智能交通论文

ＧＩＳ在交通中的应用和发展甘强磊(交通运输112402班201124010205)摘要：地理信息技巧的日臻成熟为ＧＩＳ在交通范畴内的广泛应用发明了特定房基。本文小结了ＧＩＳ技巧的特征，并先容了ＧＩＳ在交通范畴中的应用—ＧＩＳ－Ｔ。超出对ＧＩＳ－Ｔ中关头技巧的剖析，对其应用中面临的客观题目作了特定剖析，并提出解决方案。关头词：ＧＩＳＧＩＳ－Ｔ关头技巧引言解决计划地理信息体系是集现代打算机科学、地理学、信息科学、治文科学和测绘科学为一体的一门新生科学。它采用数据库、打算机图形学、多媒体等最新技巧，对地理信息进行数据治理，能够实时准确地采集、修正和更新地理时间数据和属性信息，为决策者需要可视化的撑持〔１〕。目前在很多范畴中，ＧＩＳ技巧已被广泛应用。尤其是在交通范畴，ＧＩＳ和传统的交通信息剖析和治理技巧紧密联合，延伸出了交通地理信息体系（ＧｅｏｇｒａｐｈｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｆｏｒＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ），头衔ＧＩＳ－Ｔ。１.ＧＩＳ概述ＧＩＳ最早来源于２０百年６０时代“要把舆图变整数目字情势的舆图，便于打算机治理剖析”的目标。１９６３年，加拿大丈量学家Ｒ．ＦＴｏｍｌｉｎｓｏｎ首先提出了ＧＩＳ这一术语，并用于当然资源的治理和打算。后来的几十产中间，伴随着打算机技巧和网络技巧的迅猛发展，ＧＩＳ的应用也日趋深化和广泛，在环境、资源、石油、电力、地步、交通、公安、航空、内政治理、城市打算等范畴变化常备的职业体系。ＧＩＳ是图形治理技巧、可视技巧和数据库等技巧的有机联合，并以其混杂数据构造和强盛的地理时间剖析功效而独树一帜。它和ＣＡＤ体系和ＤＢＭＳ（数据库治理体系）等有着很大的差别。ＣＡＤ体系虽具有强盛的图形治理才能，但其拓扑关系观察简略，治理和剖析大型地理数据库的才能也有限；ＤＢＭＳ则着重于非图形数据的优化存储和查询，而图形查询、显示功效、数据剖析功效均相对较弱。众所周知，ＧＩＳ中最房基的也是最重要的部分是地理数据。ＧＩＳ能够完成对大批单纯地理数据的输进、存储、把持和剖析、输出等一连串功效。输进：ＧＩＳ数据多数来自现实全球，数据量观察大。目前被广泛采用的数据输进方法是传统的手工数目字化方法。同时，远感数据正日益变化ＧＩＳ数据的重要根源，这标记着ＧＩＳ数据输进已经开端凭借于非舆图情势。此外，ＧＰＳ技巧的日益成熟也增进了ＧＩＳ数据采集技巧的发展。存储：ＧＩＳ对数据的存储观察奇特，即在多数的ＧＩＳ体系中广泛采用了分层技巧，因为用户在存储这些数据时，但是治理连累到层，而不是整幅舆图，所以能够对用户的请求编成快速效用。把持和剖析：ＧＩＳ充分进行了ＣＡＤ和ＤＢＭＳ的图形把持和数据治理的成熟技巧。ＧＩＳ中时间数据和属性数占领着紧密的联系，对数据的一致性请求较高，并且ＧＩＳ对地理数占领着强盛的时间剖析功效。这是ＧＩＳ的精髓所在，也是ＧＩＳ技巧能够在很多范畴中广泛应用的关头。输出：ＧＩＳ能以合适的情势输出用户查询原因或数据剖析原因。对于输出精密度请求较高的应用范畴，象样应用数据校订、编纂、图形整饰、误差消灭、坐标变换等技巧来革命输出质量。由于ＧＩＳ中数据的治理观察繁琐，职业量非常大，完整超出手工方法已经无法满足当前的需要，因此必需充分应用打算机的治理才能，凭借于软件体系来辅助完成这些职业。目前ＧＩＳ范畴观察成熟的软件有美国ＥＳＲＩ公司的Ａｒｃ／Ｉｎｆｏ，Ｍａｐｚｎｆｏ公司的ＭａｐＩｎｆｏ，Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ公司的ＭＧＥ等。２.ＧＩＳ在交通中的发展近年来，随着地理信息体系的飞速发展，越来越多的应用范畴同ＧＩＳ技巧树立了紧密的联系。