基于GIS的交通信息管理軟件的總體設計

顏斌++盧璇

摘 要：隨著我國城市化進程的加快和國民經濟的快速發展，交通網絡規模也越來越大，然而交通擁堵和交通事故頻發卻成為了常態，如何解決城市交通問題已經成為城市可持續發展的一個重要課題，城市道路交通管理工作也面臨著嚴峻的挑戰。為此，該文以GIS支持平臺，Pascal為編程語言，以信息共享和流程控制為核心，以計算機技術、網絡技術和通信技術為手段設計了城市交通信息管理軟件的總體框架，以實現軟件的開發和應用，從而形成對海量的城市交通信息的高效集成和管理，以提供一些重要的交通輔助決策功能。

關鍵詞：交通信息 城市交通 GIS

中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）07（b）-0163-02

改革開放以來，我國經濟迅速發展，城市化進程加快，城市的規模日益壯大，一方面大量外來人員涌向大中城市，另一方面私家車的數量急劇增加，致使許多城市交通系統不堪重負，交通擁堵在許多城市已經成為常態。來著各種媒體的抱怨可謂不絕于耳。城市交通事故更是頻發。可以說能否解決好當前的交通問題，直接關系到一個城市能否可持續發展的問題，從而影響到整個國家的經濟科持續發展問題。目前國家已把經緩解城市交通擁堵，減少交通事故的發生確立為重要的研究課題。無獨有偶，不管是現在的中國還是其他發達的歐美國家，都面臨日益嚴重的交通問題的困擾。美國早在20世紀60年代就針對交通系統中的很多問題開始研發智能交通系統（ITS）。而地理系統（GIS）是近幾十年才發展起來的一種空間消息處理技術，具有數據采集，存儲，管理，處理，顯示和輸出等諸多功能[1-3]它已經被應用到各個領域，如：氣象，環境，通訊和物流等。在[4]中，利用屬性數據與空間數據相分離的數據結構，采用數據捆綁和ODBC動態連接技術實現數據之間的互訪來設計交通信息發布系統的數據庫。在[5]，論述了基于GIS技術的城市交通管理信息服務平臺的總體框架和功能，并對系統集成中的關鍵技術進行了研究。

該文以GIS為支持平臺，Pascal編程語言為開發語言，以信息共享和流程控制為核心，以計算機技術、網絡技術和通信技術為手段開構建城市交通信息管理軟件的總體設計，以應對海量的城市交通信息數據庫，從而提供一些重要的交通輔助決策功能。

1 交通信息管理軟件系統的總體設計

城市交通系統是一個集道路系統，流量系統，管理系統為一體的動態的網絡系統。總體上它應滿足以下三個要求：（1）信息的高效組織與管理；（2）信息的可視化支持；（3）輔助決策支持。

1.1 交通信息管理軟件系統設計的原則

為保證實時數據和空間數據的數據的一致性和唯一性，實現屬性信息和空間信息的無縫連接，盡量滿足用戶功能的需求，交通信息管理系統時間應遵循以下原則

（1）獨立性原則：以保證系統穩定，安全高效的運行。

（2）數據一體化原則。

（3）實用性原則：這是任何一個系統設計成功與否的基本標準。

（4）安全性原則。

1.2 交通信息管理系統的三層結構

信息是智能交通管理系統中重要的基本元素，也是聯接各個子系統的紐帶。交通信息通常被劃分為兩類：靜態交通信息和動態交通信息。動態信息主要指各類實時采集到的交通信息，如交通流量信息、視頻監控信息、公交車位置信息等。利用GIS可對以上傳的所有數據進行集成管理；靜態交通信息是指包括道路信息、停車場信息、交通附屬設施信息、車輛管理信息等隨時間變化較小的信息，它又可以分為基礎數據（如道路路網數據等）和歷史數據（如車輛違章歷史數據等）；針對智能交通管理系統對信息要求的特點，建立專屬的地理信息數據庫，通過網絡互聯與分布式數據庫系統建立GIS平臺。GIS作為整個系統的協調者，對數據和應用進行管理。

與傳統的系統設計所采用的二層體系不同，本文采用功能上明確分割但邏輯上相互獨立的三層體系結構，即：客戶端，邏輯層和數據層。其總體框架如圖1所示。

1.3 交通信息管理系統的基本功能

信息管理系統為整個智能交通管理系統的樞紐，它擔負著信息匯總、融合和中轉的職責。其基本功能表現在：

（1）信息采集功能。這一功能通過數據層來實現。數據層從各子系統按規定的格式提取共享數據，完成對靜態交通信息和動態交通信息的重組，并保證數據的正確性、可讀性，避免大量數據的冗余。

