基于GIS技術(shù)的高速公路監(jiān)控系統(tǒng)應用

【摘要】我國是一個發(fā)展中國家，又是人口大國，隨著經(jīng)濟發(fā)展，越來越多的人擁有私家車，高速公路上的車流量也隨之越來越大，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)也發(fā)揮著越來越大的作用，為了使高速公路監(jiān)控系統(tǒng)更加全面，GIS技術(shù)開始被應用于高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中。GIS即地理信息系統(tǒng)，當今世界各國廣泛運用于各個領(lǐng)域，GIS存儲了大量地球空間和地理分布的數(shù)據(jù)，而交通和地理又密切相關(guān)，GIS的運用勢必對高速公路管理起到重要作用。

【關(guān)鍵詞】GIS；高速公路；監(jiān)控系統(tǒng)；應用

就民生和經(jīng)濟而言，高速公路的四通八達就如同科技的日新月異一般，和人們的生活都息息相關(guān)，一般來說，一個國家或者地區(qū)的發(fā)達程度從很多方面都有所體現(xiàn)，高速公路的建設(shè)情況就是其中之一，我國一些早期修建的高速公路，當時實際的車流量遠遠低于設(shè)計的容量，由于經(jīng)濟的發(fā)展，車流量持續(xù)上升，有些甚至超出了高速公路設(shè)計容量，甚至發(fā)生了擁堵，早期的高速公路監(jiān)控系統(tǒng)也存在一些問題，而現(xiàn)在高速公路車流量大，交通事故時有發(fā)生，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的重要性也越來越明顯，對高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的研究和應用也是非常有必要的。

許多發(fā)達國家隨著經(jīng)濟的發(fā)展很早就對高速公路監(jiān)控進行了深入研究，也取得了一定的成果，但是由于每個國家的道路情況和國情不同，外國的一些經(jīng)驗不適合我國。隨著空間信息科學的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，GIS為我國高速公路監(jiān)控系統(tǒng)開辟了一條新路。

1、GIS（地理信息系統(tǒng)）概述及GIS應用情況

GIS（Geographic Information System）翻譯成中文叫做地理信息系統(tǒng)，凡是與位置有關(guān)的信息GIS都有記錄，其功能就是收集、存儲、管理、分析、描述和應用地球空間和地理分布的數(shù)據(jù)。GIS屬于空間信息科學范疇，它把軟件、硬件、數(shù)據(jù)和用戶有機的結(jié)合到一起，GIS起源于國外，有比較久遠的歷史，在國外發(fā)展迅速，并被廣泛應用于很多領(lǐng)域，目前我國主要將其應用于規(guī)劃建設(shè)、國民經(jīng)濟管理等方面。由于交通和地理的淵源，GIS在交通領(lǐng)域得到開發(fā)和應用，并被廣泛應用于高速公路監(jiān)控系統(tǒng)。

2、GIS技術(shù)在高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中的應用情況

在高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中，GIS主要被運用到高速公路網(wǎng)絡(luò)的日常監(jiān)控調(diào)度工作中。目前我國很多地方的高速公路監(jiān)控系統(tǒng)都應用了GIS技術(shù)，以吉林省為例，吉林省高速公路已建立了TGIS和WEB-GIS系統(tǒng)，TGIS和WEB-GIS系統(tǒng)的建立使高速公路工作人員可以對整個公路沿線及各種設(shè)施都有全面的了解，可以對其進行屬性查詢、空間定位及定性、定量統(tǒng)計及分析，顯示和輸出各類圖形和統(tǒng)計分析報表，除了這些，如交通事故搶修、不同路段的天氣情況、路面的日常維護等相關(guān)信息都能查詢的到，非常清晰全面。由此可見，吉林省基本形成了高速公路網(wǎng)絡(luò)的信息化管理。GIS的應用，使現(xiàn)在的高速公路監(jiān)控系統(tǒng)將高速公路圖形庫、外部數(shù)據(jù)庫及屬性數(shù)據(jù)庫融為一體，這樣的高速公路監(jiān)控系統(tǒng)更準確，更生動，更靈活，還能時時更新動態(tài)，GIS不但提高了高速公路管理工作的效率，也提高了高速公路管理工作的質(zhì)量。

3、高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中GIS的實際應用

3.1GIS在高速公路管理中的優(yōu)勢

第一，信息采集能力強，信息面廣。一般來說，各個子系統(tǒng)都會有共享數(shù)據(jù)，GIS就是將這些提取的共享數(shù)據(jù)進行信息重組，重組的信息包括動態(tài)信息和靜態(tài)信息，動態(tài)信息指人為的或者自然的這些不可控信息，如交通事故、急惡劣天氣、事故道路封閉維修等。靜態(tài)信息指固定的一些設(shè)施，如收費站、隧道、中途服務(wù)區(qū)等。這種信息的重組可以使系統(tǒng)內(nèi)信息更清晰明確，不用再在一大堆信息中選擇想看的信息，節(jié)省了時間，也提高了工作效率。

