交通地理信息系統(tǒng)是由地理信息系統(tǒng)發(fā)展而來的,因此我們首先回顧一下地理信息系統(tǒng)。 地理信息系統(tǒng)簡稱GIS(GIS—Geographic Information System),它是指為收集、管理、操作、分析和顯示空間數(shù)據(jù)的計算機(jī)軟、硬件系統(tǒng)。
在牡丹等地區(qū),都構(gòu)建了全面的區(qū)域性戰(zhàn)略布局,加強(qiáng)發(fā)展的系統(tǒng)性、市場前瞻性、產(chǎn)品創(chuàng)新能力,以專注、極致的服務(wù)理念,為客戶提供網(wǎng)站建設(shè)、成都網(wǎng)站設(shè)計 網(wǎng)站設(shè)計制作按需定制制作,公司網(wǎng)站建設(shè),企業(yè)網(wǎng)站建設(shè),成都品牌網(wǎng)站建設(shè),全網(wǎng)整合營銷推廣,外貿(mào)網(wǎng)站建設(shè),牡丹網(wǎng)站建設(shè)費(fèi)用合理。
GIS的發(fā)展始于20世紀(jì)60年代,是與計算機(jī)技術(shù)同步發(fā)展的。今天的地理信息系統(tǒng)集成了計算機(jī)數(shù)據(jù)庫技術(shù)和計算機(jī)圖形處理技術(shù),它不同于以往只處理統(tǒng)計的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和處理非地球坐標(biāo)的計算機(jī)圖形輔助設(shè)計軟件。在對象處理上比上述兩類軟件更加全面,即地理信息系統(tǒng)所處理的事務(wù)對象具有空間地理特征,也具有統(tǒng)計信息特征。如一段公路,起訖點(diǎn)是它的地理特征,公路的造價、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及交通量等又具有統(tǒng)計數(shù)據(jù)特征。這些統(tǒng)計數(shù)據(jù)在紙介質(zhì)地圖上是難以描述的。
地理信息系統(tǒng)的基本思想是將地球表層信息按其特性的不同進(jìn)行分層(base map),每個圖層存儲特征相同或相似的事物對象集,如河流、湖泊、道路、土地利用和建筑物等構(gòu)成不同的圖層,然后分層管理和存儲。這樣每個圖層都有一個唯一的數(shù)據(jù)庫表與其相對應(yīng),這個數(shù)據(jù)庫表成為屬性數(shù)據(jù)庫,庫中內(nèi)容稱屬性數(shù)據(jù)。因此地理信息系統(tǒng)是一種空間性數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),然而它除了具備一般數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入、存儲、查詢和顯示輸出等基本功能外,它更能夠進(jìn)行空間查詢和空間分析,用戶可以根據(jù)需要建立一個應(yīng)用分析模型,通過動態(tài)分析為評價、管理和決策服務(wù)。 交通地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System for Transportation)簡稱GIS-T,是收集、存儲、管理、綜合分析和處理空間信息和交通信息的計算機(jī)軟硬件系統(tǒng)。它是GIS技術(shù)在交通領(lǐng)域的延伸,是GIS與多種交通信息分析和處理技術(shù)的集成。
GIS技術(shù)能用在修橋鋪路上的,因?yàn)槠淇梢杂糜谳斎?、存儲、查詢、分析和顯示地理數(shù)據(jù)。
而且通過在數(shù)據(jù)庫中的位置對數(shù)據(jù)進(jìn)行識別,實(shí)習(xí)者通常也認(rèn)為整個GIS系統(tǒng)包括操作人員以及輸入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。GIS技術(shù)可以對于道路設(shè)計中的路廓設(shè)計具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
除了綜合考慮地質(zhì)、地形、水文等自然條件外,還必須估計工程投資和交通量以及公路使用期內(nèi)全部使用者費(fèi)用和沿線環(huán)境的影響。
