)信息，并通過SQLite建立本地數(shù)據(jù)庫，隨后將存儲在本地的信息顯示在ListView中，用戶點擊即可查看維修點相關(guān)信息。同時，用戶也可在地圖界面點擊地圖上的覆蓋物以查看維修點相關(guān)信息。在維修界面，與報警記錄功能區(qū)類似，維修工點擊即可查看維修點信息。

2.4.5 上傳評論與查看評論功能

上傳評論與上傳維修點信息方法類似，均通過Struts2框架實現(xiàn)相關(guān)信息上傳。查看評論功能通過ListView和SQLite實現(xiàn)。評論時，用戶進(jìn)行緊急程度評分、拍照以及文字評論，APP將評論信息以及照片上傳到服務(wù)器端。顯示信息時，客戶端從服務(wù)器端查詢對應(yīng)信息，并使用SQLite建本地數(shù)據(jù)庫，隨后將存儲在本地的信息顯示在ListView中。用戶和維修工均可通過點擊查看相關(guān)評論。

2.4.6 即時通訊功能

即時通訊功能通過調(diào)用較為成熟的環(huán)信接口實現(xiàn)，聊天界面則使用環(huán)信提供的easeUI庫，并進(jìn)行適當(dāng)刪減和擴充，以適應(yīng)實際情況。

3 系統(tǒng)測試

3.1 登錄和注冊功能測試

用戶打開APP后，首先需選擇用戶身份。如果選擇普通用戶，則允許進(jìn)行新用戶注冊。注冊后的普通用戶可以直接登錄。維修人員必須先由市政維護(hù)公司完成注冊，才可直接登錄。

具體測試流程如下：首先，在主界面選擇身份。測試登錄功能，點擊“普通用戶”，進(jìn)入登錄界面，輸入賬號和密碼，之后點擊“登錄”按鈕進(jìn)行登錄。維修人員登錄流程與普通人員相同。之后測試注冊功能，點擊“新用戶注冊”，輸入手機號，點擊“獲取驗證碼”獲得臨時驗證碼再輸入，之后填入密碼并確認(rèn)，點擊“注冊”按鈕進(jìn)行注冊。

3.2 上傳文字、圖片和視頻功能測試

普通用戶可以進(jìn)行維護(hù)點上傳。上傳內(nèi)容包括文字、圖片和視頻。上傳之后可以在首頁中的上傳維修點展示界面看到已經(jīng)上傳的維修點。

具體測試流程如下：點擊“地圖”，系統(tǒng)將自動定位用戶當(dāng)前位置;點擊左下角“編輯”，在文字輸入框輸入維護(hù)點信息，并點擊“拍照上傳”，拍攝照片或視頻;點擊“發(fā)送”后，點擊“首頁”，可以看到已經(jīng)上傳的維修點。

3.3 地圖、定位和導(dǎo)航功能測試

用戶可以使用地圖功能進(jìn)行定位，并可查看到自己所在位置附近一定距離內(nèi)的維修點。維修人員可使用地圖功能查看目標(biāo)維修點所處位置，并進(jìn)行導(dǎo)航。

具體測試流程如下：使用維修人員賬號登錄，點擊“地圖”，進(jìn)入地圖界面開始定位，同時展示附近維修點和目標(biāo)維修點;點擊目標(biāo)維修點，再點擊“步行導(dǎo)航”，系統(tǒng)將展示最佳路線。

3.4 顯示與查看維修點功能測試

用戶可查看維修點信息。維修人員可查看新的維修任務(wù)和已完成的維修任務(wù)。

具體測試流程如下：使用普通用戶賬號登錄，上傳一個維修點;使用維修人員賬號登錄，點擊“新任務(wù)”，再點擊第一條任務(wù)，了解該任務(wù)信息;點擊“已完成”，使任務(wù)進(jìn)入該區(qū)域。

3.5 上傳評論與查看評論功能測試

用戶可以選擇附近維修點進(jìn)行評論，并進(jìn)行緊急程度評分。

具體測試流程如下：使用普通人員賬號登錄，點擊“地圖”，點擊附近維修點，再點擊星星進(jìn)行評分;點擊文本輸入框，輸入評論內(nèi)容，再點擊“發(fā)表”，點擊“返回”，即可實現(xiàn)評論。點擊“評論”可以查看詳細(xì)內(nèi)容。

3.6 即時通訊功能測試

普通用戶和維修人員可以使用即時通訊功能實現(xiàn)單獨交流，包括發(fā)送文字、表情、語音、圖片和位置等信息進(jìn)行交流。

具體測試流程如下：分別使用普通人員和維修人員賬號登錄，點擊同一個維修任務(wù)，點擊“即時通訊”，進(jìn)入聊天;點擊“表情”，發(fā)送表情;點擊“語音”，錄入語音并發(fā)送;點擊加號，可以點擊“拍照”、“圖片”和“位置”，分別用來發(fā)送照片、圖片與所在位置信息。

3.7 其它界面測試

信息界面內(nèi)容豐富，包括積分、評價、消息和設(shè)置等功能。普通用戶可以上傳有效的維修點獲取積分，維修人員可以通過完成維修服務(wù)得到用戶評價并獲取積分。

4 結(jié)語

實際生活中，電話溝通等傳統(tǒng)方式申請市政維護(hù)服務(wù)存在明顯局限性。因此，為方便市民廣泛參與市政維護(hù)工作，本文采用Java語言開發(fā)了一款基于Android平臺的市政維護(hù)管理APP。該APP首先在手機客戶端利用SQLite數(shù)據(jù)庫保存市民上傳的維修點，隨后上傳數(shù)據(jù)到服務(wù)器端，使用MySQL數(shù)據(jù)庫保存數(shù)據(jù)，并在集成的百度地圖上進(jìn)行顯示。系統(tǒng)隨后通知市政維護(hù)部門派遣專業(yè)維修人員進(jìn)行維護(hù)工作，并利用集成的環(huán)信即時通訊接口，實現(xiàn)維護(hù)部門和上報市民的及時溝通。任務(wù)完成后，上報市民可以對維修服務(wù)進(jìn)行評分，系統(tǒng)將維修記錄上傳到服務(wù)器端進(jìn)行保存，從而完成了整個維護(hù)工作。

相對于傳統(tǒng)申請市政維護(hù)服務(wù)方式，該APP集成了報修點快速上傳、報修點地圖顯示、市民評價、及時通知到市政維護(hù)部門、導(dǎo)航、維修人員與上報市民及時溝通、服務(wù)評價等功能，具有方便性、高效性和易操作性等特點，能夠顯著降低市民申請市政維護(hù)服務(wù)的難度，提高市政維護(hù)工作效率和質(zhì)量，進(jìn)而提高市民滿意度。該APP已應(yīng)用于中國地質(zhì)大學(xué)（北京）校內(nèi)維護(hù)管理。經(jīng)問卷調(diào)查證明，該APP能夠很好地滿足日常管理需要，提高了維護(hù)部門工作效率和群眾滿意度。因此，本文開發(fā)的市政維護(hù)管理APP在實際市政維護(hù)管理工作中具有一定的使用價值。在系統(tǒng)開發(fā)后期，還需實現(xiàn)更多系統(tǒng)功能，以滿足市政維護(hù)工作具體功能需求。

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（責(zé)任編輯：江 艷）