GIS技術(shù)在現(xiàn)代交通規(guī)劃設(shè)計中的實踐應(yīng)用

龍娟

（廣東粵路勘察設(shè)計有限公司，廣州 廣東 510000）

現(xiàn)代交通規(guī)劃是城市發(fā)展與交通工程建設(shè)的重要基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，為之后各項工作的開展奠定基礎(chǔ)。為切實提高交通規(guī)劃技術(shù)水平，有必要在交通規(guī)劃過程中引入GIS技術(shù)，以此為規(guī)劃過程中的信息管理提供幫助，從根本上提高規(guī)劃質(zhì)量。

一、基于GIS的交通規(guī)劃未來發(fā)展取向概述

在交通規(guī)劃中引入GIS有很大優(yōu)勢，很多發(fā)達國家都在交通規(guī)劃過程中充分利用GIS，GIS本身也正不斷向交通規(guī)劃領(lǐng)域邁進，具體表現(xiàn)在下列幾個方面：一是交通規(guī)劃需要用到專業(yè)軟件，首先要在這些軟件當中采用GIS；二是對于GIS軟件，需增加交通分析等與交通規(guī)劃有關(guān)的功能；三是在交通規(guī)劃及交通工程中使用GIS構(gòu)建標準數(shù)據(jù)庫；四是逐步開發(fā)專用于交通領(lǐng)域的GIS系統(tǒng)[1]。

二、基于GIS的現(xiàn)代交通規(guī)劃實施策略

在交通規(guī)劃過程中，很多數(shù)據(jù)都和土地資源的使用情況及交通空間具體分布情況有關(guān)，GIS正是分析處理這些數(shù)據(jù)的工具，可采用GIS為交通規(guī)劃標準數(shù)據(jù)庫構(gòu)建及管理提供良好輔助。GIS在交通規(guī)劃的具體應(yīng)用體現(xiàn)在下列幾個方面。

1.為交通規(guī)劃數(shù)據(jù)采集及管理提供輔助。GIS可發(fā)揮關(guān)系數(shù)據(jù)庫所有功能，借助GIS可存儲與管理交通調(diào)查數(shù)據(jù)，同時還能對所有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)開展統(tǒng)計分析。

2.為交通規(guī)劃圖形等方面的數(shù)據(jù)信息管理提供輔助。在交通規(guī)劃過程中要用到大量專題圖，包括道路與其它設(shè)施的實際分布圖等。借助GIS可直接生成各類專題圖，為規(guī)劃人員準確了解交通現(xiàn)狀提供幫助，以便在規(guī)劃過程中做出正確抉擇[2]。基于GIS的交通規(guī)劃信息系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 基于GIS的交通規(guī)劃信息系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

3.為分析決策提供輔助。交通規(guī)劃與土地資源利用是城市交通規(guī)劃工作的基礎(chǔ)，采用GIS可以為交通及土地資源利用方面的規(guī)劃提供輔助，包括長期、中短期與各類交通設(shè)施的實際規(guī)劃。在長期規(guī)劃過程中采用GIS可實現(xiàn)以下功能：確定規(guī)劃區(qū)具體地理范圍及內(nèi)容；合理布局交通基礎(chǔ)設(shè)施；合理布局居住區(qū)及其基礎(chǔ)設(shè)施；以土地類型為依據(jù)評價空間相互作用；衡量規(guī)劃區(qū)是否可達。在中短期規(guī)劃中各種采用GIS可實現(xiàn)以下功能：以交通設(shè)施為依據(jù)對特定土地資源利用區(qū)開展影響評價，確定具體影響區(qū)；分析交通網(wǎng)絡(luò)圖，詳細規(guī)劃布局交通設(shè)備，明確所有便捷程度較高的集散點，利用模型確定其可達水平；借助模型評價客流與貨流之間的空間聯(lián)系，以各自空間特點為依據(jù)對交通網(wǎng)絡(luò)做更深入的規(guī)劃；構(gòu)建屬性數(shù)據(jù)庫，為規(guī)劃的最終制定提供可靠依據(jù)。在交通設(shè)施的規(guī)劃過程中采用GIS可實現(xiàn)以下功能：確定各設(shè)施的具體位置，分析設(shè)施的分布是否合理與適用[3]。

4.GIS可提供很多分析工具，如圖形疊加功能、聚集分析功能、地址比較功能、緩沖區(qū)分析功能與網(wǎng)路分析功能，通過對這些工具的合理應(yīng)用能十分方便地對數(shù)據(jù)開展可視化分析。比如在實際的交通規(guī)劃過程中借助GIS可提供的圖形疊加工具，疊加處理人工分布和各類公共交通設(shè)施實際分布圖，由此得出公交服務(wù)水平實際分布圖，對該分布圖和勞動力崗位實際分布圖實施疊加，可獲得公眾采用公交方式出行的可能性具體分布圖。另外，利用GIS提供的網(wǎng)絡(luò)分析工具還能分析交通網(wǎng)絡(luò)當中的很多數(shù)據(jù)信息，如最短路徑分析、范圍與路徑選擇分析及網(wǎng)絡(luò)修改，為決策人員提供很大便利[4]。

5.系統(tǒng)管理交通基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息。采用GIS可以對信息有效組織與管理，在不同信息間建立相互關(guān)系，幫助設(shè)計人員更好地管理信息，實現(xiàn)可視化管理，進而根據(jù)一種信息得到與其相關(guān)的其它信息。

6.在道路選線中的應(yīng)用。GIS所有圖形信息都加載有屬性信息，需要提取圖形信息時，僅需通過操作鼠標即可完成。另外，設(shè)計人員能直接通過計算機完成線路繪制，在有需要時可提取線路中各個交點的坐標，生成相應(yīng)坐標文件。

