GPS 和GIS 在智能交通系统中的应用
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GPS和GIS 在智能交通体系中的运用摘要: 经过对国内外现有 GPS 和GIS 运用的剖析 , 用案例阐明 GPS 和GIS 在智能交通系统中的运用状况 ,阐明晰 GPS 和GIS 结合的重要性及其运用的快捷性、安全性和服务多样性 , 一起也提出了存在的问题, 并指出了研讨的方向 .关键词 : GPS; GIS; 智能交通体系全球定位系统(GPS) 是一个基于卫星的导航、定位及计时系统. 接收器通过GPS卫星发送的数据计算二维( 经度、纬度) 或三维( 经度、纬度、高度) 位置. 地理信息系统(G IS) 是计算机技术、图形学技术、数据库技术融合的产物, 这一体系用来描绘实践国际中地物在空间上的散布及其特色 . 选用G IS 能够快速获取某一空间地物的基本特点( 不随时间变化) , 而要想对空间行为( 或过程) 进行实时观测 , 则需求走GPS、通讯、GIS 三者相结合的路途 . 人们日常日子及工作中, 有关空间方面最重要的应用是分布在空间上各地物间的位置( 空间) 关系,而这种空间联络的图形表达是任何数学或自然语言所无法担任的 . 因此, 能够必定, 在G IS 的运用进程中 , 不论是飞机仍是船只导航 , 终究都离不开地图——这一空间信息的载体 . 而G IS 的呈现, 省去了繁琐、易错、费时的手艺量算过程, 使得两者之间的结合更为方便( 数字方式与数字方式的结合). G IS 是存储和处理空间信息的高新技能 , 它把地舆方位和相关特色有机结合起来 , 依据需求精确实在、图文并茂地输送给用户 . GPS 与G IS 技能相结合 , 能够实时显示与办理运动方针 , 并一起供给地舆信息数据库的材料查询 , 为智能交通体系完结供给强有力的技能手段 , 完结空间行为的实时动态观测通讯技能间的桥梁效果.美国1994 年与1995 年在OLDSMOIBL E88车中选用GPS处理器, 供给包含驾驶员导航体系的硬件设备 . 该体系仅要求驾驭员用车辆操控台上的按钮输入其目的地, 体系即可核算出抵达目的地的最短途径 , 并用语音在车辆每次转弯前提示驾驭员 . 依据GPS的智能G IS, 在欧洲已广泛运用于车辆导航中 , 在我国归于起步阶段 , 跟着GPS卫星导航定位技能与无线电通讯网络的展开 , 依据GPS的车辆导航体系与车辆运营办理体系等也正在迅速展开 .1 运用远景及功用现在正在展开中的以 GPS定位为主体的 G IS 将大有出路 . G IS 与GPS体系的结合, 能够树立归纳交通规划空间信息办理剖析体系 , 不只极大地增强了交通网络处理的直观性和可操作性 , 并且可进步交通规划的作业功率 . 以土地运用和出行招引模型为根底的交通规划现在仍有其不行代替的长处 , 可是其前期准备作业杂乱且花费巨大 , 其在精度上的不精确性和不确认性 , 导致了规划成果往往不尽人意 . GPS体系能够全时、全天候、精细、当令、近乎接连地对交通流进行交通观测与核算 , 这个进程几乎是彻底主动化 , 省去了很多人力 , 得出的接连精细的成果是交通规划极为重要的根底数据 . GPS 监控数据与 G IS 体系的结合, 能够描绘每小时每条路途上的交通量 , 假如能够取得接连若干天的路网流量数据, 结合相应的猜测模型 , 比方神经网络模型 , 就能够猜测隔日的恣意小时的路网交通流量和负荷度 , 这种短期交通猜测有助于办理部门在交通拥堵发生前及时采纳办法 . 假如能够取得接连数年的精确交通流量材料 , 合作城市的土地运用规划和城市经济展开 , 乃至能够做长时刻的流量猜测 . 卫星定位车辆办理体系完结了以下功用 .a. 约束行车路途和区域 . 操控中心可依据使命需求预设车辆行进路途和区域, 当车辆违背行车路途或约束区域时 , 体系主动报警提示驾驭员和操控中心 ,以便纠正.b. 约束车辆行进速度 . 体系能够设置车辆答应最大行进速度并主动监管 .一旦超速, 体系当即提示驾驭员并向操控中心报警 . 经过以上功用可使车辆依照指定的方向、路途、区域及速度行进 ,并随机进行监控或守时查看 , 大大进步了监控力度.c. 记载车辆实时状况 , 为办理供给依据 . 体系能供给前史行进状况详细记录, 每隔1 分钟主动记载并接连存储 1 小时以内的详细行车材料 , 如车辆方位、运转速度、运转方向及时刻信息 . 可据此在电子地图上回放车辆的实践行车进程 ,也可在电子地图上快速再现车辆的行车路途轨道及时刻 , 为过后处理投诉、路上事端等供给有力依据 .d. 指引行进路途 , 进步作业功率 . 如车辆驾驭员不清楚目的地详细方位或路途, 可向操控中心宣布“服务恳求” , 中心可依据电子地图信息 , 确认车辆所在方位, 精确指引车辆行进方向及途径 , 用最短的时刻、行进最短的旅程抵达目的地.e. 防抢、防盗、供给救援服务 , 保证车辆及人身安全 . 在驾驭进程中如遇抢劫等紧迫状况 , 驾驭员可按下荫蔽的“紧迫手动报警键” , 体系将主动接通急救电话, 并向操控中心发送紧迫报警短信 ,在电子地图上主动标出车号、车型、色彩、驾驭员信息、车辆方位、行进方向、速度、时刻等 , 经过体系的遥控断油、断电、制动等功用对车辆进行操控 , 防止人身损伤和经济损失 .体系还具有以下功用 :a. 未关好车门时 , 操控中心显现报警 , 及时告诉驾驭员 , 以保证车辆安全 ;b. 天气预报;c. 车钥匙锁在车内时 , 可与操控中心联络将门锁翻开 ;d. 供给信息服务 , 中心操控体系具有丰厚、全面的数据信息 , 依据需求在确认身份后可供给各种服务 . 如车辆信息查询 , 地舆信息查询 , 路况交通讯息、酒店住宿挂号、航班和铁路时刻查询及其它信息查询 .2 运用举例作者规划的体系运用 GPS, G IS 及通讯技能 , 对在空间上移动的车辆进行实时监控. 系统由车载部分和主控中心两大部分组成( 图1) , 这两部分通过无线通讯彼此联络 .图1 车辆实时监控体系整体结构图车载部分中GPS接收机接收C? A 码, 该码经差分技术处理后, 精度达20 m左右; 调制解调器用来操控 GPS卡的数据收集作业并将数字信号转化成模仿信号再经过电台发往主控中心 . 体系选用的是 125. SMHz 的VHF 电台, 电台有用掩盖半径为 30 km.主控中心中电台用来接收汽车上电台发送的位置信息, 同时也可反控( 即发送命令) 汽车, 调制解调器负责反控命令和GPS信息的数?模转换工作, 微机在接纳到轿车的方位信息后 , 进行简略的预处理 , 然后按事前确认的通讯协议 ,包装该信息并经过 RS2232送往作业站 , 作业站则在矢量 G IS数据上显现轿车的方位, 并供给空间查询功用 .主控中心与轿车的通讯进程中因为多个轿车共用一个信道 , 当有多个轿车一起发送GPS信息时, 将形成信道磕碰 , 传输过错. 为此, 体系中主控中心与各轿车选用主从结构 . 主控中心保护整个通讯网的操作 , 它首要依据体系配置 ,次序地和每辆轿车树立联接联络并进行数据交换 , 假如不成功则符号犯错原因 ,最终断开联接 . 当每辆轿车被查询一次今后 , 就完结一个周期 , 这样整个体系就防止了信道磕碰问题 . 主控中心及车载电台的通讯办理模块的流程图见图 2, 3.图 2 主控中心通讯操控流程图图3 车辆通讯操控流程图仅有轿车的方位信号还无法表达轿车周围的地物 , 更谈不上对轿车周围地物特征的查询 , 因此G IS 在本体系中起着画蛇添足的效果 . 现在商场上与此类似的体系, 大多选用扫描的图画数据作为显现轿车的布景 , 无任何地物信息可以查询. 之所以采纳图画办法 , 一是因为显现很多的 G IS图形数据速度较慢 ,二是图形数据的输入 ,修改及拓扑联络的树立比较杂乱, 本体系则充沛运用工作站强大的图形处理功能、UN IX 多任务处理功能及ARC? IN FO图形数据输入、编辑、拓扑建立功能, 基本上解决了上述问题. ARC? IN FO 作为最早的地理信息体系软件之一 , 它在各个领域得到了广泛的运用 , 是一个优异的以矢量数据为根底的地舆信息体系软件 .本体系用北京市 1∶ 25 000 地图进行数字化、修改和树立拓扑联络 . 依据地形图将该图坐标转化成北京 54 坐标, 并参加与有关地物相关的特色数据 , 在此基础上, 凭借多年使用ARC? IN FO的经验, 开发了显示、查询ARC? IN FO 空间及特色数据的软件包 , 并在此软件中嵌入了与轿车监控有关的功用 , 如显现窗口的选车功能( 只有被选的车辆才能在此窗口内显示) 、汽车轨迹的回放功能. 系统根本的图形显现功用包含中心扩大或缩小、点扩大或缩小、开窗及周游 .查询功用包含间隔量算、面积量算、半径量算、点查找、线查找、圆查找、矩形查找以及多边形查找 , 从特色查询空间信息的功用正在完善之中 . 轿车的方位信息(经纬度)经高斯一克吕格投影( 中央经线为117. )变换后, 直接在GIS图形数据上实时、动态显现 .车载导航体系还有如下功用 .a. G IS图形操作功用 .电子地图的扩大、缩小 , 分层显现 , 移动, 特色显现 ,含糊查询, 由图查找特色或由特色查图,图上量距 , 地图的多级显现 , 分窗口显示等功用都可完结 .b. GPS 定位与组合定位功用 .为满意定位精度要求 , 选用了 GPS 与三个陀螺仪和三个加速度计,对它们的静态和动态进行定位测验.c.车辆信息办理功用 .完结了驾驭员、车辆信息的动态办理 , 如信息入库、删去、增加、查询等 .d. 地图匹配功用 . 用方位精度较高并能表达充沛路网的地图, 加上地图匹配算法 . 关于电子地图的制作办法和精度 , 运用 G IS 的功用和拓扑网层这两个条件.e. 最优路径规划功能(图4). 一是静态最优路径规划, 它的路权主要是道路长度、前史交通讯息或其它信息 , 存储路权能够选用二维联络表 , 这样数据的提取非常便利 , 能够使核算功率大大进步 . 二是动态最优途径规划 , 其特色是体系能够实时接纳和处理动态路途交通讯息 , 并且将其按时刻先后存储到数据库中 .