（2）信息融合功能。根據各個子系統間的功能要求和內在聯系，對采集來的信息在一定的準則下加以分類、統計、關聯，挖掘出更深層次的信息，以用于交通管理決策。

（3）信息提供與發布功能。這一功能通過客服端來實現。按各子系統的要求，以規定的格式向子系統傳輸所需信息；根據服務請求和查詢權限提供給客戶數據、圖形或圖像等信息。

以GIS作為智能交通管理系統的共用信息平臺也存在著一些問題，主要體現在實時性和數據量過大兩個方面。

2 結語

該文提出了交通信息管理系統的總體結構，給出了開發系統軟件的編程語音以及技術支持。此結構框架有別與傳統的二層結構框架，開發出的系統能更加有效的對海量的城市交通信息進行高效的集成和管理。

參考文獻

[1] 喬羽佳，萬新南.地理信息系統在編制龍泉煤礦綜合水文地質圖中的應用[J].華北水利水電學院學報，2007，28（6）：63-65.

[2] 戚文云，劉惠德，郭向坤.基于GIS的礦山水文地質信息管理系統的研究[J].礦業快報，2007，23（3）：45-47.

[3] 鄔倫，劉瑜.地理信息系統：原理、方法和應用[M].北京：科學出版社，2005.

[4] 張兵，鄧衛，姜桂艷.基于GIS的交通信息發布系統數據庫設計[J].武漢理工大學學報，2009，34（1）：15-18.

[5] 江丕文，彭明軍.基于GIS的城市交通管理信息服務研究[J].地理空間信息，2007，5（6）：27-29.endprint

摘 要：隨著我國城市化進程的加快和國民經濟的快速發展，交通網絡規模也越來越大，然而交通擁堵和交通事故頻發卻成為了常態，如何解決城市交通問題已經成為城市可持續發展的一個重要課題，城市道路交通管理工作也面臨著嚴峻的挑戰。為此，該文以GIS支持平臺，Pascal為編程語言，以信息共享和流程控制為核心，以計算機技術、網絡技術和通信技術為手段設計了城市交通信息管理軟件的總體框架，以實現軟件的開發和應用，從而形成對海量的城市交通信息的高效集成和管理，以提供一些重要的交通輔助決策功能。

關鍵詞：交通信息 城市交通 GIS

中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）07（b）-0163-02

改革開放以來，我國經濟迅速發展，城市化進程加快，城市的規模日益壯大，一方面大量外來人員涌向大中城市，另一方面私家車的數量急劇增加，致使許多城市交通系統不堪重負，交通擁堵在許多城市已經成為常態。來著各種媒體的抱怨可謂不絕于耳。城市交通事故更是頻發。可以說能否解決好當前的交通問題，直接關系到一個城市能否可持續發展的問題，從而影響到整個國家的經濟科持續發展問題。目前國家已把經緩解城市交通擁堵，減少交通事故的發生確立為重要的研究課題。無獨有偶，不管是現在的中國還是其他發達的歐美國家，都面臨日益嚴重的交通問題的困擾。美國早在20世紀60年代就針對交通系統中的很多問題開始研發智能交通系統（ITS）。而地理系統（GIS）是近幾十年才發展起來的一種空間消息處理技術，具有數據采集，存儲，管理，處理，顯示和輸出等諸多功能[1-3]它已經被應用到各個領域，如：氣象，環境，通訊和物流等。在[4]中，利用屬性數據與空間數據相分離的數據結構，采用數據捆綁和ODBC動態連接技術實現數據之間的互訪來設計交通信息發布系統的數據庫。在[5]，論述了基于GIS技術的城市交通管理信息服務平臺的總體框架和功能，并對系統集成中的關鍵技術進行了研究。

該文以GIS為支持平臺，Pascal編程語言為開發語言，以信息共享和流程控制為核心，以計算機技術、網絡技術和通信技術為手段開構建城市交通信息管理軟件的總體設計，以應對海量的城市交通信息數據庫，從而提供一些重要的交通輔助決策功能。

1 交通信息管理軟件系統的總體設計

城市交通系統是一個集道路系統，流量系統，管理系統為一體的動態的網絡系統。總體上它應滿足以下三個要求：（1）信息的高效組織與管理；（2）信息的可視化支持；（3）輔助決策支持。