地理信息系統(tǒng)在最近的30多年內(nèi)取得了驚人的發(fā)展,廣泛應(yīng)用于資源調(diào)查、環(huán)境評估、災(zāi)害預(yù)測、國土管理、城市規(guī)劃、郵電通訊、交通運(yùn)輸、軍事公安、水利電力、公共設(shè)施管理、農(nóng)林牧業(yè)、統(tǒng)計、商業(yè)金融等幾乎所有領(lǐng)域。
以下地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域分別回答了在各自領(lǐng)域內(nèi)的作用
資源管理(Resource Management)
主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)和林業(yè)領(lǐng)域,解決農(nóng)業(yè)和林業(yè)領(lǐng)域各種資源(如土地、森林、草場) 分布、分級、統(tǒng)計、制圖等問題。主要回答“定位”和“模式”兩類問題。
資源配置(Resource Configuration)
在城市中各種公用設(shè)施、救災(zāi)減災(zāi)中物資的分配、全國范圍內(nèi)能源保障、糧食供 應(yīng)等到機(jī)構(gòu)的在各地的配置等都是資源配置問題。GIS在這類應(yīng)用中的目標(biāo)是保證 資源的最合理配置和發(fā)揮最大效益。
城市規(guī)劃和管理(Urban Planning and Management)
空間規(guī)劃是GIS的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域,城市規(guī)劃和管理是其中的主要內(nèi)容。例如, 在大規(guī)模城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中如何保證綠地的比例和合理分布、如何保證學(xué)校、 公共設(shè)施、運(yùn)動場所、服務(wù)設(shè)施等能夠有最大的服務(wù)面(城市資源配置問題)等。
土地信息系統(tǒng)和地籍管理(Land Information System and Cadastral Applicaiton)
土地和地籍管理涉及土地使用性質(zhì)變化、地塊輪廓變化、地籍權(quán)屬關(guān)系變化等許 多內(nèi)容,借助GIS技術(shù)可以高效、高質(zhì)量地完成這些工作。
生態(tài)、環(huán)境管理與模擬(Environmental Management and Modeling)
區(qū)域生態(tài)規(guī)劃、環(huán)境現(xiàn)狀評價、環(huán)境影響評價、污染物削減分配的決策支持、環(huán) 境與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的決策支持、環(huán)保設(shè)施的管理、環(huán)境規(guī)劃等。
應(yīng)急響應(yīng)(Emergency Response)
解決在發(fā)生洪水、戰(zhàn)爭、核事故等重大自然或人為災(zāi)害時,如何安排最佳的人員 撤離路線、并配備相應(yīng)的運(yùn)輸和保障設(shè)施的問題。
地學(xué)研究與應(yīng)用(Application in GeoScience)
地形分析、流域分析、土地利用研究、經(jīng)濟(jì)地理研究、空間決策支持、空間統(tǒng)計 分析、制圖等都可以借助地理信息系統(tǒng)工具完成。ArcInfo系統(tǒng)就是一個很好的 地學(xué)分析應(yīng)用軟件系統(tǒng)。
商業(yè)與市場(Business and Marketing)
商業(yè)設(shè)施的建立充分考慮其市場潛力。例如大型商場的建立如果不考慮其他商場 的分布、待建區(qū)周圍居民區(qū)的分布和人數(shù),建成之后就可能無法達(dá)到預(yù)期的市場 和服務(wù)面。有時甚至商場銷售的品種和市場定位都必須與待建區(qū)的人口結(jié)構(gòu)(年 齡構(gòu)成、性別構(gòu)成、文化水平)、消費(fèi)水平等結(jié)合起來考慮。地理信息系統(tǒng)的空 間分析和數(shù)據(jù)庫功能可以解決這些問題。 房地產(chǎn)開發(fā)和銷售過程中也可以利用GIS功能進(jìn)行決策和分析。
基礎(chǔ)設(shè)施管理(Facilities Management)