在规划途径时 , 再将这些动态交通讯息按某种办法分配到路网上 , 作为最优途径规划时的路权 , 然后依据这种路权核算出满意旅客某种原则的最优途径 . 当经过一守时刻后 , 体系再对最优途径从头规划 , 所用的交通讯息总是最新的 , 然后保证在规划时刻 , 所得成果是牢靠的 .图4 依据归纳路阻双向查找的最优途径规划基于动态最优路径规划的实际需要, 开发了一套最优路径规划算法( 图4).该算法经过归纳路阻双向查找技能 , 使得其时刻杂乱度下降 , 进步了查找速度 ,把时刻留给动态交通分配和其它算法 . 这种算法尽管有时得不到最优成果 , 但能够得到次优成果 , 因此依然具有必定的实用性 .别的, 还有车辆调度监控功用 , 详细包含群呼、单呼、监听及通话功用 . 通过GSM数字蜂窝移动通讯网完结监控中心与车辆间的信息交互 , 对车辆的调度指令经过手机宣布 .3 存在的问题GPS运用于车辆定位虽具有非常好的远景 , 可是GPS体系也有缺点需改善 ,一些详细技能问题仍需处理 . 例如城市的电磁搅扰、信号反射、高楼遮挡、树木对信号的削弱 , 以及接纳机的价格等 . 卫星信号被遮挡而导致盯梢定位失准是GPS的丧命缺点 , 尤其在城市高楼区 . 然而在交通办理中 , 车辆盯梢的大都用处需求精确、接连的定位 , 这只能凭借别的的传感器来弥补 GPS的缺点. 现在, 解决车辆在卫星信号被遮挡的“信号盲区” 无法定位的问题首要选用相对揣度定位设备来完结 , 比方罗盘、速度表及里程表等 , 这些设备能够以所行间隔的 1%～2%的精确度确认水平坐标 . 惯性体系能用来更精确地确认相对平面坐标 , 但目前其价格太贵重 , 因此难以运用于一般车辆的主动定位导航体系 . 在体系的实施进程中, 仍有一些问题有待于进一步研讨 .a. 主控中心与轿车通讯的功率不高 , 并且主从结构对被监控的车辆数目限制较大.b. 矢量数据的显现速度仍期望进步 , 形成图形显现速度较慢的原因一是Sun l 作站在图形显现硬件方面功用不是很强 , 二是X Iib 图形取舍的算法功率不高, 三是没有运用 G IS 的空间索引 .4 结论GPS, G IS 及通讯技能的联合运用 , 使人类对空间信息的运用和了解进入了史无前例的深度 . 现在, 我国GPS工业尚处于起步阶段 , 商场上的 GPS产品首要来自美国、日本和我国的台湾地区 . 依据核算材料显现 , 西方发达国家因为公路阻塞而形成的直接和直接经济损失非常惊人 . 所以为了满意进步运送功率和安全保证的需求 , 展开对车载导航体系的研讨 , 以开发合适我国特色的 ITS 体系,将在技能和商场方面具有重要意义 .参考文献[ 1 ] 福勒芮. 实时管理[R ]. 北京: 中国2西班牙智能交通研讨会, 2003.[ 2 ] M ar J. 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地理信息技术在智能交通中的应用
地理信息技术在智能交通中的应用在当今快节奏的社会中，交通的高效与智能化成为了人们生活和城市发展的重要需求。
地理信息技术作为一种强大的工具，正日益深入地应用于智能交通领域，为改善交通状况、提高出行效率和安全性发挥着关键作用。
地理信息技术，简单来说，是获取、管理、分析和展示地理空间数据的一系列技术手段。
它涵盖了全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、遥感（RS）等多个方面。
在智能交通中，这些技术的应用相互融合，形成了一个强大的支持体系。
首先，GPS 技术为智能交通提供了精准的定位服务。
无论是车辆导航，还是物流运输的车辆跟踪，GPS 都能实时准确地确定车辆的位置、速度和行驶方向。
这使得驾驶者能够获得最优的路线规划，避开拥堵路段，节省出行时间。
对于物流企业来说，通过对运输车辆的实时监控，可以更好地进行调度和管理，提高运输效率，降低成本。
GIS 技术则在智能交通中扮演着数据整合与分析的重要角色。
它将各种与交通相关的地理空间数据，如道路网络、交通设施、地形地貌等，进行整合和管理。
通过对这些数据的分析，交通管理部门能够深入了解交通流量的分布规律，从而合理规划道路建设、设置交通信号灯和优化公交线路。
例如，在城市规划中，利用 GIS 可以分析不同区域的人口密度和出行需求，以此来确定新的道路建设位置和规模。
在交通拥堵治理方面，GIS 能够帮助分析拥堵的热点区域和时间段，为制定针对性的解决方案提供依据。
遥感技术在智能交通中的应用也不容忽视。
通过卫星或飞机对地面进行遥感观测，可以获取大范围的地理信息，包括道路状况、土地利用情况等。
这些信息对于交通规划和基础设施建设具有重要的参考价值。
比如，在评估道路损坏情况时，遥感图像可以快速、大面积地展示道路表面的状况，帮助相关部门及时发现问题并安排维修。
除了上述单独的技术应用，地理信息技术的融合应用更是为智能交通带来了创新性的解决方案。
比如，将 GPS 与 GIS 结合，可以实现实时交通信息的动态展示。
GPS、GIS技术在智能交通系统(ITS)领域中的应用分析
ＧＰＳ、ＧＩＳ技术在智能交通系统（ＩＴＳ）领域中的应用分析作者：苏钰窦芃来源：《硅谷》2009年第10期[摘要]随着GPS/GIS技术的成熟以及其在智能交通系统中的逐步应用与发展，从而提高交通安全和运输服务水平，形成一种“以信息化为基础，以现代通信和计算机为手段，以安全、高效、服务为目的的新型现代交通运输系统。
[关键词]全球定位系统（GPS）地理信息系统（GIS）智能交通系统（ITS）中图分类号：TN98文献标识码：A文章编号：1671－7597（2009）0520005－01随着全球经济的发展，社会对交通运输的需求持续增长，单纯的交通基础设施的增加已不能满足交通运输量的增加，交通拥塞已成为普遍现象，严重影响了经济的发展，制约了社会活动的进行，引起了环境恶化。
在这种形势下，大范围普及智能交通系统（IntelligentTransportationSystem，简称ITS）成为治理城市交通的一个重要措施被提上日程。
一、GPS智能交通系统的组成及应用（一）GPS系统概念GPS即全球定位系统（GlobalPositioningSystem）。
其具有全球性、全能性（陆地、海洋、航空与航天）、全天候优势的导航定位、定时、测速系统，由空间卫星系统、地面监控系统、用户接收系统三大子系统构成，已广泛应用于军事和民用等众多领域。
（二）GPS智能交通在对缓解运输压力改善道路状况方面的应用效果1．车辆跟踪。
利用GPS和电子地图可以实时显示出车辆的实际位置，并任意放大、缩小、还原、换图；可以随目标移动，使目标始终保持在屏幕上；还可实现多窗口、多车辆、多屏幕同时跟踪，利用该功能可对重要车辆和货物进行跟踪运输。
2．提供出行路线的规划和导航规划。
出行路线是汽车导航系统的一项重要辅助功能，包括：自动线路规划：由驾驶员确定起点和终点，由计算机软件按照要求自动设计最佳行驶路线，包括最快的路线、最简单的路线、通过高速公路路段次数最少的路线等。
GIS在城市道路交通中的应用论述
GIS在城市道路交通中的应用论述
GIS（地理信息系统）在城市道路交通中的应用已经得到广泛认可和应用。
它利用数字地图和空间分析工具，可以有效地支持交通规划、交通管理、交通流量监控，以及交通安
全等方面的工作。
在交通规划方面，GIS可以帮助城市规划师确定新道路的最佳位置和布局。
通过分析
现有交通网络的瓶颈和拥堵情况，GIS可以帮助规划者确定需要新建的道路或改造的道路，从而更好地分配交通流量，减轻交通拥堵。
在交通管理方面，GIS可以提供实时交通数据和交通信号控制。
通过在道路网络上安
装传感器和摄像头，GIS可以收集和分析交通流量数据，包括车辆数量、速度、密度等，
从而帮助交通管理者进行交通信号优化，减少交通拥堵。
在交通流量监控方面，GIS可以提供交通流量预测和交通事件管理。
通过分析历史数
据和实时数据，GIS可以预测交通流量的变化，帮助交通管理者做出相应的调整。
GIS可以快速定位和管理交通事件，如事故、施工等，及时采取措施进行疏导，保障道路交通的正
常运行。
GIS在城市道路交通中的应用极为广泛。
它通过数字地图和空间分析工具，可以帮助
交通规划师确定最佳布局，支持交通管理者进行实时交通信号优化，预测交通流量变化以
及及时处理交通事件，提供道路交通事故分析和风险评估。
这些应用不仅可以提高交通效
率和安全性，还可以减少交通拥堵，优化城市交通系统。
GIS在城市道路交通中的应用前
景广阔，在未来的发展中将发挥更大的作用。
GPS与GIS集成在交通指挥系统中的应用
时 ，Ｉ（ ＧＳ 地理信息系统 ） 技术 以其 强大 的图形处理
能力 和对空 间数 据 分 析 的 功 能 ， 为 辅 向每颗 卫 星注人 并 更新 的导航 电文 。用 户 接 收 系 统 主 要 由 Ｇ Ｓ卫 星 Ｐ 接 收机 和 Ｇ Ｓ数据 处理 软件 构成 。 Ｐ
３ ＧＩ Ｓ的数 据 组织和 最短 路径 搜 索
的最有力的工具 。Ｇ Ｓ系统的应用集 中在车辆调度 Ｐ 管理方面 ， 这种研究采用现代信息处理技术 、 通信技 术、 定位技术和控制技术 ， 大大提高了道路交通的效 率和安全性 ， 改善 了环境 ， 为现代信息社会提供了准
确 、 速 的服 务 。在单 独 使用 Ｇ Ｓ的车 辆 定位 系统 迅 Ｐ 中， 由于信号 强 度 、 界 和 Ｇ Ｓ接 收 电 路 内部 的噪 外 Ｐ
在 国家智 能交通 发 展 战 略 的 目标 下 ， Ｐ （ Ｇ Ｓ 全球 卫 星定 位 系统 ） 术 得 到 了广 泛 的应 用 和发 展 。同 技
４颗 以上 可 视 卫 星 。地 面监 控 系统 由 ５个 监 测 站 、
一
个 主控 站 和三 个 注 人 站构 成 。该 系统 的功 能 是 ：
系统采 用 Ｍａ ｎｏ作 为 后 台数 据 组 织 服 务器 。 ｐＩｆ 图形 数 据分层 管理 ， 图形数据 分 为 ５层 ： 把 （ ） 图部分 包括 地 下 光缆 、 １底 信号 灯 的走 向 、 环 行 线 圈 的分 布 等地下 设施 ； （） ２ 手井 位置 、 换机 位 置 、 口红绿 灯 的分 布 交 路
１ ＧＩ Ｓ系统 的组成 及特 点
