GIS技術在現代交通規劃設計中的實踐分析

李壽生

珠海市規劃設計研究院 廣東 珠海 519000

伴隨城市化進程的不斷加快，城市交通規劃設計已經成為城市建設中的重要組成部分，其不僅可以有效緩解交通壓力，而且還能夠優化城市交通系統，對提高城市交通系統效率有重要作用。GIS技術作為一種先進的信息技術，其應用范圍非常廣泛。在現代城市交通規劃設計中，GIS技術主要是利用計算機輔助設計、空間分析等技術來實現的，可以有效地提升道路規劃設計質量和效率。

1 GIS技術概述

GIS是一種地理信息系統，是由地理空間數據和地理特征數據相結合的系統，具有一定的空間分析功能，可以對相關地理信息進行獲取、存儲和處理。通過對不同類型、不同地區的交通資源進行收集、整理和分析，從而為交通規劃設計提供相關信息。GIS技術在交通規劃設計中能夠實現對相關數據資料的采集和處理，并根據相關數據資料對數據進行分析和處理，從而為相關決策提供重要依據。在進行交通規劃設計過程中，為了保證 GIS技術得到充分應用，必須要做好基礎性工作。首先要保證建立數據庫的準確性和完整性。其次要保證建立數據庫時所選擇的模型能夠充分反映客觀實際情況。最后還要對數據庫中數據進行及時更新和維護[1]。

2 GIS技術在交通規劃設計中的作用

2.1 提高交通規劃的科學性

當前，交通規劃設計工作主要以道路為主，而道路又以公路和城市道路為主，因此，在交通規劃設計中，必須要合理地利用道路資源。在城市中，主要采用的交通方式主要是公共汽車、軌道交通和出租車等，而在農村地區，則采用的是自行車、摩托車等。因此，在進行交通規劃設計時，必須要根據各個地區的實際情況來確定不同的交通方式。但是由于城市道路和農村道路之間存在一定的差異性，因此，在進行交通規劃設計時必須要對這種差異性進行充分的考慮。GIS技術可以根據各個地區不同的情況來確定合理的交通方式，從而有效地提高交通規劃設計的科學性。

2.2 提高交通系統的運行效率

GIS技術在交通規劃設計中的應用，可以有效地對各種交通信息進行收集和處理，然后通過對這些信息進行分析和處理，可以為交通管理部門提供科學合理的決策依據。在這個過程中，利用 GIS技術可以有效地預測交通流量，進而可以準確地確定車輛的行駛路線。通過 GIS技術，還能有效地實現對交通狀況的實時監控和管理，從而實現交通運輸效率的提高。此外，在實際的交通規劃設計中，需要進行各種數據分析和處理，而這些數據可以通過 GIS技術來完成。通過 GIS技術對數據進行分析和處理，可以有效地提高數據的可靠性和準確性。同時還可以提高工作人員的工作效率，從而更好地促進我國交通事業的發展[2]。

3 現階段在交通規劃設計中應用 GIS技術存在的問題

雖然 GIS技術在交通規劃設計中應用，取得了一定的成果，但是也存在一些問題。第一，技術人員的專業水平較低。對于技術人員來講，必須要對 GIS技術進行熟練掌握，才能更好的應用到實際的工作中。但是由于很多交通規劃設計人員缺乏對 GIS技術的了解，也沒有進行專業的學習，所以對 GIS技術應用過程中出現的問題不能及時發現。第二，數據收集不夠完善。交通規劃設計涉及到了多種類型的數據，在應用 GIS技術時必須要對數據進行有效的收集和整理。但是現階段很多交通規劃設計人員都是通過紙質文本進行記錄，不僅存在信息丟失、數據混亂等問題，而且不能及時更新信息，影響到了交通規劃設計的效率和質量。第三，對交通規劃設計人員進行培訓。由于交通規劃設計是一個比較復雜的過程，所以需要對其進行長期系統培訓。

4 GIS技術在現代交通規劃設計中的應用對策

4.1 城市交通調查與分析

交通調查的內容主要包括以下幾個方面：①道路設施（包括道路長度、寬度、路面材質、附屬設施等）；②交通流量；③交通流向；④交通組成（包括出行目的、出行方式等）；⑤交通分布（包括主要干道、支路等路網分布情況）；⑥車輛運行速度和平均速度；⑦道路負荷度（道路交通流量與道路承載能力的比值，也稱為路段負荷度）；⑧交通事故量[3]。

