基于GIS的可視化交通管理系統(tǒng)的研究

1、基于GIS的可視化交通管理系統(tǒng)的研究    【關(guān)鍵詞】GIS；可視化交通管理；ITS；系統(tǒng)      【中圖分類號(hào)】 TP27                         【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A      &#

2、160;             【文章編號(hào)】 1008-1151(2006)02-0124-02      一、引言中國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速增長(zhǎng)，大城市的交通問(wèn)題逐漸成為制約城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)瓶頸。近幾年來(lái)的城市交通事故、交通擁堵等問(wèn)題給社會(huì)、經(jīng)濟(jì)造成極大的損失。人們已經(jīng)充分認(rèn)識(shí)到，僅僅依靠現(xiàn)場(chǎng)交通警力的管理不能適應(yīng)未來(lái)交通管理的需要。因此在ITS構(gòu)架的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)交通管理的智能化已是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的必然趨勢(shì)。在這個(gè)領(lǐng)域的研究已經(jīng)取得了

3、長(zhǎng)足的進(jìn)展。盡管這樣，很多具體的應(yīng)用還需要長(zhǎng)期的探索。本文著眼于城市交通管理部門（主要是交警支隊(duì)）的管理信息化，探討基于GIS的可視化交通管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。二、GIS的可視化交通管理系統(tǒng)的概念及其意義基于GIS的可視化交通管理系統(tǒng)以交通地理信息系統(tǒng)（GIS-T）為集成平臺(tái)，通過(guò)交換式以太網(wǎng)將交通信號(hào)控制系統(tǒng)、交通電視監(jiān)視系統(tǒng)、交通信息誘導(dǎo)系統(tǒng)、GPS警車定位系統(tǒng)、投影拼接大屏幕顯示系統(tǒng)和已有的通信系統(tǒng)、122交通事故報(bào)警系統(tǒng)等有機(jī)地結(jié)合為一個(gè)整體，實(shí)現(xiàn)信息資源共享，充分發(fā)揮系統(tǒng)的整體效益，形成具有數(shù)據(jù)采集、處理能力、決策能力、組織協(xié)調(diào)以及指揮能力的科學(xué)、高效的交通指揮運(yùn)行機(jī)制。該系統(tǒng)的建設(shè)，可以

4、促進(jìn)交通管理科學(xué)化、提高交通管理水平，使各個(gè)智能化交通管理系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)保障城市交通通暢無(wú)阻，并預(yù)防和減少交通擁堵事件的發(fā)生，當(dāng)交通擁堵事件發(fā)生時(shí)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理。同時(shí)，若有意外及緊急事件發(fā)生時(shí)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理，并加強(qiáng)行駛中車輛的管理及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種違章違規(guī)等需查處的車輛。在此基礎(chǔ)上利用科技手段加強(qiáng)交通宏觀管理，總結(jié)出城市公路交通的總體規(guī)律，為交通宏觀管理提供決策依據(jù)。三、GIS的可視化交通管理系統(tǒng)的功能闡述該系統(tǒng)的主要功能是實(shí)現(xiàn)交通管理從簡(jiǎn)單、靜態(tài)的管理到智能、動(dòng)態(tài)的管理的轉(zhuǎn)變，以GIS電子地理信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)平臺(tái)，可視化信息收集的基礎(chǔ)之上，通過(guò)對(duì)信息的處理、分析，對(duì)城市交通擁堵、交通事故

5、等的成因機(jī)理進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并以此作為城市可視化交通指揮和應(yīng)急指揮、可視化綜合交通管理業(yè)務(wù)應(yīng)用、以及綜合交通信息發(fā)布的基礎(chǔ)。以此實(shí)現(xiàn)交通管理和指揮系統(tǒng)各個(gè)系統(tǒng)集成嵌入在同一平臺(tái)之上，將各個(gè)子系統(tǒng)集成為一個(gè)有機(jī)的整體，以利于對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)實(shí)施操作控制與管理，實(shí)現(xiàn)信息資源的共享。功能結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1?；贕IS的可視化交通管理系統(tǒng)由信息集成與系統(tǒng)管理、可視化綜合交通指揮和應(yīng)急指揮、可視化綜合交通管理業(yè)務(wù)應(yīng)用和綜合交通信息發(fā)布等4部分組成。圖1  系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)（一）信息集成與系統(tǒng)管理信息集成實(shí)現(xiàn)靜態(tài)數(shù)據(jù)的錄入與維護(hù)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的交換和數(shù)據(jù)處理功能；系統(tǒng)管理實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的用戶審計(jì)、權(quán)限和安全管理。支隊(duì)領(lǐng)