1.1 交通信息管理軟件系統設計的原則

為保證實時數據和空間數據的數據的一致性和唯一性，實現屬性信息和空間信息的無縫連接，盡量滿足用戶功能的需求，交通信息管理系統時間應遵循以下原則

（1）獨立性原則：以保證系統穩定，安全高效的運行。

（2）數據一體化原則。

（3）實用性原則：這是任何一個系統設計成功與否的基本標準。

（4）安全性原則。

1.2 交通信息管理系統的三層結構

信息是智能交通管理系統中重要的基本元素，也是聯接各個子系統的紐帶。交通信息通常被劃分為兩類：靜態交通信息和動態交通信息。動態信息主要指各類實時采集到的交通信息，如交通流量信息、視頻監控信息、公交車位置信息等。利用GIS可對以上傳的所有數據進行集成管理；靜態交通信息是指包括道路信息、停車場信息、交通附屬設施信息、車輛管理信息等隨時間變化較小的信息，它又可以分為基礎數據（如道路路網數據等）和歷史數據（如車輛違章歷史數據等）；針對智能交通管理系統對信息要求的特點，建立專屬的地理信息數據庫，通過網絡互聯與分布式數據庫系統建立GIS平臺。GIS作為整個系統的協調者，對數據和應用進行管理。

與傳統的系統設計所采用的二層體系不同，本文采用功能上明確分割但邏輯上相互獨立的三層體系結構，即：客戶端，邏輯層和數據層。其總體框架如圖1所示。

1.3 交通信息管理系統的基本功能

信息管理系統為整個智能交通管理系統的樞紐，它擔負著信息匯總、融合和中轉的職責。其基本功能表現在：

（1）信息采集功能。這一功能通過數據層來實現。數據層從各子系統按規定的格式提取共享數據，完成對靜態交通信息和動態交通信息的重組，并保證數據的正確性、可讀性，避免大量數據的冗余。

（2）信息融合功能。根據各個子系統間的功能要求和內在聯系，對采集來的信息在一定的準則下加以分類、統計、關聯，挖掘出更深層次的信息，以用于交通管理決策。

（3）信息提供與發布功能。這一功能通過客服端來實現。按各子系統的要求，以規定的格式向子系統傳輸所需信息；根據服務請求和查詢權限提供給客戶數據、圖形或圖像等信息。

以GIS作為智能交通管理系統的共用信息平臺也存在著一些問題，主要體現在實時性和數據量過大兩個方面。

2 結語

該文提出了交通信息管理系統的總體結構，給出了開發系統軟件的編程語音以及技術支持。此結構框架有別與傳統的二層結構框架，開發出的系統能更加有效的對海量的城市交通信息進行高效的集成和管理。

參考文獻

[1] 喬羽佳，萬新南.地理信息系統在編制龍泉煤礦綜合水文地質圖中的應用[J].華北水利水電學院學報，2007，28（6）：63-65.

[2] 戚文云，劉惠德，郭向坤.基于GIS的礦山水文地質信息管理系統的研究[J].礦業快報，2007，23（3）：45-47.

[3] 鄔倫，劉瑜.地理信息系統：原理、方法和應用[M].北京：科學出版社，2005.

[4] 張兵，鄧衛，姜桂艷.基于GIS的交通信息發布系統數據庫設計[J].武漢理工大學學報，2009，34（1）：15-18.

[5] 江丕文，彭明軍.基于GIS的城市交通管理信息服務研究[J].地理空間信息，2007，5（6）：27-29.endprint

摘 要：隨著我國城市化進程的加快和國民經濟的快速發展，交通網絡規模也越來越大，然而交通擁堵和交通事故頻發卻成為了常態，如何解決城市交通問題已經成為城市可持續發展的一個重要課題，城市道路交通管理工作也面臨著嚴峻的挑戰。為此，該文以GIS支持平臺，Pascal為編程語言，以信息共享和流程控制為核心，以計算機技術、網絡技術和通信技術為手段設計了城市交通信息管理軟件的總體框架，以實現軟件的開發和應用，從而形成對海量的城市交通信息的高效集成和管理，以提供一些重要的交通輔助決策功能。

關鍵詞：交通信息 城市交通 GIS

中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）07（b）-0163-02

改革開放以來，我國經濟迅速發展，城市化進程加快，城市的規模日益壯大，一方面大量外來人員涌向大中城市，另一方面私家車的數量急劇增加，致使許多城市交通系統不堪重負，交通擁堵在許多城市已經成為常態。來著各種媒體的抱怨可謂不絕于耳。城市交通事故更是頻發。可以說能否解決好當前的交通問題，直接關系到一個城市能否可持續發展的問題，從而影響到整個國家的經濟科持續發展問題。目前國家已把經緩解城市交通擁堵，減少交通事故的發生確立為重要的研究課題。無獨有偶，不管是現在的中國還是其他發達的歐美國家，都面臨日益嚴重的交通問題的困擾。美國早在20世紀60年代就針對交通系統中的很多問題開始研發智能交通系統（ITS）。而地理系統（GIS）是近幾十年才發展起來的一種空間消息處理技術，具有數據采集，存儲，管理，處理，顯示和輸出等諸多功能[1-3]它已經被應用到各個領域，如：氣象，環境，通訊和物流等。在[4]中，利用屬性數據與空間數據相分離的數據結構，采用數據捆綁和ODBC動態連接技術實現數據之間的互訪來設計交通信息發布系統的數據庫。在[5]，論述了基于GIS技術的城市交通管理信息服務平臺的總體框架和功能，并對系統集成中的關鍵技術進行了研究。

