智能交通地理信息系統(tǒng)在交通管理中的應(yīng)用

徐笑樂　劉盤雄

摘 要：隨著私家車輛的急劇增加，城市交通管理問題成為關(guān)注的焦點(diǎn)問題，本文主要從交通地理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)來分析智能交通地理信息系統(tǒng)在交通管理中實(shí)際應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：智能；交通；地理信息系統(tǒng)

1 智能交通地理信息系統(tǒng)簡述

1.1 能交通地理信息系統(tǒng)的發(fā)展

智能交通地理信息系統(tǒng)GIS—T（GeographyInformationSystem-Transportation）是以地理信息技術(shù)為手段，將人、車和道路三者緊密協(xié)調(diào)，能最大地動(dòng)態(tài)、高效地對交通進(jìn)行管理的具有空間分析功能的地理信息系統(tǒng)。GIS具體應(yīng)用在勘測設(shè)計(jì)、規(guī)劃、管理等交通領(lǐng)域中。GIS的基本思想是將地表信息按其特性進(jìn)行分類，然后進(jìn)行分層管理和分析。G1S實(shí)質(zhì)上是一種空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，它除了具有一般數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的功能之外，還可進(jìn)行空間查詢和空間分析。由于GIS的功能和使用特點(diǎn)非常適用于交通領(lǐng)域，我國交通部門一直是其應(yīng)用的重點(diǎn)行業(yè)之一。

1.2 能交通地理信息系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用

GIS—T的基本功能包括編輯、制圖、顯示及測量圖層等功能，主要用于對空間和屬性數(shù)據(jù)的輸入、存儲(chǔ)、編輯，以及制圖和空間分析等。編輯功能使用戶可以添加和刪除點(diǎn)、線、面或改變它們的屬性；制圖和顯示功能可以制作和顯示地圖，分層輸出專題地圖，如交通規(guī)劃圖、國道圖等，顯示地理要素、技術(shù)數(shù)據(jù)，并可放大縮小以顯示不同的細(xì)節(jié)層次。測量功能用于測定地圖上線段的長度或指定區(qū)域的面積。GIS—T的其他功能包括迭加、動(dòng)態(tài)分段、地形分析、柵格顯示和路徑優(yōu)化等。在GIS—T的上述功能中，空間分析功能是地理信息系統(tǒng)軟件的核心，迭加分析、地形分析和最短路徑優(yōu)化分析等功能是為空間分析服務(wù)的。交設(shè)計(jì)部門可以利用GIS—T的等高線、坡度坡向、斷面圖的數(shù)字地形模型的分析功能進(jìn)行公路測設(shè)。GIS—T通過地理信息系統(tǒng)與多種交通信息分析和處理技術(shù)的集成，可以為交通規(guī)劃、交通控制、交通基礎(chǔ)設(shè)施管理、物流管理、貨物運(yùn)輸管理提供操作平臺(tái)。如運(yùn)輸企業(yè)可以借助路徑選擇功能對營運(yùn)線路進(jìn)行優(yōu)化選擇，并根據(jù)專用地圖的統(tǒng)計(jì)分析功能，分析客貨流變化情況，制定行車計(jì)劃。運(yùn)輸管理部門可以利用它對危險(xiǎn)品等特種貨物運(yùn)輸進(jìn)行路線選擇和實(shí)時(shí)監(jiān)控。目前來說，智能交通系統(tǒng)主要包括以下7個(gè)方面：（1）先進(jìn)的交通管理系統(tǒng)（AT-MS）；（2）先進(jìn)的交通信息系統(tǒng)（ATIS）；（3）先進(jìn)的車輛控制系統(tǒng)（AVCS）；（4）先進(jìn)的公共交通系統(tǒng)（APTS）；（5）新物流系統(tǒng)（NFTS）；（6）異常交通緊急救援系統(tǒng)（SEVMS）；（7）交通設(shè)施管理系統(tǒng)（TIMS）。

2 智能交通體系構(gòu)件設(shè)計(jì)

在智能交通體系構(gòu)件設(shè)計(jì)中，利用所獲取的各種交通信息，開發(fā)數(shù)據(jù)規(guī)范化處理、信息的共享與交換、交通流量的統(tǒng)計(jì)分析、道路運(yùn)行能力的狀況分析等功能。實(shí)現(xiàn)路網(wǎng)交通監(jiān)控系統(tǒng)的有效集成，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，將分散、異種、異構(gòu)、異型的各個(gè)局部系統(tǒng)建設(shè)成為一個(gè)完整、互聯(lián)、互通、互容的全局體系。

2.1 能交通體系的功能

智能交通體系可以實(shí)現(xiàn)如下功能：1.交通信息采集功能：具有交通信息的實(shí)時(shí)自動(dòng)檢測、監(jiān)視與存儲(chǔ)功能。包括交通信息采集、路況信息采集、環(huán)境信息采集、車輛監(jiān)視等；2.交通誘導(dǎo)控制功能：通過匝道控制、誘導(dǎo)控制、速度控制等手段，實(shí)現(xiàn)對道路交通流現(xiàn)狀分析與判斷，對道路交通擁擠規(guī)范的分類與提示、進(jìn)行初步的交通預(yù)測、在發(fā)現(xiàn)交通異常時(shí)，及時(shí)向相關(guān)交通管理人員報(bào)警、提示、為交通管理人員提供處理常見交通問題的決策預(yù)案和建議；3.交通管理功能：包括路政管理、協(xié)調(diào)管理、安全管理；4.事件處理功能：包括事件確認(rèn)和事件處理功能；5.信息發(fā)布功能：具有多種發(fā)布交通信息的能力，以調(diào)節(jié)、誘導(dǎo)或控制相關(guān)區(qū)域內(nèi)交通流變化。還包括互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)、廣播信息服務(wù)、可變情報(bào)信息服務(wù)等；6.系統(tǒng)自檢功能：信息采集與發(fā)布系統(tǒng)具有故障自檢功能等。