情况 、 可视标 志、 电子警察 （ 闯红灯监视器 ） 等基础
信息 ； （） ３ 停车厂 位 置及 路 面标 线情 况等 ； （） ４ 主干道 路 、 干道路 ； 次 （ ） 他重 要 城市建 筑 物 。 ５其 道路 拓 扑 关 系 的建 立 ： 照 最佳 路 径 分 析算 法 按 的要求 对 数据 结点 按 照 最 短 路 径值 排 序 ， 时考 虑 同 到 城市 道 路 网更 新 的速 度 比较 快 ， 次开 发 采 用 动 本 态 建立 道 路 网络 拓扑 关 系 ， 系统 在 每 次启 动 时检 测 道 路 网络数 据 ， 如果 发 现道路 网络 数据有 变 动 ， 重 就 新 建立 拓 扑关 系 。 最 短路 径 的 搜 索 ： 经 典 图论 中 的 Ｄｊｓａ最 在 ｉ ｔ ｋｒ
GPS、GIS技术在道路交通运输系统中的应用
Information Technology •信息技术Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 253【关键词】GPS 技术 GIS 技术 道路交通运输系统据不完全统计，截止到2018年我国营运车辆数目超过1500万，从事交通运输行业的工作人员达到2900万以上，这样庞大的行业规模以及数量巨大的从业人群，在客观上为我国交通运输管理工作带去很大的考验。
保证交通运输的高效性、快速性能够推动各个地区经济的有效发展。
所以在建设我国交通运输系统的过程中，引进GPS 、GIS 等现今的信息技术是十分必要的。
1 简述GPS、GIS技术应用于道路交通运输系统的必要性在我国道路交通运输系统中使用GPS 、GIS 技术具有以下几点优势：（1）通过该技术的应用可以进一步完善交通运输数据的分析处理方式，在以往的道路交通系统规划管理方案的制定过程中，相关技术人员在进行数据分析时，一方面没有充分的基础数据为其支撑，另一方面还会受到一定主观因素的影响。
但是应用GPS 、GIS 技术可以根据数据库提供的海量信息，实现数据的全方面收集，相关技术人员在强有力的数据支撑下，就可以增强分析的理性程度，从而确保道路交通系统管理得以顺利进行；（2）通过该技术能够对交通运输实现动态化管理，我们以道路交通规划为例，以往这项工作都是在二维平面上进行的，因为无法及时的更新相关信息，所以很容易在工作过程中产生失误。
应用GPS 与GIS 技术，相关技术人员能够应用卫星遥感实时对交通运输的现实情况进行观测，再加上和动态模型的结合，从而让交通规划更具有科学性；（3）也可以提高交通运输系统管理的实际效用，以往的交通运输管理工作中因为信息的不健全，相关技术人员只能把研究范围固定GPS、GIS 技术在道路交通运输系统中的应用文/刘显军 王玉峰于交通运输这一方面，而通过相关技术的有效应用，能够让信息系统不仅单单承载着交通系统的运行信息，也可以将社会经济发展的实际情况更好的展现，从而有助于深入分析与研究社会问题，更好的提高交通运输行业在我国社会经济发展中的现实价值；（4）GPS 、GIS 技术能够实现道路交通的合理性规划，相关技术能够以多方面因素为基础，从而实现对道路交通的合理性科学性规划。
GIS在城市道路交通中的应用论述
GIS在城市道路交通中的应用论述GIS在城市道路交通中的应用可以大大提高市政管理和公众服务的效率和质量。
利用GIS技术，可以实现对城市道路交通系统的监控、规划、设计、管理和维护等多个方面的应用。
首先， GIS可以用于道路交通系统的监控。
它可以提供实时的交通流量、车辆速度、车辆密度等交通数据，以便城市交通管理部门更加准确地掌握交通状况。
同时它还可以实现多角度拍摄以及自动识别车辆等功能，既可以提高城市交通管理部门的决策能力，也能为公众提供更加准确、及时的交通信息。
其次，GIS技术可以用于规划和设计城市的道路交通系统。
它可以提供高分辨率的卫星影像和数字地图，帮助决策者更好地了解道路交通系统的现状、瓶颈以及交通运行情况，从而更加科学、合理地规划和设计道路交通系统，有效缓解交通拥堵。
第三，GIS技术还可以用于管理城市道路交通系统。
通过实时监测交通数据，提供路况信息，交通部门可以更加精准地挖掘交通数据，重点关注拥堵区域，制定优化交通方案、缓解拥堵。
同时，对于交通事故等紧急事件，交通部门可以随时实时响应，并及时提供相关应急信息，保障城市道路交通畅通和公众生命财产的安全。
最后，GIS技术还可以用于城市道路交通系统的维护。
交通部门可以通过GIS技术实时监控道路交通设施的状态，及时发现和解决交通设施的问题，确保道路交通系统的运行安全和畅通。
综上所述，GIS技术在城市道路交通中的应用十分广泛，涉及到了交通规划、交通管理、交通监控和交通维护等多个方面。
拥有GIS，城市交通部门可以更加高效、精确地进行决策，提高交通管理的质量和效率。
同时，它也为公众提供了更加准确、实时的交通信息，提高了公众服务的质量。
gis在交通中的应用 -回复
gis在交通中的应用-回复GIS在交通中的应用引言：随着城市化进程的加速，交通问题在日常生活中变得越来越重要。
为了解决交通拥堵、优化交通路线、提高交通系统的效率和安全性，地理信息系统（GIS）在交通中的应用越来越广泛。
本文将从交通规划、交通管理和交通安全三个方面，探讨GIS在交通中的应用。
一、交通规划：交通规划是城市交通管理的基础，而GIS在交通规划中的应用则是将空间数据与交通数据相结合，帮助决策者做出更加科学的规划决策。
首先，通过GIS可以收集和整合各类交通数据，如道路网络数据、交通流量数据、交通事故数据等。
这些数据不仅可以提供给交通规划师分析当前交通状况，还可以用于预测未来的交通需求。
其次，GIS可以帮助交通规划师进行交通模拟和评估。
通过建立交通模型，可以对不同规划方案进行仿真实验和评估，为规划者提供决策依据。
最后，GIS可以生成可视化的规划图层，将交通规划展示给决策者和公众，提高交通规划的透明度和参与度。
二、交通管理：交通管理的目标是提高交通系统的效率和安全性，而GIS在交通管理中的应用则是通过实时数据采集和分析，帮助决策者及时调整交通策略。
首先，GIS可以实时监测交通状况。
通过交通监测设备的安装和传感器的布置，可以实时获取道路交通流量、拥堵状况、停车位利用率等数据。
这些数据可以通过GIS进行有效的空间分析和可视化展示，帮助决策者及时调整交通信号灯、路线规划、交通管制等措施，缓解交通拥堵。
其次，GIS可以为决策者提供决策支持系统。
通过整合实时交通数据、道路网络数据和交通模型，GIS可以为决策者提供多种决策方案，并评估其对交通系统的影响。
决策者可以根据这些数据和分析结果做出最佳决策。
三、交通安全：交通安全一直是城市管理的重点和难点，而GIS在交通安全中的应用则是通过空间分析和数据可视化，帮助决策者定位交通事故的高风险区域并采取相应的安全措施。
首先，通过收集和整合交通事故数据和交通违法数据，GIS可以分析交通事故的空间分布特征，找出事故多发地段和黑点。
GIS在智能交通管理信息系统中的应用探究
GIS在智能交通管理信息系统中的应用探究【摘要】地理信息系统（GIS）在智能交通管理信息系统中发挥着重要作用。
本文首先介绍了智能交通管理系统的概述，然后分析了GIS在智能交通管理中的作用，包括在交通实时监控、交通路径优化和交通事故预防与处理中的应用。
通过GIS技术，交通管理部门可以实现对交通状况的实时监控并及时调整交通流，提升交通效率和安全性。
GIS还能帮助优化交通路径，减少拥堵和节约时间成本。
在事故预防与处理方面，GIS可以快速定位事故发生地点并实现快速响应和救援。
结论部分强调了GIS在智能交通管理信息系统中的重要性，并掏出未来GIS在智能交通管理领域的发展前景。
GIS的不断应用和发展将为智能交通管理提供更多可能性，为城市交通管理带来更大的便利和效率。
【关键词】智能交通管理系统，地理信息系统（GIS），实时监控，路径优化，事故预防与处理，重要性，发展前景1. 引言1.1 GIS在智能交通管理信息系统中的应用探究GIS在智能交通管理中扮演着整合和展示交通信息的角色。
通过GIS技术，可以将实时交通数据、交通设施信息、路网数据等进行整合，以便交通管理人员能够全面了解城市交通状况，及时做出决策。
在交通实时监控方面，GIS也发挥着重要作用。
通过GIS技术，可以实现交通流量、车辆位置等实时监控，帮助交通管理者及时发现交通异常情况，从而及时采取相应措施，保障城市交通的畅通。
GIS在交通路径优化和交通事故预防与处理方面也有着重要应用。
通过GIS技术，可以进行交通路径规划与优化，提高交通效率；还可以根据交通事故发生位置、路况等信息，进行事故预防与处理，减少交通事故发生率。
GIS在智能交通管理信息系统中的应用不仅提高了交通管理的效率和精准度，同时也为城市居民提供了更加便捷、安全的出行环境。
GIS 在智能交通管理中的应用探究将为城市交通领域的发展带来新的机遇与挑战。
2. 正文2.1 智能交通管理系统概述智能交通管理系统是利用先进的信息技术和智能化设备来提高交通运输效率、优化道路资源利用、增强交通管理能力的系统。
GPS 和GIS 在智能交通系统中的应用
