| |
圖 片 庫 |
 |
|
|
| 甘肅省公路交通信息系統(tǒng)規(guī)劃及試點工程建設 |
|
| 2009-06-26 | 編輯： | 【大 中 小】 |
|
研究項目名稱：甘肅省交通地理信息系統(tǒng)規(guī)劃及實施方案
項目起止時間：2002年5月—2003年4月
經 費 投 入：
項目負責人：李新 王建
承擔單位名稱：中國科學院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所
項目組成員：26人
●研究項目的主要內容和意義：
依靠地理信息系統(tǒng)、遙感和GPS為主的空間信息技術，建立甘肅省交通地理信息系統(tǒng)，將加速我省交通信息化建設步伐，并為最終建立智能交通系統(tǒng)(1TS)提供地理信息數(shù)字化平臺。本項目計劃在全面的系統(tǒng)需求分析、數(shù)據資源和軟硬件調研以及現(xiàn)狀分析的基礎上，廣泛征求意見，制定我省交通地理信息系統(tǒng)建設的各項規(guī)范，完成數(shù)據庫、系統(tǒng)功能和集成方案的詳細設計，擬定實施方案，為全面開展甘肅省交通地理信息系統(tǒng)建設提供各種技術依據。同時，開展交通地理信息數(shù)字化試點工程建設，分別建立甘肅省1：10萬和蘭州市的和1：5000的交通電子地圖。
●預期研究成果：
提交“甘肅省交通地理信息系統(tǒng)規(guī)劃及實施方案”。具體包括：
1 、需求分析報告。包括：①交通部門對地理信息方面的業(yè)務需求分析報告；②數(shù)據庫調研分析報告；③軟、硬件市場調研報告；④國內外交通地理信息系統(tǒng)研究現(xiàn)狀調研報告。
2 、甘肅省公路交通地理信息系統(tǒng)總體規(guī)劃。包括：①系統(tǒng)總體設計；②系統(tǒng)軟硬件和網絡環(huán)境設計；③數(shù)據庫詳細設計；④功能詳細設計；⑤系統(tǒng)集成方案詳細設計。
3 、甘肅省交通地理信息系統(tǒng)實施方案
4 、l：100，000甘肅省公路交通電子地圖和1：5000蘭州市交通電子地圖。
●研究項目的科學依據
交通與通訊是當今社會經濟發(fā)展的兩大支柱。其中交通問題日益引起廣泛地重視，如交通擁擠，事故頻繁及環(huán)境污染造成了大量的經濟損失和人員傷亡。越來越多的人認識到，僅僅靠增加道路建設是不夠的，必須依靠信息技術，達到加強交通管理的目的。同時，道路的修建、交通規(guī)則的制定也迫使人們要了解更多的路況信息。為了應對這些問題，與交通有關的各個部門相應建立了各種信息系統(tǒng)，但是這些信息系統(tǒng)多建立在表格數(shù)據庫的基礎上，無法與地理位置信息相聯(lián)系。各種反映空間信息的圖紙也難以進行計算機管理和檢索，依然無法滿足當今信息時代各方對交通信息的需求。因此，有必要建立一套實時的可視化的交通信息系統(tǒng)。
近年來，地理信息系統(tǒng)(Geographic lnformation System,GIS)技術得到空前的發(fā)展，其應用領域由自動制圖、資源管理、土地利用發(fā)展到與地理相關的交通、郵電、軍事等各個領域。交通運輸是一個基礎產業(yè)，與社會和國民經濟發(fā)展緊密相關。交通地理信息系統(tǒng)是地理信息系統(tǒng)重要的一個分支。交通地理信息系統(tǒng)是建立在各種交通運輸網絡基礎上，通過數(shù)據庫與空間分析相結合的方法，描述交通運輸網絡和網上運輸流，并反映運網中所存在的問題。交通規(guī)劃、預測等模型與地理信息系統(tǒng)結合使之成為輔助決策支持系統(tǒng)。交通地理信息系統(tǒng)可以應用在國家、省、市等不同層次，也可應用在政府、交通運輸規(guī)劃管理設計部門。
