鹿鑫

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)與城市化建設(shè)進(jìn)程的不斷深入，甘肅省蘭州市正面臨著前所未有的交通問(wèn)題。對(duì)于城市交通問(wèn)題來(lái)說(shuō)，城市交通規(guī)劃是最有效、最可行的手段。在對(duì)蘭州市進(jìn)行城市交通規(guī)劃的過(guò)程中，需要大量的交通信息提供支持。在城市交通規(guī)劃中合理應(yīng)用地理信息系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)大量交通信息的有效處理。因此，闡述地理信息系統(tǒng)與城市交通規(guī)劃的相關(guān)概念，簡(jiǎn)要分析地理信息系統(tǒng)在城市交通規(guī)劃中的應(yīng)用，并列舉了若干地理信息系統(tǒng)在城市交通規(guī)劃中的具體應(yīng)用方向。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)（GIS）;城市交通規(guī)劃;交通信息

中圖分類號(hào)：TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2021）25-0101-03

Application of GIS in Urban Traffic Planning

LU Xin

（Lanzhou Urban and Rural Planning and Design Institute， Lanzhou Gansu730030）

Abstract： With the deepening of China's economic construction and urbanization， Lanzhou is facing unprecedented traffic problems. For urban traffic problems， urban traffic planning is the most effective and feasible means. In the process of urban traffic planning in Lanzhou， a large amount of traffic information is needed as support， and the rational application of GIS in urban traffic planning can realize the effective processing of these large amounts of traffic information. This paper first expounds the related concepts of GIS and urban traffic planning， briefly analyzes the application of GIS in urban traffic planning， and finally lists some specific application directions of GIS in urban traffic planning.

Keywords： Geographic Information System（GIS）;urban traffic planning;traffic information

對(duì)于城市來(lái)說(shuō)，交通問(wèn)題是一個(gè)被廣泛關(guān)注的問(wèn)題。通常情況下，對(duì)城市交通作出合理規(guī)劃是解決城市交通問(wèn)題的關(guān)鍵。在進(jìn)行城市交通規(guī)劃的過(guò)程中，需要通過(guò)交通調(diào)查獲取全面的交通信息數(shù)據(jù)，其中包括各小區(qū)位置、現(xiàn)有道路網(wǎng)絡(luò)布局、各主要建筑的空間分布以及公交線路網(wǎng)絡(luò)等在內(nèi)的空間數(shù)據(jù)，同時(shí)包括人口、居民出行情況、各區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況、土地利用率以及道路車流量與人流量等在內(nèi)的屬性數(shù)據(jù)。城市交通規(guī)劃的基礎(chǔ)性工作即對(duì)上述空間數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、分析、儲(chǔ)存與管理。傳統(tǒng)意義上，交通信息數(shù)據(jù)的處理方式是用CAD圖紙或紙質(zhì)圖紙描繪空間數(shù)據(jù)，并將屬性數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)中。這種處理方式的顯著特征是空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)相分離，導(dǎo)致二者的聯(lián)系不夠密切。另外，空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的處理依靠人工作業(yè)，不僅效率低，也會(huì)增加相關(guān)工作人員的工作壓力，無(wú)法充分發(fā)揮交通信息數(shù)據(jù)在城市交通規(guī)劃決策中的重要作用。此外，紙質(zhì)地圖一旦繪制完成，后續(xù)的修改極其復(fù)雜，且在修改過(guò)程中容易出現(xiàn)差錯(cuò)。雖然CAD地圖可以在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行修改，但由于內(nèi)容繁多，仍然不可避免地會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)。通過(guò)將地理信息系統(tǒng)與交通信息數(shù)據(jù)庫(kù)相結(jié)合，將地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于城市交通規(guī)劃，不僅可以加強(qiáng)空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)之間的有機(jī)結(jié)合，還可以直觀展示各種結(jié)果，在減輕相關(guān)工作人員工作壓力的同時(shí)，可為相關(guān)部門制定城市交通規(guī)劃決策提供最真實(shí)、準(zhǔn)確、全面的交通信息。