第二，信息整合和更深層次探析。采集來的信息要符合各個子系統(tǒng)間的功能要求和內(nèi)在聯(lián)系，在此基礎(chǔ)上對信息進行分類、統(tǒng)計、關(guān)聯(lián)，以便能探究出更深層次的信息，有利于高速公路管理工作。

第三，為子系統(tǒng)提供信息。GIS會時時根據(jù)各子系統(tǒng)的要求，按照規(guī)定的格式提供子系統(tǒng)所需的信息，不同的查詢權(quán)限，GIS提供相應權(quán)限內(nèi)所能得到的信息，信息形式包括數(shù)據(jù)、圖像和圖片等。

3.2GIS給高速公路監(jiān)控系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)信息

GIS給高速公路監(jiān)控系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)信息包括地理信息、路況信息和配置信息。其中地理信息指高速公路沿線具體的地理地貌信息。路況信息指影響車輛正常通行的情形，如下雨、刮風、濃霧等天氣情況、交通事故、道路維修和道路封閉等。配置信息指的是一些基礎(chǔ)設(shè)施的具體位置及其屬性信息，如收費站、隧道、中途服務(wù)區(qū)等。

3.3GIS在高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中的構(gòu)成結(jié)構(gòu)

為了使GIS更適合高速公路監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)信息系統(tǒng)的一般架構(gòu)可分為三層結(jié)構(gòu)，分別是客戶端、數(shù)據(jù)管理和應用服務(wù)，三層結(jié)構(gòu)相互作用，相互影響。

客戶端主要服務(wù)于用戶，一般來說用戶主要包括行駛在高速上的司機、高速公路的建設(shè)者、交通管理人員、運營人員、安保負責人員和一些受到允許的相關(guān)團體等。用戶在計算機上有各自專屬頁面，進行信息查詢。

應用服務(wù)層是各個子系統(tǒng)將采集的交通信息按照規(guī)定的格式傳輸回CIS這個系統(tǒng)平臺，CIS在對采集來的信息進行分類、抽取、發(fā)掘和融合，而后將數(shù)據(jù)存儲起來，根據(jù)服務(wù)請求將所需信息按照規(guī)定要求傳輸給各個子系統(tǒng)。GIS還會提供多種查詢接口滿足用戶需求，用戶可以查詢到各種關(guān)于道路的動態(tài)和靜態(tài)信息。

數(shù)據(jù)管理層最重要的是存儲所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，基本上GIS發(fā)布的信息都來自于此，地理信息系統(tǒng)與各子系統(tǒng)之間的信息接口也是由數(shù)據(jù)管理層提供的。

3.4GIS助力高速公路管理的預期效果

GIS的應用對高速公路管理起到很大的助力作用，預計在各個區(qū)域建立一個公共的高速公路網(wǎng)絡(luò)平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的共享，各個運營單位間網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，即管理網(wǎng)絡(luò)化；建立高速公路數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，要符合交通部的相關(guān)要求和標準，系統(tǒng)要規(guī)范化、標準化，以便于為各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)服務(wù)，即數(shù)據(jù)信息標準化；為了使資源得到更好的利用，利用率更高，需要建立資源利用數(shù)據(jù)表，即資源合理化；為用戶提供更詳細、更清晰的數(shù)據(jù)信息，更專業(yè)、更貼心的服務(wù)，即服務(wù)信息化；由于高速公路大多地處偏僻地段，工作繁重，工資待遇不高，造成大量人員流失，再加上現(xiàn)在是信息化作用，一些工作人員專業(yè)知識缺乏，所以高速公路應該建立健全人才引進和人才培訓計劃，使工作人員工作積極性更高，工作人員更專業(yè)，提高工作效率和質(zhì)量，即人員專業(yè)化。實行地區(qū)與地區(qū)間的信息傳輸和協(xié)同業(yè)務(wù)聯(lián)系，使信息傳遞更及時、有效，提高工作效率，降低管理成本，即辦公自動化。

4、結(jié)語

綜上所述，高速公路管理是現(xiàn)在道路管理的重要組成部分，GIS在高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中的應用，彌補了高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的不足，提供了一個數(shù)據(jù)信息平臺，數(shù)據(jù)信息進行了統(tǒng)一的管理，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，數(shù)據(jù)信息進行了重組和整合，數(shù)據(jù)信息涵蓋面更廣、更準確、更詳細。

參考文獻

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