论文部分内容阅读
【摘要】如何科学地进行城市特别是大城市的交通规划，是解决城市交通问题，实现城市可持续发展战略目标的关键。将地理信息系统(GIS)应用于城市交通规划，建立基于GIS的城市交通规划信息系统，是智能交通系统(ITS)在城市交通领域内的重要应用.本文介绍了GIS的定义及其特点，探讨了GIS在交通运输规划中的应用。
【关键词】GIS 交通运输 规划 应用
中图分类号：C913.32 文献标识码：A 文章编号：
一、前言
GIS的定义及其特点
1、 GIS的定义
GIS是计算机科学、地理学、测量学、地图学等多门科学综合的技术，要给出GIS的准确定义是困难的．因为GlS涉及的面太广，站在不同的角度．给出的定义就不同。通常可以从4种不同的途径来定义GIS。洒面向功能的定义。GlS是采集、存储、检查、操作、分析和显示地理数据的系统。
面向应用的定义:这种方式根据GIS应用领域的不同．将GlS分为各类应用系统．例如土地信息系统、规划信息系统、交通信息系统、空间决策支持系统等。。工具箱定义方式。GlS是一组用来采集、存储、查询、变换和显示空间数据的工具的集合。
地理信息系统是60年代发展起来的一种技术，作为一种新型的空间信息管理手段，近年来得到了各行业的重视与迅猛发展。在信息的诸多类型中与空问相关的信息是十分重要的一类，如何利用计算机处理空间相关信息是地理信息系统(GlS，Geographic⋯ormationSystem)产生和发展的原动力。GIS技术在国防、城市规划、交通运输、环境监测和保护等与国民经济相关的重要领域的成功应用，极大的推动了社会生产力的发展，也刺激了GlS技术的迅速发展。本文将就地理信息系统(GIS)的概念、特点、应用作简略说明，并就GIS与公路管理的关系作简要论述．还将就GIS与公路管理的结合提出一些建议。
2、GIS的特点
传统的数据库系统一般使用文本数据库来表示信息及其之间的关系．最多在段落中加入一些图片来增强信息的直观性。但是，对于公路，城市道路等与地理位置密切相关的数据库来说，仅用文本形式来表达信息是不够的．不仅不足以表达具体的地理位置关系，而且还可能使一些重要信息因表达不清而给使用．者造成理解上的错误。地理信息系统(GlS)为用户建立了直观、快捷的地图式数据库。给决策者提供了便捷的操作工具。它具有以下几个特点：地图上有两类信息，一是描述地理特征的位置、形状及其空间关系的空间信息；二是关于地理特征的描述信息。GIS可将两类信息连接起来并能维护和管理地图特征之间的空间联系。
三、基于GIS的交通运输规划
1、交通运输规划问题
交通运输规划的根本任务是按照社会经济发展模式和趋向，设计合理的交通系统，以便为以后的土地利用与社会经济活动服务，满足社会和经济发展的需要，本着现有交通运输资源来探索最好的解决方案，通过制定目标并设计达到目标的策略或行动。具体内容有：交通量的产生、运输需求预测、交通量的分、运输方式选择、运量分配、路径选择、道路建设、土地利用、路网规划、运输设计、编组计划及运行图的编制等。交通运输规划的实质就是根据未来的运输需求分配合适的运输资源，以实现运输资源的最佳配置以及高效利用的问题，使人与物的位移安全和经济，并使环境不受破坏与污染。要制定合理的规划，必须先预测未来的运输需求情况，并了解现有运输系统的状态和土地利用情况，目前交通路线及设施是否合理，是否足够并进行综合，定量分析，然后提出改进措施，以适应当今以及将来发展的需要。总之，运输规划主要解决两方面的问题：一是预测未来的运输需求情况，二是了解与分析现有运输资源状况，而不管是运输需求还是运输资源都具有很强的空间特性，均分布于特定的空间位置上，并有丰富的社会属性，所有这些都涉及海量的空间数据与属性数据。如果仅靠人工手段处理这些数据将是非常繁重而又低效率的。GIS具有强大的空间数据与属性数据综合处理能力，若能借助GIS技术处理运输规划中的海量数据,运输规划工作将大大简化,并更具高效性与科学性.
