GIS在城市智能交通管理系统中的应用

邬佳佳

南京莱斯信息技术股份有限公司 江苏南京 210000

城市社会经济的发展和交通系统的发展息息相关，影响着城市中人们的生活。而随着交通的发展，交通系统带来的种种问题也逐渐显现。车辆的数量逐年增多，逐渐带来越来越多的交通堵塞和交通事故，环境污染也日渐严重，这些问题使交通系统的管理逐渐成为人们关注的焦点。因此，为推动城市的发展，城市交通问题需尽快得到解决。对于现阶段交通系统压力大的问题，政府和相关部门应采取加大对交通基础设施的建设，拓宽路面、改造现有路网系统等措施环节交通拥挤的状况。与此同时，交通系统综合人、车、路等多方面要素，因此要从系统的角度加以分析和管理，积极使用新的科学技术手段建立交通数据库，提高管理水平，实现科学化、智能化的管理。

1 GIS—地理信息系统

GIS即地理信息系统，是一个功能多样且复杂的系统，可以对地理空间数据进行采集、编辑和分析处理。不仅能够实现对数据的储存和管理，也能实现数据的可视化呈现。它将信息和计算机科学、设计科学、测绘科学相融合，是一个具有多技术及基础的智能化系统。它的信息查询、统计分析能力使其具有预测价值，常常被应用于交通运输、路线分析等方面[1]。

2 ITS——智能交通管理信息系统

智能交通系统是一种用于交通系统中的综合运输系统，涉及计算机、控制技术、传感器、数据通信、人工智能等先进科技，具有安全、环保、高效率、节源等特点，又被称为“智能运输系统”。现阶段，智能交通系统在城市信息化建设中发挥着重要作用，可以直观展现地图图像等信息，将数据可视化，还能对道路拥堵状况狂进行预测，实现对城市的智能化管理，为社会提供信息化的服务。智能交通系统的存在为城市提供了多方位的便利，它为城市中的人们做出路线的最优化选择，实现人、车的分流，一定程度上缓解交通拥堵。同时也减少了汽车尾气的排放，降低空气污染。地理信息系统的引入，为智能交通系统的发展提供了更加巨大的帮助。

3 基于GIS的智能交通管理系统

在交通领域，信息过于复杂，且常处于动态变化之中，因此对信息的管理也具有精度高的要求，GIS相比于原有的技术具有更强大的功能，能实现对地形的分析、动态信息的分段及叠加等[2]。智能的交通管理系统不仅能够提供呈现道路网、地形、地标等静态的基本交通信息，也能够呈现动态的交通实施状况、交通拥堵情况等信息。而GIS的加入可以发挥出其开放性的优势，更好地发挥智能交通管理系统的功能，将管理技术与方法更加广泛地落实和应用。

基于GIS的智能交通管理系统能够运用多媒体技术，将地理位置及相关其他信息有机结合，根据用户的需求提供详尽、分层的图文信息。而交通管理系统——GIS-T的产生，则是GIS与传统的交通信息处理方式相结合的延伸。GIS技术的有效利用能将收集来的交通信息进行分析、处理并挖掘出深层价值，并在其所构建出的智能交通管理系统的共用信息平台中直观显示。

交通管理的各个环节都可以应用GIS-T，它的交通信息服务和管理功能十分强大。城市智能交通管理系统的功能多样化，这是因为它的组成十分复杂，需要多个独立的子系统共同支持和协作，这些子系统对于信息的需求不同，对信息的操作和处理也不尽相同。驾驶员管理、车辆管理、交通信号灯控制、城市出入管理、交通流量监测、交通事故处理、GIS综合管理、GPS巡逻车管理、车辆违章监控与处理、基于WEB的交通信息发布的系统共同组成了城市智能交通管理系统。

智能交通信息系统中GIS的应用为交通设计部门提供了数字地形模型分析功能，在其勘测服务中发挥了重要的辅助作用。它能够根据比例尺进行地图信息的双向转换，可对交通状况及信息进行实时的可视化展现。它将动态的交通信息进行收集和统一，为需要这些数据的相关部门和用户提供信息获取、信息分析、信息操作等功能，根据专题地图收集和分析车流量的变化情况为它们提供最合理、最高效的优质运输线路，提供决策参考。

在道路和交通系统日渐复杂的今天，交通系统的管理对地理信息的要求日渐提高，这意味着对数据的处理、分析技术要求也在提高，而GIS的技术能力恰恰在此时派上用场，可以实现对数据进行高效储存和管理，同时，这样的环境也会促进它不断发展和进步，研发新的技术，以解决即将面临的更多挑战。

