GIS在智能交通管理信息系統中的應用研究

文章編號：2095-6835（2016）17-0093-02

摘 要：隨著地理信息系統的日漸成熟，將地理信息系統應用于智能交通管理信息系統中，可以實現對交通信息的統一管理和實時更新，為城市智能化發展提供良好的技術支持。簡要分析了我國目前的交通狀況和智能交通信息系統的發展情況，重點闡述了地理信息系統在智能交通管理系統中的應用，并研究、探討了系統中的關鍵技術。

關鍵詞：智能交通；交通信息；地理信息系統；交通數據庫系統

中圖分類號：U495 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.17.093

交通系統影響著城市社會經濟的持續發展，對人們的生活有重要的意義。社會經濟的快速發展和機動車數量的迅速增長導致諸如交通堵塞、交通事故、環境污染等很多社會問題頻繁出現，它們已經成為了制約城市發展的主要原因。現階段，交通問題已經成為政府和全社會關心的重大問題之一，所以，解決城市交通問題已經成為了推動城市發展的重要任務。

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交通基礎設施的建設力度，通過改造現有的路網系統、拓寬城市道路路面、增加交通設施等方式來緩解交通壓力。與此同時，交通部門經過多年的實踐，積極采用科學的手段建立交通數據庫系統。

隨著信息技術和高新技術的發展，城市交通信息管理系統也在不斷尋求新的變化。智能交通的出現大大提高了城市道路設施的使用率，使得交通信息管理更加科學化和智能化，提高了交通部門的管理水平，它在城市的交通管理方面發揮了重要的作用。尤其是將地理信息系統應用于城市智能交通管理信息系統中后，城市交通的智能化水平邁上了一個新臺階。

1 智能交通管理信息系統

智能交通系統（ITS）又被稱為“智能運輸系統”，它是將計算機、數據通信、傳感器、控制技術和人工智能等各種先進的科學技術集合起來，運用于交通運輸、車輛控制等交通領域，形成了一種安全、高效率、環保、節約能源的綜合運輸系統。應用智能交通系統可以實現對城市的智能化管理，預測道路擁堵情況，并以地圖、圖像等直觀的形式顯示出來，為城市和民眾提供信息化服務。它是城市信息化建設的重要組成部分。

智能交通信息系統可以應用于交通部門的道路疏導工作中，為人們提供不同的最優出行路線，人們也可以根據自己的需求選擇最合理的路線。這樣，就能在一定程度上實現車輛的分流，解決交通擁堵等問題，同時，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發展的過程中，地理信息系統技術的引入為智能交通信息系統的發展和應用提供了巨大的幫助。

2 地理信息系統

地理信息系統（GIS）的發展開始于20世紀60年代，在20世紀80年代走向成熟。它是一種空間數據庫信息系統，與常用的數據庫相比，它不僅可以輸入、存儲、管理普通的數據，還可以實現對空間地理數據的管理。它集合了測繪學科、信息技術和計算機技術等多門學科，應用各種先進的技術實現對地面空間信息的采集、管理，并能分析，查詢，編輯，分層、分類管理空間數據，以電子地圖或圖像等直觀的方式將結果呈現給用戶，為測繪行業、城市規劃、勘察行業、交通等相關部門的決策提供必要的服務。

3 GIS在智能交通管理系統中的應用

城市智能交通管理系統是由交通流量檢測、路口交通信號智能控制、交通信息誘導、城市出入口卡口管理、交通視頻監控、機動車闖紅燈自動監控、交通GIS綜合管理系統、GPS巡邏車管理、110/122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、辦公自動化和基于WEB的交通信息發布等應用子系統組成的。雖然各個子系統的信息需求不同，但都與地理信息密切相關。

將GIS應用于智能交通系統中，能夠實現對地圖數據和與地圖相關聯的各種屬性數據的輸入、編輯和修改，從而實現對地表空間信息的有效管理。GIS是以點、線、面的形式存儲地表空間數據的，應用GIS的編輯功能可以修改空間信息的點、線、面等屬性信息，也可以分層管理地圖數據，對地圖庫實現增減和刪除等，并以交通規劃地圖、高速公路地圖等各種專題地圖的形式顯示數據，實現對電子地圖的放大、縮小和漫游等，從而滿足用戶的不同需求。同時，它還能對多種比例尺的地圖實現雙向查詢功能，以圖像形式實時動態顯示交通狀況，以便于交通疏導和管理工作。利用GIS可以在測量地圖上制訂線段的距離或者指定區域的面積。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應用到各行各業包括交通領域的主要原因。GIS可以根據不同行業用戶的需求，選擇數據分析進行模擬預案，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。