GIS 在國外公路管理中的應用極大地提高了現(xiàn)代化條件下的管理水平和交通網絡的運行效率。同時也成為各國在公路規(guī)劃建設管理中的一種模式。如加拿大Crippen Consultansts the ReidCollins and Associtates公司利用地理信息系統(tǒng)完成了道路通道選擇和初步設計工作。該公路位于溫哥華島，長127公里、4車道、跨過37個主要河流、與10條公路相連，經過28個建筑物。地理信息系統(tǒng)在該項目中占有主要地位，主要解決信息管理、處理、提供分析工具滿足決策的需要。美國印第安那州交通部采用交通地理信息系統(tǒng)管理全州9.2萬英里長的公路，上千座橋梁，鐵路、航道及民航機場。
國內各省市交通管理部門也紛紛與地理信息系統(tǒng)研究單位合作，采用GIS技術成功地開發(fā)了宏觀交通管理信息系統(tǒng)、運營管理信息系統(tǒng)及更高層次的交通信息系統(tǒng)。如“黃山市綜合交通地理信息系統(tǒng)”、“黑龍江省綜合運輸?shù)乩硇畔⑾到y(tǒng)”、“廣東省綜合交通管理地理信息系統(tǒng)”、“廣東省綜合交通規(guī)劃信息系統(tǒng)”、“全國客運地理信息系統(tǒng)(鐵路)”、“江蘇省智能化地理信息系統(tǒng)”等等。
交通地理信息系統(tǒng) (Geographic Information System For Transportation)簡稱GIS-T，是收集、存儲、管理、綜合分析和處理空間信息和交通信息的計算機軟硬件系統(tǒng)。它是GIS技術在交通領域的延伸，是GIS與多種交通信息分析和處理技術的集成。交通地理信息系統(tǒng)涉及到地理信息系統(tǒng)、遙感、全球定位系統(tǒng)(即“3S”技術)以及現(xiàn)代通訊信息技術(包括Intenet技術及無限通信技術)等多項技術，它不但可以儲存、管理和更新交通網絡中的數(shù)據庫，輔助交通路線規(guī)劃，進行交通管理，而且可以建立廣泛的、實時的數(shù)字交通信息服務體系，實現(xiàn)全數(shù)字化交通信息的實時發(fā)布，儲存與檢索，為交通實時管理、自動及智能導航、客貨運輸調度提供有效的技術支持。
地理信息系統(tǒng)是一個以地理坐標為基礎的信息系統(tǒng)，具有強大的處理空間數(shù)據的能力，如地圖數(shù)字化、矢量和圖像的瀏覽查詢、基于空間數(shù)據的分析、三維模擬、虛擬現(xiàn)實、地圖輸出等。是利用現(xiàn)代計算機信息技術，對各種空間信息進行收集、存儲、分析和可視化表達的信息處理與管理系統(tǒng)。建立交通地理信息系統(tǒng)，就是把交通運輸規(guī)劃的各項工作同地理信息系統(tǒng)結合起來，充分利用計算機內存儲的豐富信息資源和各種輔助設計工具，優(yōu)質、快速的做好交通運輸規(guī)劃管理工作。GIS在交通領域中的運用十分廣泛，具體包括：(1)GIS在交通規(guī)劃中的應用，如：對交通規(guī)劃數(shù)據和圖形數(shù)據的管理，交通規(guī)劃成果的管理，交通分析，優(yōu)選設計方案，交通專題圖的制作：(2)在道路工程中的運用，如：基礎數(shù)據信息管理，道路選線，拆遷影響估算，直接從數(shù)字地圖中提取設計線路的縱橫斷面信息及三維仿真模擬，土方估算，道路工程驗收，竣工信息管理；(3)在交通管理中的運作，如：交通項目管理，交通網絡控制及管理，車輛調度及管理。