由于交通信息体系具有精密度请求高、规矩单纯、动态化、离散化等特征，原部分信息技巧已经不能完整满足交通应用的需要，而凭借于ＧＩＳ的强盛功效，象样完成交通信息化的时代请求。交通范畴中ＧＩＳ的应用也越来越受到剖析者和开辟者的器重。交通地理信息体系是采集、收拾、存储、治理、综合剖析和治理时间信息和交通信息的打算机软软件体系〔２〕，是ＧＩＳ技巧在交通范畴的延伸，是ＧＩＳ和多种交通信息剖析和治理技巧的集成。ＧＩＳ－Ｔ具有强盛的交通信息服务和治理功效，它象样应用在交通治理的各个环节。在交通工程范畴采用ＧＩＳ技巧和方法剖析交通打算、交通建设和交通治理和其相干的题目，具有其他传统方法无可相比的长处。２０百年６０时代，美国人数统计局树立了ＤＩＭＥ以和后来的ＴＩＧＥＲ数据模型，那时他们就采用了基于点和线的一维线性网络来表达途径体系。在那些和点线相连的属性表中，记载了点线的各种属性信息。不断以来，这种模式都是途径交通体系表达模型的一度暗流。但是随着全球和经济的发展，途径交通体系变得日益单纯，对交通地理信息体系的请求越来越高，ＧＩＳ－Ｔ将面临更多的挑衅。３.ＧＩＳ－Ｔ关头技巧ＧＩＳ－Ｔ是好转了的ＧＩＳ和ＴＩＳ（交通信息体系）的联合体。目前很多剖析职员致力于ＧＩＳ－Ｔ的剖析和开辟，围绕着ＧＩＳ－Ｔ发生了较多的剖析考题，不同的剖析考题连累到的ＧＩＳ－Ｔ的功效也有所差别。为了进行具体介绍，象样超出定义３个功效组来获得一度通用的框架，这３个功效组是：数据治理（完成数据存储和保护）、数据把持（完成原始数据的创新）、数据剖析或者树立可剖析的模型。它们是互相依附互相撑持的，数据存储是数据把持的环境，而数据的建模又是在内两个的房基上树立兴起的。３．１数据库治理体系长期以来，交通部分要应用和保护大批的信息，在很多事情下都是多个交通信息体系共存于同一度部分中，并且每一度交通信息体系只能治理某一类数据信息（如高速公路打算网、公路治理体系以和事故信息等）。ＧＩＳ－Ｔ的数据治理体系的关头技巧取决超出树立数据模型和数据交流的框架，把上述不同的数据存储于一度同一的数据治理体系中，任何部分都能拜访到该体系中符合本部分请求的数据，同时能对这些数据进行剖析和建模，然落后行治理和决策。３．２数据共同交通数据一般都是由多个机构需要并保护，数据类型、数据尺度难以同一。每个数据源可能性都有自己的数据模型。数据模型的不同和应用方法的多样性给数据治理剖析造成了很大题目。由于数据方向、拓扑构造、分类、命名和属性、线性丈量的误差，引起不同根源数据的同一进程观察单纯，原因存在很大的不规定性。要使ＧＩＳ技巧在交通范畴取得进行，必需凭借数据共同技巧，从舆图的匹配算法、交通数据的准确模型和准确传导（尤其是一维数据模型）、数据质量尺度和数据交流尺度三个范畴解决数据同一的题目。随着地理数据越来越广泛的应用，共同性主题逐渐变化ＧＩＳ－Ｔ范畴中的一度最为紧急的考题。在具体的数目字马路数据库、紧急事情的安顿和调度体系、车辆领航体系以和ＩＴＳ（智能交通体系）的各个部分（容纳丈量出租者和运输克制核心或者信息服务需要商之间的无线通信）都必需应用数据共同技巧。３．３实时ＧＩＳ－Ｔ地理数据的采集是一度连续的进程。近年来，已经开端呈现实时房基上的数据把持。类似，带有全球定位体系ＧＰＳ的车辆需要速度、方向等因素信息到运输治理核心，治理核心再证据发送的交通信息将猜测信息返回给车辆，这样就组成了地域的畅通治理体系。由此可见，进行实时数据的存储、消散、治理和剖析愿望更快的数据拜访模式、更强盛的时间数据融合技巧以和动态路由算法。３．４宏大的数据集现实全球的交通题目连累到宏大的地理数据和单纯的网络。地理信息科学对地理可视化和数据采集的规矩、技巧觉察和数据获得的打算方法进行了剖析和集成，同时也增进了ＧＩＳ－Ｔ的发展。由于交通数据集大小的不同，就愿望经常更新体系设计，这个体系设计容纳了信息显示的准确性、速度上的优化、算法运转时间和流水线中的剖析机器以和网络剖析的优化。３．