基于GIS的交通規(guī)劃研究

杜凡凡?康月?梅寧寧

摘要：交通規(guī)劃具有空間性，這使得GIS在交通規(guī)劃中發(fā)揮著重要作用，本文主要介紹GIS在交通規(guī)劃中的應(yīng)用，最后提出了GIS在交通規(guī)劃中的希望。GIS在交通規(guī)劃中的應(yīng)用，將使得交通規(guī)劃更加科學(xué)合理，效率也得到顯著提高。對于GIS的城市規(guī)劃研究的初步嘗試雖然存在不少問題，但對于交通規(guī)劃提供了有效的參考，值得加以開發(fā)并進(jìn)行推廣。

關(guān)鍵詞：GIS交通規(guī)劃系統(tǒng);交通規(guī)劃;地理信息系統(tǒng)

1 引言

交通規(guī)劃是指在交通需求發(fā)展預(yù)測中，對一定的時(shí)間范圍內(nèi)的交通設(shè)施、土地、項(xiàng)目的建設(shè)和發(fā)展進(jìn)行合理布設(shè)和總體規(guī)劃，并進(jìn)行綜合評價(jià)。計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，使得用CAD來進(jìn)行路網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)已經(jīng)不再便利，如反復(fù)作業(yè)多而繁雜、直觀性弱、數(shù)據(jù)無法時(shí)實(shí)更新和保存、信息分析與結(jié)果表達(dá)無法一體化等。GIS在交通規(guī)劃中的應(yīng)用，讓圖上作業(yè)調(diào)整、修改和更新路網(wǎng)成為現(xiàn)實(shí)，也能更便捷地對不同規(guī)劃方案進(jìn)行對比、論證，大大提升了工作效率。

2 地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)（GIS），是由20世紀(jì)中后期發(fā)展的空間信息處理技術(shù)，對于空間相關(guān)信息具有強(qiáng)大的處理能力，在數(shù)據(jù)顯示方面擁有卓越體現(xiàn)。隨著網(wǎng)絡(luò)和信息化的快速發(fā)展，GIS的應(yīng)用也越來越廣泛，其能夠在我國資源、環(huán)境、石油、通訊、市政等各個(gè)方面均得到應(yīng)用普及。而將GIS這一先進(jìn)的技術(shù)運(yùn)用至道路交通的各項(xiàng)活動(dòng)中，既能夠使道路建設(shè)的質(zhì)量得到提升，使管理能力得到大幅度的提升，還能夠?qū)ξ覈缆方煌ㄐ袠I(yè)的發(fā)展起到明顯的促進(jìn)作用。

3 GIS在交通規(guī)劃的應(yīng)用

3.1 GIS在交通規(guī)劃中的應(yīng)用原則

3.1.1 實(shí)用性原則

實(shí)用性是交通規(guī)劃系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要原則，其主要體現(xiàn)的是交通規(guī)劃要解決的實(shí)際問題，應(yīng)該滿足交通的需求。

3.1.2 可靠性原則

可靠性是任何規(guī)劃系統(tǒng)設(shè)計(jì)的立足點(diǎn)，若設(shè)計(jì)的交通規(guī)劃系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)故障，規(guī)劃不符合現(xiàn)實(shí)要求，就不能滿足規(guī)劃的目的。

3.1.3 方便性原則

方便性是GIS在交通規(guī)劃應(yīng)用中的最大優(yōu)點(diǎn)之一，GIS中空間地理信息分析處理能力，可以大大提升規(guī)劃工作的速度。

3.1.4 可移植性原則

可移植性對系統(tǒng)的應(yīng)用范圍、效率和開發(fā)具有重要的影響，因此在GIS應(yīng)用中應(yīng)更加注重交通規(guī)劃系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

3.1.5 減少數(shù)據(jù)的重復(fù)占用和提高數(shù)據(jù)共享

原則上應(yīng)該盡量避免不必要的數(shù)據(jù)重復(fù)占用，提高數(shù)據(jù)共享程度，減少對儲(chǔ)存空間的占用，能使得資源信息能被最大化利用。