GPS 和GIS 在智能交通系统中的应用摘要: 通过对国内外现有GPS 和GIS 运用的分析, 用事例说明GPS 和GIS 在智能交通系统中的应用情况,阐明了GPS 和GIS 结合的重要性及其应用的便捷性、安全性和服务多样性, 同时也提出了存在的问题, 并指出了研究的方向.关键词: GPS; GIS; 智能交通系统全球定位系统(GPS) 是一个基于卫星的导航、定位及计时系统. 接收器通过GPS 卫星发送的数据计算二维(经度、纬度) 或三维(经度、纬度、高度) 位置. 地理信息系统(G IS) 是计算机技术、图形学技术、数据库技术融合的产物, 这一系统用来描述现实世界中地物在空间上的分布及其属性. 采用G IS 能够快速获取某一空间地物的基本特点(不随时间变化) , 而要想对空间行为(或过程) 进行实时观测, 则需要走GPS、通信、G IS 三者相结合的道路. 人们日常生活及工作中, 有关空间方面最重要的应用是分布在空间上各地物间的位置(空间) 关系, 而这种空间关系的图形表达是任何数学或自然语言所无法胜任的. 因此, 可以肯定, 在G IS 的应用过程中, 不论是飞机还是船舶导航, 最终都离不开地图——这一空间信息的载体. 而G IS 的出现, 省去了繁琐、易错、费时的手工量算过程, 使得两者之间的结合更为方便(数字方式与数字方式的结合). G IS 是存储和处理空间信息的高新技术, 它把地理位置和相关属性有机结合起来, 根据需要准确真实、图文并茂地输送给用户. GPS 与G IS 技术相结合, 能够实时显示与管理运动目标, 并同时提供地理信息数据库的资料查询, 为智能交通系统实现提供强有力的技术手段, 实现空间行为的实时动态观测通信技术间的桥梁作用.美国1994 年与1995 年在OLDSMOB IL E88车中采用GPS 处理器, 提供包括驾驶员导航系统的硬件设备. 该系统仅要求驾驶员用车辆控制台上的按钮输入其目的地, 系统即可计算出到达目的地的最短路径, 并用语音在车辆每次转弯前提示驾驶员. 基于GPS 的智能G IS, 在欧洲已广泛运用于车辆导航中, 在中国属于起步阶段, 随着GPS 卫星导航定位技术与无线电通信网络的发展, 基于GPS 的车辆导航系统与车辆运营管理系统等也正在迅速发展.1 应用前景及功能目前正在发展中的以GPS 定位为主体的G IS 将大有前途. G IS 与GPS 系统的结合, 可以建立综合交通规划空间信息管理分析系统, 不仅极大地增强了交通网络处理的直观性和可操作性, 而且可提高交通规划的工作效率.以土地利用和出行吸引模型为基础的交通规划目前仍有其不可替代的优点, 但是其前期准备工作复杂且花费巨大, 其在精度上的不准确性和不确定性, 导致了规划结果往往不尽人意. GPS系统可以全时、全天候、精密、适时、近乎连续地对交通流进行交通观测与统计, 这个过程几乎是完全自动化, 省去了大量人力, 得出的连续精密的结果是交通规划极为重要的基础数据. GPS 监控数据与G IS 系统的结合, 可以描述每小时每条道路上的交通量, 如果能够取得连续若干天的路网流量数据, 结合相应的预测模型, 比如神经网络模型, 就可以预测隔日的任意小时的路网交通流量和负荷度, 这种短期交通预测有助于管理部门在交通拥挤发生前及时采取措施. 如果能够获得连续数年的精确交通流量资料, 配合城市的土地利用规划和城市经济发展, 甚至可以做长期的流量预测. 卫星定位车辆管理系统实现了以下功能.a. 限制行车路线和区域. 控制中心可根据任务需要预设车辆行驶路线和区域, 当车辆偏离行车路线或限制区域时, 系统自动报警提示驾驶员和控制中心, 以便纠正.b. 限制车辆行驶速度. 系统能够设置车辆允许最大行驶速度并自动监管.一旦超速, 系统立即提醒驾驶员并向控制中心报警. 通过以上功能可使车辆按照指定的方向、路线、区域及速度行驶,并随机进行监控或定时检查, 大大提高了监控力度.c. 记录车辆实时状态, 为管理提供依据. 系统能提供历史行驶状态详细记录, 每隔1 分钟自动记录并连续存储1 小时以内的详细行车资料, 如车辆位置、运行速度、运行方向及时间信息. 可据此在电子地图上回放车辆的实际行车过程, 也可在电子地图上快速再现车辆的行车路线轨迹及时间, 为事后处理投诉、路上事故等提供有力证据.d. 指引行驶路线, 提高工作效率. 如车辆驾驶员不清楚目的地具体方位或路线, 可向控制中心发出“服务请求”, 中心可根据电子地图信息, 确定车辆所在位置, 准确指引车辆行驶方向及路径, 用最短的时间、行驶最短的路程到达目的地.e. 防抢、防盗、提供救援服务, 确保车辆及人身安全. 在驾驶过程中如遇抢劫等紧急情况, 驾驶员可按下隐蔽的“紧急手动报警键”, 系统将自动接通急救电话, 并向控制中心发送紧急报警短信,在电子地图上自动标出车号、车型、颜色、驾驶员信息、车辆位置、行驶方向、速度、时间等, 通过系统的遥控断油、断电、制动等功能对车辆进行控制, 避免人身伤害和经济损失.系统还具有以下功能:a. 未关好车门时, 控制中心显示报警, 及时通知驾驶员, 以确保车辆安全;b. 天气预报;c. 车钥匙锁在车内时, 可与控制中心联系将门锁打开;d. 提供信息服务, 中心控制系统具有丰富、全面的数据信息, 根据需要在确认身份后可提供各种服务. 如车辆信息查询, 地理信息查询, 路况交通信息、酒店住宿登记、航班和铁路时刻查询及其它信息查询.2 应用举例作者设计的系统利用GPS, G IS 及通信技术,对在空间上移动的车辆进行实时监控. 系统由车载部分和主控中心两大部分组成(图1) , 这两部分通过无线通信相互联系.图1 车辆实时监控系统总体结构图车载部分中GPS 接收机接收CöA 码, 该码经差分技术处理后, 精度达20 m 左右; 调制解调器用来控制GPS 卡的数据采集工作并将数字信号转换成模拟信号再通过电台发往主控中心. 系统采用的是125. SMHz 的VHF 电台, 电台有效覆盖半径为30 km.主控中心中电台用来接收汽车上电台发送的位置信息, 同时也可反控(即发送命令) 汽车, 调制解调器负责反控命令和GPS 信息的数ö模转换工作, 微机在接收到汽车的位置信息后, 进行简单的预处理, 然后按事先确定的通信协议, 包装该信息并通过RS2232 送往工作站, 工作站则在矢量G IS数据上显示汽车的位置, 并提供空间查询功能.主控中心与汽车的通信过程中由于多个汽车共用一个信道, 当有多个汽车同时发送GPS 信息时, 将造成信道碰撞, 传输错误. 为此, 系统中主控中心与各汽车采用主从结构. 主控中心维护整个通信网的操作, 它首先根据系统配置, 顺序地和每辆汽车建立联接关系并进行数据交换, 如果不成功则标记出错原因, 最后断开联接. 当每辆汽车被查询一次以后, 就完成一个周期, 这样整个系统就避免了信道碰撞问题. 主控中心及车载电台的通信管理模块的流程图见图2, 3.图2 主控中心通信控制流程图仅有汽车的位置信号还无法表达汽车周围的地物, 更谈不上对汽车周围地物特征的查询, 因此G IS 在本系统中起着画龙点睛的作用. 目前市场上与此类似的系统, 大多采用扫描的图像数据作为显示汽车的背景, 无任何地物信息可以查询. 之所以采取图像方法, 一是由于显示大量的G IS 图形数据速度较慢, 二是图形数据的输入, 编辑及拓扑关系的建立比较复杂, 本系统则充分利用工作站强大的图形处理功能、UN IX 多任务处理功能及ARCö IN FO 图形数据输入、编辑、拓扑建立功能, 基本上解决了上述问题. ARCö IN FO 作为最早的地理信息系统软件之一, 它在各个领域得到了广泛的应用, 是一个优秀的以矢量数据为基础的地理信息系统软件.本系统用北京市1∶25 000 地图进行数字化、编辑和建立拓扑关系. 根据地形图将该图坐标转换成北京54 坐标, 并加入与有关地物相关的属性数据, 在此基础上, 凭借多年使用ARCö IN FO的经验, 开发了显示、查询ARCö IN FO 空间及属性数据的软件包, 并在此软件中嵌入了与汽车监控有关的功能, 如显示窗口的选车功能(只有被选的车辆才能在此窗口内显示)、汽车轨迹的回放功能. 系统基本的图形显示功能包括中心放大或缩小、点放大或缩小、开窗及漫游. 查询功能包括距离量算、面积量算、半径量算、点搜索、线搜索、圆搜索、矩形搜索以及多边形搜索, 从属性查询空间信息的功能正在完善之中. 汽车的位置信息(经纬度) 经高斯一克吕格投影(中央经线为117. ) 变换后, 直接在G IS 图形数据上实时、动态显示.车载导航系统还有如下功能.a. G IS 图形操作功能. 电子地图的放大、缩小, 分层显示, 移动, 属性显示, 模糊查询, 由图查找属性或由属性查图, 图上量距, 地图的多级显示, 分窗口显示等功能都可完成.b. GPS 定位与组合定位功能. 为满足定位精度要求, 采用了GPS 与三个陀螺仪和三个加速度计, 对它们的静态和动态进行定位测试.c. 车辆信息管理功能. 实现了驾驶员、车辆信息的动态管理, 如信息入库、删除、添加、查询等.d. 地图匹配功能. 用位置精度较高并能表达充分路网的地图, 加上地图匹配算法. 关于电子地图的制作方法和精度, 利用G IS 的功能和拓扑网层这两个条件.e. 最优路径规划功能(图4). 一是静态最优路径规划, 它的路权主要是道路长度、历史交通信息或其它信息, 存储路权可以采用二维关系表, 这样数据的提取非常方便, 可以使计算效率大大提高. 二是动态最优路径规划, 其特点是系统能够实时接收和处理动态道路交通信息, 并且将其按时间先后存储到数据库中. 在规划路径时, 再将这些动态交通信息按某种方式分配到路网上, 作为最优路径规划时的路权, 然后基于这种路权计算出满足旅客某种准则的最优路径. 当经过一定时间后, 系统再对最优路径重新规划, 所用的交通信息总是最新的, 从而保证在规划时刻, 所得结果是可靠的.图4 基于综合路阻双向搜索的最优路径规划基于动态最优路径规划的实际需要, 开发了一套最优路径规划算法(图4). 该算法通过综合路阻双向搜索技术, 使得其时间复杂度降低, 提高了搜索速度, 把时间留给动态交通分配和其它算法. 这种算法虽然有时得不到最优结果, 但可以得到次优结果, 因此仍然具有一定的实用性.另外, 还有车辆调度监控功能, 具体包括群呼、单呼、监听及通话功能. 通过GSM 数字蜂窝移动通信网实现监控中心与车辆间的信息交互,对车辆的调度指令通过手机发出.3 存在的问题GPS 应用于车辆定位虽具有非常好的前景,但是GPS 系统也有缺陷需改进, 一些具体技术问题仍需解决. 例如城市的电磁干扰、信号反射、楼房遮挡、树木对信号的减弱, 以及接收机的价格等. 卫星信号被遮挡而导致跟踪定位失准是GPS的致命弱点, 尤其在城市高楼区. 然而在交通管理中, 车辆跟踪的多数用途需要精确、连续的定位,这只能借助另外的传感器来补充GPS 的缺陷. 目前, 解决车辆在卫星信号被遮挡的“信号盲区”无法定位的问题主要采用相对推断定位装置来完成, 比如罗盘、速度表及里程表等, 这些装置可以以所行距离的1%～2% 的精确度确定水平坐标.惯性系统能用来更准确地确定相对平面坐标, 但目前其价格太昂贵, 因而难以应用于普通车辆的自动定位导航系统. 