城市的地上地下基礎(chǔ)設(shè)施(電信、自來水、道路交通、天然氣管線、排污設(shè)施、 電力設(shè)施等)廣泛分布于城市的各個角落、且這些設(shè)施明顯具有地理參照特征的。 它們的管理、統(tǒng)計、匯總都可以借助GIS完成,而且可以大大提高工作效率。
選址分析(Site Selecting Analysis)
根據(jù)區(qū)域地理環(huán)境的特點(diǎn),綜合考慮資源配置、市場潛力、交通條件、地形特征、 環(huán)境影響等因素,在區(qū)域范圍內(nèi)選擇最佳位置,是GIS的一個典型應(yīng)用領(lǐng)域,充 分體現(xiàn)了GIS的空間分析功能。
網(wǎng)絡(luò)分析(Newwork System Analysis)
建立交通網(wǎng)絡(luò)、地下管線網(wǎng)絡(luò)等的計算機(jī)模型,研究交通流量、進(jìn)行交通規(guī)則、 處理地下管線突發(fā)事件(爆管、斷路)等應(yīng)急處理。 警務(wù)和醫(yī)療救護(hù)的路徑優(yōu)選、車輛導(dǎo)航等也是GIS網(wǎng)絡(luò)分析應(yīng)用的實(shí)例。
可視化應(yīng)用(Visualization Application)
以數(shù)字地形模型為基礎(chǔ),建立城市、區(qū)域、或大型建筑工程、著名風(fēng)景名勝區(qū)的 三維可視化模型,實(shí)現(xiàn)多角度瀏覽,可廣泛應(yīng)用于宣傳、城市和區(qū)域規(guī)劃、大型 工程管理和仿真、旅游等領(lǐng)域。
分布式地理信息應(yīng)用(Distributed Geographic Information Application)
隨著網(wǎng)絡(luò)和Internet技術(shù)的發(fā)展,運(yùn)行于Intranet或Internet環(huán)境下的地理信息 系統(tǒng)應(yīng)用類型,其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)地理信息的分布式存儲和信息共享,以及遠(yuǎn)程空間 導(dǎo)航等。
一、背景
20世紀(jì)80年代以來,交通運(yùn)輸部門采用現(xiàn)代技術(shù)改善工作效率和質(zhì)量。同時,環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展等影響人類生活質(zhì)量和生存空間等重大問題日趨嚴(yán)重,而由交通所引起的環(huán)境污染、交通堵塞等問題也被人們逐漸認(rèn)識,跨學(xué)科多層次的合作研究成為解決交通運(yùn)輸及其相關(guān)問題的基本途徑。
隨著社會的進(jìn)步,社會經(jīng)濟(jì)水平不斷提高,人民生活也越來越富裕,由道路、水運(yùn)、鐵路、航空和管道構(gòu)成交通系統(tǒng)也越來越復(fù)雜。在交通的規(guī)劃、設(shè)計和管理中遇到許多前所未有的難題。而交通地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System for Transportation,GIS-T)的出現(xiàn)給新時期的交通提供了嶄新的技術(shù)平臺和手段。
GIS-T是以現(xiàn)代計算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、信息科學(xué)、管理科學(xué)和測繪科學(xué)為基礎(chǔ),并與傳統(tǒng)的交通信息分析和處理技術(shù)緊密結(jié)合,采用數(shù)據(jù)庫、計算機(jī)圖形學(xué)、多媒體等最新技術(shù),對交通地理信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,能夠?qū)崟r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。GIS-T為新時期的交通行業(yè)發(fā)展提供了新的思維模式。
國務(wù)院頒布的《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006━2020年)》中指出,交通運(yùn)輸業(yè)發(fā)展思路之一是“以提供順暢、便捷的人性化交通運(yùn)輸服務(wù)為核心,加強(qiáng)統(tǒng)籌規(guī)劃,發(fā)展交通系統(tǒng)信息化和智能化技術(shù),安全高速的交通運(yùn)輸技術(shù),提高運(yùn)網(wǎng)能力和運(yùn)輸效率,實(shí)現(xiàn)交通信息共享和各種交通方式的有效銜接,提升交通運(yùn)營管理的技術(shù)水平,發(fā)展綜合交通運(yùn)輸”。而智能化和信息化的基礎(chǔ)之一就是GIS-T。
