GIS在城市智能交通管理系統中的應用

文 / 蘇州金螳螂怡和科技有限公司吉林市分公司 紀維龍

交通是城市正常運行的前提條件，在一定程度上決定著社會公眾的生活質量。交通暢通安全關系著整個社會的進程、以及社會公眾的出行。近年來，信息化日益推進，智慧交通將成為今后的一大趨勢，極大地改善了人們的生活和工作方式。順應時代潮流與進程，GIS技術與城市智能交通管理系統（ITS）應運而生。二者逐漸完善，促使城市交通管理朝著信息化、精細化的方向邁進，極大地提升了交通的性能。

城市智能交通管理系統（ITS）

該系統在交通管理中引入了信息化技術，準確監控城市的交通系統，對交通進行合理調控，使得交通系統的性能以及交通流得到進一步提升，在很大程度上改善了整個交通網的暢通性，使得城市交通堵塞問題得到極大地減輕，并且還明顯提高了人民群眾的出行效率以及安全系數，除此之外，還明顯降低了環境污染。整體而言，其中包括諸多部分：交通信息服務、智能交通監控等子系統。

地理信息系統（GIS）

具體來說，它主要是基于地理空間數據庫，配備了先進的軟硬件設施，能夠實現對有關信息資料的自動采集、管理以及顯示等諸多功能，在此基礎上，還引入了先進的地理模型，能夠隨時顯示出地理信息，為使用者開展地理研究以及做出相關決策提供強有力的支持。到現在為止，它在整個社會的各個方面獲得了應用，尤其是在交通、環保等諸多領域起著積極的作用。隨著研究的深入，相信其應用范圍會逐漸拓寬。

關于GIS可以從以下幾個方面來理解。

其中包含多個彼此密切結合的子系統，例如數據采集、管理、分析等多個子系統。它們的組成在很大程度上決定著整個體系的功能以及性能，同時還關系著信息處理的方式等。

空間數據屬于其操作對象，具體來說，也就是以點、線、面方式編碼，在此基礎上，以 坐標串存儲的離散型空間數據。它們的特點各個地理目標均根據地理坐標來編碼，從而能夠更加準確地描述其拓撲關系。這一個特性是該系統與其它系統的不同之處，并且還屬于其中的一個重要的技術性問題。

其具有非常突出的優越性，具有混合數據結構，還具有多種功能，例如查詢、數據集成、定位等諸多方面。尤其值得注意的一個問題是，利用地理空間分析能夠獲得普通技術手段無法獲得的關鍵數據資料，從而能夠動態模擬地理過程、為做出有關決策提供支持。這一個方面屬于該技術的重點，并且還屬于該技術的主要功能。

它和測繪學、地理學等學科存在著非常緊密的相關性。地理學重點探討的人地之間的關聯性，探討每一個自然界面的生物、理化過程，并且還分析人們的各種活動和環境之間的互作特點。其主要負責為GIS提供地理位置的理論以及技術方法。

該項技術可以用來查詢與分析地理數據資料，表現出較為優越的空間處理功能。它的特別優勢是可以將地理位置以及交通屬性結合一起，存儲成交通地理數據。智慧交通管理牽扯到的多數數據均和地理位置存在著聯系，包括交通網絡、流量以及相關基礎設施等諸多內容。

在交通方面該技術表現出非常突出的優勢，譬如交通情況監測、管控等。到現在為止，較為高級的交通管控中心、導航等設施均開始引入到實踐中，使GIS成為整個系統的關鍵支撐技術之一。

GIS在ITS中的應用

在道路交通規劃與管理中的應用

城市道路交通隨時均會形成許許多多信息資料，具體主要包括以下兩種類型：空間與屬性數據。對于后者，即我們平時所說的統計數據；對于前者，它們是用來描述交通設施空間位置的相關信息資料，即指我們平時所說的地圖圖形。

倘若將上述兩種類型的智能型相結合，那么就會在很大程度上提升城市交通管理的效率，同時還能夠明顯優化交通網絡信息管理的模式，提升整體工作的自動化水平。

通過該技術，可以實現諸多方面的功能，例如數據采集、分析、顯示等，具體主要包含動、靜態交通數據，管理者綜合人、車、路、環境各方面的動態交通狀況，一目了然地弄清楚整體狀況，在很大程度上改善了交通管理信息化水平，對相關管理工作將會發揮出非常巨大的促進作用。

