淺析GIS在交通運輸教學與實踐中的應用

黃朝磊

（甘肅省敦煌藝術旅游中等專業學校，甘肅 敦煌 736200）

淺析GIS在交通運輸教學與實踐中的應用

黃朝磊

（甘肅省敦煌藝術旅游中等專業學校，甘肅 敦煌 736200）

隨著我國公路里程的快速增長，傳統的管理手段已經日顯效益低下，本文介紹了地理信息系統（GIS）的功能以及在交通道路、物流運輸、道路管理中的應用，指出它是實現智能交通的基礎工作，一旦將GIS實際用于交通管理中，它會給其帶來極大的效率提升。

地理信息系統；交通；運輸；管理；應用

1 引言

交通運輸是我國經濟發展的基礎，它的發展與社會生活的各個方面都息息相關，尤其是近些年來，世界各國的經濟迅速發展，汽車數量的飛速增長，給各國的交通運輸帶來了很大的壓力，交通道路堵塞，汽車流通緩慢，不僅使人們在道路中浪費大量的時間和精力，而且還造成了能源浪費和生態的破壞。而這一切問題的關鍵在交通道路基礎設施的落后和交通流通效率的過低，怎樣才能解決此問題呢?我們可以加寬道路，不斷給道路升級。但此方法行不通。因為目前在我國土地資源已經非常緊缺，從樓價就可以看出，或者就算我們可以擠出這些土地來解決當前的交通問題，但十年后呢，這是不可避免的問題。所以我們還是要依靠高新技術來解決這一問題，這種技術就是地理信息系統，地理信息系統是集現代計算機科學、地理學、信息科學、管理科學和測繪科學為一體的一門新興學科。它采用數據庫、計算機圖形學、多媒體等最新技術，對地理信息進行數據處理，能夠實時準確地采集、修改和更新地理空間數據和屬性信息，為決策者提供可視化的支持。

2 我國交通運輸的現狀與環境條件

隨著中國經濟的持續發展，我國人民的生活水平不斷提高，自主產權的國產汽車與大量的進口汽車的引進，汽車業的競爭越來越激烈，再加上國家的支持，使汽車進入每個家庭的步伐加快。而我國的城市道路和高速公路的級別與通行能力因為自然等因素卻并沒有多大改善，至使現在的許多大中城市的道路擁擠，尤其在上下班高峰期和逢年過節最為突出。在運輸業方面，雖然整體比過去有了很大改善，但是綜合世界來看，我國的運輸業與發達國家的距離相差很大，效率不高，各種運輸方式不能很好的有效的配合，缺乏先進的現代交通控制手段與管理系統。而主要阻礙我國的交通運輸業發展的外界條件是自然因素。我國的陸地面積廣闊，覆蓋范圍大，這就造成了交通道路的復雜性。山地、高原、平原等各種地形的交錯為我們的交通運輸業的發展帶來諸多不利因素。而且我國的道路管理效率不高，科學技術的應用比較緩慢。另一方面，我國的經濟快速發展。這些方面的因素迫使我們要加快交通業的發展。

3 交通道路中的應用

3.1 在交通道路監控中的應用

地理信息系統技術在交通運輸中不僅能提供地圖顯示、縮放、漫游、鷹眼、距離量測等功能,而且為系統提供背景地圖與交通圖層的顯示、縮放、任意漫游等控制地圖的功能。而數據信息是直接影響到這些功能應用潛力、成本和效率的關鍵。

我們通常又把數據信息劃分為兩類：靜態交通數據信息和動態交通數據信息。靜態交通數據信息是指包括道路信息、交通附屬設施信息、停車場信息、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)；除靜態的圖形數據、圖形拓撲數據、特性數據和屬性數據外,基于GIS的道路交通安全管理系統還可以通過GPS、攝像頭和道路監視器獲取道路的實時動態數據信息。動態數據信息主要指各類實時采集到的交通信息。通過GIS的漫游鷹眼等功能，交通管理部門可以對各個路段的車輛運行狀況進行動態的監管，及時的對各種危險的交通駕駛行為進行糾正或發出警告，以提高交通運輸的安全性與輸送的效率。

3.2 在交通道路信息統計分析中的應用

主要是針對交通網及其交通專題數據進行統計分析。交通網基本信息包括道路的等級、類別,交通網中各種運輸線路的分布特征、路網的密度,交通設施配置分布以及民用汽車運力分布等等,這些需要統計或是分類的數據,可以采用專題圖的形式表示,也可以通過數值計算表示。為考慮交通網及其地理背景要素的空間分布,對汽車運力動員與征集、運力的疏散轉移等實際問題提供了分析依據。而此功能主要依靠的是在GIS環境下對交通網進行編輯的圖文界面，在該子系統環境下，可以重新繪制道路網，也可以通過采用已有的路網數據，大大減少工作量，為快速地建立交通模型奠定了基礎，它還可以處理有關路口延時、禁行等復雜的路口數據文件，最終生成的交通流量分配結果轉入到GIS中，真正地實現GIS對交通道路信息快速準確的統計分析。

3.3 在交通保障中的應用

在交通運輸保障工作中，首先要對交通網絡信息資源進行分配分析。網絡資源分配是根據中心的容量以及網線和節點的需求將網線和節點分配給最近的中心,分配過程中阻力的計算是沿最佳路徑進行的。資源分配可以模擬資源如何在中心和他周圍的網絡元素之間流動。

3.4 在最佳交通路線選取中的應用

交通擁擠和交通事故越來越嚴重地困擾著世界各國的大城市,解決這一問題的重大社會經濟意義已為人們所共識。對此,人們把GIS引入交通運輸中無疑為解決這一世界性的難題提供了有效的方法。

在選取最佳路徑時，我們主要用運GIS的路徑分析功能。路徑分析就是為資源尋找通過網絡的最佳路徑,其核心是求解最佳路徑,而不簡單是最短距離的求解。GIS編輯顯示和查詢功能為用戶提供的是信息服務，不能為用戶提供直接的決策支持。路徑的分析計算是求解從出發點到目的點符合條件的路徑，使GIS從只能提供信息服務到可供選擇路徑的決策支持。

總之交通運輸不僅受到交通網絡各種阻礙因素影響,還要受到地理環境的各種因素影響,作為指揮員應全面考慮影響因素,為達到快速、高效的保障目的而選擇一條最佳行進路線。

［1］鄭貴洲,GIS地理信息系統組成及應用分析[M].電子工業出版社,2010，07(9).

［2］朱光，季曉燕,地理信息系統基本原理及應用[M].北京測繪出版社,1997,02(4).

黃朝磊（1987-），男，漢族，甘肅敦煌人，敦煌藝術旅游中等專業學校教師，研究方向：車輛運用。