該文以GIS為支持平臺，Pascal編程語言為開發語言，以信息共享和流程控制為核心，以計算機技術、網絡技術和通信技術為手段開構建城市交通信息管理軟件的總體設計，以應對海量的城市交通信息數據庫，從而提供一些重要的交通輔助決策功能。

1 交通信息管理軟件系統的總體設計

城市交通系統是一個集道路系統，流量系統，管理系統為一體的動態的網絡系統。總體上它應滿足以下三個要求：（1）信息的高效組織與管理；（2）信息的可視化支持；（3）輔助決策支持。

1.1 交通信息管理軟件系統設計的原則

為保證實時數據和空間數據的數據的一致性和唯一性，實現屬性信息和空間信息的無縫連接，盡量滿足用戶功能的需求，交通信息管理系統時間應遵循以下原則

（1）獨立性原則：以保證系統穩定，安全高效的運行。

（2）數據一體化原則。

（3）實用性原則：這是任何一個系統設計成功與否的基本標準。

（4）安全性原則。

1.2 交通信息管理系統的三層結構

信息是智能交通管理系統中重要的基本元素，也是聯接各個子系統的紐帶。交通信息通常被劃分為兩類：靜態交通信息和動態交通信息。動態信息主要指各類實時采集到的交通信息，如交通流量信息、視頻監控信息、公交車位置信息等。利用GIS可對以上傳的所有數據進行集成管理；靜態交通信息是指包括道路信息、停車場信息、交通附屬設施信息、車輛管理信息等隨時間變化較小的信息，它又可以分為基礎數據（如道路路網數據等）和歷史數據（如車輛違章歷史數據等）；針對智能交通管理系統對信息要求的特點，建立專屬的地理信息數據庫，通過網絡互聯與分布式數據庫系統建立GIS平臺。GIS作為整個系統的協調者，對數據和應用進行管理。

與傳統的系統設計所采用的二層體系不同，本文采用功能上明確分割但邏輯上相互獨立的三層體系結構，即：客戶端，邏輯層和數據層。其總體框架如圖1所示。

1.3 交通信息管理系統的基本功能

信息管理系統為整個智能交通管理系統的樞紐，它擔負著信息匯總、融合和中轉的職責。其基本功能表現在：

（1）信息采集功能。這一功能通過數據層來實現。數據層從各子系統按規定的格式提取共享數據，完成對靜態交通信息和動態交通信息的重組，并保證數據的正確性、可讀性，避免大量數據的冗余。

（2）信息融合功能。根據各個子系統間的功能要求和內在聯系，對采集來的信息在一定的準則下加以分類、統計、關聯，挖掘出更深層次的信息，以用于交通管理決策。

（3）信息提供與發布功能。這一功能通過客服端來實現。按各子系統的要求，以規定的格式向子系統傳輸所需信息；根據服務請求和查詢權限提供給客戶數據、圖形或圖像等信息。

以GIS作為智能交通管理系統的共用信息平臺也存在著一些問題，主要體現在實時性和數據量過大兩個方面。

2 結語

該文提出了交通信息管理系統的總體結構，給出了開發系統軟件的編程語音以及技術支持。此結構框架有別與傳統的二層結構框架，開發出的系統能更加有效的對海量的城市交通信息進行高效的集成和管理。

參考文獻

[1] 喬羽佳，萬新南.地理信息系統在編制龍泉煤礦綜合水文地質圖中的應用[J].華北水利水電學院學報，2007，28（6）：63-65.

[2] 戚文云，劉惠德，郭向坤.基于GIS的礦山水文地質信息管理系統的研究[J].礦業快報，2007，23（3）：45-47.

[3] 鄔倫，劉瑜.地理信息系統：原理、方法和應用[M].北京：科學出版社，2005.

[4] 張兵，鄧衛，姜桂艷.基于GIS的交通信息發布系統數據庫設計[J].武漢理工大學學報，2009，34（1）：15-18.

[5] 江丕文，彭明軍.基于GIS的城市交通管理信息服務研究[J].地理空間信息，2007，5（6）：27-29.endprint