全球定位系統(tǒng)(GlobGPS)是以衛(wèi)星為基礎的無線電導航定位系統(tǒng)，它具有全能性(海、陸、空)全球性、全天候、連續(xù)性和實時性的導航、定位和定時功能，全球定位系統(tǒng)(GlobalPosition System,GPS)在交通中主要應用于車輛的定位和導航系統(tǒng)，GPS定位導航系統(tǒng)與電子地圖、無線電通信網絡及計算機車輛管理信息系統(tǒng)相結合，可以實現(xiàn)車輛跟蹤和交通管理等許多功能，這些功能包括：車輛跟蹤、提供出行路線規(guī)劃和導航、信息指揮、緊急援助。
遙感(Remote Sensing,Rs)技術主要應用航天航空器拍攝的具有宏觀、逼真、直觀和信息豐富等特點的地面影像，為公路工程選線、工程可行性研究、路線工程地質條件評價和工程初步設計提供了有利的條件。應用遙感技術，猶如把野外現(xiàn)場搬回室內進行研究，不但能提高工路的選線質量，而且能夠加快勘測設計速度，減少勘測費用，節(jié)省設計成本。在交通規(guī)劃中，遙感基本可用在預研究階段的遙感工程地質解譯和工程可行性階段的遙感工程地質條件評價。
本項目的創(chuàng)新點：
1 、智能交通系統(tǒng)(Intelligent Transportation System,ITS)是目前交通信息管理系統(tǒng)的主要發(fā)展方向。ITS主要由6個子系統(tǒng)組成：高級交通管理系統(tǒng)(包括道路規(guī)劃和施工)，高級運行信息系統(tǒng)、高級車輛控制系統(tǒng)、商業(yè)車輛運行系統(tǒng)、車輛自動定位系統(tǒng)，以及車輛自動識別系統(tǒng)。開發(fā)甘肅省公路交通信息系統(tǒng)可以為我省最終建立智能交通系統(tǒng)提供數(shù)字化平臺，此外甘肅省公路交通信息系統(tǒng)還具有以下創(chuàng)新點：
①采用空間數(shù)據管理代替表格數(shù)據和圖紙，交通信息管理更加直觀、快捷。
②采用強大的地形和三維分析手段，交通規(guī)劃更加經濟、合理。
③采用強大的分析管理方法，交通運營更加合理，能夠產生最大的經濟效益。
④采用互聯(lián)網體系和分布式管理是，各部門的基礎數(shù)據能夠得到共享，交通管理系統(tǒng)因此具有持續(xù)性和可擴充性。
⑤采用GPS和監(jiān)測設施的使用，能夠對交通事故進行實時處理。
2 、制作1：100，000覆蓋全省、1：5000覆蓋蘭州市區(qū)公路交通電子地圖，實現(xiàn)全省公路交通現(xiàn)狀信息的自動查詢。
●重點解決的科學問題
( 一)系統(tǒng)建設需求分析
1 、甘肅省公路交通部門業(yè)務需求分析
公路交通規(guī)劃：調查公路交通規(guī)劃部門對GIS技術在交通量調查分析、道路選線、拆遷影響、土石方計算、環(huán)境影響評價和道路工程驗收及規(guī)劃數(shù)據管理等方面的應用需求。
公路建設：通過調查分析，明確遙感技術對于公路選線的作用，著重確定公路建設過程中所需GIS基礎數(shù)據的比例尺和遙感圖像的精度(分辨率、幾何配準誤差等)。
公路養(yǎng)護：3S技術在公路養(yǎng)護中的作用體現(xiàn)在，①利用GIS查詢路段狀況；②利用遙感迅速調查受損路段狀況(如泥石流、滑坡等災情)：③工作現(xiàn)場的GPS定位，應調查和分析3S技術在以上應用領域的需求。
