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(yùn)輸教學(xué)與實(shí)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(guó)公路里程的快速增長(zhǎng)，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(yùn)輸、道路管理中的應(yīng)用，指出它是實(shí)現(xiàn)智能交通的基礎(chǔ)工作，一旦將GIS實(shí)際用于交通管理中，它會(huì)給其帶來(lái)極大的效率提升。

地理信息系統(tǒng)；交通；運(yùn)輸；管理；應(yīng)用

1 引言

交通運(yùn)輸是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，它的發(fā)展與社會(huì)生活的各個(gè)方面都息息相關(guān)，尤其是近些年來(lái)，世界各國(guó)的經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，汽車數(shù)量的飛速增長(zhǎng)，給各國(guó)的交通運(yùn)輸帶來(lái)了很大的壓力，交通道路堵塞，汽車流通緩慢，不僅使人們?cè)诘缆分欣速M(fèi)大量的時(shí)間和精力，而且還造成了能源浪費(fèi)和生態(tài)的破壞。而這一切問(wèn)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(guò)低，怎樣才能解決此問(wèn)題呢?我們可以加寬道路，不斷給道路升級(jí)。但此方法行不通。因?yàn)槟壳霸谖覈?guó)土地資源已經(jīng)非常緊缺，從樓價(jià)就可以看出，或者就算我們可以擠出這些土地來(lái)解決當(dāng)前的交通問(wèn)題，但十年后呢，這是不可避免的問(wèn)題。所以我們還是要依靠高新技術(shù)來(lái)解決這一問(wèn)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(jì)算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、信息科學(xué)、管理科學(xué)和測(cè)繪科學(xué)為一體的一門新興學(xué)科。它采用數(shù)據(jù)庫(kù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、多媒體等最新技術(shù)，對(duì)地理信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)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(guó)交通運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)狀與環(huán)境條件

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，我國(guó)人民的生活水平不斷提高，自主產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)汽車與大量的進(jìn)口汽車的引進(jìn)，汽車業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，再加上國(guó)家的支持，使汽車進(jìn)入每個(gè)家庭的步伐加快。而我國(guó)的城市道路和高速公路的級(jí)別與通行能力因?yàn)樽匀坏纫蛩貐s并沒(méi)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(guò)節(jié)最為突出。在運(yùn)輸業(yè)方面，雖然整體比過(guò)去有了很大改善，但是綜合世界來(lái)看，我國(guó)的運(yùn)輸業(yè)與發(fā)達(dá)國(guó)家的距離相差很大，效率不高，各種運(yùn)輸方式不能很好的有效的配合，缺乏先進(jìn)的現(xiàn)代交通控制手段與管理系統(tǒng)。而主要阻礙我國(guó)的交通運(yùn)輸業(yè)發(fā)展的外界條件是自然因素。我國(guó)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(cuò)為我們的交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展帶來(lái)諸多不利因素。而且我國(guó)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(guó)的經(jīng)濟(jì)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(yùn)輸中不僅能提供地圖顯示、縮放、漫游、鷹眼、距離量測(cè)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(dòng)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(chǎng)信息、車輛管理信息等隨時(shí)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?fù)鋽?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(guò)GPS、攝像頭和道路監(jiān)視器獲取道路的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)信息。動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)信息主要指各類實(shí)時(shí)采集到的交通信息。通過(guò)GIS的漫游鷹眼等功能，交通管理部門可以對(duì)各個(gè)路段的車輛運(yùn)行狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)管，及時(shí)的對(duì)各種危險(xiǎn)的交通駕駛行為進(jìn)行糾正或發(fā)出警告，以提高交通運(yùn)輸?shù)陌踩耘c輸送的效率。

3.2 在交通道路信息統(tǒng)計(jì)分析中的應(yīng)用

主要是針對(duì)交通網(wǎng)及其交通專題數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。交通網(wǎng)基本信息包括道路的等級(jí)、類別,交通網(wǎng)中各種運(yùn)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(yùn)力分布等等,這些需要統(tǒng)計(jì)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(guò)數(shù)值計(jì)算表示。為考慮交通網(wǎng)及其地理背景要素的空間分布,對(duì)汽車運(yùn)力動(dòng)員與征集、運(yùn)力的疏散轉(zhuǎn)移等實(shí)際問(wèn)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(duì)交通網(wǎng)進(jìn)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(guò)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(shí)、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(shí)現(xiàn)GIS對(duì)交通道路信息快速準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)分析。

3.3 在交通保障中的應(yīng)用

在交通運(yùn)輸保障工作中，首先要對(duì)交通網(wǎng)絡(luò)信息資源進(jìn)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(diǎn)的需求將網(wǎng)線和節(jié)點(diǎn)分配給最近的中心,分配過(guò)程中阻力的計(jì)算是沿最佳路徑進(jìn)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(dòng)。

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(lái)越嚴(yán)重地困擾著世界各國(guó)的大城市,解決這一問(wèn)題的重大社會(huì)經(jīng)濟(jì)意義已為人們所共識(shí)。對(duì)此,人們把GIS引入交通運(yùn)輸中無(wú)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(shí)，我們主要用運(yùn)GIS的路徑分析功能。路徑分析就是為資源尋找通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的最佳路徑,其核心是求解最佳路徑,而不簡(jiǎn)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(jì)算是求解從出發(fā)點(diǎn)到目的點(diǎn)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(yùn)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(dá)到快速、高效的保障目的而選擇一條最佳行進(jìn)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(cè)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(yùn)用。