GIS技術在現代交通規劃設計中的實踐應用

龍娟

（廣東粵路勘察設計有限公司，廣州 廣東 510000）

現代交通規劃是城市發展與交通工程建設的重要基礎環節，為之后各項工作的開展奠定基礎。為切實提高交通規劃技術水平，有必要在交通規劃過程中引入GIS技術，以此為規劃過程中的信息管理提供幫助，從根本上提高規劃質量。

一、基于GIS的交通規劃未來發展取向概述

在交通規劃中引入GIS有很大優勢，很多發達國家都在交通規劃過程中充分利用GIS，GIS本身也正不斷向交通規劃領域邁進，具體表現在下列幾個方面：一是交通規劃需要用到專業軟件，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劃有關的功能；三是在交通規劃及交通工程中使用GIS構建標準數據庫；四是逐步開發專用于交通領域的GIS系統[1]。

二、基于GIS的現代交通規劃實施策略

在交通規劃過程中，很多數據都和土地資源的使用情況及交通空間具體分布情況有關，GIS正是分析處理這些數據的工具，可采用GIS為交通規劃標準數據庫構建及管理提供良好輔助。GIS在交通規劃的具體應用體現在下列幾個方面。

1.為交通規劃數據采集及管理提供輔助。GIS可發揮關系數據庫所有功能，借助GIS可存儲與管理交通調查數據，同時還能對所有基礎數據開展統計分析。

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

圖1 基于GIS的交通規劃信息系統總體結構

3.為分析決策提供輔助。交通規劃與土地資源利用是城市交通規劃工作的基礎，采用GIS可以為交通及土地資源利用方面的規劃提供輔助，包括長期、中短期與各類交通設施的實際規劃。在長期規劃過程中采用GIS可實現以下功能：確定規劃區具體地理范圍及內容；合理布局交通基礎設施；合理布局居住區及其基礎設施；以土地類型為依據評價空間相互作用；衡量規劃區是否可達。在中短期規劃中各種采用GIS可實現以下功能：以交通設施為依據對特定土地資源利用區開展影響評價，確定具體影響區；分析交通網絡圖，詳細規劃布局交通設備，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系，以各自空間特點為依據對交通網絡做更深入的規劃；構建屬性數據庫，為規劃的最終制定提供可靠依據。在交通設施的規劃過程中采用GIS可實現以下功能：確定各設施的具體位置，分析設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、緩沖區分析功能與網路分析功能，通過對這些工具的合理應用能十分方便地對數據開展可視化分析。比如在實際的交通規劃過程中借助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施實際分布圖，由此得出公交服務水平實際分布圖，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提供的網絡分析工具還能分析交通網絡當中的很多數據信息，如最短路徑分析、范圍與路徑選擇分析及網絡修改，為決策人員提供很大便利[4]。

5.系統管理交通基礎數據信息。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系，幫助設計人員更好地管理信息，實現可視化管理，進而根據一種信息得到與其相關的其它信息。

6.在道路選線中的應用。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，同時開展拆遷調查，通過統計計算，以相應數據模型為依據，如圖2所示，對GIS實施二次開發，即可讓GIS以道路中心線及設計寬度為依據，采用緩沖或疊置的方法，確定緩沖區域，對拆遷可能造成的影響實施自動統計與計算[5]。

8.在土方估算中的應用。在交通規劃及道路工程設計時，需要在滿足基本設計要求同時，實現開挖與填筑平衡。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，則可以根據設計線路，采用三維模型實現開挖和填筑方量的自動計算。

圖2 基于GIS的交通規劃信息系統數據模型結構

9.管理交通規劃數據。要想做好交通規劃工作，必須構建完善的數據庫，在交通規劃過程中涉及到的數據具體可分為兩種，即交通調查數據與和交通直接或間接相關的其它數據。由于GIS可實現數據庫管理，以上兩種數據將在GIS支持下得到很好的管理，便于對這些數據實施統計與處理。另外，在GIS圖形處理功能幫助下，還能在交通規劃過程中生成不同交通特征對應的分布圖，既能明確交通現狀，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，若交通規劃人員熟練應用GIS，發揮其數據處理功能，可使分析環節變得極為簡單[6]。

10.管理交通規劃成果。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.在交通分析中的應用。網絡結構可對網絡當中處于移動狀態的目標遵循的通行規律予以描述，采用GIS可組織這些規則和相應信息，在網絡分析能力支持下，從根本上解決通行路線問題。比如，在數量不限的起終點之間確定最短與最廉價路線；若交通規劃人員規定了交通網絡參數與評估模型，則采用GIS可以對網絡通行能力予以自動計算；分析市政與交通設施實際配置與服務區域；選擇適宜的儲運站點，分析分部網絡；分析現有集運系統和相關設施實際利用率；分析當前交通需求[7]。

12.在設計方案優化選擇中的應用。以交通評估模型為依據，結合各項評價指標，采用GIS可以幫助相關人員評判各設計方案，選出最佳方案。

13.在專題圖制作中的應用。交通規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，還能實現同步縮放，幫助相關人員更好地使用專題圖，保證交通規劃質量[8]。

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

三、基于GIS的現代交通規劃實施挑戰

首先是標準化問題，很多城市經過長期發展，已經擁有一套復雜度極高的交通網絡，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應用的關鍵；其次是地理現象的表達，在GIS系統中，不同數據往往代表不同地理現象，如何抽象表達這些地理現象對GIS是一個關鍵問題；最后是道路立交問題，即如何在一個將一維線性網絡作為基礎的網絡模型中表達立交，這是交通規劃過程中信息系統面臨的主要問題之一，如何構建立交地理現象描述與表達系統，也是亟待解決的問題。

四、結語

綜上所述，在交通規劃這一復雜且系統的工程中引入GIS技術，可以從根本上改變以往的規劃工作方式，為信息化規劃目標的實現創造了良好條件，在保證規劃質量基礎上，提高規劃工作效率，充分發揮規劃成果應有的功能。