在系统的实施过程中, 仍有一些问题有待于进一步研究.a. 主控中心与汽车通信的效率不高, 而且主从结构对被监控的车辆数目限制较大.b. 矢量数据的显示速度仍希望提高, 造成图形显示速度较慢的原因一是Sun l 作站在图形显示硬件方面功能不是很强, 二是X Iib 图形剪裁的算法效率不高, 三是没有利用G IS 的空间索引.4 结论GPS, G IS 及通信技术的联合应用, 使人类对空间信息的应用和理解进入了前所未有的深度.目前, 我国GPS 产业尚处于起步阶段, 市场上的GPS 产品主要来自美国、日本和中国的台湾地区. 根据统计资料显示, 西方发达国家由于公路堵塞而造成的直接和间接经济损失十分惊人. 所以为了满足提高运输效率和安全保障的需要, 开展对车载导航系统的研究, 以开发适合我国特点的ITS 系统, 将在技术和市场方面具有重要意义.参考文献[ 1 ] 福勒芮. 实时管理[R ]. 北京: 中国2西班牙智能交通研讨会, 2003.[ 2 ] M ar J. Simulat ions of the po sit ioning accuracy of integrated veh icle navigat ion system s [ J ]. IEEP roceedings of Radar Sonar N avigat ion, 1996, (2) : 26228.[3 ] 张伟宏, 胡劲松, 王力强. GPS 系统在交通领域中的应用及展望[J ]. 黑龙江交通科技, 2003, (2) : 61262.[4 ] 刘功农. 卫星定位车辆管理系统的应用[J ]. 中国设备工程, 2003, (4) : 18219.[ 5 ] 虞明, 翟羽健, 方涛, 等. 基于GPS 和地图匹配的试验场汽车可靠性试验监控管理系统[J ]. 汽车技术, 2003, (3) : 24228.[6 ] 李新功, 邱方, 詹舒波. GPS、GIS 在车辆实时监控中的应用[J ]. 遥感技术与应用, 1995, 10 (2) : 33238.[ 7 ] 刘志伟. 全球定位系统GPS 在ITS 中的应用[J ].苏州大学学报(工科版) , 2003, 23 (4) : 68272.。
GPS在城市智能交通网络中的应用解析
GPS在城市智能交通网络中的应用解析摘要：全球定位系统（GPS）是一种可以实现地物要素动态精准定位的技术，具有全天候、多功能、高效率、高精度的特点，其技术系统由GPS卫星星座、地面监控系统和GPS信号接收机三部分组成，能够为城市智能交通网络的构建提供基础信息，实现对车辆行驶信息的动态监测，继而预测出不同路段的交通运行状况，为城市交通管理提供参考依据。
在城市智能交通网络中，GPS技术能够服务于公共交通设施调度、交通工作调配、特殊车辆的实时监控多多个交通管理领域，而且为市民提供道路信息服务，包括车辆的运行路线规划以及公交车辆的到站信息，为市民出行提供了极大的便利。
关键词：GPS技术；城市智能交通网络；应用随着城市化建设进程的推进，城区及城际交通网络构架不断扩大，公交车、地铁、BRT等城区交通设施逐步完善，但是由于城市人口及车流量增加的缘故，交通压力还是比较大，一到上下班高峰期或者而是节假日，到处都会发生较为严重的交通堵塞事件[1]。
利用全球定位系统（GPS）建立其城市智能交通网络，实现对城区车流量的动态监测，为交通部门的管理和车辆调度提供信息支持，能够有效提高交通部门的工作效率，缓解城市道路交通压力，使得堵塞道路上的车辆尽快疏散，保持城市交通体系运行的顺畅，对于城市交通管理的智能化建设具有积极作用。
1.GPS技术概述GPS技术是一种可以实现定时控制进行距离测定的空间交会定点导航系统，它具有全天候且不受天气影响的优点，通过系统的全球覆盖可以为全球的用户提供精确的三维定点位置，具有定速定时高精度的特点，被广泛应用于土地资源管理、航空航天等领域。
在3S技术体系中，GPS定位系统是应用最广泛的一类技术，通常需要依靠GPS技术获取对获取的测绘信息进行核查，确保信息的准确性和精准度，在城市智能交通网络体系中，需要应用这一技术体系，获取车辆的行驶信息。
GPS技术作为一个先进的测绘技术体系，主要由以下3个部分组成：①空间部分。
【交通运输】GPS和GIS在智能交通系统中的应用精编
（交通运输）GPS和GIS 在智能交通系统中的应用（交通运输）GPS和GIS 在智能交通系统中的应用GPS和GIS在智能交通系统中的应用摘要:通过对国内外现有GPS和GIS运用的分析,用事例说明GPS和GIS在智能交通系统中的应用情况,阐明了GPS和GIS结合的重要性及其应用的便捷性、安全性和服务多样性,同时也提出了存在的问题,且指出了研究的方向.关键词:GPS;GIS;智能交通系统全球定位系统(GPS)是壹个基于卫星的导航、定位及计时系统.接收器通过GPS卫星发送的数据计算二维(经度、纬度)或三维(经度、纬度、高度)位置.地理信息系统(GIS)是计算机技术、图形学技术、数据库技术融合的产物,这壹系统用来描述现实世界中地物在空间上的分布及其属性.采用GIS能够快速获取某壹空间地物的基本特点(不随时间变化),而要想对空间行为(或过程)进行实时观测,则需要走GPS、通信、GIS三者相结合的道路.人们日常生活及工作中,有关空间方面最重要的应用是分布在空间上各地物间的位置(空间)关系,而这种空间关系的图形表达是任何数学或自然语言所无法胜任的.因此,能够肯定,在GIS的应用过程中,不论是飞机仍是船舶导航,最终都离不开地图——这壹空间信息的载体.而GIS的出现,省去了繁琐、易错、费时的手工量算过程,使得俩者之间的结合更为方便(数字方式和数字方式的结合).GIS是存储和处理空间信息的高新技术,它把地理位置和相关属性有机结合起来,根据需要准确真实、图文且茂地输送给用户.GPS和GIS技术相结合,能够实时显示和管理运动目标,且同时提供地理信息数据库的资料查询,为智能交通系统实现提供强有力的技术手段,实现空间行为的实时动态观测通信技术间的桥梁作用.美国1994年和1995年在OLDSMOBILE88车中采用GPS处理器,提供包括驾驶员导航系统的硬件设备.该系统仅要求驾驶员用车辆控制台上的按钮输入其目的地,系统即可计算出到达目的地的最短路径,且用语音在车辆每次转弯前提示驾驶员.基于GPS的智能GIS,在欧洲已广泛运用于车辆导航中,在中国属于起步阶段,随着GPS卫星导航定位技术和无线电通信网络的发展,基于GPS的车辆导航系统和车辆运营管理系统等也正在迅速发展.1应用前景及功能目前正在发展中的以GPS定位为主体的GIS将大有前途.GIS和GPS系统的结合,能够建立综合交通规划空间信息管理分析系统,不仅极大地增强了交通网络处理的直观性和可操作性,而且可提高交通规划的工作效率.以土地利用和出行吸引模型为基础的交通规划目前仍有其不可替代的优点,可是其前期准备工作复杂且花费巨大,其在精度上的不准确性和不确定性,导致了规划结果往往不尽人意.GPS 系统能够全时、全天候、精密、适时、近乎连续地对交通流进行交通观测和统计,这个过程几乎是完全自动化,省去了大量人力,得出的连续精密的结果是交通规划极为重要的基础数据.GPS监控数据和GIS系统的结合,能够描述每小时每条道路上的交通量,如果能够取得连续若干天的路网流量数据,结合相应的预测模型,比如神经网络模型,就能够预测隔日的任意小时的路网交通流量和负荷度,这种短期交通预测有助于管理部门在交通拥挤发生前及时采取措施.如果能够获得连续数年的精确交通流量资料,配合城市的土地利用规划和城市经济发展,甚至能够做长期的流量预测.卫星定位车辆管理系统实现了以下功能.a.限制行车路线和区域.控制中心可根据任务需要预设车辆行驶路线和区域,当车辆偏离行车路线或限制区域时,系统自动报警提示驾驶员和控制中心,以便纠正.b.限制车辆行驶速度.系统能够设置车辆允许最大行驶速度且自动监管.壹旦超速,系统立即提醒驾驶员且向控制中心报警.通过之上功能可使车辆按照指定的方向、路线、区域及速度行驶,且随机进行监控或定时检查,大大提高了监控力度.c.记录车辆实时状态,为管理提供依据.系统能提供历史行驶状态详细记录,每隔1分钟自动记录且连续存储1小时以内的详细行车资料,如车辆位置、运行速度、运行方向及时间信息.可据此在电子地图上回放车辆的实际行车过程,也可在电子地图上快速再现车辆的行车路线轨迹及时间,为事后处理投诉、路上事故等提供有力证据.d.指引行驶路线,提高工作效率.如车辆驾驶员不清楚目的地具体方位或路线,可向控制中心发出“服务请求”,中心可根据电子地图信息,确定车辆所在位置,准确指引车辆行驶方向及路径,用最短的时间、行驶最短的路程到达目的地.e.防抢、防盗、提供救援服务,确保车辆及人身安全.在驾驶过程中如遇抢劫等紧急情况,驾驶员可按下隐蔽的“紧急手动报警键”,系统将自动接通急救电话,且向控制中心发送紧急报警短信,在电子地图上自动标出车号、车型、颜色、驾驶员信息、车辆位置、行驶方向、速度、时间等,通过系统的遥控断油、断电、制动等功能对车辆进行控制,避免人身伤害和经济损失.系统仍具有以下功能:a.未关好车门时,控制中心显示报警,及时通知驾驶员,以确保车辆安全;b.天气预报;c.车钥匙锁在车内时,可和控制中心联系将门锁打开;d.提供信息服务,中心控制系统具有丰富、全面的数据信息,根据需要在确认身份后可提供各种服务.如车辆信息查询,地理信息查询,路况交通信息、酒店住宿登记、航班和铁路时刻查询及其它信息查询.2应用举例作者设计的系统利用GPS,GIS及通信技术,对在空间上移动的车辆进行实时监控.系统由车载部分和主控中心俩大部分组成(图1),这俩部分通过无线通信相互联系.图1车辆实时监控系统总体结构图车载部分中GPS接收机接收CöA码,该码经差分技术处理后,精度达20m左右;调制解调器用来控制GPS卡的数据采集工作且将数字信号转换成模拟信号再通过电台发往主控中心.系统采用的是125.SMHz的VHF电台,电台有效覆盖半径为30km.主控中心中电台用来接收汽车上电台发送的位置信息,同时也可反控(即发送命令)汽车,调制解调器负责反控命令和GPS信息的数ö模转换工作,微机在接收到汽车的位置信息后,进行简单的预处理,然后按事先确定的通信协议,包装该信息且通过RS2232送往工作站,工作站则在矢量GIS数据上显示汽车的位置,且提供空间查询功能.