GIS在城市智能交通管理系統中的應用

鄔佳佳

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城市社會經濟的發展和交通系統的發展息息相關，影響著城市中人們的生活。而隨著交通的發展，交通系統帶來的種種問題也逐漸顯現。車輛的數量逐年增多，逐漸帶來越來越多的交通堵塞和交通事故，環境污染也日漸嚴重，這些問題使交通系統的管理逐漸成為人們關注的焦點。因此，為推動城市的發展，城市交通問題需盡快得到解決。對于現階段交通系統壓力大的問題，政府和相關部門應采取加大對交通基礎設施的建設，拓寬路面、改造現有路網系統等措施環節交通擁擠的狀況。與此同時，交通系統綜合人、車、路等多方面要素，因此要從系統的角度加以分析和管理，積極使用新的科學技術手段建立交通數據庫，提高管理水平，實現科學化、智能化的管理。

1 GIS—地理信息系統

GIS即地理信息系統，是一個功能多樣且復雜的系統，可以對地理空間數據進行采集、編輯和分析處理。不僅能夠實現對數據的儲存和管理，也能實現數據的可視化呈現。它將信息和計算機科學、設計科學、測繪科學相融合，是一個具有多技術及基礎的智能化系統。它的信息查詢、統計分析能力使其具有預測價值，常常被應用于交通運輸、路線分析等方面[1]。

2 ITS——智能交通管理信息系統

智能交通系統是一種用于交通系統中的綜合運輸系統，涉及計算機、控制技術、傳感器、數據通信、人工智能等先進科技，具有安全、環保、高效率、節源等特點，又被稱為“智能運輸系統”?，F階段，智能交通系統在城市信息化建設中發揮著重要作用，可以直觀展現地圖圖像等信息，將數據可視化，還能對道路擁堵狀況狂進行預測，實現對城市的智能化管理，為社會提供信息化的服務。智能交通系統的存在為城市提供了多方位的便利，它為城市中的人們做出路線的最優化選擇，實現人、車的分流，一定程度上緩解交通擁堵。同時也減少了汽車尾氣的排放，降低空氣污染。地理信息系統的引入，為智能交通系統的發展提供了更加巨大的幫助。

3 基于GIS的智能交通管理系統

在交通領域，信息過于復雜，且常處于動態變化之中，因此對信息的管理也具有精度高的要求，GIS相比于原有的技術具有更強大的功能，能實現對地形的分析、動態信息的分段及疊加等[2]。智能的交通管理系統不僅能夠提供呈現道路網、地形、地標等靜態的基本交通信息，也能夠呈現動態的交通實施狀況、交通擁堵情況等信息。而GIS的加入可以發揮出其開放性的優勢，更好地發揮智能交通管理系統的功能，將管理技術與方法更加廣泛地落實和應用。

基于GIS的智能交通管理系統能夠運用多媒體技術，將地理位置及相關其他信息有機結合，根據用戶的需求提供詳盡、分層的圖文信息。而交通管理系統——GIS-T的產生，則是GIS與傳統的交通信息處理方式相結合的延伸。GIS技術的有效利用能將收集來的交通信息進行分析、處理并挖掘出深層價值，并在其所構建出的智能交通管理系統的共用信息平臺中直觀顯示。

交通管理的各個環節都可以應用GIS-T，它的交通信息服務和管理功能十分強大。城市智能交通管理系統的功能多樣化，這是因為它的組成十分復雜，需要多個獨立的子系統共同支持和協作，這些子系統對于信息的需求不同，對信息的操作和處理也不盡相同。駕駛員管理、車輛管理、交通信號燈控制、城市出入管理、交通流量監測、交通事故處理、GIS綜合管理、GPS巡邏車管理、車輛違章監控與處理、基于WEB的交通信息發布的系統共同組成了城市智能交通管理系統。

智能交通信息系統中GIS的應用為交通設計部門提供了數字地形模型分析功能，在其勘測服務中發揮了重要的輔助作用。它能夠根據比例尺進行地圖信息的雙向轉換，可對交通狀況及信息進行實時的可視化展現。它將動態的交通信息進行收集和統一，為需要這些數據的相關部門和用戶提供信息獲取、信息分析、信息操作等功能，根據專題地圖收集和分析車流量的變化情況為它們提供最合理、最高效的優質運輸線路，提供決策參考。

在道路和交通系統日漸復雜的今天，交通系統的管理對地理信息的要求日漸提高，這意味著對數據的處理、分析技術要求也在提高，而GIS的技術能力恰恰在此時派上用場，可以實現對數據進行高效儲存和管理，同時，這樣的環境也會促進它不斷發展和進步，研發新的技術，以解決即將面臨的更多挑戰。

4 基于GIS的城市智能交通管理系統的關鍵技術

4.1 數據庫管理系統

交通管理部門的運作是若干個負責處理交通信息的子系統共同協作的結果，它們不僅需要對數據進行收集和管理，有些種類的數據甚至需要專門部門進行處理，以此得到大量信息的支持。GIS系統的優越性在于它創建了一個可以統計和交換數據的框架，可以將不同類型的數據整理在一個數據管理系統中進行集中，供交通管理的各個部門進行訪問，以提取相應部門需要的信息與數據。對這些數據的分析和整理可以作為相關決策的輔助依據。

