基于GIS的城市交通建設和管理系統
[摘要] 本文基于組件式GIS軟件--SuperMap 2000,設計了城市交通建設和管理系統,該系統應用于寧波市交通建設和管理中,獲得了良好的效果,為城市交通建設和管理提供了新的思路。 [關鍵詞] 城市交通 GIS
1.引 言
1998年1月31日,美國副總理戈爾在"數字地球--認識21世紀我們這顆星球"的報告中提出了一個全新的概念:數字地球 。所謂"數字地球"可以理解為對真實地球及其相關現象統一的數字化重現和認識。其核心思想是用數字化的手段來處理整個地球的自然和社會活動諸方面的問題,最大限度地利用資源,并使普通百姓能夠通過一定的方式方便地獲得他們所想了解的有關地球的信息,其特點是嵌入海量地理數據,能夠實現多分辨率、三維對地球的描述,即"虛擬地球"。
城市交通是城市社會、經濟活動的動脈和紐帶,對城市經濟發展和人民生活水平的提高起著非常重要的作用。20世紀90年代,美國、日本和西歐開始研究智能車輛道路系統(IVHS),進而發展為現在各國都在研究的智能交通系統(ITS)。智能交通系統是將先進的信息技術、數據通訊傳輸技術、電子傳感技術、電子控制技術以及計算機處理技術等有效地集成運用于整個地面運輸管理體系,而建立起的一種在大范圍內、全方位發揮作用的,實時、準確、高效的綜合運輸和管理系統,實現運輸工具在道路上的運行功能智能化。從而,使公眾能高效地使用公路交通設施和能源。ITS主要由6個高級交通系統構成:高級交通管理系統、高級交通出行信息系統、高級車輛控制系統、商業車輛運行系統、車輛自動定位系統、車輛自動識別系統。
我國大多數城市面臨著嚴重的交通阻塞及擁擠現象,為解決此突出矛盾,提高城市居民生活水平,使整個城市經濟可持續發展,就必須加大我國城市交通建設、規劃和管理的步伐。根據國外城市交通發展的經驗教訓,優先發展公共交通是解決城市交通的根本途徑之一。如何充分利用現有的城市公交基礎設施,使車與車、車與路、車與乘客協調作用,提高公交車輛的營運效率,是現代公交發展急需解決的問題。
2.城市交通與GIS的關系GIS-T
電子計算機的興起極大地推動了地學的發展,人們開始有可能用電子計算機來收集、存儲和處理各種與空間和地理分布有關的圖形和屬性數據,并希望通過計算機對數據的分析來直接為管理和決策服務。這種G與IS的結合即地學與計算機科學的結合就導致了地理信息科學的問世。地理信息系(Geographic Information System)GIS是存儲和處理與地理空間分布有關信息的集合。它主要由以下四部分組成:信息獲取與輸入、數據存儲與管理、數據轉換與分析、成果生成與輸出。交通地理信息系統(GIS-T)是在傳統的GIS基礎之上,加入幾何空間網絡概念及線的疊置(Line Overlay)和動態分段(Dynamic Segmentation)等技術,并配以專門的交通建(Transportation Modeling)手段而組成的專門系統。
GIS軟件的強大功能能夠對來自交通領域的不同部門的表格和地圖數據進行收集和分析,以滿足他們的各種要求。規劃人員利用GIS對交通流量、土地利用和人口數據進行分析,預測將來的道路等級,對道路工程建設和改造提供輔助決策,規劃公交路線及公交站點的分布。工程技術人員利用GIS技術把地質、水文和人文數據結合起來,進行路線和構造設計(注)。使用GIS二次開發工具,能夠快速建立適用于交通規劃、技術人員和管理人員使用的各種應用。
本系統采用新一代組件式GIS軟件--SuperMap 2000作為二次開發工具, SuperMap 2000是北京超圖地理信息技術有限公司經過四年潛心開發的新一代組件式GIS。SuperMap 2000由于采用了一體化系統集成、多源空間數據無縫集成、先進的數據存儲技術、多分辨率無縫影像數據庫技術等新技術,具有十分強大的功能。
3.城市交通現代化的基本思路及和原則
3.1 基本思路
城市交通服務于城市現代化發展戰略,以建設現代化交通為目標,堅持以人為本原則,優化交通結構,大力發展公共交通,適當超前和高起點規劃建設橋梁和道路及有關設施,理順城市交通管理體制,努力實現城市交通管理的科學化、法制化和現代化,確保城市交通有序、安全、高效、舒適。
3.2 原則
3.2.1 堅持以人為本的原則
3.2.2 大力發展公共交通,擴大公交覆蓋面,最大限度地提高居民公交出行的比例。
3.2.3 橋梁和道路網絡規劃與建設。
3.2.4 實行科學的交通組織與管理。
3.2.5 深化交通管理體制改革
3.2.6 嚴格控制交通污染,保護城市環境。
4.城市交通建設與管理系統
基于城市交通現代化的基本思路和原則,本文以寧波市為例說明城市交通建設與管理系統的設計和應用。本系統通過分析城市道路狀況,橋梁道路規劃建設的現狀,交通管理設施及停車場點情況,交通結構及管理狀況,找出影響交通暢通的主要矛盾,特別是對于那些"斷頭路"、"卡脖子路"等嚴重阻礙道路交通暢通的"瓶頸路"的分析,經實地考察提出道路規劃方案,并論證該方案的可行性。
城市現代化的目的,說到底是為了人的現代化。城市交通現代化作為城市現代化的重要內容,首先應是城市居民的生活交通現代化,這是以人為本原則的基本含義和根本要求。一般說來,實現居民生活交通現代化,便可以滿足城市生產和經營交通現代化的要求。因此相對于城市的商務交通而言,居民生活交通現代化顯得更為重要。
提高公交覆蓋率、通達率,縮短居民乘車的步行時間和換乘次數,增加公交車輛班次密度,縮短間隔時間,延長運行時間,提高營運速度和準點率,合理確定公交價格,靈活作價,凸現公交價格優勢,必須科學布局公交線路和站點。基本思想是設立公交樞紐中心,按照"蛛網"和"井"字的原理,科學布局公交運行路線,使居民公交出行的換乘次數控制在平均1次內,最大限度利用公交資源。本系統通過分析城市公交網絡布局及公交站點的分布情況,提出公交網絡規劃方案。
為了在交通樞紐處實時觀測公交車輛的運行情況及時調整公交運行,本系統設計公交運行實時監控系統。同時提供跟蹤放大功能,監控公交運行。
1:城市道路交通建設
2:公交網絡規劃
3:公交運行實時監控
5.結論
本文論敘了城市交通建設的重要性,并開發了城市交通建設和管理系統,本系統應用于寧波市交通建設和管理中,取得了很好的效果,為GIS在城市交通建設和管理中的應用提供了一個新的思路。
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