主控中心和汽车的通信过程中由于多个汽车共用壹个信道,当有多个汽车同时发送GPS信息时,将造成信道碰撞,传输错误.为此,系统中主控中心和各汽车采用主从结构.主控中心维护整个通信网的操作,它首先根据系统配置,顺序地和每辆汽车建立联接关系且进行数据交换,如果不成功则标记出错原因,最后断开联接.当每辆汽车被查询壹次以后,就完成壹个周期,这样整个系统就避免了信道碰撞问题.主控中心及车载电台的通信管理模块的流程图见图2,3.图2主控中心通信控制流程图图3车辆通信控制流程图仅有汽车的位置信号仍无法表达汽车周围的地物,更谈不上对汽车周围地物特征的查询,因此GIS在本系统中起着画龙点睛的作用.目前市场上和此类似的系统,大多采用扫描的图像数据作为显示汽车的背景,无任何地物信息能够查询.之所以采取图像方法,壹是由于显示大量的GIS图形数据速度较慢,二是图形数据的输入,编辑及拓扑关系的建立比较复杂,本系统则充分利用工作站强大的图形处理功能、UNIX多任务处理功能及ARCöINFO图形数据输入、编辑、拓扑建立功能,基本上解决了上述问题.ARCöINFO作为最早的地理信息系统软件之壹,它在各个领域得到了广泛的应用,是壹个优秀的以矢量数据为基础的地理信息系统软件.本系统用北京市1∶25000地图进行数字化、编辑和建立拓扑关系.根据地形图将该图坐标转换成北京54坐标,且加入和有关地物相关的属性数据,在此基础上,凭借多年使用ARCöINFO的经验,开发了显示、查询ARCöINFO空间及属性数据的软件包,且在此软件中嵌入了和汽车监控有关的功能,如显示窗口的选车功能(只有被选的车辆才能在此窗口内显示)、汽车轨迹的回放功能.系统基本的图形显示功能包括中心放大或缩小、点放大或缩小、开窗及漫游.查询功能包括距离量算、面积量算、半径量算、点搜索、线搜索、圆搜索、矩形搜索以及多边形搜索,从属性查询空间信息的功能正在完善之中.汽车的位置信息(经纬度)经高斯壹克吕格投影(中央经线为117.)变换后,直接在GIS图形数据上实时、动态显示.车载导航系统仍有如下功能.a.GIS图形操作功能.电子地图的放大、缩小,分层显示,移动,属性显示,模糊查询,由图查找属性或由属性查图,图上量距,地图的多级显示,分窗口显示等功能都可完成.b.GPS定位和组合定位功能.为满足定位精度要求,采用了GPS和三个陀螺仪和三个加速度计,对它们的静态和动态进行定位测试.c.车辆信息管理功能.实现了驾驶员、车辆信息的动态管理,如信息入库、删除、添加、查询等.d.地图匹配功能.用位置精度较高且能表达充分路网的地图,加上地图匹配算法.关于电子地图的制作方法和精度,利用GIS的功能和拓扑网层这俩个条件.e.最优路径规划功能(图4).壹是静态最优路径规划,它的路权主要是道路长度、历史交通信息或其它信息,存储路权能够采用二维关系表,这样数据的提取非常方便,能够使计算效率大大提高.二是动态最优路径规划,其特点是系统能够实时接收和处理动态道路交通信息,且且将其按时间先后存储到数据库中.在规划路径时,再将这些动态交通信息按某种方式分配到路网上,作为最优路径规划时的路权,然后基于这种路权计算出满足旅客某种准则的最优路径.当经过壹定时间后,系统再对最优路径重新规划,所用的交通信息总是最新的,从而保证在规划时刻,所得结果是可靠的.图4基于综合路阻双向搜索的最优路径规划基于动态最优路径规划的实际需要,开发了壹套最优路径规划算法(图4).该算法通过综合路阻双向搜索技术,使得其时间复杂度降低,提高了搜索速度,把时间留给动态交通分配和其它算法.这种算法虽然有时得不到最优结果,但能够得到次优结果,因此仍然具有壹定的实用性.另外,仍有车辆调度监控功能,具体包括群呼、单呼、监听及通话功能.通过GSM数字蜂窝移动通信网实现监控中心和车辆间的信息交互,对车辆的调度指令通过手机发出.3存在的问题GPS应用于车辆定位虽具有非常好的前景,可是GPS系统也有缺陷需改进,壹些具体技术问题仍需解决.例如城市的电磁干扰、信号反射、楼房遮挡、树木对信号的减弱,以及接收机的价格等.卫星信号被遮挡而导致跟踪定位失准是GPS的致命弱点,尤其在城市高楼区.然而在交通管理中,车辆跟踪的多数用途需要精确、连续的定位,这只能借助另外的传感器来补充GPS的缺陷.目前,解决车辆在卫星信号被遮挡的“信号盲区”无法定位的问题主要采用相对推断定位装置来完成,比如罗盘、速度表及里程表等,这些装置能够以所行距离的1%～2%的精确度确定水平坐标.惯性系统能用来更准确地确定相对平面坐标,但目前其价格太昂贵,因而难以应用于普通车辆的自动定位导航系统.在系统的实施过程中,仍有壹些问题有待于进壹步研究.a.主控中心和汽车通信的效率不高,而且主从结构对被监控的车辆数目限制较大.b.矢量数据的显示速度仍希望提高,造成图形显示速度较慢的原因壹是Sunl 作站在图形显示硬件方面功能不是很强,二是XIib图形剪裁的算法效率不高,三是没有利用GIS的空间索引.4结论GPS,GIS及通信技术的联合应用,使人类对空间信息的应用和理解进入了前所未有的深度.目前,我国GPS产业尚处于起步阶段,市场上的GPS产品主要来自美国、日本和中国的台湾地区.根据统计资料显示,西方发达国家由于公路堵塞而造成的直接和间接经济损失十分惊人.所以为了满足提高运输效率和安全保障的需要,开展对车载导航系统的研究,以开发适合我国特点的ITS系统,将在技术和市场方面具有重要意义.参考文献[1]福勒芮.实时管理[R].北京:中国2西班牙智能交通研讨会,2003.[2]MarJ.Simulationsofthepositioningaccuracyof integratedvehiclenavigationsystems[J].IEEProceedingsofRadarSonarNavigation,1996,(2): 26228.[3]张伟宏,胡劲松,王力强.GPS系统在交通领域中的应用及展望[J].黑龙江交通科技,2003,(2):61262. [4]刘功农.卫星定位车辆管理系统的应用[J].中国设备工程,2003,(4):18219.[5]虞明,翟羽健,方涛,等.基于GPS和地图匹配的试验场汽车可靠性试验监控管理系统[J].汽车技术,2003,(3):24228.[6]李新功,邱方,詹舒波.GPS、GIS在车辆实时监控中的应用[J].遥感技术和应用,1995,10(2):33238. [7]刘志伟.全球定位系统GPS在ITS中的应用[J].苏州大学学报(工科版),2003,23(4):68272.。
GPS与GIS集成在交通信息实时播报APP的应用
GPS与GIS集成在交通信息实时播报APP的应用张勇一、目的经过八周的学习3S的集成与应用这门课程，在我脑海中突然出现了一个想法，那就是GPS与GIS的集成，那先对我想法简单的阐述，随着社会的发展，交通越来越复杂，且每当到节假日是就会出现拥堵现象。
我是想经过一个app,实时监控一些车流量以至于缓解交通压力,每当某一交通道路上的车流量达到上限时，提示车主改道或停车休息吃饭，这有利于开车人很好的调节时间，无拥堵的情况下完成驾车之旅。
要完成我的想法需了解GPS与GIS集成的3种方法:基于数据的集成方法、基于位置的集成方法与基于技术的集成方法,组件编程技术与GPS接收机的协议对基于技术集成方法的影响。
二、背景由于GPS具有测量速度快、可全天候作业、使用简便、可同时获得待测点的3维坐标等优点,因此如何在GIS中应用GPS技术是许多GIS业界人士多年来研究的问题。
GPS技术在GIS中的应用及其前景已被业内人士所认可。
以前GPS在GIS中的应用主要集中于利用GPS接收机在野外采集数据并存储于相应的存储器,外业完成后用GPS的后处理软件传输与处理GPS采集的数据,最后将处理好的数据导入GIS系统。
随着计算机软硬件、无线通讯技术的发展,使两者的结合更加紧密,实现了直接在GPS接收机中嵌入GIS或直接将GPS采集的数据(或信号)实时传输到相应的GIS系统,使GIS能够实时显示、分析GPS采集的数据,拓宽了GPS与GIS的应用领域。
GPS与GIS的集成方式,从简单地将GPS采集的数据导入GIS的“松散”结合,到将GPS技直接集成到相应的GIS应用软件的“紧密”结合,大致可以分为基于数据的集成、基于位置的集成和基于技术的集成3类,用户可根据不同的需求以及已有的条件选择最合适的集成方式。
下面分别对这3种集成方式进行讨论。
三、GPS与GIS集成的三种方法1.基于数据的集成集成方法基于数据的集成方式,这种集成方式GPS与GIS是两个独立的部分,它们之间只是进行简单的数据交换。
GIS在智能交通管理信息系统中的应用探究
GIS在智能交通管理信息系统中的应用探究1. 引言1.1 研究背景智能交通管理信息系统是利用国际先进的智能技术与信息技术，对城市交通进行智能化管理和控制的系统。
随着城市化进程的加快和交通量的增加，传统的交通管理手段已经难以满足城市快速发展的需求。
利用GIS技术在智能交通管理信息系统中的应用具有重要意义。
通过研究GIS在智能交通管理信息系统中的应用，可以更好地掌握城市交通的动态变化规律，提高交通管理的科学性和精准性。
对于推动城市交通智能化管理，提高城市交通运输效率具有重要的实际意义。
1.2 研究意义研究智能交通管理信息系统中GIS的应用意义重大。
GIS可以帮助交通管理部门更准确地了解交通网络的状态和特征，提高决策的科学性和准确性。
GIS在城市规划中的应用可以为交通系统的优化提供重要支持，通过空间分析和模拟预测，优化道路设计和交通流量分配。
GIS 还可以为交通事故调查和应急管理提供支持，帮助相关部门更快速地响应和处置交通事件，减少交通事故的发生和影响。
研究GIS在智能交通管理信息系统中的应用意义在于提高交通管理的效率和质量，优化城市交通系统的运行，减少交通拥堵和事故，提升人民生活质量。
深入探究GIS在智能交通管理信息系统中的应用具有积极的实践意义和现实价值。
1.3 研究目的智能交通管理信息系统是当前交通管理领域的重要技术工具，其中GIS作为信息处理与分析的关键技术，在智能交通管理信息系统中扮演着重要角色。