交通部頒布的《公路水路交通中長期科技發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》中給出公路水路交通科技發(fā)展目標(biāo)之一“到2010年,數(shù)字交通技術(shù)實(shí)用化程度和行業(yè)管理信息化水平明顯提升,集裝箱多式聯(lián)運(yùn)和一體化運(yùn)輸技術(shù)明顯突破,交通決策技術(shù)明顯提高。到2020年,智能化數(shù)字交通管理技術(shù)、一體化運(yùn)輸技術(shù)、決策支持技術(shù)整體達(dá)到國際先進(jìn)水平,交通運(yùn)輸管理技術(shù)能夠適應(yīng)交通現(xiàn)代化的要求,全面實(shí)現(xiàn)決策的數(shù)字化與科學(xué)化”。
國務(wù)院頒布的《國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要》指出,要“推進(jìn)工業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級”,并“堅持以信息化帶動工業(yè)化,以工業(yè)化促進(jìn)信息化,提高經(jīng)濟(jì)社會信息化水平”。而GIS-T的研究、開發(fā)和應(yīng)用正是促進(jìn)交通行業(yè)信息化的必要手段和途徑,進(jìn)而改善交通行業(yè)的發(fā)展模式,保證交通行業(yè)的科學(xué)發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展。
二、國外發(fā)展?fàn)顩r
美國是較早利用計算機(jī)技術(shù)建立交通運(yùn)輸和規(guī)劃數(shù)據(jù)庫的國家之一。在20世紀(jì)80年代中期,美國聯(lián)邦公路署開始公路綜合數(shù)據(jù)庫的開發(fā)研制,并在1988年建立了實(shí)用的GIS-T。該系統(tǒng)包含45,000條道路,總長595,456公里覆蓋全美國的公路網(wǎng),并且有與每條公路關(guān)聯(lián)的屬性信息,如公路等級、歸屬、編號、長度、路幅形式、中央分隔帶、交叉口類型、車道數(shù)、路面類型、橋梁、州交通量、州界等。1995年第20屆PLARC會議上,美國聯(lián)邦公路署向與會的各國代表提供了一張綜合公路數(shù)據(jù)庫V2.0光盤,該數(shù)據(jù)庫是適合于交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、分析建模的綜合數(shù)據(jù)庫,是當(dāng)時世界上最大的公路數(shù)據(jù)庫之一。
在美國公路署的倡導(dǎo)下,各州運(yùn)輸局相繼展開一系列的GIS-T的研究,包括適合于GIS-T的交通運(yùn)輸建模問題、GIS-T的數(shù)據(jù)存儲方式、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、GIS-T應(yīng)用范圍、軟件平臺選擇、GIS-T項(xiàng)目可行性研究等。其中Wisconsin 運(yùn)輸局是GIS-T的開發(fā)與數(shù)據(jù)集成的先驅(qū),開發(fā)的基于地理信息系統(tǒng)的路面管理系統(tǒng)已投入運(yùn)營之中,同時還開發(fā)了橋梁管理和維護(hù)地理信息系統(tǒng)、交通標(biāo)志和道路設(shè)施管理系統(tǒng)、基于地理信息系統(tǒng)的交通事故分析等系統(tǒng)。為減少數(shù)據(jù)建庫費(fèi)用,實(shí)現(xiàn)資源共享,各州運(yùn)輸局與測繪部門緊密合作,采取分工負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集,同時將GPS技術(shù)引入數(shù)據(jù)采集中并建立了進(jìn)行空間信息采集和集成的參考框架和標(biāo)準(zhǔn)。美國運(yùn)輸組織成立了GIS-T工作組,從事GIS-T與ITS的數(shù)據(jù)模型、線性參考系設(shè)計、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制、線性參考系中的誤差傳播等研究。
