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GIS在交通运输中的应用
地理信息系统在交通运输中的应用
地理信息系统结课论文
姓名:
张泽英
班级:
运输1305班
指导教师:
王福田
地理信息系统在交通运输中的应用
张泽英
北京交通大学运输1305班
摘要:
本文简述了地理信息系统与交通运输的进展概况,并论述了将GIS技术运用于交通运输中的必要性与可能性。
接着,文章多方位的展现了地理信息系统在道路运输、轨道交通、港站选址设计和运输治理方面的应用。
最后对以后交通运输的进展做出了预测与展望。
关键词:
地理信息系统(GIS);交通运输;应用;前景
TheApplicationofGeographicInformationSysteminTrafficandTransportationSystem
ZeyingZhang
BeijingJiaotongUniversity
Abstract:
ThisarticledescribesthedevelopmentofGISaswellastrafficandtransportationsystem.Itprovesthenecessityandpossibilityabouttheapplicationofgeographicinformationsystemintrafficandtransportationsystem.What’smore,itshowsustheapplicationofGISinroadtraffic,railtransportation,andstationdesignaswellastransportationmanagement.Intheend,wemaketheforecasttothedevelopmentoftransportationinthefuture.
Keywords:
GeographicInformationSystem(GIS);traffic;transportation;application;forecast
1地理信息系统(GIS)概述
GIS简介
地理信息系统(GeographicInformationSystem,简称GIS)是以地理空间数据库为基础,在运算机软、硬件环境的支持下,对空间相关数据进行搜集、治理操作、分析、模拟和显示适时提供空间和动态的地理信息,是决策效劳的重要系统。
它是一门集运算机科学、测绘学、地理学、空间科学、统计学、治理学为一体的新兴科学。
GIS以其高效的数据治理能力、空间分析、多要素综合分析和动态监测能力,成为目前一种有效的治理决策工具。
GIS进展现状
最近几年来,随着运算机软硬件等的性能不断提高,GIS技术有了壮大的工具与技术支持,人们慢慢将GIS技术与运算机融合,为GIS技术的应用奠定了坚实的基础。
移动GIS(mobileGIS)是成立在移动计算环境、有限处置能力的移动终端条件下,提供移动中的、散布式、随遇性的移动地理信息效劳的GIS,是一个集GIS、GPS、移动通信(GSM/GPRS/CD2MA)三大技术于一体的系统。
它通过GIS完成空间数据治理和分析,GPS进行定位和跟踪,利用移动计算设备完成数据获取功能,借助无线网络移动通信技术完成图形、文字、声音等数据的传输。
另外,组件技术的兴起给GIS带来全新的开发方式,COMGIS确实是采纳了面向对象技术和组件式软件的GIS系统。
它的大体思想是把GIS的各类功能模块进行分类,划分为不同类型的控件,每一个控件完成各自相应的功能,各GIS控件之间和GIS控件与其他非GIS控件之间,通过可视化的开发工具集成起来,COMGIS控件与其他软件通过标准接口进行通信,形成知足用户特定功能需求的GIS应用系统。
随着GIS技术在交通运输领域的迅速进展,具有交通运输特色的GIS-T系统正在崛起,智能交通地理信息系统GIS-T(GeographyInf0rmationSystem—Transportation)是以地理信息技术为手腕,将人、车和道路三者紧密和谐,能最大地动态、高效地对交通进行治理的具有空间分析功能的地理信息系统。