7.估算拆遷影響。確定線路之后，方可確定道路紅線，同時開展拆遷調(diào)查，通過統(tǒng)計計算，以相應(yīng)數(shù)據(jù)模型為依據(jù)，如圖2所示，對GIS實施二次開發(fā)，即可讓GIS以道路中心線及設(shè)計寬度為依據(jù)，采用緩沖或疊置的方法，確定緩沖區(qū)域，對拆遷可能造成的影響實施自動統(tǒng)計與計算[5]。

8.在土方估算中的應(yīng)用。在交通規(guī)劃及道路工程設(shè)計時，需要在滿足基本設(shè)計要求同時，實現(xiàn)開挖與填筑平衡。因此，必須做好土方估算工作，這項工作在過去只能采用手工計算，工作量大、效率低，若能采用GIS軟件包，則可以根據(jù)設(shè)計線路，采用三維模型實現(xiàn)開挖和填筑方量的自動計算。

圖2 基于GIS的交通規(guī)劃信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型結(jié)構(gòu)

9.管理交通規(guī)劃數(shù)據(jù)。要想做好交通規(guī)劃工作，必須構(gòu)建完善的數(shù)據(jù)庫，在交通規(guī)劃過程中涉及到的數(shù)據(jù)具體可分為兩種，即交通調(diào)查數(shù)據(jù)與和交通直接或間接相關(guān)的其它數(shù)據(jù)。由于GIS可實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫管理，以上兩種數(shù)據(jù)將在GIS支持下得到很好的管理，便于對這些數(shù)據(jù)實施統(tǒng)計與處理。另外，在GIS圖形處理功能幫助下，還能在交通規(guī)劃過程中生成不同交通特征對應(yīng)的分布圖，既能明確交通現(xiàn)狀，還能掌握交通未來變化，對交通特征開展更深入的分析。交通規(guī)劃過程中得到的圖示大多為示意圖和輔助分析圖，精度不高，若交通規(guī)劃人員熟練應(yīng)用GIS，發(fā)揮其數(shù)據(jù)處理功能，可使分析環(huán)節(jié)變得極為簡單[6]。

10.管理交通規(guī)劃成果。GIS可以管理圖形，支持外部掛接與通信，能管理不同類型的文件，包括圖形類文件、圖像類文件與文本類文件，使龐雜的信息變成一個整體，為信息的管理、修改與查閱等提供極大便利。

11.在交通分析中的應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可對網(wǎng)絡(luò)當中處于移動狀態(tài)的目標遵循的通行規(guī)律予以描述，采用GIS可組織這些規(guī)則和相應(yīng)信息，在網(wǎng)絡(luò)分析能力支持下，從根本上解決通行路線問題。比如，在數(shù)量不限的起終點之間確定最短與最廉價路線；若交通規(guī)劃人員規(guī)定了交通網(wǎng)絡(luò)參數(shù)與評估模型，則采用GIS可以對網(wǎng)絡(luò)通行能力予以自動計算；分析市政與交通設(shè)施實際配置與服務(wù)區(qū)域；選擇適宜的儲運站點，分析分部網(wǎng)絡(luò)；分析現(xiàn)有集運系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)施實際利用率；分析當前交通需求[7]。

12.在設(shè)計方案優(yōu)化選擇中的應(yīng)用。以交通評估模型為依據(jù)，結(jié)合各項評價指標，采用GIS可以幫助相關(guān)人員評判各設(shè)計方案，選出最佳方案。

13.在專題圖制作中的應(yīng)用。交通規(guī)劃過程用到的專題圖都可以利用GIS制作，采用GIS制成的專題圖，不僅顏色組合沒有限制，還能實現(xiàn)同步縮放，幫助相關(guān)人員更好地使用專題圖，保證交通規(guī)劃質(zhì)量[8]。

14.提取設(shè)計線路對應(yīng)的橫縱斷面信息，實現(xiàn)仿真模擬。提取研究區(qū)范圍內(nèi)的各項地形信息，據(jù)此建立高線專題圖層，也可制得數(shù)字地面模型，此時借助GIS軟件包，可將道路的線路及設(shè)計寬度作為依據(jù)，生成線路對應(yīng)的橫、縱斷面圖，達到三維仿真的目標。

三、基于GIS的現(xiàn)代交通規(guī)劃實施挑戰(zhàn)

首先是標準化問題，很多城市經(jīng)過長期發(fā)展，已經(jīng)擁有一套復(fù)雜度極高的交通網(wǎng)絡(luò)，如何借助GIS通過有序且簡單的記錄表達繁雜交通信息是GIS應(yīng)用的關(guān)鍵；其次是地理現(xiàn)象的表達，在GIS系統(tǒng)中，不同數(shù)據(jù)往往代表不同地理現(xiàn)象，如何抽象表達這些地理現(xiàn)象對GIS是一個關(guān)鍵問題；最后是道路立交問題，即如何在一個將一維線性網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)模型中表達立交，這是交通規(guī)劃過程中信息系統(tǒng)面臨的主要問題之一，如何構(gòu)建立交地理現(xiàn)象描述與表達系統(tǒng)，也是亟待解決的問題。

四、結(jié)語

綜上所述，在交通規(guī)劃這一復(fù)雜且系統(tǒng)的工程中引入GIS技術(shù)，可以從根本上改變以往的規(guī)劃工作方式，為信息化規(guī)劃目標的實現(xiàn)創(chuàng)造了良好條件，在保證規(guī)劃質(zhì)量基礎(chǔ)上，提高規(guī)劃工作效率，充分發(fā)揮規(guī)劃成果應(yīng)有的功能。