隨著GIS-T的廣泛研究和展開,美國從1992年以來先后召開多次學(xué)術(shù)研討會并出版了相應(yīng)的論文集。美國開展GIS-T研究的特點(diǎn)是緊密結(jié)合交通運(yùn)輸發(fā)展的實(shí)際,解決在交通運(yùn)輸中急需解決的關(guān)鍵技術(shù)和策略問題。
德國是較早將GIS-T用于公路選線實(shí)際工作中的國家之一。在興建勃蘭登堡的Oranienburg市的繞城公路時,通過GIS-T技術(shù)進(jìn)行了該項(xiàng)目的環(huán)境協(xié)調(diào)性研究及路線方案的規(guī)劃。日本東京煤氣公司研制了基于GIS-T的車載導(dǎo)航系統(tǒng),該系統(tǒng)由CD-ROM數(shù)據(jù)庫和實(shí)時通信系統(tǒng)組成,用于事故搶修、車輛調(diào)度和野外作業(yè)指揮。加拿大的艾伯塔省建立了全省的公路維護(hù)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了GIS-T對道路養(yǎng)護(hù)的決策支持。美國印第安納州交通局采用GIS-T管理全州的公路、上千座橋梁以及鐵路、航道、民航機(jī)場等交通信息。
在發(fā)達(dá)國家,GIS-T幾乎已滲透于交通的各個領(lǐng)域。在交通規(guī)劃中應(yīng)用于:交通需求分析與預(yù)測、路網(wǎng)方案評估、項(xiàng)目選擇及優(yōu)化、交通工程設(shè)施規(guī)劃、危險品運(yùn)輸路徑規(guī)劃、緊急情況下的疏散規(guī)劃、公交線路規(guī)劃、公共汽車站站址選擇等;在道路設(shè)計中應(yīng)用于:道路走廊選擇、路權(quán)取得、道路線形仿真等;在交通管理與服務(wù)中的應(yīng)用有:日程養(yǎng)護(hù)管理、路面管理系統(tǒng)、橋梁管理系統(tǒng)、輔助決策系統(tǒng)、交通控制、交通事故分析、交通動態(tài)模擬、汽車運(yùn)輸調(diào)度、交通災(zāi)害防治、超限卡車路徑選擇、車輛導(dǎo)航系統(tǒng)等;在港口應(yīng)用于:港口基礎(chǔ)設(shè)施管理、船舶自動識別技術(shù)、裝卸管理等;在航道中應(yīng)用于:航道疏浚、航標(biāo)管理等。這些應(yīng)用的技術(shù)手段是以GIS-T為中心,集成全球定位系統(tǒng)、遙感、網(wǎng)絡(luò)和多媒體等技術(shù)。
三、國內(nèi)發(fā)展與現(xiàn)狀分析
我國是一個發(fā)展中國家,經(jīng)濟(jì)上還處于發(fā)展階段。我國的現(xiàn)狀使交通規(guī)劃與管理就顯得十分重要。為從根本上解決交通問題,吸取西方發(fā)達(dá)國家在交通管理規(guī)劃方面的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),增強(qiáng)規(guī)劃決策和管理的科學(xué)性、合理性,逐步展開GIS-T技術(shù)在交通規(guī)劃與管理中的推廣和應(yīng)用,進(jìn)行GIS-T的理論和應(yīng)用研究,具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)價值。
從20世紀(jì)80年代起,我國公路管理部門采用各種數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建立了一些公路路況數(shù)據(jù)庫,交通部組織組織了一系列旨在提高公路規(guī)劃和管理水平的應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)研制,包括路面管理系統(tǒng)CPMS、橋梁管理系統(tǒng)CBMS,這些系統(tǒng)具有查詢簡單快速的特點(diǎn),但只有公路屬性數(shù)據(jù),并未建立各級道路的空間數(shù)據(jù)庫,無法滿足空間分析的需要,難以勝任對公路信息的全方位動態(tài)管理和進(jìn)行公路規(guī)劃、建設(shè)和養(yǎng)護(hù)的分析和決策支持。