摘要：引入地理信息系統(tǒng)(GIS)概念，以GIS為平臺，介紹國際上流行或成熟的GIS-T、數(shù)字道路地圖(DRM)等系統(tǒng)技術(shù)，清晰明了的分析了GIS在道路與交通工程各個相關(guān)環(huán)節(jié)的應用以及發(fā)展前景。

　　關(guān)鍵詞：交通運輸評職論文,期刊雜志發(fā)表,交通地理信息系統(tǒng)(GIS-T),3S(GPS、GIS、RS)集成,智能交通系統(tǒng)

　　地理信息系統(tǒng)(Geographical Information System，簡稱GIS)是技術(shù)科學與邊緣科學蓬勃發(fā)展的一個產(chǎn)物。它是用來采集、存貯、管理、分析和傳播空間數(shù)據(jù)和信息的基礎(chǔ)平臺。自從1963年加拿大人Tomlison提出地理信息系統(tǒng)這一概念并建立世界上第一個GIS系統(tǒng)以來，GIS的研究與應用都取得了較大的發(fā)展。

　　交通運輸系統(tǒng)具有天生的地理特性，這也是GIS在這一領(lǐng)域具有的獨特優(yōu)勢。因此，應用與開發(fā)GIS 在這一領(lǐng)域的潛力，能夠提高傳統(tǒng)交通運輸?shù)纳�產(chǎn)率，增強有效性、快速響應能力，提高操作質(zhì)量，降低費用消耗，并且有可能為以前認為不可能的應用提供新的機遇和思路。GIS-T(Geographical Information System-Transportation)是GIS應用于交通目的的應用，也是GIS在空間應用的一個延伸和擴展。GIS-T的基本功能可以歸納為：1)交通網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)功能;2)地理結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)采集與編輯;3)空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的聯(lián)結(jié);4)交通空間分析功能;5)地理信息顯示與表達。

　　從上世紀70-80年代，美國便已將GIS技術(shù)應用于道路交通工程，F(xiàn)HWA(美國聯(lián)邦公路局)用地理信息系統(tǒng)建立了全國公路數(shù)據(jù)庫。ASSHTO (美國各州公路和交通工作者協(xié)會)和FHWA率先開展GIS-T研究開發(fā)與應用工作，確定了GIS在路面管理、規(guī)劃研究、橋梁管理和野外測設(shè)等領(lǐng)域中的應用等。

　　1在道路交通管理中的應用

　　傳統(tǒng)的靜態(tài)地圖將被動態(tài)的數(shù)字地圖和電子所替代，實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化。如通過對地圖實體直接進行查詢，可以獲得線路的空間位置與具體走向，以及現(xiàn)階段的交通流量等多方位的信息。經(jīng)過通過綜合統(tǒng)計，細致分析各項交通數(shù)據(jù)，采用更為豐富的圖表顯示，能夠在決策過程中提供科學快捷的支持。三維可視化技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為電子地圖的輔助表達，促進了道路電子地圖通過全球信息網(wǎng)實現(xiàn)信息共享。

　　為適應GIS-T的應用，韓國、日本等國家相繼建立了數(shù)字道路地圖。自1988日本道路地圖協(xié)會確定建立DRM(Digital Road Map)的基本目標以來，日本國DRM數(shù)據(jù)庫的標準，生產(chǎn)和更新發(fā)布新的DRM數(shù)據(jù)庫，不斷開發(fā)出更為詳盡、精確的DRM，并將上述DRM與動態(tài)交通信息聯(lián)結(jié)，用于規(guī)劃和管理、車輛定位和導航控制，災害反應和醫(yī)療急救系統(tǒng)等。在韓國，來自不同專業(yè)的各種比例尺的地圖成為數(shù)字道路地圖源圖。然而，由于各個專業(yè)地圖的管理對象有所差異，專業(yè)內(nèi)所管理的地圖要素也不相同，造成各種地圖內(nèi)容的取舍、精度等都不一致等問題。為解決這一問題，韓國國家地理信息系統(tǒng)統(tǒng)一建立了地圖數(shù)據(jù)標準，包括DRM的位置精度、數(shù)據(jù)格式、編碼、生產(chǎn)工藝等，同時還建立了以1：3000的DRM為基礎(chǔ)的、覆蓋漢城以及臨近地區(qū)的道路網(wǎng)絡(luò)在GIS輔助下，采用先進的管理系統(tǒng)鑒別實時交通狀況以及控制交通信號等。

　　2在道路CAD中的應用

　　在道路工程的計算機輔助設(shè)計中，GIS-T同樣能夠提供強大的數(shù)字化地理平臺。在《公路、水運交通信息化“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要》中，明確提出了GIS作為公路設(shè)計、運輸管理和環(huán)境保護信息化的基本數(shù)據(jù)源。隨著科學技術(shù)的不斷進步，三維GIS的研究和應用也得到了同樣迅猛的發(fā)展。在不遠的將來，CAD很有可能從平面二維設(shè)計跨入三維設(shè)計的可視化設(shè)計時代。