3.2 GIS交通規(guī)劃系統(tǒng)

交通規(guī)劃涉及許多因素，比如交通、人口、經(jīng)濟(jì)、基礎(chǔ)設(shè)施等，需要采集、處理和分析與規(guī)劃地區(qū)地理空間相關(guān)的信息，建立一個(gè)可視度高、易懂的交通網(wǎng)絡(luò)，而一般的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)則無法處理分析如此大量而繁雜的數(shù)據(jù)信息。交通規(guī)劃系統(tǒng)和GIS空間數(shù)據(jù)具有一定的類似性，可以將GIS用來對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行管理，并建立地理空間數(shù)據(jù)與交通專業(yè)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，將GIS的諸多功能運(yùn)用到交通規(guī)劃中，形成交通規(guī)劃信息系統(tǒng)。交通規(guī)劃信息系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入、預(yù)處理、空間查詢與分析、交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)圖形和數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換、專題地圖可視化輸出等功能。

3.3 GIS在交通規(guī)劃中實(shí)現(xiàn)的功能

3.3.1 城市道路設(shè)計(jì)

在對道路交通建設(shè)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，需要利用大量的數(shù)據(jù)信息。其中，超過半數(shù)的信息均具有三維空間的特征。GIS技術(shù)能夠?qū)臻g信息進(jìn)行分析、可以對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理等，因此可以將相對應(yīng)的數(shù)字地形以模型的方式制造出來，這就提供了比較寬廣的三維交互地形的可視化環(huán)境，作為技術(shù)工作者，能夠第一時(shí)間做好沿線設(shè)施位置的選擇、設(shè)計(jì)線路規(guī)劃等方面的數(shù)據(jù)整合與統(tǒng)計(jì)，這對于提高道路規(guī)劃來說效果明顯。如要更好地獲得地面數(shù)據(jù)，要合理地運(yùn)用好GPS、RS等新型技術(shù)。以此為基礎(chǔ)，將匹配的GIS數(shù)據(jù)庫建立。將道路交通GIS建設(shè)技術(shù)應(yīng)用至CAD系統(tǒng)中，使二者進(jìn)行結(jié)合，能夠促進(jìn)道路交通的健康發(fā)展。

3.3.2 城市交通規(guī)劃

交通規(guī)劃方面，涉及很多方面。比如人口、國民經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，各類城市規(guī)劃的用地與規(guī)模、道路長度等級與通行能力、交通量、交通分區(qū)等眾多內(nèi)容。建立GIS交通規(guī)劃系統(tǒng)，在特定的接口下，接收到大量現(xiàn)有數(shù)據(jù)，可以降低數(shù)據(jù)采集的成本，減少數(shù)據(jù)丟失或遺漏的可能性，從而減輕了數(shù)據(jù)調(diào)查與輸入數(shù)據(jù)相關(guān)方面的壓力，讓人員和時(shí)間能夠更好的得到利用，提高工作效率。在應(yīng)用系統(tǒng)中，添加實(shí)際調(diào)查數(shù)據(jù)，利用系統(tǒng)提供的聯(lián)接功能使圖和流量數(shù)據(jù)相連，在此基礎(chǔ)上建立分區(qū)圖和網(wǎng)絡(luò)圖。在面對路段的距離、時(shí)間、運(yùn)行成本、通行費(fèi)等阻抗屬性數(shù)據(jù)，創(chuàng)建OD矩陣，利用回歸模型等對交通發(fā)展進(jìn)行預(yù)測，得到未來交通的發(fā)展和規(guī)劃。

3.3.3 城市交通預(yù)測

在城市交通規(guī)劃與管理過程中，操作過程中，需要處理的數(shù)據(jù)量很大，采用的數(shù)學(xué)模型都很復(fù)雜，對于分析結(jié)果或規(guī)劃成果的表示也需要多樣化。利用GIS強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理、圖形顯示、數(shù)據(jù)采集功能，尤其是空間分析功能，可以較為便利以及高效率的完成上述要求。GIS交通規(guī)劃系統(tǒng)不僅包含普通GIS系統(tǒng)所具有的功能，還包含交通工程所獨(dú)有的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)以及處理一般交通工程中遇到的問題的能力。例如交叉口交通信號配時(shí)、車流路徑選擇、交通需求預(yù)測、道路通行能力分析、交通質(zhì)量評價(jià)、以及延誤、排隊(duì)分析等