為從總體上改善我國公路信息的管理水平,縮短與發(fā)達(dá)國家之間的差距,交通部決定建立我國自己的公路數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),并于1991年將省市兩級的公路數(shù)據(jù)庫建設(shè)任務(wù)下達(dá),開發(fā)完成了地市級公路數(shù)據(jù)庫Trans-GIS的研制開發(fā)。1995年交通部科技司申報國家重點(diǎn)科技項(xiàng)目“GIS在公路信息系統(tǒng)中的應(yīng)用研究與開發(fā)”中,著手研究將GIS-T技術(shù)用于公路建設(shè)和管理,建成基于公路交通地理信息系統(tǒng)。1998年中國城市規(guī)劃研究院承擔(dān)的863項(xiàng)目“GIS支持下的城市交通需求分析系統(tǒng)軟件開發(fā)”,將城市地理信息系統(tǒng)和交通需求模型結(jié)合為一體進(jìn)行研究開發(fā),在交通需求分析中引入地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)分析模型和空間技術(shù)分析,從交通數(shù)據(jù)采集、管理、交通分析過程以及結(jié)果的表現(xiàn)等方面對交通需求分析進(jìn)行支持。GIS-T的研究在中國蓬勃發(fā)展起來。
GIS-T蓬勃發(fā)展的主要原因分析如下:一是信息技術(shù)的發(fā)展,使得相關(guān)信息技術(shù)的性能價格比急劇提高,開發(fā)相關(guān)系統(tǒng)的經(jīng)費(fèi)門檻大幅度降低,系統(tǒng)開發(fā)費(fèi)用從幾百萬降低到幾十萬人民幣。二是目前在軟件開發(fā)領(lǐng)域,組件技術(shù)以前所未有的方式提高了軟件的生產(chǎn)效率,近二十年來興起的面向?qū)ο蠹夹g(shù)進(jìn)入到成熟的實(shí)用化階段。為了適應(yīng)組件式軟件技術(shù)潮流,地理信息系統(tǒng)軟件像其他軟件一樣,由過去廠家提供全部系統(tǒng)或者具有二次開發(fā)功能的軟件,過渡到提供組件由用戶自己再開發(fā)的方向上來,從而使開發(fā)相關(guān)系統(tǒng)的技術(shù)門檻大幅度降低。三是我國公路大建設(shè),以及因特網(wǎng)和電子商務(wù)引發(fā)的對物流的關(guān)注,形成了對以GIS-T為核心的3S(衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS、地理信息系統(tǒng)GIS和遙感系統(tǒng)RS)技術(shù)研究和應(yīng)用的強(qiáng)大的需求。
在此條件下,GIS-T呈現(xiàn)如下特點(diǎn):
(1)交通系統(tǒng)應(yīng)用3S技術(shù),體現(xiàn)出集成和綜合的特點(diǎn),交通部提出了“數(shù)字交通”的概念,加強(qiáng)以GIS-T為核心的信息技術(shù)在交通領(lǐng)域的綜合研發(fā)和應(yīng)用。
(2)以省、部級有關(guān)單位為示范,以地市級單位為推廣,以大型的運(yùn)輸企業(yè)為綜合應(yīng)用,廣泛推廣實(shí)施GIS-T技術(shù)的應(yīng)用,提高了交通行業(yè)發(fā)展的技術(shù)含量。
(3)不僅在基礎(chǔ)設(shè)施管理單位開發(fā)相關(guān)系統(tǒng),而且逐漸向物流和電子商務(wù)等交通服務(wù)領(lǐng)域轉(zhuǎn)移,建立以GIS-T為平臺的物流核心關(guān)鍵技術(shù)。
(4)隨著我國智能運(yùn)輸系統(tǒng)應(yīng)用逐步開展,一些成功的智能運(yùn)輸系統(tǒng)把GIS-T作為系統(tǒng)的信息平臺,通過地理信息系統(tǒng)整合各種其他交通信息。
根據(jù)目前GIS-T在交通行業(yè)的很多領(lǐng)域都有比較好的應(yīng)用和發(fā)展前景。