交通調查的方法主要有以下幾種：①常規的現場調查方法，包括直接觀察法和訪問調查法。②特殊的現場調查方法，例如利用 GPS技術和無線電通信技術進行定位、測速和遙測等。③先進的計算機輔助調查方法，如 GPS定位、GIS技術、圖像分析等。④利用電子地圖進行交通分析，這是最常用的方法之一。⑤利用其他學科的技術進行交通調查。⑥通過使用先進的交通調查設備進行調查。

4.2 交通規劃模型與方法的研究

交通規劃的模型與方法研究主要包括兩個方面，一個是宏觀交通模型，另一個是微觀交通模型。宏觀交通模型主要研究在不同的城市結構和規模下，如何通過合理地安排交通設施的建設來達到改善城市交通狀況，實現城市功能空間布局優化。微觀交通模型主要研究如何通過合理的規劃設計，使道路交通量與社會經濟總量相適應，提高道路網系統和道路設施系統的綜合效益。

GIS技術在宏觀交通模型和微觀交通模型中都有著廣泛的應用，但是對于二者之間的關系，以及它們之間的相互關系卻缺乏深入系統地研究。目前關于 GIS與交通規劃關系方面的研究主要有以下兩個方面：一是以 GIS為工具來研究如何將各種地理信息系統集成起來，在 GIS環境下進行綜合分析、查詢和管理，以實現信息共享。二是把 GIS作為一個與其他學科相聯系的橋梁來研究如何利用 GIS來解決其他學科中存在的問題。

4.3 信息系統設計

交通 GIS信息系統的開發與建設要從實際出發，不能脫離實際。在具體實施過程中，應遵循以下幾點原則：（1）根據實際需要，確定 GIS系統的功能及規模。同時，根據具體應用目標的要求，確定相應的功能。（2）確定信息系統開發的目標、設計原則和實現技術。在信息系統設計過程中，要注意應用系統目標與整體目標之間的協調和統一。（3）合理地確定系統開發和使用環境。在開發過程中，應充分考慮硬件環境和軟件環境等條件。（4）結合交通規劃的需要，對 GIS軟件進行合理地選擇與配置。（5）在開發過程中要注重用戶的需求分析，確定用戶對系統功能的具體要求；在設計過程中要注重信息資源的合理開發利用，避免出現重復開發現象；在開發過程中要注重與其他子系統的集成，提高系統功能和使用效率。（6）在系統設計過程中要加強信息安全管理，確保系統運行安全穩定[4]。

4.4 交通管理與控制

交通管理與控制是保證交通系統正常運行的重要手段，GIS技術在交通管理與控制中的應用主要體現在以下幾個方面：（1）交通需求預測：采用 GIS技術，建立實時的城市交通需求預測系統，為合理確定道路通行能力、分配道路資源、制定道路建設方案提供基礎數據和分析手段。（2）交通信號控制：目前我國許多城市實行了智能交通信號控制，而 GIS技術可以對路段上的相位、配時方案、信號燈時間間隔進行管理和優化。（3）停車誘導：利用 GIS技術，實現城市停車誘導系統。可以為交通參與者提供實時準確的停車位置和相應信息，幫助他們合理安排出行時間。（4）交通安全與應急管理：利用 GIS技術建立事故數據庫，實現對道路交通事故的統計分析和預測預警。（5）智能交通監控：利用 GIS技術建立一個全面的城市智能交通監控系統，實現對城市道路、橋梁、隧道和停車場等的實時監控，并實現對車輛超速行駛、停車等違法行為的實時檢測和報警。

4.5 應急調度與救援

交通事故具有突發性，交通事故的發生會使道路運輸中斷，給人民的生產和生活造成極大的影響，所以在交通規劃設計中要注重突發事件的預防和應對，提高應急救援能力。GIS技術在交通事故預防和應急救援方面的應用主要有：（1）GIS技術可以為事故現場提供實時定位信息，能夠實現對事故現場的定位功能，通過 GIS技術建立事故現場位置數據庫，為事故原因分析和交通流預測提供基礎數據。（2）在突發事件發生時，能快速地生成事故現場圖、車輛運行狀態圖以及周邊環境等信息，為應急救援決策提供依據。（3）利用 GIS技術建立交通運輸應急指揮調度系統，在整個系統中引入地理信息系統（GIS）技術和專家系統（BP）技術，建立專家模型和知識庫。以實現交通運輸突發事件的預測、預防和應急響應。（4）利用 GIS技術建立基于 GIS的應急救援指揮平臺，為指揮決策人員提供直觀、全面、準確的應急救援信息，以保證快速、高效地進行交通事故處理[5]。

