GIS在智能交通管理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

1、GIS 在智能交通管理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用研究交通系統(tǒng)影響著城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，對(duì)人們的生活有重要的意義。社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和機(jī)動(dòng)車數(shù)量的迅速增長(zhǎng)導(dǎo)致諸如交通堵塞、交通事故、環(huán)境污染等很多社會(huì)問(wèn)題頻繁出現(xiàn)，它們已經(jīng)成為了制約城市發(fā)展的主要原因?，F(xiàn)階段，交通問(wèn)題已經(jīng)成為政府和全社會(huì)關(guān)心的重大問(wèn)題之一，所以，解決城市交通問(wèn)題已經(jīng)成為了推動(dòng)城市發(fā)展的重要任務(wù)。為了全面、有效地管理城市交通，緩解日益緊張的交通壓力，改善交通擁擠的城市情況，交通部門不斷加大對(duì)交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)力度，通過(guò)改造現(xiàn)有的路網(wǎng)系統(tǒng)、拓寬城市道路路面、 增加交通設(shè)施等方式來(lái)緩解交通壓力。 與此同時(shí)，交通部門經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐，積極采用科

2、學(xué)的手段建立交通數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。隨著信息技術(shù)和高新技術(shù)的發(fā)展，城市交通信息管理系統(tǒng)也在不斷尋求新的變化。智能交通的出現(xiàn)大大提高了城市道路設(shè)施的使用率，使得交通信息管理更加科學(xué)化和智能化，提高了交通部門的管理水平，它在城市的交通管理方面發(fā)揮了重要的作用。尤其是將地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于城市智能交通管理信息系統(tǒng)中后，城市交通的智能化水平邁上了一個(gè)新臺(tái)階。1 智能交通管理信息系統(tǒng)智能交通系統(tǒng)（ ITS ）又被稱為“智能運(yùn)輸系統(tǒng)”，它是將計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)通信、傳感器、控制技術(shù)和人工智能等各種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)集合起來(lái)，運(yùn)用于交通運(yùn)輸、車輛控制等交通領(lǐng)域，形成了一種安全、高效率、環(huán)保、節(jié)約能源的綜合運(yùn)輸系統(tǒng)。應(yīng)用智能交通

3、系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)城市的智能化管理，預(yù)測(cè)道路擁堵情況，并以地圖、圖像等直觀的形式顯示出來(lái)，為城市和民眾提供信息化服務(wù)。它是城市信息化建設(shè)的重要組成部分。智能交通信息系統(tǒng)可以應(yīng)用于交通部門的道路疏導(dǎo)工作中，為人們提供不同的最優(yōu)出行路線，人們也可以根據(jù)自己的需求選擇最合理的路線。這樣，就能在一定程度上實(shí)現(xiàn)車輛的分流，解決交通擁堵等問(wèn)題，同時(shí)，還降低了車輛尾氣的排放量，減少了城市的空氣污染。在智能交通信息系統(tǒng)發(fā)展的過(guò)程中，地理信息系統(tǒng)技術(shù)的引入為智能交通信息系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用提供了巨大的幫助。2 地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)（GIS）的發(fā)展開(kāi)始于20 世紀(jì) 60 年代，在 20 世紀(jì) 80 年代走向成熟。 它

4、是一種空間數(shù)據(jù)庫(kù)信息系統(tǒng)，與常用的數(shù)據(jù)庫(kù)相比，它不僅可以輸入、存儲(chǔ)、管理普通的數(shù)據(jù)，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)空間地理數(shù)據(jù)的管理。它集合了測(cè)繪學(xué)科、信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等多門學(xué)科，應(yīng)用各種先進(jìn)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)地面空間信息的采集、管理，并能分析，查詢，編輯，分層、分類管理空間數(shù)據(jù)，以電子地圖或圖像等直觀的方式將結(jié)果呈現(xiàn)給用戶，為測(cè)繪行業(yè)、 城市規(guī)劃、勘察行業(yè)、交通等相關(guān)部門的決策提供必要的服務(wù)。3 GIS 在智能交通管理系統(tǒng)中的應(yīng)用城市智能交通管理系統(tǒng)是由交通流量檢測(cè)、路口交通信號(hào)智能控制、交通信息誘導(dǎo)、城市出入口卡口管理、交通視頻監(jiān)控、機(jī)動(dòng)車闖紅燈自動(dòng)監(jiān)控、交通GIS 綜合管理系統(tǒng)、GPS巡邏車管理、 110/

5、122 接處警、交通事故處理、車輛管理、駕駛員管理、 交通事故處理系統(tǒng)、 辦公自動(dòng)化和基于 WEB 的交通信息發(fā)布等應(yīng)用子系統(tǒng)組成的。雖然各個(gè)子系統(tǒng)的信息需求不同，但都與地理信息密切相關(guān)。將 GIS 應(yīng)用于智能交通系統(tǒng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)地圖數(shù)據(jù)和與地圖相關(guān)聯(lián)的各種屬性數(shù)據(jù)的輸入、編輯和修改，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)地表空間信息的有效管理。 GIS 是以點(diǎn)、線、面的形式存儲(chǔ)地表空間數(shù)據(jù)的，應(yīng)用 GIS 的編輯功能可以修改空間信息的點(diǎn)、線、面等屬性信息，也可以分層管理地圖數(shù)據(jù)，對(duì)地圖庫(kù)實(shí)現(xiàn)增減和刪除等，并以交通規(guī)劃地圖、高速公路地圖等各種專題地圖的形式顯示數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電子地圖的放大、縮小和漫游等，從而滿足用戶的不同