2、 基于GIS技术的交通运输规划
现有运输资源数据库的建立
（一）数据来源。交通运输资源数据库数据来源有如下几种：
基础制图数据。包括地形数据和人文景观数据，主要取自现有地图条例，其产生有两种基本格式：即图形结构和拓扑结构。
自然资源数据。主要是指与现有运输资源相关的各种自然资源数据，如土地利用，道路覆盖数据集合。
调查统计数据。包括与运输资源有关的各种统计资料数据，研究区域中的海、陆、空运输网络。包括铁路、水路、航空、管线和航海线网络。
其它有关规则知识数据。
（二）数据的加工整理
数据的加工整理是进行数据组织处理，建立数据库的重要环节，若没有严格的数据统一格式与合理的办法和标准，会造成数据加工的困难。
（三）数据的输入与输出
上述数据源中的所有数据可分为两大类：空间数据和与之相联系的属性数据。
数据输入方法有：键盘输入、坐标几何、手工数字化、扫描和现有的数据文件输入。
输出方式有：硬拷贝、软拷贝和电子输出。数据的检核和存贮为确保输入数据的正确性，必须对输入到计算机中的数据进行一般检查、误差检核、输出结果与原始资料的叠合比较，或逐行比较检核，然后再对数据进行编辑、改错、更新，最后存贮到安全、可靠的介质上。
（四）数据的组织
按一定的空间数据组织与結构方式对数据进行组织管理，最后建立数据库。一般数据结构分为两大类：矢量结构和栅格结构。建立的数据库的数据模型可用层次数据库模型、网络数据库模型和关系数据库模型三种。根据已建好的交通运输资源数据库，我们可以对其进行查询检索、统计与分析等多种操作。这样，就可以对现有运输资源的形态和土地使用情况有个清晰的了解，为后续规划工作做准备。
3、模型库的建立与交通运输规划
模型集中了从某一视角分析该系统所涉及的主要要素。运输问题可以大致归并为运输需求与供给，运输需求具有如下特性：需求的高度数量化和分散化、特定的空间分布及强烈的动态特性。运输供给主要具有服务性与路网设施的空间分布的网络特性对，运输问题的解决(比如进行运输规划)同样需要借助于模型。根据交通运输规划的需要，我们可以建立如下模型：运输需求预测模型、网络分析与评价模型、路径选择和物流模型、分区定位模型。模型可按下面步骤建立：提出问题并进行适当简化处理，提出恰当的假设，并利用适当的数学工具，刻划变量之间的关系，建立相应的数学结构，并求得相应的解。模型库建好以后，就可以同资源数据库集成，最后形成交通运输规划的系统。现在我们就可以利用已建成的系统进行规划。具体应用模型进行交通规划之前，必须对模型进行标定。
（一）模型标定
一般常用现状数据按最小二乘原理求解模型参数与系数的方法，得到模型的参数与系数后，应先检查一下用模型计算的数据是否与现状观测的数据相一致。
（二）运输需求预测
利用中的运输需求预测模型，结合现场采集的数据对该区域的运输需求进行预测。具体有：交通量的产生、交通量的分布、交通方式的划分和交通量的分配。
（三）路网规划
利用中的网络分析与评价模型，可以对现有路网进行总体规划，并可以动态模拟车流量的变化情况，测试路网效率，以实现运输资源的最佳配置。
（四）路径选择、运输方式选择
利用中的路径选择和物流模型，按给定的限制条件(时间最省、路径最短、运输费用最低)进行自动、快速地选择行驶路径。
（五）道路建设与维护
利用上述系统还可以进行新线的自动化选线与设计，方便道路建设，还可以利用交通路网的属性数据库，对路网设施进行管理与维护。
结论
利用GIS进行交通规划的主要内容是对交通流数据与交通设施数据进行采集-存贮-管理和分析,为决策提供依据可以说基于GIS的交通运输规划是一种很有前途的运输规划方.它可以让我们从地理或空间的角度认识与理解交通规划问题，也许能更简单-快速和清晰的把握问题实质。
【参考文献】
