基于GPS與WEBGIS智能交通系統(tǒng)的探討

任高杰 王昆峰

(鄭州大學 水利與環(huán)境學院，河南 鄭州 450001)

0 引言

在現(xiàn)有道路資源的情況下，如何最大實現(xiàn)現(xiàn)有交通道路的通行能力，使車流量在空間以及時間上分配恰當，實現(xiàn)道路的暢通安全，成為交通管理系統(tǒng)的硬性指標。在GPS與GIS技術日益成熟的當代，為實現(xiàn)上述目標在工程技術上提供了可能。

GPS系統(tǒng)擁有如下多種優(yōu)點：使用低頻訊號，縱使天候不佳仍能保持相當?shù)挠嵦柎┩感?全球覆蓋(高達98%);三維定速定時高精度;快速、省時、高效率;應用廣泛、多功能;可移動定位。WebGIS是Internet技術應用于GIS開發(fā)的產(chǎn)物，是一個交互式的、分布式的、動態(tài)的地理信息系統(tǒng)，是由多個主機、多個數(shù)據(jù)庫的無線終端，并由客戶機與服務器(HTTP服務器及應用服務器)相連所組成的。GIS通過WWW功能得以擴展，真正成為一種大眾使用的工具。3G網(wǎng)絡的普及為移動智能終端聯(lián)網(wǎng)使用WEBGIS提供了契機。

1 建立智能交通系統(tǒng)的迫切需求以及可能性

隨著城市規(guī)模的急劇擴大和人口數(shù)量的提高，交通需求量迅速上升，交通擁堵和交通事故頻繁發(fā)生。隨之而來的日漸緊張的交通狀況成為最直接的安全隱患。嚴重的交通堵塞降低了交通基礎設施的利用率，增加了人們出行的時間成本和燃油消耗，同時帶來了嚴重的空氣污染。

現(xiàn)行車輛普遍裝有GPS智能導航系統(tǒng)裝置，能夠定位車輛位置，提供最優(yōu)路線選擇，提示行走方法，為車輛行駛提供了便捷1。現(xiàn)行車輛獲取交通狀況，一般采取收聽廣播，觀看特殊路段的交通管理部門的電子屏等方法，這種方法有一定的時間滯后性，而且信息不能對所有車輛的全面覆蓋。同時現(xiàn)在的交通管理部門獲取交通狀況一般通過監(jiān)控系統(tǒng)，并不能及時獲取路況精確數(shù)據(jù)，也不能進行數(shù)據(jù)分析預測，這就不能及時的管理疏通擁堵路段。車載GPS導航設備自帶的地圖需要不定時手動聯(lián)網(wǎng)更新，很是不方便與快捷，設備定位精度不高，導航路線方案很多不合理，給駕駛員帶來一定的不便。我國大部分城市的公交系統(tǒng)已經(jīng)采用智能交通管理系統(tǒng)，提供實時監(jiān)控查詢的服務，為全面建立智能交通系統(tǒng)提供了寶貴的經(jīng)驗與可能2。

2 建立智能交通系統(tǒng)的步驟

在硬件設備與軟件方面，每一輛運行的車輛配置一臺GPS設備與一臺能夠鏈接到互聯(lián)網(wǎng)的GIS智能終端，該智能終端安裝特定的軟件能夠分析從GIS平臺下載到的數(shù)據(jù)。同時在GPS設備之中植入一張獨有的身份電子簽證，電子身份簽證需要涵蓋車輛的大小、車輛型號、車主信息、限行速度與載客數(shù)量等車輛特征信息，而且電子簽證能夠實現(xiàn)充值扣費等功能。同時每一車輛的電子簽證還將與車輛在車輛管理部門登記注冊的信息同步綁定。此外，要建立一套完整的GIS系統(tǒng)，其中包括信息的采集，信息交換，數(shù)據(jù)儲存，數(shù)據(jù)庫管理，數(shù)據(jù)分析處理。

在智能交通系統(tǒng)中，建立GIS系統(tǒng)的第一步是采集數(shù)據(jù)。充分應用GPS定位系統(tǒng)，將需要監(jiān)管的區(qū)域的地物地貌，特別是各條道路的地理坐標全部采集到GIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，形成道路電子矢量地圖進行存儲。接著對監(jiān)管車輛的采集數(shù)據(jù)，對于行駛車輛的數(shù)據(jù)采集分為兩部分。第一部分是車輛在購買之后到當?shù)氐能囕v管理部門注冊入戶的時候，對安裝的GPS裝置以及自帶的電子身份簽證進行數(shù)據(jù)采集保存。第二部分是車輛在行駛過程中，數(shù)據(jù)庫自動收集監(jiān)控區(qū)域內所有行駛車輛的GPS地理位置信息。建立GIS系統(tǒng)的第二步就是對數(shù)據(jù)進行計算分析，然后形成圖形和數(shù)據(jù)分析報告3。第三步是GIS智能終端接受數(shù)據(jù)。智能終端可以借助高寬帶的3G無線網(wǎng)絡連接到GIS平臺，從其中下載處理好的數(shù)據(jù)，在智能終端形成圖形界面。這樣駕駛員就可以隨時得到自己所行駛道路的車流量、車流密度以及道路擁堵狀況等信息。

3 智能交通系統(tǒng)的應用

第一交通管理部門，可以得到各個道路的車流密度，全天24小時監(jiān)控交通量。第二對于高速公路，采用以上智能交通系統(tǒng)可以縮短車輛進出入高速公路收費站的時間。因為GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫已經(jīng)收集到收費站坐標，高程等信息?？梢愿鶕?jù)每輛車的實時GPS定位數(shù)據(jù)與已知收費站點地理位置數(shù)據(jù)進行匹配，系統(tǒng)自動計算每輛車的在高速路段行駛距離，得到相應的繳納費用，直接從對應的車輛電子賬戶中扣除。第三提高車輛的行車安全。該系統(tǒng)得到每輛車的行駛車速以后，結合車輛所在道路規(guī)定的限制車速，如果車輛超速，系統(tǒng)通過3G網(wǎng)絡向車輛GIS智能終端發(fā)出警告。第四車輛的追蹤與搜救。交通故發(fā)生后，車輛GIS智能終端自動向相關部門發(fā)送救助請求，相關部門利用GPS鎖定事故發(fā)生的位置。對于某些交通事故，如果肇事車輛逃逸，該智能系統(tǒng)可以幫助交警部門進行車輛追蹤。根據(jù)車禍發(fā)生的大概時段，調取GIS系統(tǒng)中該路段相應時段的車輛數(shù)據(jù)信息，縮小了排查范圍。

4 結論

通過以上的分析，可見建立基于GPS和WEBGIS的智能交通系統(tǒng)，能夠極大的提高交通管理的效率，提高道路的流暢度，高效率的使用現(xiàn)有道路資源，提高車輛行駛的安全性，取得多方面的社會效益，存在極大的可行性。建立以上智能交通系統(tǒng)成為解決道路交通管理效率低下的有效措施。相信，隨著部分技術問題的解決以及政府政策的實行，該套智能交通系統(tǒng)在交通管理方面必然能帶來巨大的便捷與高效。

［1］孫文彬，岑敏儀，郭淳.GPS和 GIS在智能交通系統(tǒng)(ITS)中的應用.鐵路航測［J］，2002(2)：35-40.

［2］曾慶化.基于GPS和無線傳感器的智能交通系統(tǒng).GNSSWorld of China，2009(5)：35-38.

［3］裴蓓，WebGIS在智能交通中的分析及其發(fā)展現(xiàn)狀，交通世界［J］，2008(20)：70-72.