3.3.4 城市交通設(shè)施管理

GIS的技術(shù)優(yōu)勢還在于，它有一套管理系統(tǒng)，可以對空間型數(shù)據(jù)庫進(jìn)行較為規(guī)范的管理。將GIS交通規(guī)劃系統(tǒng)運(yùn)用到交通基礎(chǔ)設(shè)施管理，會(huì)提供更加快捷、準(zhǔn)確的服務(wù)。此項(xiàng)技術(shù)可以將數(shù)字、圖形、符號、地圖、文字等多種形式的信息準(zhǔn)確的記錄為空間位置和屬性信息。此后，實(shí)現(xiàn)信息的可視化顯示可以通過多種查詢方式顯示。交通規(guī)劃中，我們經(jīng)常應(yīng)用高速公路、國道、省道、航道、鐵路等信息的顯示，其系統(tǒng)還將傳統(tǒng)地理信息系統(tǒng)和傳統(tǒng)的公路、鐵路、橋梁養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)結(jié)合，形成一個(gè)體系，組成一個(gè)GIS的可視化公路橋梁與航道養(yǎng)護(hù)管理決策支持系統(tǒng)，提供最為準(zhǔn)確的信息，以此此系統(tǒng)服務(wù)于公路、航道、鐵路養(yǎng)護(hù)部門的建養(yǎng)計(jì)劃及工程實(shí)施等管理以及交通主管職能部門等，使公路管養(yǎng)變得更加科學(xué)、準(zhǔn)確、系統(tǒng)，進(jìn)一步提高了工作效率。

3.3.5 城市交通道路安全管理

利用GIS可以構(gòu)建出安全且高效的道路安全系統(tǒng)，應(yīng)用GIS數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)輸入和預(yù)處理，以及可視化表達(dá)輸出的功能可以滿足對于交通道路安全管理信息的查找、更新與修改。通過GIS所獲得的信息及時(shí)且準(zhǔn)確，可以進(jìn)行智能化分析。應(yīng)用GIS空間查詢和分析功能，能夠?qū)煌ǖ缆敷@醒多方面、多層次、多角度的分析，可以為交通管理部門提供預(yù)防交通事故的有效信息。在發(fā)生交通事故后，可以有效控制傷亡人員以及事故發(fā)生處的交通疏導(dǎo)。GIS系統(tǒng)還可以與交通規(guī)劃的多方面進(jìn)行應(yīng)用，比如車載的通信設(shè)施、道路信息、交通信號燈。在事故多發(fā)地，進(jìn)行提前提醒和警示，從而有效的防止了交通事故的發(fā)生。

4 發(fā)展與展望

GIS交通規(guī)劃信息系統(tǒng)，是通過GIS技術(shù)來解決交通規(guī)則、交通建設(shè)等相關(guān)要求而建立的新型系統(tǒng)，利用GIS技術(shù)對空間數(shù)據(jù)的管理處理，極大的讓和交通規(guī)劃相關(guān)部門及人員效率得到提升，使管理人員的決策更加準(zhǔn)確、具體。同時(shí)為交通和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫下一階段的交通信息共享數(shù)據(jù)庫建設(shè)奠定了良好的基礎(chǔ)。當(dāng)然，目前GIS交通規(guī)劃系統(tǒng)應(yīng)用水平的體系還有待進(jìn)一步深化，決策支持能力體系也有待進(jìn)一步完善，數(shù)據(jù)工作的標(biāo)準(zhǔn)化也需要進(jìn)一步加強(qiáng)，這是我們需要繼續(xù)探討、研究的問題。

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作者簡介：杜凡凡（1998-）女，漢族，河北保定人，本科，研究方向：GIS應(yīng)用。