具體來說，利用該技術的儲存與管理功能，可以實現交通信息與GIS的集成。通過其中包含的數字地形模型分析功能為交通規劃機構提供強有力的支持以及保障。

GIS為交通規劃與管理部門提供統一的操作平臺，更加科學地依據路面狀況和路面交通信息來管理并優化交通設施、車流量等。利用GIS的最優路徑分析功能，可以優化運輸線路，并依據車流量的實時情況，為出行者選擇出更加科學的行車路線。利用GIS的可視化功能，可以對城市居民出行進行OD分析與展示，進而根據職住分離、客流不平衡等問題進行路徑引導，優化發車間隔與運行圖等。

在公共交通運營調度中的應用

它屬于公交指揮系統有效監控運營狀況、發出相應的調度指令的一個重要工具，在現實中扮演著重要的角色。這一工具在現實中發揮著非常重要的作用，到現在為止，它已經成為整個公交系統中必不可少的一部分。

具體來說，它具有以下幾個基本功能：提供決策方案；實時監視等。其中，公共交通地理信息系統是本調度平臺的有機內容之一。該系統應用GIS技術，顯示整個城市范圍內的公交線路、其中包含的所有站點情況以及其中的所有部門等方面的數據資料，在此基礎上，還能夠用來查詢線路情況、景區分布情況等方面的信息。不僅如此，它主要是通過電子地圖實現對汽車動態的顯示。

該系統能夠實現諸多功能，例如采集相關數據資料，傳輸相關信息，以及分析處理相關數據。

除此之外，還能夠顯示出處理結果，通過這個平臺可以為調度員提供強有力的支持，他們能夠更加便捷、更加高效地在異地監控公交車的動態、根據實際情況隨時進行調控，在此基礎上，還能夠高效地分析運營數據、編制更加科學合理的公交運營計劃，并且還能夠進一步改善公交線路網，到現在為止，這一個系統已經在實踐中得到了應用，促使公交運行朝著自動化、科學化的方向發展。

在交通事故預防與管理中的應用

許多運輸機構和警察部門已使用地理信息系統（GIS）來分析和管理城市交通事故（UTA）數據，并應用于降低事故率和提高安全性的決策。UTA發生于特定位置，正是這一個方面的原因，所以還應當分析事故所處地理位置以及周圍的環境特點。

GIS技術是調查和評估不同組件之間復雜的空間關系的基本要素，因此適用于城市交通事故。特別是，GIS-T是一種經常使用的GIS應用程序，用于交通運輸的計劃和決策。

采用GIS交通事故管理系統，可以運用空間分析能力，實現可視化的交通事故信息管理，能按照事故狀況采取科學合理的應對措施，為更好地避免事故創造良好的條件。

該系統可實現空間分析功能，通過自動分析得到事故黑點，制定出科學合理的預案，以便于交通主管單位作出更加合理的決策，一方面有助于提升交通事故管理質量，另一方面，還能夠在很大程度改善政府的管理能力。

實踐中引入GIS系統，能夠充分發揮出該項技術的作用，更好地滿足對相關信息的查詢與更新要求，在此基礎上，還能夠根據需要獲得道路最新動態，在很大程度上提升道路設施系統的管理質量和效率，利用好交通網絡；利用GIS空間分析功能能夠對道路交通安全問題深入研究，為交通管理機構有效預防事故創造良好的條件，對無事故區域進行交通疏導；GIS系統與導航的使用，能夠對那些駛入存在安全隱患路段的人發出警報，提前讓司機保持高度警惕，盡可能地降低事故率，降低損失。

總結與展望

綜上所述，作為交通領域信息產業的有機內容之一，智能交通管理信息系統在其中扮演著非常關鍵的角色，已經成為整個交通系統中必須具備的一項技術。

近年來，業界人士，對于GIS技術以及交通信息化平臺展開細致的探討，取得諸多有益成果，其在交通管理智能化等方面具有非常突出的優勢，體現出巨大的應用價值。

在智能交通信息系統中引入該項技術，能夠實現交通海量信息的儲存與動態管理、道路交通管控等一系列的功能，從理論的層面為交通機構作出更加科學合理的決策提供了強有力的支持，使交通有關機構能夠更加全面、科學地掌握監測汽車以及道路的動態情況，更好地解決整個城市的交通擁堵問題，有效降低人民群眾的出行壓力，進一步改善民眾的通行便捷度以及安全性。

GIS不斷朝著產業化的方向發展，它通過與各種技術融合發展，在各個行業、研究領域中都得到了更廣泛地應用，交通領域就是重要體現。GIS在智能交通管理信息系統中起著至關重要的作用，相信未來它會更科學有效地推動智慧城市的發展，提高城市發展的信息化水平。