淺析GIS在交通運輸教學(xué)與實踐中的應(yīng)用

黃朝磊

（甘肅省敦煌藝術(shù)旅游中等專業(yè)學(xué)校，甘肅 敦煌 736200）

淺析GIS在交通運輸教學(xué)與實踐中的應(yīng)用

黃朝磊

（甘肅省敦煌藝術(shù)旅游中等專業(yè)學(xué)校，甘肅 敦煌 736200）

隨著我國公路里程的快速增長，傳統(tǒng)的管理手段已經(jīng)日顯效益低下，本文介紹了地理信息系統(tǒng)（GIS）的功能以及在交通道路、物流運輸、道路管理中的應(yīng)用，指出它是實現(xiàn)智能交通的基礎(chǔ)工作，一旦將GIS實際用于交通管理中，它會給其帶來極大的效率提升。

地理信息系統(tǒng)；交通；運輸；管理；應(yīng)用

1 引言

交通運輸是我國經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)，它的發(fā)展與社會生活的各個方面都息息相關(guān)，尤其是近些年來，世界各國的經(jīng)濟迅速發(fā)展，汽車數(shù)量的飛速增長，給各國的交通運輸帶來了很大的壓力，交通道路堵塞，汽車流通緩慢，不僅使人們在道路中浪費大量的時間和精力，而且還造成了能源浪費和生態(tài)的破壞。而這一切問題的關(guān)鍵在交通道路基礎(chǔ)設(shè)施的落后和交通流通效率的過低，怎樣才能解決此問題呢?我們可以加寬道路，不斷給道路升級。但此方法行不通。因為目前在我國土地資源已經(jīng)非常緊缺，從樓價就可以看出，或者就算我們可以擠出這些土地來解決當(dāng)前的交通問題，但十年后呢，這是不可避免的問題。所以我們還是要依靠高新技術(shù)來解決這一問題，這種技術(shù)就是地理信息系統(tǒng)，地理信息系統(tǒng)是集現(xiàn)代計算機科學(xué)、地理學(xué)、信息科學(xué)、管理科學(xué)和測繪科學(xué)為一體的一門新興學(xué)科。它采用數(shù)據(jù)庫、計算機圖形學(xué)、多媒體等最新技術(shù)，對地理信息進行數(shù)據(jù)處理，能夠?qū)崟r準確地采集、修改和更新地理空間數(shù)據(jù)和屬性信息，為決策者提供可視化的支持。

2 我國交通運輸?shù)默F(xiàn)狀與環(huán)境條件

隨著中國經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，我國人民的生活水平不斷提高，自主產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)汽車與大量的進口汽車的引進，汽車業(yè)的競爭越來越激烈，再加上國家的支持，使汽車進入每個家庭的步伐加快。而我國的城市道路和高速公路的級別與通行能力因為自然等因素卻并沒有多大改善，至使現(xiàn)在的許多大中城市的道路擁擠，尤其在上下班高峰期和逢年過節(jié)最為突出。在運輸業(yè)方面，雖然整體比過去有了很大改善，但是綜合世界來看，我國的運輸業(yè)與發(fā)達國家的距離相差很大，效率不高，各種運輸方式不能很好的有效的配合，缺乏先進的現(xiàn)代交通控制手段與管理系統(tǒng)。而主要阻礙我國的交通運輸業(yè)發(fā)展的外界條件是自然因素。我國的陸地面積廣闊，覆蓋范圍大，這就造成了交通道路的復(fù)雜性。山地、高原、平原等各種地形的交錯為我們的交通運輸業(yè)的發(fā)展帶來諸多不利因素。而且我國的道路管理效率不高，科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用比較緩慢。另一方面，我國的經(jīng)濟快速發(fā)展。這些方面的因素迫使我們要加快交通業(yè)的發(fā)展。

3 交通道路中的應(yīng)用

3.1 在交通道路監(jiān)控中的應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)技術(shù)在交通運輸中不僅能提供地圖顯示、縮放、漫游、鷹眼、距離量測等功能,而且為系統(tǒng)提供背景地圖與交通圖層的顯示、縮放、任意漫游等控制地圖的功能。而數(shù)據(jù)信息是直接影響到這些功能應(yīng)用潛力、成本和效率的關(guān)鍵。

