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公路网管理设计的GIS应用

2012-07-25 09:17 来源:管理相关 人参与在线咨询

 

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。

 

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