物流配送：調查和分析GIS和GPS技術在行車路徑計劃、車輛追蹤與派遣、路徑分析(最佳路徑、最短路徑)、設施和倉儲管理的需求。
智能交通系統(tǒng)：GIS是智能交通系統(tǒng)的核心組成部分。應調查GIS和GPS技術在出行和交通管理、流量管理、電子支付系統(tǒng)(需統(tǒng)計行車里程)、緊急情況處理(空間定位)、高級車輛控制和安全系統(tǒng)等方面的需求
2 、數(shù)據庫調研分析
調研我省交通部門已建成的各類數(shù)據庫，包括GIS空間數(shù)據庫和關系型數(shù)據庫；評價在擬建的甘肅省交通地理信息系統(tǒng)中對已有數(shù)據庫進行升級的可能性，給出分析報告。
3 、軟、硬件市場調研
調查行業(yè)內最主要的GIS和交通GIS軟件，給出各軟件性價比的具體評價，初步確定甘肅省交通地理信息系統(tǒng)應采用的軟件平臺。要調查的軟件包括：
Transcad, 由美國Caliper公司開發(fā)，是唯一一個集GIS與運輸規(guī)劃模型為一體的交通運輸服務軟件。(http：//www.caliper.com／tcovu.htm.)
ArcGIS ，由美國ESRI公司開發(fā)，是GIS領域內功能最強、市場占有份額最大的軟件(www.ersi.com)。著重調研和分析ArcGIS中與交通有關的模塊，如ArclogisticsRoute。
ERDASImagine ，遙感領域內應用最為廣泛的軟件。
硬件的市場調研以車載GPS為主，其它硬件，如計算機等市場變化非常迅速，因此不在規(guī)劃階段進行調查。
4 、國內外已建成和在建公路交通信息系統(tǒng)調研分析
通過文獻查閱，走訪相關單位、問卷調查等形式，調研和分析國內主要的交通信息系統(tǒng)，同時跟蹤一些先進國家較為成功的交通信息系統(tǒng)和職能交通系統(tǒng)的例子，吸取它們成功的經驗，找出可供借鑒的教訓。
( 二)甘肅省公路交通信息系統(tǒng)設計
1 、系統(tǒng)總體設計
編制系統(tǒng)規(guī)范、數(shù)據庫結構、系統(tǒng)功能和系統(tǒng)集成的總體設計書，制定地理數(shù)據編碼、數(shù)據格式、元數(shù)據庫、源代碼編制、系統(tǒng)軟硬件和網絡環(huán)境等技術大綱，以及原有系統(tǒng)和數(shù)據庫的升級方案。
2 、軟硬件及網絡環(huán)境
確定甘肅省公路交通信息系統(tǒng)所采用的體系結構(客戶／服務器體系或瀏覽器/服務器體系)。初步選定高性價比的軟硬件平臺，擬定用于管理部門的局域網和用省、市、縣三級的廣域網(Internet)的架設方案。
3 、數(shù)據庫設計
在系統(tǒng)需求分析的基礎上，遴選數(shù)據項目，確定空間數(shù)據庫和屬性數(shù)據庫所采用的數(shù)據模型和數(shù)據格式；設計空間數(shù)據屬性表的數(shù)據庫結構，確定地理聯(lián)接碼：按照國際和國家標準，制定數(shù)據地理編碼方案；設計地圖投影并確定數(shù)據比例尺和數(shù)據精度；擬定數(shù)據庫實現(xiàn)方案。
4 、功能及系統(tǒng)集成設計
坐標系統(tǒng)轉換：公路里程和地圖坐標之間的相互轉換。
信息查詢設計：采用按屬性、地理坐標(大地坐標、高斯投影系統(tǒng)坐標、鐵路里程數(shù))的位置和范圍、關鍵詞查詢的實現(xiàn)方案。