6、需求。同時(shí)，它還能對(duì)多種比例尺的地圖實(shí)現(xiàn)雙向查詢功能，以圖像形式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示交通狀況，以便于交通疏導(dǎo)和管理工作。利用GIS 可以在測(cè)量地圖上制訂線段的距離或者指定區(qū)域的面積。除了這些基本功能外，GIS 的空間分析和空間查詢功能是GIS 的核心功能，這是將 GIS 應(yīng)用到各行各業(yè)包括交通領(lǐng)域的主要原因。 GIS 可以根據(jù)不同行業(yè)用戶的需求，選擇數(shù)據(jù)分析進(jìn)行模擬預(yù)案，并給出合理的建議，從而為決策部門的政策制訂提供幫助，為管理人員的工作提供參考依據(jù)。將 GIS 應(yīng)用于智能交通信息系統(tǒng)中，可以利用GIS 的數(shù)字地形模型分析功能為交通設(shè)計(jì)部門的勘測(cè)工作提供有效的幫助，實(shí)現(xiàn)交通信息和GIS 的集成，為交通

7、規(guī)劃部門，交通控制、物流管理、貨物運(yùn)輸?shù)裙芾聿块T提供統(tǒng)一的操作平臺(tái)。利用 GIS 的最優(yōu)路徑分析功能，可以根據(jù)企業(yè)的需求設(shè)定路徑選擇時(shí)需要考慮的因素，從而確定最優(yōu)路徑，優(yōu)化運(yùn)輸線路，并根據(jù)專題地圖進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析，分析車流量的變化情況，制訂合理、有效的行車路線。因?yàn)?GIS 具有存儲(chǔ)各種空間數(shù)據(jù)和空間分析與數(shù)據(jù)處理的能力，所以，它可以應(yīng)用于交通管理部門中進(jìn)行規(guī)劃、決策和對(duì)數(shù)據(jù)的管理。目前， GIS 已經(jīng)成為了智能交通系統(tǒng)的核心技術(shù)，將其應(yīng)用于城市智能交通管理系統(tǒng)中是交通系統(tǒng)跨越式的發(fā)展。4 關(guān)鍵技術(shù)研究4.1數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)智能交通信息系統(tǒng)需要以地理、衛(wèi)星、交通等各方面的海量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用GIS

8、 技術(shù)收集、匯總、存儲(chǔ)、管理、分析、提取數(shù)據(jù)，為不同的交通主管部門服務(wù)。同時(shí)，利用GIS 可以精確模擬實(shí)體空間，及時(shí)分析接收到的地面信息，為交通部門和駕駛員提供準(zhǔn)確、有效的信息。面對(duì)以往大量數(shù)據(jù)分散、不集中、異構(gòu)等問(wèn)題，利用 GIS 可以建立數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)交換框架，將不同類型的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理信息系統(tǒng)中，不同部門都可以訪問(wèn)該系統(tǒng)中符合需要的信息，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，管理數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)不同部門之間的數(shù)據(jù)共享，提高數(shù)據(jù)的有效使用率，為決策工作提供數(shù)據(jù)支持。4.2數(shù)據(jù)協(xié)同技術(shù)隨著 GIS 在交通行業(yè)的的廣泛應(yīng)用， 面對(duì)數(shù)據(jù)的多樣性，數(shù)據(jù)協(xié)同技術(shù)的研究已經(jīng)成為智能交通信息系統(tǒng)中的重要研究課題之一。智能

9、交通信息系統(tǒng)需要大量的來(lái)自各個(gè)不同機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)源，面對(duì)這些具有不同數(shù)據(jù)模型的大量數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和類型也難以統(tǒng)一，數(shù)據(jù)的多樣性為數(shù)據(jù)管理和分析工作帶來(lái)了很大的困難。應(yīng)用數(shù)據(jù)協(xié)同技術(shù)，從數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)交換等方面研究，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同來(lái)源的數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理和應(yīng)用，使 GIS 更好地服務(wù)于各行各業(yè)。4.3實(shí)時(shí) GIS 技術(shù)交通信息的科學(xué)管理需要實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)。應(yīng)用GIS 時(shí)，必須要保證能夠快速反應(yīng)和處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，保證遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r(shí)性和有效性，讓相關(guān)人員能夠全面掌握駕駛員、車輛和道路的所有信息。如果發(fā)生交通事故，相關(guān)管理部門能夠及時(shí)掌握事故發(fā)生路段的準(zhǔn)確信息，并采取積極有效的措施，為決策部門提供必要的服務(wù)。一旦系統(tǒng)無(wú)法實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)，就會(huì)嚴(yán)重影響道路的交通狀況，還可能會(huì)威脅人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。在日常生活中，智能交通信息系統(tǒng)利用 GIS 和全球定位系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速鏈接，讓相關(guān)工作人員可以明確車輛的位置。當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦芾碇行模行母鶕?jù)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的道路狀況，有效引導(dǎo)車輛，使城市生活更加便捷。面對(duì)越來(lái)越多的城市生活需求，相關(guān)部門要有采集、存儲(chǔ)、管理和分析實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的能力，需要更快的數(shù)據(jù)訪問(wèn)模式和更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)融合等技術(shù)來(lái)為人們的生活提供便利。5 結(jié)束語(yǔ)智能交通管理信息系統(tǒng)是交通領(lǐng)域信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。隨著GIS 在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用和研究，它在實(shí)現(xiàn)交