GIS具体应用在勘测设计、打算、治理等交通领域。
GIS的大体思想是将地表信息按其特性进行分类,然后进行分层治理和分析。
2交通运输概述
交通运输进展趋势
最近几年来,现代交通运输正趋于多样化进展。
近些年铁路、公路、航空方兴未艾,城市轨道交通又迅猛进展。
多种多样的交通方式知足了人们关于出行的需求,极大地址便了旅客与货物的位移。
可是,城市的快速进展对交通打算和治理提出了更高的要求,原有交通信息技术的不足凸显,交通网的打算与治理仍不够合理与科学。
这是面对如此庞大的数据统计工作与运筹决策要求,仅凭借数学模型建模已不能知足需求。
这时人们注意到了地理信息系统。
GIS凭借其壮大的空间信息处置功能,与交通分析和信息处置技术相结合,延伸出了交通地理信息系统(GIS-T)。
GIS-T将地理信息系统的优势特点专门好地运用到了交通运输当中,顺应了以后进展趋势。
将GIS运用到交通运输已势在必行
交通运输系统具有天生的地理属性,系统中固定设施、移动设施、治理方案、出行需求、交通流散布等都富含空间信息,在道路设施统计分析、路网交通分析、交通打算设计方案的优化与评判中,都涉及到空间数据GIS是分析处置该类数据的有效工具。
因此,将GIS应用到交通运输已势在必行。
必要性
此刻,交通拥堵和交通事故愈来愈严峻地困扰着世界各国的大城市,解决这一问题的重大社会经济意义已为人们所共识。
现代城市所产生的浩如烟海的交通信息,必需借助于电子运算机对信息进行搜集、存储、分析和决策。
而把地理信息系统应用于交通问题的研究被以为是交通运输打算与治理现代化的一个重要组成部份。
因此,本文提出把交通运输与地理信息系统结合起来研究。
可行性
由于交通具有明显的地理特点,这就决定了研究交通问题离不开地理图,同时不仅需要文字和图形描述的信息,还要对信息的文字和图形进行描述。
把地理信息系统应用于交通,即把道路信息、交通信息和交通事故等与地图结合在一路,再结合运算机硬件技术及数据库的配合。
这些显著特点都为GIS与交通运输的结合提供了可能。
3GIS在交通运输中的应用
GIS在交通运输的各个领域都有普遍的应用,例如铁路、道路、城轨、港站等方面。
下面简单介绍一下:
GIS在道路运输中的应用
GIS在道路方面应用,最典型的例子确实是各类地图软件,如XX地图、谷歌地图等。
GIS在道路方面的应用是基于GPS技术的独立的城市交通信息系统,是一个进行交通治理、交通平安、交通打算、交通运输、交通运营的统一的空间信息基础平台。
该系统对道路、交通设施、交通线网、公共交通等资源成立交通空间信息数据库,而且依据国家最新“绿色交通”的概念,融入“以人为本”的思想,为交通治理和决策提供全面、及时、准确的信息支持。
图1国家公路地理信息系统
具体应用有如下几个方面:
(1)利用GIS对道路交通事故进行预测分析
简单地说,确实是一款基于GIS的事故定位系统,它利用GIS将交通事故数据文件集合成一个整体,能够形象直观地报告事故地址、性质和缘故,并对各事故点的发生频率比较,找出事故多发地段,结合现有道路条件进行事故预测。
系统概念了路标层,能够将特殊地址考虑到预测当中,如学校、单位等在下学下班时刻段,对应路段必然会产生不同程度的拥堵。
如以下图2所示,利用XX地图进行了道路拥堵程度预测。
图2路况拥堵度预测
(2)利用GIS对车辆导航
GIS与GPS结合,组成车辆导航系统。
车辆在运行中,有关道路图、停车设施、道路属性、购物及游览信息直观地呈此刻驾驶员眼前,并提示车辆的当前位置,帮忙驾驶员搜索抵达目的地的最正确途径。
如图3利用XX地图进行导航:
图3利用XX地图进行导航
(3)利用GIS进行环境监控
利用GIS系统还能够进行环境监控。
此刻,汽车排放废气、制造噪音,对环境造成污染,为了有效操纵污染程度,对环境进行监控十分必要。
这项技术充分利用了GIS系统的数据处置功能。
它利用传感器和传输线路与主控运算机相连,对传感器取得的数据分析处置,及时汇报治理部门以便做出决策。
GIS在轨道交通中的应用
(1)利用GIS系统进行铁路选线设计打算
在我国一条铁线路路行程都在千米以上,多数乃至达到万米。
所有途经的地质、地理条件和环境,环保条件等都会对线路的走向、本钱造成阻碍。