［１］徐强．ＧＩＳ在交通领域中的应用现状与发展趋势［Ｊ］．山西科技，２００８（４）：５２－５３．
［２］张宏亮，李胜伟．ＧＩＳ及ＧＩＳ－Ｔ在交通规划方面的应用［Ｊ］．知识经济，２００９（６）：１３９－１４０
【关键词】GIS 交通运输 规划 应用
中图分类号：C913.32 文献标识码：A 文章编号：
一、前言
GIS的定义及其特点
1、 GIS的定义
GIS是计算机科学、地理学、测量学、地图学等多门科学综合的技术，要给出GIS的准确定义是困难的．因为GlS涉及的面太广，站在不同的角度．给出的定义就不同。通常可以从4种不同的途径来定义GIS。洒面向功能的定义。GlS是采集、存储、检查、操作、分析和显示地理数据的系统。
面向应用的定义:这种方式根据GIS应用领域的不同．将GlS分为各类应用系统．例如土地信息系统、规划信息系统、交通信息系统、空间决策支持系统等。。工具箱定义方式。GlS是一组用来采集、存储、查询、变换和显示空间数据的工具的集合。
地理信息系统是60年代发展起来的一种技术，作为一种新型的空间信息管理手段，近年来得到了各行业的重视与迅猛发展。在信息的诸多类型中与空问相关的信息是十分重要的一类，如何利用计算机处理空间相关信息是地理信息系统(GlS，Geographic⋯ormationSystem)产生和发展的原动力。GIS技术在国防、城市规划、交通运输、环境监测和保护等与国民经济相关的重要领域的成功应用，极大的推动了社会生产力的发展，也刺激了GlS技术的迅速发展。本文将就地理信息系统(GIS)的概念、特点、应用作简略说明，并就GIS与公路管理的关系作简要论述．还将就GIS与公路管理的结合提出一些建议。
2、GIS的特点
传统的数据库系统一般使用文本数据库来表示信息及其之间的关系．最多在段落中加入一些图片来增强信息的直观性。但是，对于公路，城市道路等与地理位置密切相关的数据库来说，仅用文本形式来表达信息是不够的．不仅不足以表达具体的地理位置关系，而且还可能使一些重要信息因表达不清而给使用．者造成理解上的错误。地理信息系统(GlS)为用户建立了直观、快捷的地图式数据库。给决策者提供了便捷的操作工具。它具有以下几个特点：地图上有两类信息，一是描述地理特征的位置、形状及其空间关系的空间信息；二是关于地理特征的描述信息。GIS可将两类信息连接起来并能维护和管理地图特征之间的空间联系。
三、基于GIS的交通运输规划
1、交通运输规划问题
交通运输规划的根本任务是按照社会经济发展模式和趋向，设计合理的交通系统，以便为以后的土地利用与社会经济活动服务，满足社会和经济发展的需要，本着现有交通运输资源来探索最好的解决方案，通过制定目标并设计达到目标的策略或行动。具体内容有：交通量的产生、运输需求预测、交通量的分、运输方式选择、运量分配、路径选择、道路建设、土地利用、路网规划、运输设计、编组计划及运行图的编制等。交通运输规划的实质就是根据未来的运输需求分配合适的运输资源，以实现运输资源的最佳配置以及高效利用的问题，使人与物的位移安全和经济，并使环境不受破坏与污染。要制定合理的规划，必须先预测未来的运输需求情况，并了解现有运输系统的状态和土地利用情况，目前交通路线及设施是否合理，是否足够并进行综合，定量分析，然后提出改进措施，以适应当今以及将来发展的需要。总之，运输规划主要解决两方面的问题：一是预测未来的运输需求情况，二是了解与分析现有运输资源状况，而不管是运输需求还是运输资源都具有很强的空间特性，均分布于特定的空间位置上，并有丰富的社会属性，所有这些都涉及海量的空间数据与属性数据。如果仅靠人工手段处理这些数据将是非常繁重而又低效率的。GIS具有强大的空间数据与属性数据综合处理能力，若能借助GIS技术处理运输规划中的海量数据,运输规划工作将大大简化,并更具高效性与科学性.