我們通常又把數(shù)據(jù)信息劃分為兩類：靜態(tài)交通數(shù)據(jù)信息和動態(tài)交通數(shù)據(jù)信息。靜態(tài)交通數(shù)據(jù)信息是指包括道路信息、交通附屬設(shè)施信息、停車場信息、車輛管理信息等隨時間變化較小的信息，它又可以分為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)(如道路路網(wǎng)數(shù)據(jù)等)和歷史數(shù)據(jù)(如車輛違章歷史數(shù)據(jù)等)；除靜態(tài)的圖形數(shù)據(jù)、圖形拓撲數(shù)據(jù)、特性數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)外,基于GIS的道路交通安全管理系統(tǒng)還可以通過GPS、攝像頭和道路監(jiān)視器獲取道路的實時動態(tài)數(shù)據(jù)信息。動態(tài)數(shù)據(jù)信息主要指各類實時采集到的交通信息。通過GIS的漫游鷹眼等功能，交通管理部門可以對各個路段的車輛運行狀況進行動態(tài)的監(jiān)管，及時的對各種危險的交通駕駛行為進行糾正或發(fā)出警告，以提高交通運輸?shù)陌踩耘c輸送的效率。

3.2 在交通道路信息統(tǒng)計分析中的應(yīng)用

主要是針對交通網(wǎng)及其交通專題數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。交通網(wǎng)基本信息包括道路的等級、類別,交通網(wǎng)中各種運輸線路的分布特征、路網(wǎng)的密度,交通設(shè)施配置分布以及民用汽車運力分布等等,這些需要統(tǒng)計或是分類的數(shù)據(jù),可以采用專題圖的形式表示,也可以通過數(shù)值計算表示。為考慮交通網(wǎng)及其地理背景要素的空間分布,對汽車運力動員與征集、運力的疏散轉(zhuǎn)移等實際問題提供了分析依據(jù)。而此功能主要依靠的是在GIS環(huán)境下對交通網(wǎng)進行編輯的圖文界面，在該子系統(tǒng)環(huán)境下，可以重新繪制道路網(wǎng)，也可以通過采用已有的路網(wǎng)數(shù)據(jù)，大大減少工作量，為快速地建立交通模型奠定了基礎(chǔ)，它還可以處理有關(guān)路口延時、禁行等復(fù)雜的路口數(shù)據(jù)文件，最終生成的交通流量分配結(jié)果轉(zhuǎn)入到GIS中，真正地實現(xiàn)GIS對交通道路信息快速準確的統(tǒng)計分析。

3.3 在交通保障中的應(yīng)用

在交通運輸保障工作中，首先要對交通網(wǎng)絡(luò)信息資源進行分配分析。網(wǎng)絡(luò)資源分配是根據(jù)中心的容量以及網(wǎng)線和節(jié)點的需求將網(wǎng)線和節(jié)點分配給最近的中心,分配過程中阻力的計算是沿最佳路徑進行的。資源分配可以模擬資源如何在中心和他周圍的網(wǎng)絡(luò)元素之間流動。

3.4 在最佳交通路線選取中的應(yīng)用

交通擁擠和交通事故越來越嚴重地困擾著世界各國的大城市,解決這一問題的重大社會經(jīng)濟意義已為人們所共識。對此,人們把GIS引入交通運輸中無疑為解決這一世界性的難題提供了有效的方法。

在選取最佳路徑時，我們主要用運GIS的路徑分析功能。路徑分析就是為資源尋找通過網(wǎng)絡(luò)的最佳路徑,其核心是求解最佳路徑,而不簡單是最短距離的求解。GIS編輯顯示和查詢功能為用戶提供的是信息服務(wù)，不能為用戶提供直接的決策支持。路徑的分析計算是求解從出發(fā)點到目的點符合條件的路徑，使GIS從只能提供信息服務(wù)到可供選擇路徑的決策支持。

總之交通運輸不僅受到交通網(wǎng)絡(luò)各種阻礙因素影響,還要受到地理環(huán)境的各種因素影響,作為指揮員應(yīng)全面考慮影響因素,為達到快速、高效的保障目的而選擇一條最佳行進路線。

［1］鄭貴洲,GIS地理信息系統(tǒng)組成及應(yīng)用分析[M].電子工業(yè)出版社,2010，07(9).

［2］朱光，季曉燕,地理信息系統(tǒng)基本原理及應(yīng)用[M].北京測繪出版社,1997,02(4).

黃朝磊（1987-），男，漢族，甘肅敦煌人，敦煌藝術(shù)旅游中等專業(yè)學(xué)校教師，研究方向：車輛運用。