GIS在智能交通管理信息系统中的应用研究

文章编号：2095-6835（2016）17-0093-02

摘 要：随着地理信息系统的日渐成熟，将地理信息系统应用于智能交通管理信息系统中，可以实现对交通信息的统一管理和实时更新，为城市智能化发展提供良好的技术支持。简要分析了我国目前的交通状况和智能交通信息系统的发展情况，重点阐述了地理信息系统在智能交通管理系统中的应用，并研究、探讨了系统中的关键技术。

关键词：智能交通；交通信息；地理信息系统；交通数据库系统

中图分类号：U495 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.17.093

交通系统影响着城市社会经济的持续发展，对人们的生活有重要的意义。社会经济的快速发展和机动车数量的迅速增长导致诸如交通堵塞、交通事故、环境污染等很多社会问题频繁出现，它们已经成为了制约城市发展的主要原因。现阶段，交通问题已经成为政府和全社会关心的重大问题之一，所以，解决城市交通问题已经成为了推动城市发展的重要任务。

为了全面、有效地管理城市交通，缓解日益紧张的交通压力，改善交通拥挤的城市情况，交通部门不断加大对交通基础设施的建设力度，通过改造现有的路网系统、拓宽城市道路路面、增加交通设施等方式来缓解交通压力。与此同时，交通部门经过多年的实践，积极采用科学的手段建立交通数据库系统。

随着信息技术和高新技术的发展，城市交通信息管理系统也在不断寻求新的变化。智能交通的出现大大提高了城市道路设施的使用率，使得交通信息管理更加科学化和智能化，提高了交通部门的管理水平，它在城市的交通管理方面发挥了重要的作用。尤其是将地理信息系统应用于城市智能交通管理信息系统中后，城市交通的智能化水平迈上了一个新台阶。

1 智能交通管理信息系统

智能交通系统（ITS）又被称为“智能运输系统”，它是将计算机、数据通信、传感器、控制技术和人工智能等各种先进的科学技术集合起来，运用于交通运输、车辆控制等交通领域，形成了一种安全、高效率、环保、节约能源的综合运输系统。应用智能交通系统可以实现对城市的智能化管理，预测道路拥堵情况，并以地图、图像等直观的形式显示出来，为城市和民众提供信息化服务。它是城市信息化建设的重要组成部分。

智能交通信息系统可以应用于交通部门的道路疏导工作中，为人们提供不同的最优出行路线，人们也可以根据自己的需求选择最合理的路线。这样，就能在一定程度上实现车辆的分流，解决交通拥堵等问题，同时，还降低了车辆尾气的排放量，减少了城市的空气污染。

在智能交通信息系统发展的过程中，地理信息系统技术的引入为智能交通信息系统的发展和应用提供了巨大的帮助。

2 地理信息系统

地理信息系统（GIS）的发展开始于20世纪60年代，在20世纪80年代走向成熟。它是一种空间数据库信息系统，与常用的数据库相比，它不仅可以输入、存储、管理普通的数据，还可以实现对空间地理数据的管理。它集合了测绘学科、信息技术和计算机技术等多门学科，应用各种先进的技术实现对地面空间信息的采集、管理，并能分析，查询，编辑，分层、分类管理空间数据，以电子地图或图像等直观的方式将结果呈现给用户，为测绘行业、城市规划、勘察行业、交通等相关部门的决策提供必要的服务。

3 GIS在智能交通管理系统中的应用

城市智能交通管理系统是由交通流量检测、路口交通信号智能控制、交通信息诱导、城市出入口卡口管理、交通视频监控、机动车闯红灯自动监控、交通GIS综合管理系统、GPS巡逻车管理、110/122接处警、交通事故处理、车辆管理、驾驶员管理、交通事故处理系统、办公自动化和基于WEB的交通信息发布等应用子系统组成的。虽然各个子系统的信息需求不同，但都与地理信息密切相关。

将GIS应用于智能交通系统中，能够实现对地图数据和与地图相关联的各种属性数据的输入、编辑和修改，从而实现对地表空间信息的有效管理。GIS是以点、线、面的形式存储地表空间数据的，应用GIS的编辑功能可以修改空间信息的点、线、面等属性信息，也可以分层管理地图数据，对地图库实现增减和删除等，并以交通规划地图、高速公路地图等各种专题地图的形式显示数据，实现对电子地图的放大、缩小和漫游等，从而满足用户的不同需求。同时，它还能对多种比例尺的地图实现双向查询功能，以图像形式实时动态显示交通状况，以便于交通疏导和管理工作。利用GIS可以在测量地图上制订线段的距离或者指定区域的面积。除了这些基本功能外，GIS的空间分析和空间查询功能是GIS的核心功能，这是将GIS应用到各行各业包括交通领域的主要原因。GIS可以根据不同行业用户的需求，选择数据分析进行模拟预案，并给出合理的建议，从而为决策部门的政策制订提供帮助，为管理人员的工作提供参考依据。

