基于GIS的高速公路監(jiān)控管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

賀勇

摘 要：GIS技術(shù)是一項(xiàng)較為先進(jìn)的科學(xué)地理測(cè)繪技術(shù)，將其應(yīng)用到高速公路監(jiān)控管理中，可以有效的針對(duì)公路的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，使得公路得到良好的管理。基于此，文章對(duì)基于GIS的高速公路監(jiān)控管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了總結(jié)和分析，從而更好的提高高速公路的運(yùn)營(yíng)效率。

關(guān)鍵詞：GIS；高速公路；監(jiān)控管理系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；實(shí)現(xiàn)

一、前言

交通與通訊是推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要推力，其中，交通設(shè)施的建設(shè)程度與管理水平，還能夠顯示出這一地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，是體現(xiàn)物資流動(dòng)能力與水平的重要指標(biāo)。早年間由于經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的限制，我國在高速公路建設(shè)與管理方面的水平并不甚高，但隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，現(xiàn)階段，我國在基建方面的水平已經(jīng)居于世界前列，提高高速公路監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)管理水平已經(jīng)成為發(fā)展之必然。

二、高速公路GIS監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

（一）系統(tǒng)整體架構(gòu)的設(shè)計(jì)

GIS（地理信息系統(tǒng)）是一種空間信息系統(tǒng)，是基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)科學(xué)技術(shù)，對(duì)地球空間內(nèi)的地理位置與形態(tài)分布的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集、存儲(chǔ)、管理、計(jì)算、分析并加以描述的一種技術(shù)體系，在高速公路中GIS監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的主要構(gòu)建與開發(fā)方法是通過監(jiān)控系統(tǒng)及所收集到的地理環(huán)境與位置的相關(guān)點(diǎn)位數(shù)據(jù)進(jìn)行全面監(jiān)控來獲取信息與咨詢，以便于了解高速公路是否暢通，是否有事故、設(shè)施故障和惡劣天氣存在。高速公路GIS監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的開發(fā)，會(huì)將不同的監(jiān)控范圍進(jìn)行區(qū)分，保證每個(gè)監(jiān)控范圍內(nèi)的監(jiān)控管理系統(tǒng)能夠獨(dú)立運(yùn)行，不同的監(jiān)控系統(tǒng)之間不會(huì)產(chǎn)生干擾因素，同時(shí)，各監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)是由相關(guān)部門進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)督與管理的，通過統(tǒng)一的管理減少中間環(huán)節(jié)，能夠保證并提高管理系統(tǒng)的工作效率與工作質(zhì)量。

（二）系統(tǒng)硬件配置的設(shè)計(jì)

高速公路GIS監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計(jì)，需要硬件條件的支持。基于GIS系統(tǒng)的工作與運(yùn)行方式，將監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的硬件劃分為數(shù)據(jù)庫、地理信息服務(wù)器及計(jì)算機(jī)應(yīng)用三大部分，并對(duì)每一個(gè)部分的實(shí)際功能進(jìn)行劃分：

1.就數(shù)據(jù)庫而言，主要是對(duì)日常工作中收集到的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、管理、處理、運(yùn)行等工作，因?yàn)閿?shù)據(jù)庫中應(yīng)該配置有空間數(shù)據(jù)庫與業(yè)務(wù)屬性數(shù)據(jù)庫。前者是區(qū)域內(nèi)高速公路的地理情況的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、資源數(shù)據(jù)與背景數(shù)據(jù)；后者包括系統(tǒng)需要的日?；A(chǔ)數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；

2.就地理信息服務(wù)器而言，主要是向用戶提供GIS服務(wù)，具備調(diào)取電子地圖、查詢與操作電子地圖的功能；

3.就計(jì)算機(jī)應(yīng)用服務(wù)器方面來說，其主要是通過高速公路的運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)，采用J2EEWeb架構(gòu)開發(fā)應(yīng)用程序以支撐整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，要求程序具備系統(tǒng)管理、應(yīng)用操作與信息查詢等功能。

（三）系統(tǒng)主要功能的設(shè)計(jì)

基于GIS的高速公路監(jiān)控管理系統(tǒng)的開發(fā)，其主要功能的設(shè)置要依據(jù)高速公路監(jiān)控與管理的實(shí)際需要來進(jìn)行設(shè)定，根據(jù)高速公路監(jiān)控環(huán)境的特殊性，可以在系統(tǒng)中設(shè)置運(yùn)營(yíng)監(jiān)控模塊、地圖處理模塊、信息處理模塊等，還應(yīng)當(dāng)具備基本的導(dǎo)航、電子地圖操作與查詢功能，為管理工作提供方便。