4.6 公眾服務與信息咨詢

隨著現代交通的發展，公眾對交通規劃和設計的要求越來越高，而傳統的交通規劃設計往往不能滿足這一需求。因此，應該將 GIS技術應用到現代交通規劃與設計中來，建立起一個完善的信息平臺，為公眾提供及時、準確、全面的交通信息服務。在現代交通規劃與設計中，GIS技術可以為公眾提供道路交通設施現狀信息查詢、實時動態路況信息查詢、出行路徑模擬、公共交通信息查詢等服務。通過GIS技術可以構建一個面向公眾的道路交通設施信息查詢平臺，為公眾提供便捷的道路交通設施信息查詢服務。當公眾對道路上某個特定的道路設施有疑問時，可以通過查詢平臺獲取相關的信息，并根據需要選擇相應的路線出行。該平臺可以為公眾提供及時、準確、全面的道路交通設施信息，對公眾出行具有很大的幫助。如在一個城市中，各個區域之間的聯系是通過道路來實現的。由于城市中道路系統比較復雜，因此要想實現該目標需要建立一個完整的城市路網信息系統。在該系統中，可以通過 GIS技術對城市路網進行實時監測和管理。通過對道路交通設施狀態進行實時監測，可以及時了解道路上通行狀況以及道路沿線相關區域內各種設施狀態（如：路燈、井蓋、井蓋所在位置）等，可以幫助城市管理者及時發現并排除潛在隱患。通過對道路交通設施狀態進行實時監測和管理，可以實現對路網上通行能力較弱的路段進行優化設計等功能。

4.7 交通規劃實施評估

城市交通規劃實施評估主要從交通需求和交通供給兩個方面對規劃進行評估。基于 GIS的交通需求預測方法，在交通需求預測中，充分考慮到人口、經濟、土地利用等因素，將 GIS的分析結果與傳統方法進行對比分析，從 GIS的角度對城市的交通需求進行預測。通過對比分析，可以發現傳統的交通需求預測方法存在一定的局限性，為城市規劃設計提供了更多的參考價值。城市規劃設計是一種全新的概念，是城市發展過程中的一種宏觀決策。而交通規劃設計則是根據一定的城市發展目標、城市規模等條件，對未來交通發展情況進行預測。所以，在城市規劃設計中必須考慮到具體的城市發展狀況和特點，根據當地情況作出決策[6]。

交通規劃實施評估是基于 GIS技術對道路交通網、公共交通、軌道交通等進行評估。在評估過程中，首先需要建立路網拓撲關系數據庫和各種交通網數據表。然后對路網拓撲關系數據庫進行分析，建立路網模型并結合 GIS中的道路屬性信息、道路橫斷面信息、土地利用信息等進行數據分析。在道路交通網數據分析過程中，通過對路網中各項參數進行計算分析，得出路網密度、路網最大承載量、車輛平均行駛速度等相關數據。再根據道路網絡拓撲關系數據庫和各種交通網數據表進行分析，得出區域交通網、軌道交通等相關數據。最后在進行公共交通和軌道交通綜合評價時，可以結合GIS中的公交網絡信息和軌道交通信息對公共交通線網進行綜合評價。通過以上分析得出道路交通網密度、道路網絡最大承載量等指標結果，然后在此基礎上對城市區域交通網進行綜合評價，得出區域內道路網絡布局是否合理和是否滿足未來發展需要等結論。在軌道交通評價中可以根據軌道交通站點分布情況對線路規劃進行評價。

5 GIS技術在現代交通規劃設計中應用的具體案例

在現代交通規劃設計中，GIS技術的應用主要體現在對道路信息的查詢、道路空間分析、交通信息模擬等方面。GIS技術在交通規劃設計中的應用可以提高工作效率，簡化工作流程，使工作更加規范化，標準化。下面以某高速路口為例，具體介紹 GIS技術在該高速路口道路交通規劃設計中的應用。

（1）道路信息查詢：利用 GIS的空間分析功能，通過對道路網絡空間結構的分析，結合道路網絡屬性信息、交通狀況信息和其他相關信息對路網進行空間分析和輔助決策，進而得出符合實際情況的道路網絡規劃方案。（2）交通模擬：利用 GIS強大的空間分析功能，對交通流進行模擬和分析，得出最優方案。

6 結語

現階段，交通規劃設計對城市發展的重要性也日益凸顯。由于現代城市建設具有較大的復雜性和不確定性，所以在進行交通規劃設計時，必須要綜合考慮多方面的因素。在進行交通規劃設計時，必須要充分運用地理信息系統技術，使其在城市交通規劃中發揮出重要作用。與此同時，還要加強對 GIS技術的研究和開發，使其能夠在實際的城市交通規劃設計中得到有效地應用。同時還要注意將 GIS技術與其他先進技術進行融合，提高城市交通規劃設計的整體水平，使其能夠更好地服務于人們的生產和生活，推動我國城市建設的快速發展。