1 相關(guān)理論概述

1.1 地理信息系統(tǒng)簡(jiǎn)介

作為決策支持系統(tǒng)，地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）屬于信息系統(tǒng)的一種，具有信息系統(tǒng)的種種特點(diǎn)[1]。與其他信息系統(tǒng)相比，地理信息系統(tǒng)最大的區(qū)別在于信息儲(chǔ)存與處理的方式不同，即經(jīng)過(guò)地理編碼后的信息，其主要組成為地理位置和有關(guān)屬性信息等。在地理信息系統(tǒng)中，城市被分解為相應(yīng)的地理特征，包括地理現(xiàn)象與地理要素等。空間位置參數(shù)與非空間位置參數(shù)兩個(gè)部分是地理特征的主要組成。通常情況下，地理信息系統(tǒng)具有3個(gè)顯著特征：第一，具有空間性與動(dòng)態(tài)性，擁有對(duì)各類地理信息進(jìn)行搜集、分析、管理及輸出的能力;第二，地理信息管理依靠計(jì)算機(jī)完成，并通過(guò)各類計(jì)算機(jī)程序、軟件等實(shí)現(xiàn)地理信息的專業(yè)分析，生成相關(guān)的結(jié)果，從而完成傳統(tǒng)依靠人工無(wú)法完成的任務(wù);第三，地理信息系統(tǒng)具有對(duì)復(fù)雜地理信息進(jìn)行快速、精準(zhǔn)、綜合空間定位與過(guò)程動(dòng)態(tài)分析等操作的能力。

1.2 城市交通規(guī)劃

作為一種近年來(lái)新興的學(xué)科，城市交通規(guī)劃結(jié)合了多種傳統(tǒng)學(xué)科，并處于不斷發(fā)展完善的過(guò)程中。目前，我國(guó)較為廣泛的城市交通規(guī)劃模式為四階段模式。第一階段將城市分為各個(gè)規(guī)劃區(qū)域;第二階段通過(guò)展開交通調(diào)查，摸清各個(gè)區(qū)域內(nèi)的人口情況、土地利用情況、經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況與交通情況;第三階段預(yù)測(cè)城市活動(dòng)區(qū)位，從而對(duì)各規(guī)劃區(qū)域的交通生成量與交通吸引量作出進(jìn)一步預(yù)測(cè);第四階段將各個(gè)規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的具體主流交通方式所產(chǎn)生的實(shí)際交通量分配到相鄰的兩個(gè)規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的每條道路中，并對(duì)其交通運(yùn)行質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估。如果交通運(yùn)行質(zhì)量達(dá)到服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，則可以制定相應(yīng)可行的城市交通規(guī)劃方案;如果未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，則需要重新調(diào)整分配[2]。

1.3 地理信息系統(tǒng)在城市交通規(guī)劃中應(yīng)用的重要性

在解決城市交通規(guī)劃所面臨的問(wèn)題時(shí)，地理信息系統(tǒng)所具有的編輯、查詢、顯示、分析與交通數(shù)據(jù)儲(chǔ)存等功能可以發(fā)揮至關(guān)重要的作用。城市交通規(guī)劃中所涉及的各項(xiàng)交通信息數(shù)據(jù)量巨大且復(fù)雜程度較高，如城市各分區(qū)面積、道路網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀、階段性路網(wǎng)規(guī)劃以及階段性交通量等空間信息數(shù)據(jù)與屬性信息數(shù)據(jù)。如果想實(shí)現(xiàn)對(duì)眾多數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)分析和科學(xué)處理，必須借助大數(shù)據(jù)技術(shù)等信息技術(shù)手段，通過(guò)全面、可操作以及可延伸的儲(chǔ)存方式進(jìn)行儲(chǔ)存，從而提高數(shù)據(jù)儲(chǔ)存與數(shù)據(jù)查詢的效率[3]。城市交通規(guī)劃中所涉及的信息可以大致分為基礎(chǔ)信息、中間信息與方案信息3類。從幾何角度，可以將其看作點(diǎn)、線、面的結(jié)合;從交通規(guī)劃的角度，可以將其看作不同的管理模塊，如區(qū)域、小區(qū)、網(wǎng)絡(luò)、道路以及交叉口等。

地理信息系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)分析與處理能力可以有效提高城市交通規(guī)劃數(shù)據(jù)的處理效率。在以往的城市交通規(guī)劃中，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存一般采用普通的數(shù)據(jù)庫(kù)，依靠人工進(jìn)行表格的編制與相關(guān)數(shù)據(jù)的提取、分析。這種傳統(tǒng)方式所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)不僅缺乏靈活性與延展性，不利于數(shù)據(jù)的后期修改，也會(huì)造成人力成本與時(shí)間成本的大幅度增加。在城市交通規(guī)劃中應(yīng)用地理信息系統(tǒng)是未來(lái)城市交通發(fā)展與城市化建設(shè)的必然趨勢(shì)。通過(guò)信息化技術(shù)手段與地理信息庫(kù)的應(yīng)用不僅可以實(shí)現(xiàn)交通信息數(shù)據(jù)之間的互動(dòng)，而且可以提高交通規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)顯示以及數(shù)據(jù)管理等工作的便捷程度，提高交通規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)的靈活性[4]。