５散布式打算互联网技巧需要的可连接性转变了打算机、应用软件、数据和用户之间的关系。打算机已经形成了一度可搬动的、散布式的、广泛存在的实体。基于互联网的ＧＩＳ应用变得越来越广泛（容纳在交通范畴中）。以情报网络技巧为房基的散布式打算技巧象样有效地应用本地和远程的打算资源，凭借完善的体系资源，完成适时应用的构想。４.ＧＩＳ－Ｔ中面临的题目和解决计划４．１多模式数据源集成题目ＧＩＳ中最房基的部分是数据，在ＧＩＳ－Ｔ中也不例外。但是多年来，一范畴由于缺乏权威的专业数据公司制作并出售房基的地理数据，所需的数据根源没有保证书，引起了大批的人力物力破费在制作房基数据的职业上；另一范畴，对已部分数据没有充分加以应用，各部分积聚下去的房基数据由于数据模式和打算不同一，难于共享应用，这样不断加长了本钱，并且还延伸了建设的周期。因此，完成多源数据集成、解决多模式数据源集成是近年来ＧＩＳ－Ｔ体系研发开辟的重要考题。目前，计划有以下３种：（１）据模式转换模式：把其它的数据模式经专门的数据转换程序进行模式转换后，复制到当前体系的数据库或材料中。（２）数据互把持模式：这是ＯｐｅｎＧＩＳＣｏｎｓｏｒｔｉｕｍ（ＯＧＣ）制定的规范，ＧＩＳ互把持是指在异构数据库和散布式打算的事情下，ＧＩＳ用户在互相懂得的房基上，能够透明地获取所需的信息。（３）直接数据拜访模式：就是在一度ＧＩＳ软件中完成对其它软件数据模式的直接拜访，用户象样应用单个ＧＩＳ软件存储多种数据模式。４．２交通地理景象的表达ＧＩＳ－Ｔ中连累３类模型：①区域模型，即在跨越时间时专人继续变化的景象；②离散实体模型，也就是离散的实体（点、线或多方面形）和其相干属性的召集的抽象表达；③网络模型，专人拓扑连接的嵌于地表的线性网络变化的抽象表达。由于交通体系自身的特征，应用于交通体系的数据模型竟然都没有超过上述的三种模型的范畴。在对交通模型进行表达的时候，象样用很多具有多种属性的线段专人途径网，用离散点专人各种途径网中的标记性地物，用线性网络代数对交通网络进行剖析，这些方法对完成途径交通体系的打算机意味起到了特定的作用。在交通范畴中，围绕以弧和点的概念树立的网络模型起的作用是最重要的。客观上，在很多交通应用中，只愿望单个的意味数据的网络模型就象样了。这种应用的事例容纳：（１）人行道以和其它器具治理体系；（２）实时和下线行程安顿；（３）基于网络的交通信息体系和行程打算任务；（４）领航体系；（５）实时交通堵塞治理和事故觉察等。５.序言在交通范畴，ＧＩＳ－Ｔ被公认为２１百年的支柱性产业，是信息产业的重要组成部分。随着ＧＩＳ技巧剖析的进一步深进，目前ＧＩＳ－Ｔ中存在的题目会逐渐取得解决，这一定会增进ＧＩＳ－Ｔ的各个范畴的应用和发展，大大地转变交通现状，带动全部交通事业的突飞猛进，变化增进经济发展的重要动力。参考文献：〔１〕邬伦.地理信息体系——原理、方法和应用.北京：科学塔斯社，２００１.２〔２〕李跃军.ＧＩＳ在交通范畴中的应用，湖南交通科技，２００１.１２〔３〕徐建刚、韩雪培.城市打算信息技巧开辟和应用.南京：东南大学塔斯社，２０００.９〔４〕ＲｅｚａＢｅｈｅｓｈｔｉ，ＲａｌｐｈＭｉｃｈｅｌｓ．ＴｈｅｇｌｏｂａｌＧＩＳ：ａｃａｓｅｓｔｕｄｙ．ＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＩｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ，ＦａｃｕｌｔｙｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉ-ｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，ＤｅｌｆｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ．２００１.