1.運(yùn)營(yíng)監(jiān)控模塊

這一模塊的設(shè)置主要是監(jiān)控高速公路的路面，對(duì)監(jiān)控范圍內(nèi)發(fā)生的事件進(jìn)行錄像并保存，在發(fā)生事件時(shí)，監(jiān)控模塊還具備實(shí)時(shí)拍照的功能，對(duì)事件現(xiàn)場(chǎng)的情況進(jìn)行圖片采集，以便于工作人員及管理人員及時(shí)了解路面信息，并及時(shí)采取有效的措施加以調(diào)度或解決。此外，運(yùn)營(yíng)監(jiān)控的存在，還能夠幫助事故當(dāng)事人的責(zé)任劃分過程中明確雙方的責(zé)任，盡可能減少當(dāng)事人的經(jīng)濟(jì)成本與時(shí)間成本。運(yùn)營(yíng)監(jiān)控模塊中還應(yīng)增加關(guān)鍵點(diǎn)位的監(jiān)控功能，這包括有互通、橋梁與隧道等，高速公路GIS監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的開發(fā)工作，要將關(guān)鍵點(diǎn)位監(jiān)控及其他點(diǎn)位監(jiān)控等進(jìn)行區(qū)分。依據(jù)監(jiān)控錄像與數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時(shí)，可以就關(guān)鍵點(diǎn)位產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)與路面監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行充分結(jié)合，通過數(shù)據(jù)的整合與分析來確定實(shí)際情況與應(yīng)對(duì)措施。

2.地圖處理模塊

地圖處理模塊是高速公路系統(tǒng)中用以處理圖片的一種功能，可以按照路線走向、設(shè)施分布等將圖像進(jìn)行處理，以便于更加清晰地將GIS地圖呈現(xiàn)出來。例如：若想要明確高速公路規(guī)劃與建筑的整體情況，可以對(duì)監(jiān)控進(jìn)行調(diào)取拼接，并以地圖處理模塊將路網(wǎng)中的路線、規(guī)劃與發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行特殊標(biāo)記，并呈現(xiàn)出來，以便于更加清晰而直觀地了解到高速公路建筑的實(shí)際情況，便于后期采取相應(yīng)措施加以調(diào)整。

3.信息處理模塊

高速公路GIS監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的開發(fā)，應(yīng)當(dāng)具備信息處理模塊的功能，對(duì)每個(gè)路段、路口、路面的車輛運(yùn)行數(shù)據(jù)與信息進(jìn)行收集并存儲(chǔ)，定期進(jìn)行數(shù)據(jù)分類、整合與處理，并將之存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，以備后期使用。

三、高速公路GIS監(jiān)控網(wǎng)路管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

對(duì)于高速公路GIS監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)管理監(jiān)控的應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)，需要保證系統(tǒng)運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境與系統(tǒng)環(huán)境，本文所闡述的GIS監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，其運(yùn)行環(huán)境是微軟系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)過程中還需要同其他系統(tǒng)、軟件與平臺(tái)進(jìn)行充分協(xié)作，在不同的系統(tǒng)與平臺(tái)支持下實(shí)現(xiàn)監(jiān)控管理系統(tǒng)的二次開發(fā)，確保監(jiān)控管理系統(tǒng)功能的多元化。監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)通常分為兩種管理模式，其一是對(duì)車輛運(yùn)行數(shù)據(jù)的管理，其二是對(duì)公路環(huán)境數(shù)據(jù)的管理。高速公路GIS監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用，對(duì)提高高速公路的管理水平具有重要作用，能夠在不同區(qū)域高速公路系統(tǒng)中構(gòu)建信息數(shù)據(jù)共享的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效共享與傳輸，便于即時(shí)分享與管理。另外，高速公路GIS監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用，還應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照相關(guān)部門所出臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)程，建立統(tǒng)一化的監(jiān)控管理系統(tǒng)，以便于更好地實(shí)現(xiàn)資源的有效利用。

四、總結(jié)

綜上所述，GIS監(jiān)控管理系統(tǒng)將成為智能交通系統(tǒng)組成中不可或缺的部分；它是提高高速公路監(jiān)管水平，實(shí)現(xiàn)高速公路行車高效、安全、舒適，提高管理部門工作效率的必要方法。大力推廣并應(yīng)用高速公路監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)于改善高速公路的交通狀態(tài)、促進(jìn)附加產(chǎn)業(yè)發(fā)展都有著非凡的意義，不管從經(jīng)濟(jì)層面還是從社會(huì)生活層面都有其必要性。本文主要結(jié)合目前國內(nèi)高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)現(xiàn)狀，對(duì)GIS在高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析研究，供業(yè)界參考。

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（作者單位：廣東新粵交通投資有限公司）