空間分析設計：包括網絡分析、最佳路徑分析、緩沖區(qū)分析等功能。
三維分析：包括三維交互式顯示、三維飛行、三維疊加、三維計算等功能。
遙感集成：利用遙感技術提取公路信息以及將其集成到GIS中的集成方案。
GPS 集成：GPS測量結果與整個系統(tǒng)的集成方案。
交通模型集成設計。
( 三)甘肅省公路交通信息系統(tǒng)建設的進度和方案見意
1 、系統(tǒng)建設進度規(guī)劃
規(guī)劃從①3S系統(tǒng)運用實驗，到②建設甘肅省公路交通信息系統(tǒng)，再到⑧建立甘肅省職能交通信息系統(tǒng)的時間進程、階段目標和應取得的成果。
2 、信息系統(tǒng)建設機制
通過調研分析，推薦系統(tǒng)建設的參加單位和可能國內外合作伙伴，分析現(xiàn)有的人才儲備狀況：建議系統(tǒng)實施的組織管理機制和人才培訓月I進計劃。
( 四)人員培訓
在規(guī)劃項目執(zhí)行過程中，舉辦兩次針對全省公路交通部門的培訓班。其中，第一次培訓內容為GIS和遙感的基本概念和原理；第二次為地理信息系統(tǒng)軟件培訓。
( 五)甘肅省公路交通電子地圖
制作1：100，000覆蓋全甘肅省、1：5000覆蓋蘭州市區(qū)公路交通電子地圖，實現(xiàn)全省公路交通現(xiàn)狀信息的查詢，內容包括：公路交通分布、公路等級、長度、寬度、公路橋梁和寒洞分布、政府及交通主管部門位置分布、重點公路交通樞紐分布、公路效能通訊點分布、公路道班分布(按等級)、公路搶修點分布等。電子地圖具有修改、更新、地圖輸入與輸出等功能。
●研究方法與技術路線
1、用戶需求調查的方法。采用需求調查——系統(tǒng)初設計——征求初設計修改意見——再修改設計報告的技術路線
2 、遵循可行性原則。在系統(tǒng)設計時附加可行性報告內容，可行性內容包括理論分析，技術水平、社會效益和支持程度。
3 、在設計階段采用自頂向下的軟件工程學方法，先解決全局問題，在完成總體設計后，咨詢有關人員的意見，完善總體設計。再進行數(shù)據庫、功能、系統(tǒng)集成等詳細設計。
4 、面向用戶的原則，始終以交通部門的應用需求為出發(fā)點，成立主要由典型用戶組成的設計報告評價小組，在課題實施中進行自評估。
5 、實驗和見意的原則，利用現(xiàn)有的各種條件進行實驗，以驗證規(guī)劃設計的可行性，并盡可能提出最佳的實驗途徑。
6 、電子地圖的制作利用，現(xiàn)有的交通圖或者地形圖，通過掃描和質量控制輸入到GIS軟件平臺。
經過數(shù)子化處理以及點狀要素的覆蓋，完成多層圖形的疊加，編輯成圖。
●研究工作進度
2002 年5月，工作準備階段。完成課題實施方案設計，鑒定合同書。動員人力，分解課題。
2002 年6-7月，設計調查方案。設計三種調查方式(文獻查閱、走訪相關單位、問卷調查)的具體調查方案，設計調查問卷：總共近700地圖掃描和質量檢查。
2002 年8-9月，需求分析調查并開始電子地圖的數(shù)字化工作。
2002 年10月，完成調研分析，撰寫調查報告。開始信息系統(tǒng)設計。
2002 年10—12月，信息系統(tǒng)設計；完成電子地圖的數(shù)字化工作并進行編輯。
2003 年1月，形成規(guī)劃報告第一稿，提交審閱，征求專家組意見，修改報告。
2003 年2月，形成報告第二稿，完成電子地圖的點狀要素編輯、全部電子地圖的質量檢查。
2003 年3月，提交第二稿，并根據反饋意見進一步修改；完成電子地圖的制作。
2003 年4月，提交最終報告。
|
|
網站地圖
黨的建設