6、導(dǎo)是公安交通管理的最高決策層，需要通過(guò)可視化的界面及時(shí)準(zhǔn)確地了解城市各個(gè)主要道路的交通狀況，交通管理的各種動(dòng)態(tài)和靜態(tài)信息，以及根據(jù)各類信息產(chǎn)生的統(tǒng)計(jì)信息，并綜合各種信息做出宏觀指揮管理決策。（二）可視化綜合交通指揮和應(yīng)急指揮      交通指揮人員需要通過(guò)可視化的界面及時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)交通情況進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)施指揮調(diào)度，處理意外及緊急事件，并對(duì)交通指揮管理的各種情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析?？梢暬C合交通指揮和應(yīng)急指揮系統(tǒng)由宏觀指揮管理決策信息支持、交通指揮監(jiān)控、交通指揮調(diào)度、交通指揮應(yīng)用管理和意外及緊急事件應(yīng)急指揮子系統(tǒng)組成，實(shí)現(xiàn)可視化的宏觀指揮管理決策信息支持、

7、綜合交通指揮監(jiān)控、綜合交通指揮調(diào)度和綜合交通指揮應(yīng)用管理、意外及緊急事件時(shí)的應(yīng)急交通指揮管理功能。1交通指揮監(jiān)控。需要實(shí)現(xiàn)在基于GIS的可視化交通管理平臺(tái)下集中實(shí)現(xiàn)對(duì)交通信號(hào)控制系統(tǒng)、交通電視監(jiān)視系統(tǒng)、交通信息誘導(dǎo)系統(tǒng)、公路交通監(jiān)控系統(tǒng)、專用違章抓拍系統(tǒng)的設(shè)備工作狀況的綜合監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市主要道路交通狀況的監(jiān)控以及對(duì)交通事故情況的監(jiān)控，并且能夠通過(guò)GIS平臺(tái)界面了解主要道路的周邊環(huán)境信息。2交通指揮調(diào)度。需要實(shí)現(xiàn)在基于GIS的可視化交通管理平臺(tái)下集中實(shí)現(xiàn)對(duì)交通信號(hào)控制系統(tǒng)、交通電視監(jiān)視系統(tǒng)、交通信息誘導(dǎo)系統(tǒng)、公路交通監(jiān)控系統(tǒng)下達(dá)相應(yīng)的控制指令，使各個(gè)系統(tǒng)在指揮調(diào)度人員的干預(yù)下協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)交通

8、信號(hào)控制系統(tǒng)、交通電視監(jiān)視系統(tǒng)、交通信息誘導(dǎo)系統(tǒng)、公路交通監(jiān)控系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng)以減輕指揮調(diào)度人員的工作負(fù)擔(dān)，顯示可視化的122事故信息和接處警調(diào)度，并且能夠通過(guò)GIS平臺(tái)界面實(shí)現(xiàn)GPS警車定位系統(tǒng)的中心控制調(diào)度。3意外及緊急事件應(yīng)急指揮。需要提前制定相應(yīng)的緊急事件應(yīng)急指揮預(yù)案，當(dāng)發(fā)生交通事故、火災(zāi)等意外及緊急事件時(shí)，能夠使交通信號(hào)控制系統(tǒng)、交通電視監(jiān)視系統(tǒng)、交通信息誘導(dǎo)系統(tǒng)、公路交通監(jiān)控系統(tǒng)和GPS警車定位系統(tǒng)等協(xié)調(diào)工作，根據(jù)相應(yīng)的緊急事件預(yù)案進(jìn)行應(yīng)急指揮。4交通指揮應(yīng)用管理。對(duì)交通指揮調(diào)度監(jiān)控應(yīng)用中的各種綜合信息查詢、統(tǒng)計(jì)分析和報(bào)表輸出等綜合管理工作?？梢暬C合交通管理業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)由可視化交通

9、組織管理業(yè)務(wù)應(yīng)用、可視化警力和勤務(wù)管理業(yè)務(wù)應(yīng)用以及可視化交通設(shè)施管理業(yè)務(wù)應(yīng)用子系統(tǒng)組成。可視化交通組織管理業(yè)務(wù)應(yīng)用子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)交通優(yōu)化管理、交通秩序管理、停車管理和道路規(guī)劃管理四個(gè)方面的業(yè)務(wù)應(yīng)用；可視化警力和勤務(wù)管理業(yè)務(wù)應(yīng)用子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)基于位置的交通警力和勤務(wù)管理業(yè)務(wù)應(yīng)用；可視化交通設(shè)施管理業(yè)務(wù)應(yīng)用子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)道路交通設(shè)施信息的維護(hù)管理業(yè)務(wù)應(yīng)用。（三）可視化綜合交通管理業(yè)務(wù)應(yīng)用交通管理業(yè)務(wù)部門需要通過(guò)可視化的界面實(shí)現(xiàn)交通組織管理、警力和勤務(wù)管理、交通設(shè)施管理等業(yè)務(wù)應(yīng)用，并對(duì)交通管理業(yè)務(wù)的各種情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。1交通組織管理。主要是對(duì)新建道路進(jìn)行規(guī)劃；道路的改建；車道、單行線、禁行標(biāo)志、禁停標(biāo)志的設(shè)

