基于GPS與WEBGIS智能交通系統的探討

任高杰 王昆峰

(鄭州大學 水利與環境學院，河南 鄭州 450001)

0 引言

在現有道路資源的情況下，如何最大實現現有交通道路的通行能力，使車流量在空間以及時間上分配恰當，實現道路的暢通安全，成為交通管理系統的硬性指標。在GPS與GIS技術日益成熟的當代，為實現上述目標在工程技術上提供了可能。

GPS系統擁有如下多種優點：使用低頻訊號，縱使天候不佳仍能保持相當的訊號穿透性;全球覆蓋(高達98%);三維定速定時高精度;快速、省時、高效率;應用廣泛、多功能;可移動定位。WebGIS是Internet技術應用于GIS開發的產物，是一個交互式的、分布式的、動態的地理信息系統，是由多個主機、多個數據庫的無線終端，并由客戶機與服務器(HTTP服務器及應用服務器)相連所組成的。GIS通過WWW功能得以擴展，真正成為一種大眾使用的工具。3G網絡的普及為移動智能終端聯網使用WEBGIS提供了契機。

1 建立智能交通系統的迫切需求以及可能性

隨著城市規模的急劇擴大和人口數量的提高，交通需求量迅速上升，交通擁堵和交通事故頻繁發生。隨之而來的日漸緊張的交通狀況成為最直接的安全隱患。嚴重的交通堵塞降低了交通基礎設施的利用率，增加了人們出行的時間成本和燃油消耗，同時帶來了嚴重的空氣污染。

現行車輛普遍裝有GPS智能導航系統裝置，能夠定位車輛位置，提供最優路線選擇，提示行走方法，為車輛行駛提供了便捷1。現行車輛獲取交通狀況，一般采取收聽廣播，觀看特殊路段的交通管理部門的電子屏等方法，這種方法有一定的時間滯后性，而且信息不能對所有車輛的全面覆蓋。同時現在的交通管理部門獲取交通狀況一般通過監控系統，并不能及時獲取路況精確數據，也不能進行數據分析預測，這就不能及時的管理疏通擁堵路段。車載GPS導航設備自帶的地圖需要不定時手動聯網更新，很是不方便與快捷，設備定位精度不高，導航路線方案很多不合理，給駕駛員帶來一定的不便。我國大部分城市的公交系統已經采用智能交通管理系統，提供實時監控查詢的服務，為全面建立智能交通系統提供了寶貴的經驗與可能2。

2 建立智能交通系統的步驟

在硬件設備與軟件方面，每一輛運行的車輛配置一臺GPS設備與一臺能夠鏈接到互聯網的GIS智能終端，該智能終端安裝特定的軟件能夠分析從GIS平臺下載到的數據。同時在GPS設備之中植入一張獨有的身份電子簽證，電子身份簽證需要涵蓋車輛的大小、車輛型號、車主信息、限行速度與載客數量等車輛特征信息，而且電子簽證能夠實現充值扣費等功能。同時每一車輛的電子簽證還將與車輛在車輛管理部門登記注冊的信息同步綁定。此外，要建立一套完整的GIS系統，其中包括信息的采集，信息交換，數據儲存，數據庫管理，數據分析處理。

在智能交通系統中，建立GIS系統的第一步是采集數據。充分應用GPS定位系統，將需要監管的區域的地物地貌，特別是各條道路的地理坐標全部采集到GIS系統的數據庫，形成道路電子矢量地圖進行存儲。接著對監管車輛的采集數據，對于行駛車輛的數據采集分為兩部分。第一部分是車輛在購買之后到當地的車輛管理部門注冊入戶的時候，對安裝的GPS裝置以及自帶的電子身份簽證進行數據采集保存。第二部分是車輛在行駛過程中，數據庫自動收集監控區域內所有行駛車輛的GPS地理位置信息。建立GIS系統的第二步就是對數據進行計算分析，然后形成圖形和數據分析報告3。第三步是GIS智能終端接受數據。智能終端可以借助高寬帶的3G無線網絡連接到GIS平臺，從其中下載處理好的數據，在智能終端形成圖形界面。這樣駕駛員就可以隨時得到自己所行駛道路的車流量、車流密度以及道路擁堵狀況等信息。

3 智能交通系統的應用

第一交通管理部門，可以得到各個道路的車流密度，全天24小時監控交通量。第二對于高速公路，采用以上智能交通系統可以縮短車輛進出入高速公路收費站的時間。因為GIS系統數據庫已經收集到收費站坐標，高程等信息。可以根據每輛車的實時GPS定位數據與已知收費站點地理位置數據進行匹配，系統自動計算每輛車的在高速路段行駛距離，得到相應的繳納費用，直接從對應的車輛電子賬戶中扣除。第三提高車輛的行車安全。該系統得到每輛車的行駛車速以后，結合車輛所在道路規定的限制車速，如果車輛超速，系統通過3G網絡向車輛GIS智能終端發出警告。第四車輛的追蹤與搜救。交通故發生后，車輛GIS智能終端自動向相關部門發送救助請求，相關部門利用GPS鎖定事故發生的位置。對于某些交通事故，如果肇事車輛逃逸，該智能系統可以幫助交警部門進行車輛追蹤。根據車禍發生的大概時段，調取GIS系統中該路段相應時段的車輛數據信息，縮小了排查范圍。

4 結論

通過以上的分析，可見建立基于GPS和WEBGIS的智能交通系統，能夠極大的提高交通管理的效率，提高道路的流暢度，高效率的使用現有道路資源，提高車輛行駛的安全性，取得多方面的社會效益，存在極大的可行性。建立以上智能交通系統成為解決道路交通管理效率低下的有效措施。相信，隨著部分技術問題的解決以及政府政策的實行，該套智能交通系統在交通管理方面必然能帶來巨大的便捷與高效。

［1］孫文彬，岑敏儀，郭淳.GPS和 GIS在智能交通系統(ITS)中的應用.鐵路航測［J］，2002(2)：35-40.

［2］曾慶化.基于GPS和無線傳感器的智能交通系統.GNSSWorld of China，2009(5)：35-38.

［3］裴蓓，WebGIS在智能交通中的分析及其發展現狀，交通世界［J］，2008(20)：70-72.