因此录入的资料范围有很多是航测资料、野外实测资料及数字化原有的地形图等。
利用GIS技术,能够对线路的所有比选方案依照现状或原打算情形进行测算,查验其是不是能充分发挥轨道交通所带来的开发潜力,假设不能知足要求,需对该线周围土地进行全面打算调整。
某些方案通过打算调整后进展潜力和覆盖人口仍达不到轨道交通打算的最低要求;或经打算调整后进展潜力及覆盖人口均较好,但经灵敏性分析后风险较高,那么均予以排除。
最后提出从进展潜力和覆盖人口方面值得推荐的线路方案。
图4表示的是利用GIS系统进行的铁路选线流程:
图4GIS系统下的铁路选线流程
(2)列车调度
在轨道交通网络中实施基于GIS的综合指挥调度系统,能够整合现有轨道交通操纵系统和信息资源,为城市轨道交通运营指挥调度提供可视化展现平台,从而增强轨道交通网络化运营的应急处置指挥能力。
在这方面,铁路进展较早,城市轨道交通可向铁路进行借鉴。
(3)基于MapX的列车调度监控系统电子地图
基于移动卫星通信的铁路调度监控系统采纳地球同步卫星的移动卫星通信技术,实现运行机车与地面的远距离双向通信系统。
硬件由车载系统和地面系统组成,系统软件要紧由卫星通信模块、数据库治理模块和调度台操纵模块组成。
基于MapX的电子地图具有简单、方便、实时、高效等优势,对优化调度提高铁路运输治理水平具有十分重要的作用。
基于MapX的铁路调度监控系统电子地图于2002年通过了铁路部门的技术鉴定,并于2004年在西安铁路分局安装并投入运行。
(4)利用GIS实现轨道交通网指挥中心综合监控系统
随着北京城市轨道的建设,目前在城市轨道交通全网运营治理业务指挥中心已经成立了运营操纵中心系统,对每条线路的各业务子系统进行整合,实现了实时监控和调度指挥。
可是各轨道交通线路却是自成体系的,有各自独立的数据库、硬件平台和软件体系等,是一个个的自动化孤岛。
要实现整个城市轨道交通网运营的和谐统一治理,不能不加人大量的人工干与,如此就降低了系统整体的靠得住性、响应性和运营效率,且本钱较高。
以GIS技术为核心,构建可视化、智能化和网络化的综合监控系统,将现有各个处于信息孤岛状态的不同线路日常运营治理综合集成起来,使物理上分散的各个监控系统实现综合监控,以发挥监控系统的整体优势。
而且能够在突发事件时,为事故和灾害的应急处置提供大量的、可视化的静态和动态的监控信息、客流信息、现场电子地图信息和辅助决策信息。
GIS在交通港站方面的应用
利用GIS将港站的数据进行整合,再结合运筹模型,实现交通港站换乘点的自动化选址。
运用GIS实现公路客运换乘站选址布局具体进程如下:
(1)公路客运换乘站选址布局所考虑的阻碍因素分解成假设干单元然后运用GIS中图层编辑的功能每一个单元所考虑的因素别离生成公路客运换乘站选址布局数据集合(矢量数据集)。
例如,把城市的功能区数据集合看成面数据层城市交通运输路网数据集合看成线数据层,城市
对外客运换乘枢纽(火车站、航空港、港口)数据集合看成点数据层等。
(2)将城市功能打算、土地建设打算、自然环境因素、交通客源散布划分成假设干不同的面数据层,把城市用地及城市道路网结构选定的有足够用地组织公路客运换乘枢纽布局的地址作为点数据层:
把依照城市现状公路客流OD散布期望线与城市客流散布期望线交汇的点作为点数据层(当与集合中元素的位置较近时以为两元素位置重合):
在城市用地可行的情形下把客流走廊的交汇点、起止点增加的公路换乘枢纽集合作为点数据层把城市对外客运换乘枢纽(如火车站、航空港、港口等)周围适当增加的公路客运换乘枢纽集合作为点数据层:
把城市路网打算数据集合、城市交通运输路网数据集合、居民交通流向和城市客运交通走廊散布作为线数据层。
(3)将不同数据层集合进行走运算,确信城市公互换乘枢纽布局集合最后结合城市用地实际情形图集,确信最终选址布局方案。
走运算示用意见图5:
图5走运算示用意
GIS在运输治理领域的应用
(1)城市交通数据治理
GIS最近几年来在交通运输治理领域取得了普遍的应用。
交通工程人员利用地理信息系统与相应的城市交通地图相结合,将城市交通地理图及其有关数据数字化,成立规定比例的可视数字地图和相应的城市交通地图相结合,将城市交通地理图及其有关数据数字化,成立规定比例的可视数字地图和相应的地理信息数据库,来进行道路交通的治理工作。