4 基于GIS的城市智能交通管理系统的关键技术

4.1 数据库管理系统

交通管理部门的运作是若干个负责处理交通信息的子系统共同协作的结果，它们不仅需要对数据进行收集和管理，有些种类的数据甚至需要专门部门进行处理，以此得到大量信息的支持。GIS系统的优越性在于它创建了一个可以统计和交换数据的框架，可以将不同类型的数据整理在一个数据管理系统中进行集中，供交通管理的各个部门进行访问，以提取相应部门需要的信息与数据。对这些数据的分析和整理可以作为相关决策的辅助依据。

4.2 数据协同

交通管理系统的数据涉及范围广，数据量极大，数据类型多，标准不一，这意味着数据的管理和分析难度也极大，所以数据的采集和维护十分重要。GIS在智能交通管理系统应用的过程中，需要数据协同处理技术的支持。交通数据的获取、以及数据的质量和交换需要达成统一管理，这样才能充分发挥GIS系统的优越作用，保证数据的准确。

4.3 实时GIS

地理数据的采集和交通信息的管理一样，使用动态的持续的过程。现阶段，已经有对于实时数据的获取管理的成熟技术应用，如车辆上的GPS定位系统可以通过将车辆位置信息进行上传到交管中心的方式，在交管中心中可视化出道路的拥堵情况。交管中心将信息进行统计、整理与分析后可以对车辆进行反馈。数据的收集、获取以及空间数据的融合对于实时数据的处理十分重要。

4.4 分布式计算

现阶段，用户已经可以和计算机、数据进行链接，同以往相比，数据间获取、交流更加及时，数据的容量更大，涉及范围更广。计算机作为网络技术的实际载体可被看做具有分布式特点的可移动信息实体。GIS技术的应用随着网络信息技术的发展拥有着越来越广的适用范围。交通系统中远程数据的连接和数据共享是GIS在交通系统领域中最广泛的应用，可以更加合理地利用系统中资源。

5 系统设计方法

5.1 赋予车辆唯一身份证号

为车辆赋予身份证号是一个操作性、实用性均具有一定有优势的办法。每一辆车的身份证号码不能被更换，从出售开始便被赋予，此号码将绑定后续该车料的相关所有技术资料以及档案信息。这些信息会被记录到车辆数据库，加入到全国联网的信息管理系统之中。车辆的身份证号码一经生成不可变更，不会跟随车辆的转移变更而变化，存储在车辆的固定位置。车辆身份证号的存在会使相关违章事故以及汽车的管理变得更加快捷和方便。

5.2 建立车辆管理信息系统

车辆管理信息系统的建立是十分必要的，且应建立全国范围的大型系统。车辆的流动性大，在这样的系统中，车辆的相关费用可以通过网络平台进行自动清缴结算，规避现金、现场结算带来的种种不便及其他弊端。

5.3 设置车辆身份识别接收装置

目前我国已实现多功能综合技术对车辆的检测。电子技术的发展为交通检测技术带来了变革，和微处理机技术的结合实现了可以对车辆的实时速度、道路拥堵情况、车辆的数量等参数进行检测和统计，实现对交通状况的动态捕捉[3]。

在车流量大的关键地点可设置车辆身份的识别和接收装置，这些地点主要包括： 车辆费用结算及征收地点；交通道路的流量测量关键点；车辆信息检查检测点。可在加油站、加气站、维修站、停车场等服务场所设置此类接收装置，不仅可以为车辆提供相关服务，这些接收装置还能通过GPS定位系统对车辆进行追踪和定位，并将位置信息上传到车辆追踪系统，避免全部车辆对GPS系统进行安装而产生的高额费用。

5.4 电信和银行系统充分配合和协作

电信部门和银行系统应该进行全方位的配合和协作。电信部门能够提供必需、安全的网络信息服务，而银行系统对于车辆相关费用的结算和划拨发挥着重要作用。二者相结合可以大大提高办事效率、更好的为交通系统及车辆服务。

5.5 交警部门利用车辆身份证加大查验力度

车辆身份证保证了车辆的合法，保障了交通系统的安全运行，交通部门应该发挥车辆身份证的优势，加大查验力度， 坚决杜绝缺失或身份证损坏的车辆上路， 否则要严厉加以处罚。

6 结语

科技的发展与进步使得GIS技术在城市交通管理系统得以应用和发展，形成的GIS-T在信息产业中占有重要地位。GIS系统改进了传统的图像识别、车流量检测等不够完善的处理手段，使用更加高效的方式处理智能交通管理和控制中的信息和传输问题。使得相关部门对实时交通动态的信息得以更好掌握，建立起全方位的管理网络。同时，GIS-T系统将海量、动态的交通数据统一收集与管理，辅助交通管理部门对交通管制、事故处理、车辆管理等方面进行决策，实现处理的高效化、信息化，能够缓解交通压力，减少交通违章和事故的发生。同时，GIS技术也在不断深入研究，GIS-T中存在的种种问题会随着技术的发展和进步被逐步解决，从而更加促进其在更多领域的应用和发展。GIS-T技术的广大前景意味着在未来它会为交通现状带来更大改变，带动整体交通行业的进步，促进经济的发展。