本研究的目的在于探究GIS在智能交通管理信息系统中的应用情况及效果，以期为智能交通管理信息系统的进一步发展提供参考和指导。
本研究旨在全面了解GIS在智能交通管理信息系统中的作用与发展状况，为提高智能交通管理水平、优化交通系统运行提供理论支撑和实践指导。
2. 正文2.1 GIS在智能交通管理信息系统中的基本原理GIS技术是基于地理空间数据的管理和分析技术，通过将地理信息与其他信息进行整合和分析，实现对地理现象的理解和决策支持。
GIS在智能交通管理信息系统中的应用探究
GIS在智能交通管理信息系统中的应用探究1. 引言1.1 GIS在智能交通管理信息系统中的应用探究GIS在智能交通管理信息系统中的应用主要体现在以下几个方面：交通规划、交通监测、交通预测、交通应急管理等。
通过GIS技术，可以实现交通网络规划、交通流量监测、交通状况预测、交通事故应急响应等功能，为城市交通管理部门提供决策支持和智能化管理手段。
本文将重点探讨GIS在智能交通管理信息系统中的应用情况，分析其在交通规划、监测、预测和应急管理等方面的具体作用和效果。
通过对GIS在智能交通管理信息系统中的应用进行深入研究和探讨，旨在揭示其在提升交通运行效率、减少交通事故、改善交通环境等方面的重要作用，为智能交通管理信息系统的发展和完善提供理论和实践支撑。
2. 正文2.1 智能交通管理信息系统概述智能交通管理信息系统（Intelligent Transportation Management System，ITMS）是利用先进的信息技术和通信技术，对城市道路交通进行实时监测、分析和优化调度，以实现交通系统的智能化管理。
ITMS集成了交通监测、数据处理、决策支持和应急响应等功能，能够有效提高道路交通的运行效率、安全性和环保性，为城市居民提供更加便捷、快捷、安全的出行体验。
智能交通管理信息系统包括多个功能模块，其中最核心的是交通监测模块。
通过部署各类传感器、摄像头和其他监测设备，实时获取道路交通状态、车辆密度、车速等数据信息，并通过GIS技术实现对这些数据的可视化显示和分析。
通过实时监测道路交通状况，ITMS可以及时发现交通拥堵、事故等异常情况，并采取相应措施进行调整。
除了交通监测，GIS在智能交通管理信息系统中还广泛应用于交通规划、交通预测和交通应急管理等方面。
通过GIS技术，交通管理部门可以对城市交通网络进行优化规划，预测交通流量变化，制定交通管理方案，并在突发事件发生时迅速响应和应急处置。
GIS在智能交通管理信息系统中的应用，不仅提升了城市道路交通管理的效率和水平，也为智慧城市建设和可持续发展提供了强大支撑。
地理信息技术在公共交通管理中的应用
地理信息技术在公共交通管理中的应用在当今快节奏的社会中，公共交通的高效运行对于城市的发展和居民的生活质量至关重要。
地理信息技术作为一种强大的工具，为公共交通管理带来了革命性的变革。
它不仅能够提高交通系统的运营效率，还能改善乘客的出行体验，为城市的可持续发展做出重要贡献。
地理信息技术包括全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）和遥感技术（RS）等。
这些技术通过收集、处理和分析地理空间数据，为公共交通管理提供了精准的决策支持。
首先，GPS 在公共交通车辆的实时跟踪和定位方面发挥着关键作用。
通过在公交车、地铁列车和出租车上安装 GPS 设备，交通管理部门能够实时获取车辆的位置、行驶速度和行驶轨迹等信息。
这使得调度人员可以对车辆进行实时监控和调度，确保车辆按照预定的时间表运行，减少晚点和间隔不均匀的情况。
同时，乘客也可以通过手机应用程序或电子站牌获取车辆的实时位置和预计到达时间，从而更好地规划自己的出行。
GIS 则为公共交通管理提供了强大的数据分析和可视化功能。
它可以将交通设施、线路、站点等地理信息与人口分布、土地利用、道路状况等相关数据进行整合和分析。
例如，通过分析不同区域的人口密度和出行需求，交通规划人员可以合理规划公交线路和站点的布局，以提高公交的覆盖率和便利性。
此外，GIS 还可以用于评估交通拥堵状况，制定优化的交通疏导方案。
比如，在交通拥堵的路段，通过调整信号灯时间、增加公交专用道等措施，提高道路的通行能力。
遥感技术在公共交通管理中的应用也不容忽视。
它可以用于监测城市的土地利用变化和道路建设情况，为交通规划提供基础数据。
例如，通过遥感图像可以及时发现新开发的居民区或商业区，从而提前规划公交线路和站点，满足居民的出行需求。
同时，遥感技术还可以用于监测道路的损坏情况，为道路维护和修缮提供依据。
除了上述技术，地理信息技术还在公共交通应急管理中发挥着重要作用。
在突发事件如交通事故、自然灾害等发生时，地理信息技术能够快速确定事件的位置和影响范围，为救援和应急处置提供准确的地理信息支持。
GIS技术在智能交通中的应用
GIS技术在智能交通中的应用摘要：科学技术与社会经济的持续进步，使得交通领域也迎来了崭新的变革与发展，逐渐向着智能化的趋势前进，而在这一转型升级的过程中，GIS技术应运而生，也逐渐与交通领域相互融合，在GIS技术的助推下，交通领域的发展更加迅速，交通智能化运行、交通人性化变革已经成为了可能。
但是纵观实际情况不难发现，一部分工作人员对GIS技术的了解不到位，使得GIS技术与智能交通无法有效融合，为工作的开展带来了影响。
下文将会对GIS技术与智能交通进行分析。
关键词：GIS技术；智能交通；电子地图引言智能交通与GIS技术，都是近几年以来随着经济发展与科技进步衍生出的产物，在社会进步下，交通领域的重要性不断显现，也成为了现代化文明社会中的关键构成，而人员数量的激增以及交通工具的持续变革，使得交通问题越发严峻。
在这一背景下，如何实现交通领域的高速发展，如何妥善处理交通问题，已经成为了相应工作人员需要探索研究的问题。
因此，必须将GIS技术以及智能交通相互融合，将GIS技术的价值效用全面发挥出来。
笔者也将对GIS技术在智能交通中的应用展开分析，希望可以为相应人员提供建议。
1、智能交通含义智能交通是在社会经济发展与科学技术进步下衍生出的产物，也是现阶段正在探索研究的全新一代的交通系统。
所谓智能交通，简而言之就是将科学技术、卫星定位技术、信息传输技术、图像分析技术等全面融合，并合理地应用在整个交通管控体系中，打造出一种立体化多角度的综合管理平台。
智能交通的研究与开发，有效实现了车辆行驶道路、车辆内部信息、司机等各个元素之间的关联，也在一定程度上助推了管理者对车辆的交通情况有更加全面完备的了解，驾驶人员在操作车辆时，也可以对其有更加全面的认知，切实实现了交通管理工作的便利化与自动化，实现了车辆通行的智能化，大幅降低了道路堵塞问题的出现，提升了交通效率，实现了更加高效的运输管理[1]。
2、GIS技术在智能交通中应用2.1辅助交通决策在交通决策分析工作的开展进程中，需要关系到较多个方面的内容，如人员、文化等，相应工作人员在实际操作中，也会进行较多较为复杂的工作，如收集信息、研究信息、处理信息、规划区域地理环境等，而所谓的规划决策，所指代的就是在多方面为满足相同目的而可以革新代替的可实施方案中选择确定最为优异的方案[2]。
GPS_GIS_GSM在智能交通系统中的应用
文章编号:100622475(2004)1220122202收稿日期:2004202216作者简介:李宋(19772),女,江西南昌人,华东交通大学信息工程学院硕士研究生,研究方向:计算机通信与分布式控制;王更生(19642),男,湖南衡阳人,华东交通大学信息工程学院副院长,教授,研究生导师。
GPS/GIS +G S M 在智能交通系统中的应用李 宋,王更生(华东交通大学信息工程学院,江西南昌 330013)摘要:对于城市交通系统现状,就利用G PS/GIS 技术和中国移动通信强大的G S M 作为网络传输信息系统,从而实现城市交通的智能化管理设计方面做了一个整体的概述。
从硬件各模块到软件功能方面都做出了整体的说明,对整体工作原理如何实现的过程进行了解释。
同时为了提高系统性能,对于硬件模块的选择提供了一些参考。
最后对其可行性和实效性也做出了分析。
关键词:G PS;GIS;G S M;智能交通系统中图分类号:P208 文献标识码:AApplication of GIS/GPS +G SM in I ntelligent T raffic SystemLI S ong ,W ANG G eng 2sheng(In formation Engineering Academy ,East China Jiaotong University ,Nanchang 330013,China )Abstract :Based on the condition of the traffic system ,the paper gives an abstract about how to make use of G PS/GIS technology and G S M as netw ork transmission system ,thereby realizes intelligent traffic system.From hardware to s oftware and w ork principle of this sys 2tem ,the paper gives a unitary explanation.In order to im prove system capability ,the paper gives s ome references to the choice of hardware m odule ,and in the end ,analyses the feasibility ofthis system.K ey w ords :G PS;GIS;G S M;intelligent traffic system0 引 言随着交通产业现代化任务的日益繁重,智能交通系统已经得到了广泛的重视,并且成为了现代交通工程的一个重要发展方向。
GIS在城市智能交通规划中的应用研究