在运输企业的运营管应当中,能够利用成立的交通地理信息系统数据库,为治理部门或用户提供各类查询要求和分析方式。
(2)城市交通设施治理
利用地理信息系统软件(如:
MapInfo)本身所具有的功能,第一成立综合信息数据库,需要对一个城市交通路网结构的实现,这种路网结构包括路网内的统计概念上交通流散布,即需要历史数据或大量的实时交通流数据作为路网构架的基础;第二交通流覆盖的路网结构上,实现各类交通操纵方式,在路网上的道路交叉口应用图层成立交通信号操纵对象,操纵相关的数据存储在操纵数据数据库中;最后成立交通设施静态信息数据库,对路网中的各类静态交通设施(各类路标、指示牌、红绿灯设备、检测线圈等等)的所属信息进行统计与查询,并将路网实体数据和属性数据以分路段的方式与地理坐标联系起来,从而对各类交通设施进行爱惜与治理。
将路网实体数据和属性数据以分路段的方式与地理坐标联系起来,能够进行路面质量的治理和路面维修治理,对信号装置和桥梁的爱惜进行治理。
将路面信息进行整合,录入到GIS系统中,便于治理与爱惜。
如图6,XX地图将地面信息录入到GIS系统中,即可搜索周围药店,便能迅速将周围药店信息整合,并给出最正确线路。
如图7,利用Mapinfo能够定位地址,并给出地址的信息。
图6用XX地图搜索周围药店
图7利用Mapinfo添加地址信息
4以后进展趋势
以后交通运输会向着智能交通运输体系进展,有专家预言以后智能运输系统对社会经济和交通运输的阻碍,可能会超过洲际高速公路。
它的意义和价值体此刻:
第一,可大幅度提高公路的通行能力,至少使现有高速公路的交通量增加1倍。
第二,可大量减少公路堵塞、拥堵现象,降低汽车油耗,使城市交通堵塞和拥堵造成的损失减少25%-40%。
第三,可大大提高公路交通的平安性。
而智能的实现专门大程度上依托GIS系统的进展。
目前GIS-T拥有一些大体功能,同时还具有许多交通特色功能,如交通打算、交通操纵、交通基础设施治理、物流治理、货物运输治理等功能。
假假想进一步深化交通系统的智能化,就必需充分结合运算机技术,利用软件的开发,让一些高端便利的GIS技术,像XX地图一样走进一般用户的视野。
5结语
(1)GIS技术的诞生,为处置具有地理特点的交通信息提供了新的技术手腕,尤其是在交通运输方面做出了卓越的奉献。
地理信息系统凭借其壮大的信息处置功能便利了人们的出行,解决了大量复杂的打算决策与数据处置问题。
(2)假假想使GIS在交通运输领域发挥其更大的优势,咱们必需将GIS系统与运算机技术更好的结合,将互联网优势与地理信息系统优势有机的结合在一路,使地理信息系统在日常生活中发挥更大的作用。
参考文献:
[1]王涛.地理信息系统(GIS)在公路客运换乘站选址布局中的应用[J].交通世界,2020,(24):
86-87.
[2]史学义[1].基于GIS的铁路道口治理信息系统[J].煤炭技术,2020,27(8):
130-131.
[3]邢燕娜,陈志远,刘越屿.基于GIS的铁路选线系统[J].世界轨道交通,2007,
(1):
36-38.
[4]吴江.GIS-T及其在交通运输中的应用[J].中外房地产导报,2003,(19):
46-47.
[5]刘有军.基于GIS的停车换乘设施优化选址方式的研究[J].交通科技,2003,(4):
85-87.
[6]周志明.浅谈信息技术与交通运输[J].交通科技与经济,2003,
(2):
38-39.
[7]王铁成.地理信息系统在智能型综合运输体系中的应用[J].ITS通信,2002,4
(1):
19-21.
[8]胡吉平.基于GIS的交通运输打算[J].铁道学报,2000,22(4):
12-15.
[9]杨兆升.地理信息系统在交通运输打算与治理中的应用研究[J].公路交通科技,2000,17
(2):
30-32.
[10]索敞亮.GIS在交通运输打算与治理中的应用[J].武汉理工大学学报:
交通科学与工程版,2020,35(6):
1147-1151.
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