GIS在交通運輸規劃中的應用探討

唐穎

摘 要：隨著城市發展速度的加快，目前許多大中城市都存在著交通擁擠的情況，堵車是較為常見的事情，制約了城市發展的步伐。所以為了更好的解決當前城市交通堵塞的問題，則需要運用先進的技術對城市交通進行規劃，從而推動城市智能交通的實現。文章對GIS的定義及其特點進行了分析，并進一步對GIS在城市交通運輸規劃中的應用進行了具體的闡述。

關鍵詞：GIS；交通運輸；規劃應用

1 GIS的定義及其特點

1.1 GIS的定義

GIS技術也稱為地理信息系統，是一種空間信息管理技術，其是集中多門學科的技術而形成的綜合技術，其具有覆蓋面廣、應用領域多的特點，不僅可以在土地、規劃、交通等信息系統中進行應用，而且也可用于空間決策支持系統，所以可以說是空間數據的集合。可以對地理數據進行采集、存儲、檢查、操作、分析和顯示，功能性較強。在上世紀六十年代GIS才發展起來，而在近幾年才得到有效的重視，所以其發展速度也得以不斷的提升。其通過計算機可以實現有效的對空間數據進行處理，而且在國防、交通、環境等眾多領域的應用中都取得了非常明顯的效果，不僅促進了社會生產的快速發展，而且也使其自身技術的發展速度加快。

1.2 GIS的特點

GIS可以建立地圖式數據庫，這與傳統的文本數據庫來講具有更為先進性，可以實現將空間信息和地理特征的信息有效的聯系起來，并建立空間聯系，這對于僅用文本數據庫形式無法將城市道路和地理位置進行表達清楚的傳統數據庫系統來講，給交通信息系統的建立奠定了良好的基礎，由于其可以更直觀和快捷的將地理位置關系表達出來，給使用者提供了清楚的信息，而且更便于操作，所以可以更好的實現對地圖特征之間的空間聯系進行維護和管理。

2 GIS在交通運輸規劃中應用

2.1 交通運輸規劃問題

隨著社會的發展速度不斷的加快，這就對交通運輸規劃有了更高的要求，在具體進行規劃時不僅需要滿足當前的需求，而且還要能夠滿足未來發展的需求。所以通過科學、合理的對交通運輸進行規劃，使其不僅要滿足社會發展和經濟發展的需要，而且還要實現對土地資源的合理利用，為社會經濟活動的進行提供優質的服務。所以需要根據現有的交通運輸資源，來對具體的目標進行設定，從而在設計過程中能夠更好的達成目標的實現。一個科學、合理的交通運輸規劃，其不僅能夠使未來的交通資源得到合理的配置，而且還會確保人和物在位移過程中的安全性和經濟性，同時還達到有效的保護環境的要求。所以需要對現有的交通系統狀況進行了解，同時還要清楚土地利用情況，對未來的運輸需求進行預測，從而提供具體的改進措施，確保規劃能夠有效的滿足未來的發展需求。所以一個合理的交通運輸規劃不僅要對現有的交通資源有足夠的了解，而且還要對未來的運輸需求進行準確的分析，二者缺一不可。但這兩個方面不僅具有較強的空間特性，同時還具有較為豐富的社會屬性，這就需要對大量的空間和屬性數據進行分析，單獨依靠人工來實現對海量的數據進行處理不僅效率低，而且也不現實，而利用GIS技術的數據綜合處理能力，將大大的簡化工作量，使繁重的工作更為簡化，而且處理的數據更為科學和高效。

2.2 基于GIS技術的交通運輸規劃

2.2.1 數據來源。交通運輸資源數據庫數據來源有如下幾種：

基礎制圖數據。包括地形數據和人文景觀數據，主要取自現有地圖條例，其產生有兩種基本格式：即圖形結構和拓撲結構。

自然資源數據。主要是指與現有運輸資源相關的各種自然資源數據。

調查統計數據。包括與運輸資源有關的各種統計資料數據，研究區域中的海、陸、空運輸網絡。包括鐵路、水路、航空、管線和航海線網絡。

其它有關規則知識數據。

2.2.2 數據的加工整理。在建立數據庫過程中，其中一個重要的環節即是對數據進行加工整理工作，這就需要確保數據要具有統一的格式和標準，同時還要確保方法的合理性，這樣有利于數據的順利加工，否則，則導致困難的產生，無法順利完成數據的加工整理過程。