10、定；停車場(chǎng)的設(shè)定以及管理；大型活動(dòng)交通疏導(dǎo)方案的制定；外地車輛管理等。2警力和勤務(wù)管理。需要實(shí)現(xiàn)行政區(qū)域信息、交通管界信息、警力的駐地、警種、裝備等以及巡邏路線、崗位等信息的日常管理。 3交通設(shè)施管理。主要是對(duì)交通管理設(shè)施進(jìn)行施工、日常維護(hù)和管理。交通管理設(shè)施是一種法律依據(jù)，特別是在處理交通事故的時(shí)候十分重要，因此對(duì)交通設(shè)施的設(shè)立和維護(hù)必須及時(shí)。（四）綜合交通信息發(fā)布      將綜合交通信息通過(guò)廣播電臺(tái)、聲訊臺(tái)、網(wǎng)站和可變情報(bào)板等多種形式向交警和社會(huì)公眾發(fā)布，充分發(fā)揮交通信息的作用。綜合交通信息發(fā)布實(shí)現(xiàn)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)交通信息的公安交警支隊(duì)的內(nèi)部網(wǎng)

11、絡(luò)的WEB方式可視化信息發(fā)布，將道路交通狀況、交通事故情況、交通管制措施和施工占路情況等信息通過(guò)WEB方式可視化的提供給交通廣播電臺(tái)，并將上述信息以文字和圖片的方式提供給交通誘導(dǎo)信息顯示板和可變交通標(biāo)志、交通信息查詢臺(tái)和交通信息查詢網(wǎng)站。1面對(duì)交通廣播電臺(tái)的可視化信息提供。向交通廣播電臺(tái)提供可視化的動(dòng)態(tài)交通路況信息、事故信息、管制措施、施工占路信息等各種交通信息，使播音員可以方便的將這些交通信息向公眾播報(bào)。2面對(duì)交通誘導(dǎo)信息顯示板和可變交通標(biāo)志、交通信息查詢臺(tái)和交通信息查詢網(wǎng)站的信息提供。以圖片和文字的形式向交通誘導(dǎo)信息顯示板和可變交通標(biāo)志、交通信息查詢臺(tái)和交通信息查詢網(wǎng)站提供動(dòng)態(tài)交通路況信息

12、、事故信息、管制措施、施工占路信息等各種交通信息，由這些媒體向公眾發(fā)布交通信息。3內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的WEB方式可視化綜合交通信息發(fā)布。需要將靜態(tài)和動(dòng)態(tài)交通信息以WEB的方式向公安交警支隊(duì)內(nèi)部發(fā)布。四、GIS的可視化交通管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)與瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的各自特點(diǎn)，結(jié)合交通管理地理信息系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用要求，不是單純的選擇某一結(jié)構(gòu)，而是將兩者結(jié)合起來(lái)，在整個(gè)平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)中采用客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)與瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)相結(jié)合的體系結(jié)構(gòu)。在對(duì)靜態(tài)交通信息的錄入與維護(hù)、動(dòng)態(tài)信息收集、動(dòng)態(tài)信息融合和過(guò)濾、交通信息管理、交通信息統(tǒng)計(jì)和分析、系統(tǒng)管理等應(yīng)用中采用標(biāo)準(zhǔn)的客戶端/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，便于專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行集中管理和維護(hù)。信息發(fā)布、動(dòng)態(tài)和靜態(tài)交通信息的可視化顯示采用完整的瀏覽器/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，支持開(kāi)放系統(tǒng)互連標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議，主要為支隊(duì)和領(lǐng)導(dǎo)等非專業(yè)用戶進(jìn)行交通信息的查詢與瀏覽，兩種結(jié)構(gòu)共享同一數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)如圖2所示：       圖2  基于客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)與瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)相結(jié)合的體系結(jié)構(gòu)五、結(jié)語(yǔ)本文對(duì)基于GIS的可視化交通管理系統(tǒng)的功能和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了探討，在構(gòu)建技術(shù)層面上說(shuō)明了該系統(tǒng)在解決我國(guó)城市交通管理問(wèn)題的途徑，但是這個(gè)管理系統(tǒng)要在實(shí)際中發(fā)揮作用，還需要在體制層面上進(jìn)行進(jìn)一步的