2 基于地理信息系統(tǒng)的城市交通規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建

2.1 空間數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建

與城市交通規(guī)劃相關(guān)的圖形信息是城市交通規(guī)劃空間數(shù)據(jù)庫(kù)的主要記載內(nèi)容。空間數(shù)據(jù)庫(kù)與地理信息系統(tǒng)結(jié)合所形成的電子地圖，可以實(shí)現(xiàn)圖形與屬性的相互查詢。城市交通規(guī)劃空間數(shù)據(jù)庫(kù)可以將交通規(guī)劃信息以分層形式進(jìn)行分析、儲(chǔ)存與管理。以蘭州市主城區(qū)為例，將其分為城關(guān)中心區(qū)、東崗片區(qū)、雁灘片區(qū)、鹽場(chǎng)片區(qū)、九州片區(qū)、七里河片區(qū)、兩坪片區(qū)、晏家坪片區(qū)、彭家坪片區(qū)、兩灘片區(qū)、安寧片區(qū)以及西固片區(qū)共12個(gè)交通規(guī)劃區(qū)域。交通規(guī)劃區(qū)域的編號(hào)由中心區(qū)域開始向四周依次編號(hào)，并采用CAD格式文件轉(zhuǎn)入的方式對(duì)交通規(guī)劃區(qū)域的圖形進(jìn)行輸入。先以DXF格式文件的形式將CAD交通規(guī)劃區(qū)域文件另存，并利用Mapinfo地理信息系統(tǒng)軟件將其轉(zhuǎn)化為TAB格式文件，從而實(shí)現(xiàn)與地理信息系統(tǒng)的兼容。由于交通規(guī)劃區(qū)域在原始的CAD文件中并不是封閉的圖形，而是由一個(gè)個(gè)線段交叉形成的圖形，因此在以TAB格式文件將交通規(guī)劃區(qū)域CAD圖進(jìn)行轉(zhuǎn)化后，許多交通規(guī)劃區(qū)域圖變成了一系列線段。此時(shí)，必須以TAB格式文件為基礎(chǔ)進(jìn)行規(guī)劃區(qū)域的跟蹤，從而得到所需的交通規(guī)劃區(qū)域圖。

2.2 屬性數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建

與地理實(shí)體、空間位置信息等無(wú)直接聯(lián)系的城市交通信息，是城市交通規(guī)劃屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的主要儲(chǔ)存內(nèi)容?？梢猿浞掷门c城市交通有關(guān)的歷史資料等進(jìn)行城市交通規(guī)劃屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，這樣不僅可以實(shí)現(xiàn)屬性數(shù)據(jù)的重復(fù)利用，也可以實(shí)現(xiàn)城市交通規(guī)劃方案的實(shí)施調(diào)整。

由于FoxPro軟件具有強(qiáng)大的統(tǒng)計(jì)查詢功能，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)屬性數(shù)據(jù)原始資料的分析，因此利用FoxPro軟件建立城市交通規(guī)劃屬性數(shù)據(jù)庫(kù)。鑒于屬性數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)查的交通項(xiàng)目過(guò)多，本文僅以蘭州市城關(guān)中心區(qū)居民出行調(diào)查為例進(jìn)行詳細(xì)闡述。對(duì)居民出行情況的調(diào)查包括：居民出行時(shí)間分布、居民出行方式構(gòu)成、居民出行目的構(gòu)成以及居民出行所耗費(fèi)時(shí)間等信息數(shù)據(jù);不同出行方式、不同出行目的以及不同出行時(shí)間的平均時(shí)耗等信息數(shù)據(jù);對(duì)不同年齡出行方式、不同年齡出行目的、不同年齡出行時(shí)耗等信息數(shù)據(jù)。居民在途時(shí)間分布以分鐘為單位，統(tǒng)計(jì)每分鐘居民在途的分布情況，將統(tǒng)計(jì)結(jié)果以Excel表格的形式導(dǎo)入屬性數(shù)據(jù)庫(kù)，并繪制居民在途時(shí)間分布圖，如圖1所示，同時(shí)將其儲(chǔ)存到屬性數(shù)據(jù)庫(kù)，從而為日后相關(guān)部門制定城市交通規(guī)范方案提供全面、準(zhǔn)確、真實(shí)的居民出行調(diào)查數(shù)據(jù)。