在宏觀決策和規(guī)劃中的應(yīng)用。我國交通在今后相當(dāng)長時期內(nèi)將處于快速發(fā)展時期,交通管理和建設(shè)的投資規(guī)模大、項(xiàng)目多、戰(zhàn)線長,是一個規(guī)模巨大、耦合度高、透明度低、動態(tài)而且開放的系統(tǒng),需求預(yù)測、發(fā)展戰(zhàn)略、政策策略、資金投入等方面將面臨著大量的復(fù)雜決策問題,如建設(shè)項(xiàng)目的宏觀決策、建設(shè)和養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目的選擇與優(yōu)化排序、建設(shè)管理與工程的控制等。而目前這些決策,如規(guī)劃(計劃)、投資項(xiàng)目優(yōu)化、公路建設(shè)和管理的宏觀決策和管理工作仍多處于手工操作階段,計算機(jī)僅僅用作文字和表格處理的工具。大量建設(shè)信息仍以紙張為存放介質(zhì)且較為零散,查詢效率低,信息處理重復(fù)工作量大、耗時多,更無法實(shí)時、全面地為領(lǐng)導(dǎo)或上級部門提供綜合信息報告。利用地理信息系統(tǒng)等信息技術(shù),可以提供直觀、明了的集點(diǎn)、線、面信息為一體的多媒體方式的各種公路專題圖,實(shí)現(xiàn)交通決策和管理的科學(xué)化,提高決策的效率和質(zhì)量。
在公路建設(shè)中的應(yīng)用。在公路建設(shè)中,可以充分利用交通地理信息技術(shù)為公路勘測和設(shè)計服務(wù)。在道路選線過程中,利用GPS和RS和其他測量手段,獲得外業(yè)的勘測數(shù)據(jù),然后通過測量數(shù)據(jù)產(chǎn)生數(shù)字地面模型,作為內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ),以選擇公路走向。在構(gòu)建數(shù)字地面模型中,一般采用地形圖數(shù)字化或掃描矢量化,隨著數(shù)字地球概念和技術(shù)的廣泛應(yīng)用,現(xiàn)在則以衛(wèi)星圖像和航空照片為基礎(chǔ),通過地理信息系統(tǒng)軟件可以快速精確地生成數(shù)字地面模型。在此基礎(chǔ)上,輸入有關(guān)的技術(shù),環(huán)境及社會等數(shù)據(jù),并且考慮各種限制條件,如曲率半徑、最大縱坡、多層地質(zhì)構(gòu)造及邊坡、已有線形物(公路,河流,鐵路等)、特別區(qū)域(沼澤地,城鎮(zhèn),環(huán)境保護(hù)區(qū)等)等,優(yōu)化道路的選擇。利用衛(wèi)星圖像技術(shù)或航空攝影測量技術(shù),可以準(zhǔn)確獲得地形高程及圖像,大大減少繁瑣、艱巨的實(shí)地測量等前期工作。地理信息系統(tǒng)軟件等技術(shù)在計算機(jī)上的運(yùn)算和虛擬,可以節(jié)省期資金及設(shè)計時間。通過確定路線最佳方案,可以大幅度減少并平衡工程的土石方量。通過在路線優(yōu)化過程中處理、保存大量的數(shù)據(jù),并計算各條優(yōu)化路線的分項(xiàng)建設(shè)費(fèi)用,為項(xiàng)目提供財務(wù)分析及運(yùn)營費(fèi)用控制。
在公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用。路網(wǎng)的養(yǎng)護(hù)和建設(shè)業(yè)務(wù)范圍比較大,養(yǎng)護(hù)管理業(yè)務(wù)非常復(fù)雜和繁多,但從業(yè)務(wù)流程上講,有養(yǎng)護(hù)決策所需要信息的采集、養(yǎng)護(hù)方案決策、養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目進(jìn)度管理、竣工管理等環(huán)節(jié)。養(yǎng)護(hù)的不同職責(zé)也分散在不同的業(yè)務(wù)部門。我們可以通過GIS-T技術(shù),進(jìn)行整體的決策和調(diào)度,在路網(wǎng)級根據(jù)交通量、交通類型、路面狀態(tài)等決定養(yǎng)護(hù)的規(guī)模和次序,根據(jù)交通分配決定養(yǎng)護(hù)的時間以避免交通堵塞等,并且直接進(jìn)行養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目的管理,合理配備養(yǎng)護(hù)的人力和物力,有效安排養(yǎng)護(hù)資金,跟蹤、評價養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目的完成情況,實(shí)現(xiàn)公路養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目計劃管理、進(jìn)度管理、成本管理、質(zhì)量管理的計算機(jī)化。