1系统开发目标 辽宁省公路网规划及管理决策支持信息可视化系统建设的总体目标是:以地理信息系统(GIS)为基础平台，以全省公路网络为研究对象，建立全省范围的可视化公路管理地理信息系统。通过对公路交通地理信息的综合分析和处理以及进行省域交通需求预测分析和评价，为各级公路交通管理部门和规划部门提供详尽准确的决策辅助信息，并实现信息的可视化输出。考虑到当前和未来的公路管理需求、结合现有技术水平、管理水平及目前的经济状况，系统要达到的具体目标如下: (l)系统、规范地收集区域内各级公路网信息、社会经济信息，建立基于GIS的公路网管理系统数据库，并实时更新，从而为公路主管部门提供及时、准确、较全面的公路管理信息。 (2)制订科学、实用、完善的公路网管理系统，通过对公路网交通质量、运行变化趋势的分析，提出公路网改造建议，定期产生分析报告，为公路管理部门及相关单位提供管理和决策依据及辅助手段。 (3)协调公路网管理、规划及建设之间的工作。对规划部门提供的公路网方案进行评价和动态滚动管理，对建设部门的可行性研究、项目后评价研究提供技术支持。 (4)能以多种方式进行有关公路的各类统计分析，输出公路交通各类专题图、报表等，便于公路各部门进一步分析研究。 2系统功能设计 本系统包括交通信息采集与分析系统、交通需求预测与更新系统、网络交通分配与评价系统、动态电子地图设计及信息可视化系统。 系统从交通信息采集系统中获得公路交通网络结构信息、与公路相关的铁路、河流、山脉、政区等区域空间信息，建立基础地理信息数据库;从公路网络交通信息采集系统中获得区域经济、人口、公路交通流时间分布规律、交通流空间分布规律以及0一D分布等公路交通信息，建立公路交通基础信息数据库系统;根据公路交通基础信息数据库系统中的历年交通流时空分布规律，推算全网络短期任意时间的交通量，再根据新的实测的交通信息实时更新预测交通流;利用公路网络交通分配及网络评价系统对公路通行能力的分析、对交通延误的分析及对公路车速模型的研究结果，对现有公路网进行交通质量评价及公路网运行状况评价，对道路上的交通拥挤和交通阻塞进行有效的预测，从而采取适当的管理措施，或者对公路网进行改造(包括开新路、旧路等级提高及网络结构调整等)等。 依据公路交通基础信息数据库和基础地理信息数据库系统，利用GIS技术，设计动态电子地图系统，并进行信息可视化系统设计，最后输出成果，定期产生分析报告及报表。 系统的开发软件平台为:①GIS软件平台:Mapinfo公司的组件式GIS控件MapX4.氏②数据库软件平台:微软Access数据库;③开发环境:微软VisualBasie6.0。 2.1交通信息采集分析及数据库系统 此部分主要由数据库系统、数据分析系统及推算系统三个模块构成。其中数据库系统主要包括公路网络结构数据库、区域空间信息数据库、交通量信息数据库、区域社会经济信息数据库和O一D矩阵信息数据库。前两者组成了基础地理信息系统(GIS)数据库，后三者组成了公路交通信息数据库。数据分析系统包括公路网络特性分析、交通量时空特性分析、社会经济发展分析以及O一D矩阵分析等。推算系统则包括路网交通量的时空分布推算、网络O一D矩阵推算等。整个公路网络交数据库系统是公路网管理技术的基础信息支持系统，它是面向公路网络管理与规划需要、基于GIS的公路网管理数据库系统，它包括对空间数据和属性数据的管理和组织。我们在辽宁省1:科万基础地理数据上，建立全省公路地理信息系统分布式数据库。把公路数据库的空间数据划分为公路、铁路、桥梁、隧道、立交、行政区划、河流、乡镇、村庄等点、线、面特征层，利用系统的专题图层来进行有效的存贮管理。在矢量化的过程中，同时输人图形对象的基本属性如交通量、道路宽度、路段长度等，与后台的数据库建立一一对应关系。其中属性数据存储在常规的关系型数据库中，空间几何数据存储在空间数据管理系统中，两个子系统之间使用一种标识符联系起来。 把属性数据和空间数据紧密地结合在一起，使得整个交通的管理更加方便快捷和形象直观，并彻底改变交通网络规划、建设、管理及资料保存的传统模式，从而实现交通管理与规划的计算机自动化。通过所建立的数据库，可快速查询建设、管理、养护所急需的数据，全面准确地提供管理和决策的分析信息。 2.2交通需求预测及更新系统 公路网络交通需求预测系统是利用公路网络信息采集系统建立的数据库对区域未来交通需求做出合乎逻辑的定量预测，它是进行公路网络规划、公路网络常规管理、公路工程可行性研究的共同基础。公路交通需求预测包括综合交通运输发展预测、公路交通发展预测、公路交通量分布预测及公路交通量分配预测四部分。 根据公路交通基础信息数据库系统中的交通流时空分布规律，可以推算全网络短期任意时间的交通量，再根据新的实测交通信息实时更新预测交通流量，从而为进一步的网络交通分配与评价服务。 