3 地理信息系統(tǒng)在城市交通規(guī)劃中的具體應(yīng)用方向

3.1 道路規(guī)劃

《蘭州市中心城區(qū)道路微循環(huán)規(guī)劃》中明確提出了“提升路網(wǎng)密度與道路通達(dá)性”的具體要求，因此蘭州市可以通過(guò)地理信息系統(tǒng)對(duì)道路進(jìn)行拓寬處理。根據(jù)需要拓寬的道路的具體情況，設(shè)置相應(yīng)的道路緩沖區(qū)半徑，從而實(shí)現(xiàn)道路的拓寬。首先，將需要拓寬的道路及周邊建筑通過(guò)新建線、面數(shù)據(jù)集進(jìn)行數(shù)字化處理，在其中添加城市交通規(guī)劃所需的各類建筑名稱、施工材料以及樓層等建筑參數(shù)信息。在制定道路拓寬距離時(shí)，綜合考量交通量、地理環(huán)境條件等相關(guān)因素，然后決定一側(cè)拓寬或雙側(cè)拓寬或設(shè)置兩側(cè)不同的拓寬寬度。道路拓寬的目的是緩解當(dāng)前緊張的交通壓力，但如果進(jìn)行道路拓寬，不可避免會(huì)對(duì)周邊建筑產(chǎn)生影響，因此應(yīng)利用地理信息系統(tǒng)分析道路情況，選擇合適的拓寬路段與拓寬寬度，從而達(dá)到緩解交通緊張的城市交通規(guī)劃的預(yù)期效果。此外，可以通過(guò)地理信息系統(tǒng)標(biāo)注與道路規(guī)劃產(chǎn)生沖突的建筑物，利用字段統(tǒng)計(jì)功能，計(jì)算沖突建筑物的建筑面積與拆遷費(fèi)用，必要時(shí)對(duì)產(chǎn)生沖突的建筑設(shè)施進(jìn)行拆遷處理。

3.2 交通樞紐規(guī)劃

對(duì)于城市交通規(guī)劃來(lái)說(shuō)，合理的交通樞紐規(guī)劃是充分發(fā)揮交通網(wǎng)絡(luò)作用的關(guān)鍵。交通站點(diǎn)的位置設(shè)計(jì)合理與否，直接影響交通資源的利用效率與人們出行的便利程度。合理設(shè)置交通站點(diǎn)的位置能夠進(jìn)一步加強(qiáng)蘭州市各規(guī)劃區(qū)域之間的聯(lián)系，促進(jìn)各區(qū)域之間的協(xié)調(diào)發(fā)展。但是，在規(guī)劃交通樞紐時(shí)，如果兩個(gè)站點(diǎn)的位置相距較近且具有相同的輻射半徑，會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)站點(diǎn)的部分區(qū)域發(fā)生重疊，造成城市交通資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。反之，如果兩個(gè)站點(diǎn)相距較遠(yuǎn)，則會(huì)造成兩個(gè)站點(diǎn)之間出現(xiàn)“斷檔”，導(dǎo)致交通資源出現(xiàn)分配不均衡現(xiàn)象，影響規(guī)劃區(qū)域內(nèi)居民的日常出行[5]。因此，在規(guī)劃交通樞紐時(shí)，應(yīng)合理選擇設(shè)置各個(gè)交通站點(diǎn)，包括站點(diǎn)的預(yù)期位置、各站點(diǎn)的輻射范圍等。在地理信息系統(tǒng)中可對(duì)各個(gè)交通站點(diǎn)的位置進(jìn)行仿真模擬，從而保證各交通站點(diǎn)可以覆蓋所在規(guī)劃區(qū)域的各個(gè)位置，且各交通站點(diǎn)之間不發(fā)生重疊。在考量交通站點(diǎn)服務(wù)范圍時(shí)，可以根據(jù)地理信息系統(tǒng)屬性數(shù)據(jù)庫(kù)中的各區(qū)域人口數(shù)量、出行時(shí)間等屬性數(shù)據(jù)合理規(guī)劃交通站點(diǎn)的等級(jí)。

4 結(jié)語(yǔ)

城市交通規(guī)劃是城市化建設(shè)進(jìn)程中的重要工作內(nèi)容之一。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的持續(xù)提高，城市交通緊張問(wèn)題愈發(fā)明顯，使得城市交通規(guī)劃逐漸受到各地政府的高度重視。將地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于城市交通規(guī)劃，可以提高交通數(shù)據(jù)的分析處理效率，并為相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)部門制定交通規(guī)范方案提供更加精準(zhǔn)、全面的交通數(shù)據(jù)，從而更好地解決城市交通系統(tǒng)中存在的問(wèn)題，提高城市交通規(guī)劃的科學(xué)性與合理性。

參考文獻(xiàn)：

[1]王楚維，劉喆.地理信息系統(tǒng)在城市交通規(guī)劃中的應(yīng)用研究[J].工程與管理科學(xué)，2021（6）：41-42.

[2]李琦.地理信息系統(tǒng)在城市交通規(guī)劃中的應(yīng)用[J].交通世界，2020（33）：8-9.

[3]李泉秀.地理信息系統(tǒng)（GIS）在城市規(guī)劃中的應(yīng)用探究[J].環(huán)球市場(chǎng)，2020（4）：346.

[4]張純，代成，夏海山.基于數(shù)據(jù)融合的城市軌道交通規(guī)劃理論研究：BIM與GIS一體化研究綜述[J].都市快軌交通，2020（4）：13-15.

[5]劉甜甜.三維地理信息系統(tǒng)在城市規(guī)劃中的新應(yīng)用[J].福建質(zhì)量管理，2020（10）：290.

3937500589254