2、 基于GIS技术的交通运输规划
现有运输资源数据库的建立
（一）数据来源。交通运输资源数据库数据来源有如下几种：
基础制图数据。包括地形数据和人文景观数据，主要取自现有地图条例，其产生有两种基本格式：即图形结构和拓扑结构。
自然资源数据。主要是指与现有运输资源相关的各种自然资源数据，如土地利用，道路覆盖数据集合。
调查统计数据。包括与运输资源有关的各种统计资料数据，研究区域中的海、陆、空运输网络。包括铁路、水路、航空、管线和航海线网络。
其它有关规则知识数据。
（二）数据的加工整理
数据的加工整理是进行数据组织处理，建立数据库的重要环节，若没有严格的数据统一格式与合理的办法和标准，会造成数据加工的困难。
（三）数据的输入与输出
上述数据源中的所有数据可分为两大类：空间数据和与之相联系的属性数据。
数据输入方法有：键盘输入、坐标几何、手工数字化、扫描和现有的数据文件输入。
输出方式有：硬拷贝、软拷贝和电子输出。数据的检核和存贮为确保输入数据的正确性，必须对输入到计算机中的数据进行一般检查、误差检核、输出结果与原始资料的叠合比较，或逐行比较检核，然后再对数据进行编辑、改错、更新，最后存贮到安全、可靠的介质上。
（四）数据的组织
按一定的空间数据组织与結构方式对数据进行组织管理，最后建立数据库。一般数据结构分为两大类：矢量结构和栅格结构。建立的数据库的数据模型可用层次数据库模型、网络数据库模型和关系数据库模型三种。根据已建好的交通运输资源数据库，我们可以对其进行查询检索、统计与分析等多种操作。这样，就可以对现有运输资源的形态和土地使用情况有个清晰的了解，为后续规划工作做准备。
3、模型库的建立与交通运输规划
模型集中了从某一视角分析该系统所涉及的主要要素。运输问题可以大致归并为运输需求与供给，运输需求具有如下特性：需求的高度数量化和分散化、特定的空间分布及强烈的动态特性。运输供给主要具有服务性与路网设施的空间分布的网络特性对，运输问题的解决(比如进行运输规划)同样需要借助于模型。根据交通运输规划的需要，我们可以建立如下模型：运输需求预测模型、网络分析与评价模型、路径选择和物流模型、分区定位模型。模型可按下面步骤建立：提出问题并进行适当简化处理，提出恰当的假设，并利用适当的数学工具，刻划变量之间的关系，建立相应的数学结构，并求得相应的解。模型库建好以后，就可以同资源数据库集成，最后形成交通运输规划的系统。现在我们就可以利用已建成的系统进行规划。具体应用模型进行交通规划之前，必须对模型进行标定。
（一）模型标定
一般常用现状数据按最小二乘原理求解模型参数与系数的方法，得到模型的参数与系数后，应先检查一下用模型计算的数据是否与现状观测的数据相一致。
（二）运输需求预测
利用中的运输需求预测模型，结合现场采集的数据对该区域的运输需求进行预测。具体有：交通量的产生、交通量的分布、交通方式的划分和交通量的分配。
（三）路网规划
利用中的网络分析与评价模型，可以对现有路网进行总体规划，并可以动态模拟车流量的变化情况，测试路网效率，以实现运输资源的最佳配置。
（四）路径选择、运输方式选择
利用中的路径选择和物流模型，按给定的限制条件(时间最省、路径最短、运输费用最低)进行自动、快速地选择行驶路径。
（五）道路建设与维护
利用上述系统还可以进行新线的自动化选线与设计，方便道路建设，还可以利用交通路网的属性数据库，对路网设施进行管理与维护。
结论
利用GIS进行交通规划的主要内容是对交通流数据与交通设施数据进行采集-存贮-管理和分析,为决策提供依据可以说基于GIS的交通运输规划是一种很有前途的运输规划方.它可以让我们从地理或空间的角度认识与理解交通规划问题，也许能更简单-快速和清晰的把握问题实质。
【参考文献】
［１］徐强．ＧＩＳ在交通领域中的应用现状与发展趋势［Ｊ］．山西科技，２００８（４）：５２－５３．
［２］张宏亮，李胜伟．ＧＩＳ及ＧＩＳ－Ｔ在交通规划方面的应用［Ｊ］．知识经济，２００９（６）：１３９－１４０