将GIS应用于智能交通信息系统中，可以利用GIS的数字地形模型分析功能为交通设计部门的勘测工作提供有效的帮助，实现交通信息和GIS的集成，为交通规划部门，交通控制、物流管理、货物运输等管理部门提供统一的操作平台。利用GIS的最优路径分析功能，可以根据企业的需求设定路径选择时需要考虑的因素，从而确定最优路径，优化运输线路，并根据专题地图进行统计、分析，分析车流量的变化情况，制订合理、有效的行车路线。

因为GIS具有存储各种空间数据和空间分析与数据处理的能力，所以，它可以应用于交通管理部门中进行规划、决策和对数据的管理。目前，GIS已经成为了智能交通系统的核心技术，将其应用于城市智能交通管理系统中是交通系统跨越式的发展。

4 关键技术研究

4.1 数据库管理系统

智能交通信息系统需要以地理、卫星、交通等各方面的海量数据为基础，利用GIS技术收集、汇总、存储、管理、分析、提取数据，为不同的交通主管部门服务。同时，利用GIS可以精确模拟实体空间，及时分析接收到的地面信息，为交通部门和驾驶员提供准确、有效的信息。面对以往大量数据分散、不集中、异构等问题，利用GIS可以建立数据模型和数据交换框架，将不同类型的数据存储于统一的数据管理信息系统中，不同部门都可以访问该系统中符合需要的信息，并进行数据分析，管理数据，实现不同部门之间的数据共享，提高数据的有效使用率，为决策工作提供数据支持。

4.2 数据协同技术

随着GIS在交通行业的的广泛应用，面对数据的多样性，数据协同技术的研究已经成为智能交通信息系统中的重要研究课题之一。

智能交通信息系统需要大量的来自各个不同机构的数据源，面对这些具有不同数据模型的大量数据，其数据标准和类型也难以统一，数据的多样性为数据管理和分析工作带来了很大的困难。应用数据协同技术，从数据模型、数据质量和数据交换等方面研究，可以实现对不同来源的数据的统一管理和应用，使GIS更好地服务于各行各业。

4.3 实时GIS技术

交通信息的科学管理需要实时更新数据。应用GIS时，必须要保证能够快速反应和处理实时数据，保证远程数据传输的及时性和有效性，让相关人员能够全面掌握驾驶员、车辆和道路的所有信息。如果发生交通事故，相关管理部门能够及时掌握事故发生路段的准确信息，并采取积极有效的措施，为决策部门提供必要的服务。一旦系统无法实时更新数据，就会严重影响道路的交通状况，还可能会威胁人们的生命财产安全。在日常生活中，智能交通信息系统利用GIS和全球定位系统可以实现数据的快速链接，让相关工作人员可以明确车辆的位置。当数据传输到管理中心，中心根据数据分析的结果预测可能出现的道路状况，有效引导车辆，使城市生活更加便捷。面对越来越多的城市生活需求，相关部门要有采集、存储、管理和分析实时数据的能力，需要更快的数据访问模式和更强大的数据融合等技术来为人们的生活提供便利。

5 结束语

智能交通管理信息系统是交通领域信息产业的重要组成部分。随着GIS在智能交通系统中的应用和研究，它在实现交通管理的智能化方面发挥着非常重要的作用。应用GIS，智能交通信息系统可以实现交通控制、车辆管理，并辅助交通部门制订决策，使交通领域的相关部门实现对城市道路、车辆信息的实时监测，完成对交通信息数据的动态管理和海量交通数据的统一管理，形成高效的智能交通信息管理系统，从而缓解城市的交通压力，提高城市发展的信息化水平。

参考文献

[1]裴玉龙，蒋贤才.城市道路交通系统多信息平台的融合技术分析[G]//第一届中国智能交通年会论文集，2005.

[2]郭传乐.浅谈改善高速公路交通安全的有效方法[J].山西交通科技，2011（02）.

[3]邬伦.地理信息系统——原理、方法和应用[M].北京：科学出版社，2001.

[4]徐建刚，韩雪培.城市规划信息技术开发及应用[M].南京：东南大学出版社，2000.

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作者简介：常国伟（1980—），男，山西晋中人，高级工程师，工学硕士，2003年毕业于太原理工大学计算机科学与技术专业，2007年毕业于同济大学软件工程专业。