將GIS應用于智能交通信息系統中，可以利用GIS的數字地形模型分析功能為交通設計部門的勘測工作提供有效的幫助，實現交通信息和GIS的集成，為交通規劃部門，交通控制、物流管理、貨物運輸等管理部門提供統一的操作平臺。利用GIS的最優路徑分析功能，可以根據企業的需求設定路徑選擇時需要考慮的因素，從而確定最優路徑，優化運輸線路，并根據專題地圖進行統計、分析，分析車流量的變化情況，制訂合理、有效的行車路線。

因為GIS具有存儲各種空間數據和空間分析與數據處理的能力，所以，它可以應用于交通管理部門中進行規劃、決策和對數據的管理。目前，GIS已經成為了智能交通系統的核心技術，將其應用于城市智能交通管理系統中是交通系統跨越式的發展。

4 關鍵技術研究

4.1 數據庫管理系統

智能交通信息系統需要以地理、衛星、交通等各方面的海量數據為基礎，利用GIS技術收集、匯總、存儲、管理、分析、提取數據，為不同的交通主管部門服務。同時，利用GIS可以精確模擬實體空間，及時分析接收到的地面信息，為交通部門和駕駛員提供準確、有效的信息。面對以往大量數據分散、不集中、異構等問題，利用GIS可以建立數據模型和數據交換框架，將不同類型的數據存儲于統一的數據管理信息系統中，不同部門都可以訪問該系統中符合需要的信息，并進行數據分析，管理數據，實現不同部門之間的數據共享，提高數據的有效使用率，為決策工作提供數據支持。

4.2 數據協同技術

隨著GIS在交通行業的的廣泛應用，面對數據的多樣性，數據協同技術的研究已經成為智能交通信息系統中的重要研究課題之一。

智能交通信息系統需要大量的來自各個不同機構的數據源，面對這些具有不同數據模型的大量數據，其數據標準和類型也難以統一，數據的多樣性為數據管理和分析工作帶來了很大的困難。應用數據協同技術，從數據模型、數據質量和數據交換等方面研究，可以實現對不同來源的數據的統一管理和應用，使GIS更好地服務于各行各業。

4.3 實時GIS技術

交通信息的科學管理需要實時更新數據。應用GIS時，必須要保證能夠快速反應和處理實時數據，保證遠程數據傳輸的及時性和有效性，讓相關人員能夠全面掌握駕駛員、車輛和道路的所有信息。如果發生交通事故，相關管理部門能夠及時掌握事故發生路段的準確信息，并采取積極有效的措施，為決策部門提供必要的服務。一旦系統無法實時更新數據，就會嚴重影響道路的交通狀況，還可能會威脅人們的生命財產安全。在日常生活中，智能交通信息系統利用GIS和全球定位系統可以實現數據的快速鏈接，讓相關工作人員可以明確車輛的位置。當數據傳輸到管理中心，中心根據數據分析的結果預測可能出現的道路狀況，有效引導車輛，使城市生活更加便捷。面對越來越多的城市生活需求，相關部門要有采集、存儲、管理和分析實時數據的能力，需要更快的數據訪問模式和更強大的數據融合等技術來為人們的生活提供便利。

5 結束語

智能交通管理信息系統是交通領域信息產業的重要組成部分。隨著GIS在智能交通系統中的應用和研究，它在實現交通管理的智能化方面發揮著非常重要的作用。應用GIS，智能交通信息系統可以實現交通控制、車輛管理，并輔助交通部門制訂決策，使交通領域的相關部門實現對城市道路、車輛信息的實時監測，完成對交通信息數據的動態管理和海量交通數據的統一管理，形成高效的智能交通信息管理系統，從而緩解城市的交通壓力，提高城市發展的信息化水平。

參考文獻

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作者簡介：常國偉（1980—），男，山西晉中人，高級工程師，工學碩士，2003年畢業于太原理工大學計算機科學與技術專業，2007年畢業于同濟大學軟件工程專業。