2.3网络交通分配与评价系统 本系统首先利用前述子系统得到的交通量信息(公路交通条件)和网络结构信息(公路几何条件)对不同类型、不同等级的公路路段的通行能力以及不同类型交通节点的通行能力进行分析。 在通行能力分析的基础上，建立公路网络交通分配模型库，以便针对不同的目的选择不同的交通分配模型(如最短路交通分配模型、容量限制交通分配模型、多路径交通分配模型、多路径一容量限制交通分配模型等)对公路网交通量进行分配预测，即把预测的各基年O一D矩阵分配到具体的公路网络上。 #p#分页标题#e# 利用分配交通量与公路通行能力分析结果，对公路网络交通质量进行评价。这里所要评价的技术指标包括两类:一类是反映路网结构性能的指标，主要包括公路网密度，公路网连通度，公路网铺面率，公路网的可达性以及公路网中位点的吻合性等;另一类是反映路网使用功能的指标，主要有公路网平均车速，公路网拥挤率，公路网平均交通事故率，公路网服务水平等。 2.4动态电子地图系统 动态电子地图子系统是整个系统的核心部分，在辽宁省1:科万地理数据图上，基于GIS基础地理信息数据库、交通信息数据库生成动态电子地图。 其基本功能是:用缩放、漫游等工具查看地图，建立数据与地图对象的关联，查询并显示数据(包括各种格式的图形数据)，增加、删除及合并路段等。 电子地图上的信息不是一成不变的。公路的改建或延伸，路段交通量的增加或减少，公共设施的变动或添加，这些变化在更新数据库信息的同时也更新电子地图上的有关内容，这也是之所以称之为动态电子地图的原因。 在动态电子地图系统中，具有地理特征的信息是分层管理和存储的。每一图层放有特征相同或相近的地理对象，并且有一个数据库表与之对应，图层中每一对象与数据库表中的一条记录相对应，这种关系是一一对应且是唯一的。利用层的概念来管理、贮存和分析信息，然后把不同的图层相互叠加起来，实玫妞寸研究区域信息的可视化。 2.5信息可视化及成果输出系统 信息可视化系统是利用先进的GIS技术，实现图形与数据的结合，以数据可视化的方式，提供一种崭新决策支持方法的系统。通过信息可视化的平台—动态电子地图多维地显示数据，提示数据之间的关联以及隐藏在数据后面的信息，使数据为人们提供更多、更有价值的信息。 在信息可视化系统中，通过GIS的存储、管理、检索、分析、描述空间物体定位分布及与之相关的属性数据等功能，将公路交通基础信息、公路网现状、规划信息等以形象、直观的图形、图像方式描述出来。利用GIS的空间数据管理功能，建立多种管理要素的空间联系，能以最佳方式、最少重复为管理、规划、评价等服务。 信息可视化及成果输出系统主要具有以下方面的功能: ①路网数据库的可视化更新和修改 对路网信息数据库的更新工作分为两部分:一是增加新的记录，二是对原有的记录进行修改。 在电子地图上通过菜单栏“路网管理”实现这两项功能，具体包括增加路段、删除路段、路段合并、路段分割等。 ②图形对象和属性数据的双向选择 本系统提供图形对象和属性数据的双向选择功能，既可以通过对图形对象的选择来查询属性数据，也可以通过属性数据来找出对应的图形对象。 ③交通信息决策支持分析 交通信息决策支持分析包括前述的交通需求预测分析系统、交通分配与评价系统，主要由交通网络系统分析基础软件“交运之星一TRANSTAR’，的公路交通版完成。利用本系统的“预测分析”菜单栏可以完成辽宁省路网数据库格式与TRANSTAR(公路交通版)的文件格式之间的转换，并对服ANSTAR(公路交通版)核心模块调用以完成相关统计分析。 ④专题地图制作 电子地图上的“专题制作”菜单栏提供了生成和修改各种路网交通信息专题地图的功能。这些专题图包括路网方面的如节点类型、全日交通量、高峰小时交通量、全日通行能力、技术等级、路面等级等专题图;交通区方面的如土地面积、总人口、GDP、公路客货运量等专题图。 ⑤成果输出 一是在打印机端口将成果进行打印，二是将地图和专题图窗口另存为各种格式的文件。 动态电子地图系统和信息可视化系统是紧密联系的，是路网管理系统中不可分割的重要组成部分。动态电子地图是实现信息可视化的必要前提，信息可视化是动态电子地图实现的必然结果。 3结论与展望 本文研究了基于GIS技术的公路网管理系统的设计过程，并在辽宁省的高等级公路网规划和本溪一辽中、四平一阜新、海城一东港、庄河一盖州四条线路的工程可行性研究中得到了应用，取得了满意效果。该系统的深人研究和广泛开展将有利于我国公路网管理的计算机化和智能化。 为实现我国公路交通信息化的目标，最大限度地为社会公众提供优质服务，建立公路网络交通数据库的思想，应在全国范围内推广。争取早日建立全国公路交通信息数据库，其中应包括点状特征数据库(收费站、交叉口和公路主枢纽等)、.线状特征数据库和面状特征数据库(人口、土地利用、社会经济发展信息等)。