2.2.3 數據的輸入與輸出。上述數據源中的所有數據可分為兩大類：空間數據和與之相聯系的屬性數據。

數據輸入方法有：鍵盤輸入、坐標幾何、手工數字化、掃描和現有的數據文件輸入。

輸出方式有硬拷貝、軟拷貝和電子輸出。這就需要對輸入的數據進行檢核，確保數據的準確性，所以對于輸入進計算機的數據，需要逐一的對其進行檢查，及時發生誤差并改正，而對于輸出來的結果，也需要與原始材料進行逐行比較，避免出現誤差，當數據沒有出入和誤差時，則再向介質內進行存貯，同時還要確保介質的安全性和可靠性。

2.2.4 數據的組織。在進行數據組織管理過程中，需要嚴格按照空間數據組織和數據的結構方式來進行，然后才能進行數據庫的建立。目前數據結構可分為矢量結構和柵格結構兩類，而對于數據庫數據模式的建立其可選類型有三種，即層次數據庫模型、網絡數據庫模型和關系數據庫模型。當交通運輸資源數據庫建好后，則可以對其進行相關的操作，如查詢、檢索、統計、分析等，這樣就可以有效的了解清楚現有運輸資源和土地的使用情況，從而為具體的規劃工作奠定良好的基礎。

2.3 模型庫的建立與交通運輸規劃

運輸問題可以大致歸并為運輸需求與供給，運輸需求具有如下特性：需求的高度數量化和分散化、特定的空間分布及強烈的動態特性。運輸供給主要具有服務性與路網設施的空間分布的網絡特性，運輸問題的解決（比如進行運輸規劃）同樣需要借助于模型。根據交通運輸規劃的需要，我們可以建立如下模型：運輸需求預測模型、網絡分析與評價模型、路徑選擇和物流模型、分區定位模型。模型可按下面步驟建立：提出問題并進行適當簡化處理，提出恰當的假設，并利用適當的數學工具，刻劃變量之間的關系，建立相應的數學結構，并求得相應的解。模型庫建好以后，就可以同資源數據庫集成，最后形成交通運輸規劃的系統。

2.3.1 模型標定。一般常用現狀數據按最小二乘原理求解模型參數與系數的方法，得到模型的參數與系數后，應先檢查一下用模型計算的數據是否與現狀觀測的數據相一致。

2.3.2 運輸需求預測。利用中的運輸需求預測模型，結合現場采集的數據對該區域的運輸需求進行預測。具體有交通量的產生、交通量的分布、交通方式的劃分和交通量的分配。

2.3.3 路網規劃。利用中的網絡分析與評價模型，可以對現有路網進行總體規劃，并可以動態模擬車流量的變化情況，測試路網效率，以實現運輸資源的最佳配置。

2.3.4 路徑選擇、運輸方式選擇。利用中的路徑選擇和物流模型，按給定的限制條件（時間最省、路徑最短、運輸費用最低）進行自動、快速地選擇行駛路徑。

2.3.5 道路建設與維護。利用上述系統還可以進行新線的自動化選線與設計，方便道路建設，還可以利用交通路網的屬性數據庫，對路網設施進行管理與維護。

3 結束語

交通規劃如果單純的從空間角度或是地理角度對其進行理解和認識都是片面的，不科學的，所以只有充分的利用GIS，從而使其能夠更好的對交通流數據和交通設施數據實現采集、存貯、管理和分析，從而更為簡化、清晰的抓住問題的實質，確保使用者更為便捷，同時也可為決策者提供科學的參考數據，所以在今后和未來的發展過程中，GIS交通運輸規劃具有廣泛的發展空間。

參考文獻

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