　　在道路規(guī)劃和設(shè)計中，設(shè)計人員可以充分利用GIS進行有效道路環(huán)境影響評估。在設(shè)計過程中，GIS-T與路面管理系統(tǒng)、橋梁管理系統(tǒng)等系統(tǒng)相關(guān)連，借助先進檢測設(shè)備和數(shù)據(jù)采集手段，使道路養(yǎng)護和路管理工作更加科學、合理、經(jīng)濟、高效。

　　3 在公交、機場等管理中的應用

　　從1994年開始，F(xiàn)TA(美國聯(lián)邦公交管理局)便開始著手建立國家公交地理信息系統(tǒng)。從地區(qū)的角度來看，公交公司借助所獲得信息，從而作出較科學的規(guī)劃決策。從國家角度來看，該技術(shù)的應用屬于國家公共運輸信息基礎(chǔ)設(shè)施。FTA將“提供全新的管理工具供FTA總部以及各州部門，增強決策和分析能力”“以高新技術(shù)為依托為公交規(guī)劃人員提供數(shù)據(jù)和信息”“開發(fā)公交數(shù)據(jù)庫，滿足各部門信息需求”“適應DoTs以及《冰茶法案》的規(guī)定，建立基于GIS的國家公交路線系統(tǒng)”作為公交GIS的四個基本目標。此外，F(xiàn)TA還明確了公交GIS的數(shù)據(jù)標準，定義了公交GIS中公交要素數(shù)據(jù)類型。

　　1992年，美國紐約的肯尼迪國際機場建立了基于GIS的機場交通管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)的建立是 GIS在交通工程中應用的成功范例。

　　4 在交通中的應用

　　3S(GPS、GIS、RS)技術(shù)的有機集成，可以實現(xiàn)實時、動態(tài)的數(shù)據(jù)采集和管理工作，該技術(shù)同樣可以有效應用在交通運輸領(lǐng)域。美國俄亥俄州立大學和加拿大的卡爾加里大學采用CCD攝像機、GPS、GIS和慣性導航系統(tǒng)(INS)集成技術(shù)，研發(fā)了一種移動式城市GIS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可以快速、準確地采集城市道路信息。該系統(tǒng)隨著汽車的行駛，可實現(xiàn)同一個時間脈沖下實時工作。該系統(tǒng)可以用于快速、準確的采集城市道路的幾何線形，并快速發(fā)現(xiàn)道路上各類設(shè)施是否處于正常狀態(tài)。車輛自動定位與導航系統(tǒng)則將GPS空間定位技術(shù)與GIS數(shù)字地圖數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)相結(jié)合，實現(xiàn)汽車自主導航、調(diào)度管理，運用實時信息有效地避免交通問題。

　　5 在交通規(guī)劃中的應用

　　交通規(guī)劃工作是交通工程中的一個主要的工作內(nèi)容，是城市規(guī)劃和區(qū)域規(guī)劃的一個關(guān)鍵的組成部分。在交通規(guī)劃中涉及大量的信息，為了提高對信息管理的效率和水平，國內(nèi)外有一些關(guān)于采用GIS作為交通規(guī)劃信息管理數(shù)據(jù)庫或基于GIS進行交通規(guī)劃的研究，但都只是停留在將GIS引用到交通規(guī)劃中，并未得到進一步地深入。

　　此外，有研究將交通規(guī)劃的結(jié)果查詢、統(tǒng)計、評價分析等部分融入到基于GIS的交通規(guī)劃信息管理系統(tǒng)中，運用幾種計算機軟件共同研發(fā)、完善了系統(tǒng)的功能。此研究能夠有效利用交通基礎(chǔ)資料，加強交通規(guī)劃的信息管理，建立科學化、現(xiàn)代化的交通規(guī)劃結(jié)構(gòu)體系，更加形象地將交通規(guī)劃信息進行總結(jié)和展示，達到圖文并茂的效果，便于管理工作人員查找規(guī)劃信息及對規(guī)劃的局部調(diào)整，避免翻閱大量文字報告和圖冊的繁瑣。

　　6在ITS中的應用

　　智能交通系統(tǒng)是新近發(fā)展起來的交通管理系統(tǒng)，其中的所有信息都與地理信息密切相關(guān)。地理信息系統(tǒng)提供了ITS基礎(chǔ)的數(shù)字化平臺，GIS也將會在智能交通系統(tǒng)中扮演著十分重要的角色。基于GIS-T和GPS技術(shù)的ITS，能夠為道路用戶提供實時動態(tài)交通信息服務，改善出行方式，也能夠為道路管理者提供控制信息，大大提高現(xiàn)有道路的通行能力和安全性。這三種技術(shù)如何有效的集成還處在研究之中，但無疑將是GIS-T的又一重大應用領(lǐng)域。

　　參考文獻：

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　　[2]孫立軍.智能型路面管理系統(tǒng)的建立.同濟大學博士論文,1989.12

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　　[4]薩師煊,王珊.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論(第三版).高等教育出版社,2000.2