2.2 智能交通系統(tǒng)未來的展望

（1） 交通監(jiān)控管理子系統(tǒng)。該系統(tǒng)類似于機(jī)場的航空控制器，它將在道路、車輛和駕駛員之問建立快速通訊聯(lián)系。哪里發(fā)生了交通事故。哪里交通擁擠，哪條路最為暢通，該系統(tǒng)會(huì)以最快的速度提供給駕駛員和交通管理人員相關(guān)信息。

（2）智能交通地理信息系統(tǒng)車輛控制管理子系統(tǒng)。指輔助駕駛員駕駛汽車或替代駕駛員自動(dòng)駕駛汽車的系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過安裝在汽車前部和旁側(cè)的雷達(dá)或紅外探測儀，可以準(zhǔn)確地判斷車與障礙物之間的距離，遇緊急情況，車載電腦能及時(shí)發(fā)出警報(bào)或自動(dòng)剎車避讓，并根據(jù)路況自己調(diào)節(jié)行車速度，人稱“智能汽車”。

（3）智能交通地理信息系統(tǒng)運(yùn)營車輛高度管理子系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過汽車的車載電腦與全球定位系統(tǒng)（GPS）衛(wèi)星聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)駕駛員與調(diào)度管理中心之間的雙向通訊（CE），提高商業(yè)車輛、公共汽車和出租汽車的運(yùn)營效率。該系統(tǒng)通訊能力極強(qiáng)，可以對全國乃至更大范圍內(nèi)的車輛實(shí)施控制。

（4）智能交通地理信息系統(tǒng)旅管理信息系統(tǒng)子系統(tǒng)。是專為外出旅行人員及時(shí)提供各種交通信息的系統(tǒng)。該系統(tǒng)提供信息的媒介是多種多樣的，如電腦、電視、電話、路標(biāo)、無線電、車內(nèi)顯示屏等。無論你在哪里，只要采用其中任何一種方式，你都能從信息系統(tǒng)中獲得所需要的信息。

3. 智能交通地理信息系統(tǒng)——城市交通智能調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)用分析

城市交通智能調(diào)度系統(tǒng)就是將一些諸如GPS定位儀以及自引導(dǎo)提示器等高技術(shù)設(shè)備結(jié)合起來，實(shí)時(shí)不斷地同信息中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，給司機(jī)設(shè)計(jì)出一條不堵車的路線。現(xiàn)代的智能交通系統(tǒng)是借助衛(wèi)星提供的地理位置信號(hào)，同時(shí)將交通信息中心提供的路面情況信息進(jìn)行智能化處理的系統(tǒng)。司機(jī)只要將目的地告訴計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)就能根據(jù)當(dāng)時(shí)的情況設(shè)計(jì)出一條最佳路線（時(shí)間最優(yōu)，距離最優(yōu)等），并在行駛途中不斷進(jìn)行語音提示來指導(dǎo)車輛行駛。這種系統(tǒng)還可以在汽車行駛途中根據(jù)交通信息中心提供的動(dòng)態(tài)信息，實(shí)時(shí)地調(diào)整行駛的路線以確保行駛過程的快捷通暢。除此之外，交通信號(hào)智能控制系統(tǒng)能根據(jù)通行路段的實(shí)際情況對交通信號(hào)燈進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的控制，避免更多的車進(jìn)入擁堵路段；高速公路上能在車輛高速通過的情況下對車輛進(jìn)行自動(dòng)收費(fèi)、查驗(yàn)和罰款等措施。相關(guān)研究者前在研究一種“磁性路標(biāo)—雷達(dá)系統(tǒng)”，車在這種系統(tǒng)上行駛猶如火車在鐵軌上行駛一樣暢通無阻。

4.結(jié)語

GIS-T技術(shù)的使用是道路交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)階段性的飛躍，而且車輛導(dǎo)航定位精度和用戶界面都比以前的導(dǎo)航定位與監(jiān)控管理系統(tǒng)有了很大程度的提高。在GIS技術(shù)的支持下，依據(jù)地理坐標(biāo)標(biāo)和屬性特征進(jìn)行查詢和分析，使得管理人員對車輛行駛狀況能夠了如指掌，駕駛員對車輛的行駛情況也可敬一清二楚，實(shí)現(xiàn)道路交通的智能化管理，以確保道路交通運(yùn)輸?shù)目焖佟?zhǔn)時(shí)、便捷和舒適性，從而提高交通運(yùn)輸效率和行車安全。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙會(huì)平.汽車導(dǎo)航系統(tǒng)與交通信息通信系統(tǒng)[j]。公路交通科技，2009

[2]南振岐.數(shù)字城市公眾地理信息系統(tǒng)之智能交通車輛GPS監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)方案[J].中國科技信息，2005

[3]顧士彬.地理信息系統(tǒng)在道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用.黑龍江交通科技.2006年