4.2 數據協同

交通管理系統的數據涉及范圍廣，數據量極大，數據類型多，標準不一，這意味著數據的管理和分析難度也極大，所以數據的采集和維護十分重要。GIS在智能交通管理系統應用的過程中，需要數據協同處理技術的支持。交通數據的獲取、以及數據的質量和交換需要達成統一管理，這樣才能充分發揮GIS系統的優越作用，保證數據的準確。

4.3 實時GIS

地理數據的采集和交通信息的管理一樣，使用動態的持續的過程。現階段，已經有對于實時數據的獲取管理的成熟技術應用，如車輛上的GPS定位系統可以通過將車輛位置信息進行上傳到交管中心的方式，在交管中心中可視化出道路的擁堵情況。交管中心將信息進行統計、整理與分析后可以對車輛進行反饋。數據的收集、獲取以及空間數據的融合對于實時數據的處理十分重要。

4.4 分布式計算

現階段，用戶已經可以和計算機、數據進行鏈接，同以往相比，數據間獲取、交流更加及時，數據的容量更大，涉及范圍更廣。計算機作為網絡技術的實際載體可被看做具有分布式特點的可移動信息實體。GIS技術的應用隨著網絡信息技術的發展擁有著越來越廣的適用范圍。交通系統中遠程數據的連接和數據共享是GIS在交通系統領域中最廣泛的應用，可以更加合理地利用系統中資源。

5 系統設計方法

5.1 賦予車輛唯一身份證號

為車輛賦予身份證號是一個操作性、實用性均具有一定有優勢的辦法。每一輛車的身份證號碼不能被更換，從出售開始便被賦予，此號碼將綁定后續該車料的相關所有技術資料以及檔案信息。這些信息會被記錄到車輛數據庫，加入到全國聯網的信息管理系統之中。車輛的身份證號碼一經生成不可變更，不會跟隨車輛的轉移變更而變化，存儲在車輛的固定位置。車輛身份證號的存在會使相關違章事故以及汽車的管理變得更加快捷和方便。

5.2 建立車輛管理信息系統

車輛管理信息系統的建立是十分必要的，且應建立全國范圍的大型系統。車輛的流動性大，在這樣的系統中，車輛的相關費用可以通過網絡平臺進行自動清繳結算，規避現金、現場結算帶來的種種不便及其他弊端。

5.3 設置車輛身份識別接收裝置

目前我國已實現多功能綜合技術對車輛的檢測。電子技術的發展為交通檢測技術帶來了變革，和微處理機技術的結合實現了可以對車輛的實時速度、道路擁堵情況、車輛的數量等參數進行檢測和統計，實現對交通狀況的動態捕捉[3]。

在車流量大的關鍵地點可設置車輛身份的識別和接收裝置，這些地點主要包括： 車輛費用結算及征收地點；交通道路的流量測量關鍵點；車輛信息檢查檢測點?？稍诩佑驼?、加氣站、維修站、停車場等服務場所設置此類接收裝置，不僅可以為車輛提供相關服務，這些接收裝置還能通過GPS定位系統對車輛進行追蹤和定位，并將位置信息上傳到車輛追蹤系統，避免全部車輛對GPS系統進行安裝而產生的高額費用。

5.4 電信和銀行系統充分配合和協作

電信部門和銀行系統應該進行全方位的配合和協作。電信部門能夠提供必需、安全的網絡信息服務，而銀行系統對于車輛相關費用的結算和劃撥發揮著重要作用。二者相結合可以大大提高辦事效率、更好的為交通系統及車輛服務。

5.5 交警部門利用車輛身份證加大查驗力度

車輛身份證保證了車輛的合法，保障了交通系統的安全運行，交通部門應該發揮車輛身份證的優勢，加大查驗力度， 堅決杜絕缺失或身份證損壞的車輛上路， 否則要嚴厲加以處罰。

6 結語

科技的發展與進步使得GIS技術在城市交通管理系統得以應用和發展，形成的GIS-T在信息產業中占有重要地位。GIS系統改進了傳統的圖像識別、車流量檢測等不夠完善的處理手段，使用更加高效的方式處理智能交通管理和控制中的信息和傳輸問題。使得相關部門對實時交通動態的信息得以更好掌握，建立起全方位的管理網絡。同時，GIS-T系統將海量、動態的交通數據統一收集與管理，輔助交通管理部門對交通管制、事故處理、車輛管理等方面進行決策，實現處理的高效化、信息化，能夠緩解交通壓力，減少交通違章和事故的發生。同時，GIS技術也在不斷深入研究，GIS-T中存在的種種問題會隨著技術的發展和進步被逐步解決，從而更加促進其在更多領域的應用和發展。GIS-T技術的廣大前景意味著在未來它會為交通現狀帶來更大改變，帶動整體交通行業的進步，促進經濟的發展。