GIS在城市智能交通规划中的应用研究智能交通系统的发展已成为现代城市建设的重要组成部分。
而在智能交通规划中，地理信息系统（GIS）的应用则发挥了重要作用。
本文将探讨GIS在城市智能交通规划中的应用，并分析其带来的优势和挑战。
首先，GIS在城市智能交通规划中的应用可以提供全面、准确的空间数据。
GIS通过整合城市交通网络的地理数据，包括道路、交叉口、交通信号灯等信息，帮助规划者全面了解交通网络的结构和功能。
这样，规划者可以更好地评估交通流量、拥堵情况以及交通事故发生的潜在地点。
这些空间数据的准确性和全面性为规划者提供了可靠的基础，使其能够做出科学合理的交通规划决策。
其次，GIS在城市交通规划中的应用还可以进行交通模拟和优化。
通过使用GIS软件，可以建立交通模型以模拟现实交通情况，并根据结果对交通规划方案进行评估和优化。
交通模拟可以帮助规划者了解不同规划方案对交通系统的影响，包括交通状况、交通流量以及行程时间等指标。
规划者可以通过模拟结果改进交通系统的效率和可持续性，优化道路网络配置、调整交通信号配时等，从而提高城市的交通运输能力和出行便利性。
另外，GIS在城市智能交通规划中的应用还可以帮助规划者进行空间分析和决策支持。
通过GIS空间分析工具，可以基于现有的空间数据进行可视化呈现，帮助规划者分析交通需求和交通瓶颈。
例如，规划者可以利用GIS分析工具确定最佳的交通枢纽位置，以便提高交通连接性和出行效率。
此外，GIS还可以用于评估不同规划方案的环境和社会影响，比如噪音污染、空气质量等。
这些空间分析结果可以为规划者提供更全面和科学的决策支持，帮助他们制定更有效的交通规划措施。
不过，在GIS在城市智能交通规划中的应用过程中，也面临一些挑战。
首先，GIS数据的准确性和可信度是一个关键问题。
城市交通数据的采集和更新需要大量的人力和物力投入，而不同部门和机构的数据格式和质量也存在差异。
因此，在使用GIS进行交通规划时，需要保证数据的准确性和一致性。
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GPS 和GIS 在智能交通系统中的应用摘要: 通过对国内外现有GPS 和GIS 运用的分析, 用事例说明GPS 和GIS 在智能交通系统中的应用情况,阐明了GPS 和GIS 结合的重要性及其应用的便捷性、安全性和服务多样性, 同时也提出了存在的问题, 并指出了研究的方向.关键词: GPS; GIS; 智能交通系统全球定位系统(GPS) 是一个基于卫星的导航、定位及计时系统. 接收器通过GPS 卫星发送的数据计算二维(经度、纬度) 或三维(经度、纬度、高度) 位置. 地理信息系统(G IS) 是计算机技术、图形学技术、数据库技术融合的产物, 这一系统用来描述现实世界中地物在空间上的分布及其属性. 采用G IS 能够快速获取某一空间地物的基本特点(不随时间变化) , 而要想对空间行为(或过程) 进行实时观测, 则需要走GPS、通信、G IS 三者相结合的道路. 人们日常生活及工作中, 有关空间方面最重要的应用是分布在空间上各地物间的位置(空间) 关系, 而这种空间关系的图形表达是任何数学或自然语言所无法胜任的. 因此, 可以肯定, 在G IS 的应用过程中, 不论是飞机还是船舶导航, 最终都离不开地图——这一空间信息的载体. 而G IS 的出现, 省去了繁琐、易错、费时的手工量算过程, 使得两者之间的结合更为方便(数字方式与数字方式的结合). G IS 是存储和处理空间信息的高新技术, 它把地理位置和相关属性有机结合起来, 根据需要准确真实、图文并茂地输送给用户. GPS 与G IS 技术相结合, 能够实时显示与管理运动目标, 并同时提供地理信息数据库的资料查询, 为智能交通系统实现提供强有力的技术手段, 实现空间行为的实时动态观测通信技术间的桥梁作用.美国1994 年与1995 年在OLDSMOB IL E88车中采用GPS 处理器, 提供包括驾驶员导航系统的硬件设备. 该系统仅要求驾驶员用车辆控制台上的按钮输入其目的地, 系统即可计算出到达目的地的最短路径, 并用语音在车辆每次转弯前提示驾驶员. 基于GPS 的智能G IS, 在欧洲已广泛运用于车辆导航中, 在中国属于起步阶段, 随着GPS 卫星导航定位技术与无线电通信网络的发展, 基于GPS 的车辆导航系统与车辆运营管理系统等也正在迅速发展.1 应用前景及功能目前正在发展中的以GPS 定位为主体的G IS 将大有前途. G IS 与GPS 系统的结合, 可以建立综合交通规划空间信息管理分析系统, 不仅极大地增强了交通网络处理的直观性和可操作性, 而且可提高交通规划的工作效率.以土地利用和出行吸引模型为基础的交通规划目前仍有其不可替代的优点, 但是其前期准备工作复杂且花费巨大, 其在精度上的不准确性和不确定性, 导致了规划结果往往不尽人意. GPS系统可以全时、全天候、精密、适时、近乎连续地对交通流进行交通观测与统计, 这个过程几乎是完全自动化, 省去了大量人力, 得出的连续精密的结果是交通规划极为重要的基础数据. GPS 监控数据与G IS 系统的结合, 可以描述每小时每条道路上的交通量, 如果能够取得连续若干天的路网流量数据, 结合相应的预测模型, 比如神经网络模型, 就可以预测隔日的任意小时的路网交通流量和负荷度, 这种短期交通预测有助于管理部门在交通拥挤发生前及时采取措施. 如果能够获得连续数年的精确交通流量资料, 配合城市的土地利用规划和城市经济发展, 甚至可以做长期的流量预测. 卫星定位车辆管理系统实现了以下功能.a. 限制行车路线和区域. 控制中心可根据任务需要预设车辆行驶路线和区域, 当车辆偏离行车路线或限制区域时, 系统自动报警提示驾驶员和控制中心, 以便纠正.b. 限制车辆行驶速度. 系统能够设置车辆允许最大行驶速度并自动监管.一旦超速, 系统立即提醒驾驶员并向控制中心报警. 通过以上功能可使车辆按照指定的方向、路线、区域及速度行驶,并随机进行监控或定时检查, 大大提高了监控力度.c. 记录车辆实时状态, 为管理提供依据. 系统能提供历史行驶状态详细记录, 每隔1 分钟自动记录并连续存储1 小时以内的详细行车资料, 如车辆位置、运行速度、运行方向及时间信息. 可据此在电子地图上回放车辆的实际行车过程, 也可在电子地图上快速再现车辆的行车路线轨迹及时间, 为事后处理投诉、路上事故等提供有力证据.d. 指引行驶路线, 提高工作效率. 如车辆驾驶员不清楚目的地具体方位或路线, 可向控制中心发出“服务请求”, 中心可根据电子地图信息, 确定车辆所在位置, 准确指引车辆行驶方向及路径, 用最短的时间、行驶最短的路程到达目的地.e. 防抢、防盗、提供救援服务, 确保车辆及人身安全. 在驾驶过程中如遇抢劫等紧急情况, 驾驶员可按下隐蔽的“紧急手动报警键”, 系统将自动接通急救电话, 并向控制中心发送紧急报警短信,在电子地图上自动标出车号、车型、颜色、驾驶员信息、车辆位置、行驶方向、速度、时间等, 通过系统的遥控断油、断电、制动等功能对车辆进行控制, 避免人身伤害和经济损失.系统还具有以下功能:a. 未关好车门时, 控制中心显示报警, 及时通知驾驶员, 以确保车辆安全;b. 天气预报;c. 车钥匙锁在车内时, 可与控制中心联系将门锁打开;d. 提供信息服务, 中心控制系统具有丰富、全面的数据信息, 根据需要在确认身份后可提供各种服务. 如车辆信息查询, 地理信息查询, 路况交通信息、酒店住宿登记、航班和铁路时刻查询及其它信息查询.2 应用举例作者设计的系统利用GPS, G IS 及通信技术,对在空间上移动的车辆进行实时监控. 系统由车载部分和主控中心两大部分组成(图1) , 这两部分通过无线通信相互联系.图1 车辆实时监控系统总体结构图车载部分中GPS 接收机接收CöA 码, 该码经差分技术处理后, 精度达20 m左右; 调制解调器用来控制GPS 卡的数据采集工作并将数字信号转换成模拟信号再通过电台发往主控中心. 系统采用的是125. SMHz 的VHF 电台, 电台有效覆盖半径为30 km.主控中心中电台用来接收汽车上电台发送的位置信息, 同时也可反控(即发送命令) 汽车, 调制解调器负责反控命令和GPS 信息的数ö模转换工作, 微机在接收到汽车的位置信息后, 进行简单的预处理, 然后按事先确定的通信协议, 包装该信息并通过RS2232 送往工作站, 工作站则在矢量G IS数据上显示汽车的位置, 并提供空间查询功能.主控中心与汽车的通信过程中由于多个汽车共用一个信道, 当有多个汽车同时发送GPS 信息时, 将造成信道碰撞, 传输错误. 为此, 系统中主控中心与各汽车采用主从结构. 主控中心维护整个通信网的操作, 它首先根据系统配置, 顺序地和每辆汽车建立联接关系并进行数据交换, 如果不成功则标记出错原因, 最后断开联接. 当每辆汽车被查询一次以后, 就完成一个周期, 这样整个系统就避免了信道碰撞问题. 主控中心及车载电台的通信管理模块的流程图见图2, 3.图2 主控中心通信控制流程图图3 车辆通信控制流程图仅有汽车的位置信号还无法表达汽车周围的地物, 更谈不上对汽车周围地物特征的查询, 因此G IS 在本系统中起着画龙点睛的作用. 目前市场上与此类似的系统, 大多采用扫描的图像数据作为显示汽车的背景, 无任何地物信息可以查询. 之所以采取图像方法, 一是由于显示大量的G IS 图形数据速度较慢, 二是图形数据的输入, 编辑及拓扑关系的建立比较复杂, 本系统则充分利用工作站强大的图形处理功能、UN IX 多任务处理功能及ARCö IN FO 图形数据输入、编辑、拓扑建立功能, 基本上解决了上述问题. ARCö IN FO 作为最早的地理信息系统软件之一, 它在各个领域得到了广泛的应用, 是一个优秀的以矢量数据为基础的地理信息系统软件.本系统用北京市1∶25 000 地图进行数字化、编辑和建立拓扑关系. 根据地形图将该图坐标转换成北京54 坐标, 并加入与有关地物相关的属性数据, 在此基础上, 凭借多年使用ARCö IN FO的经验, 开发了显示、查询ARCö IN FO 空间及属性数据的软件包, 并在此软件中嵌入了与汽车监控有关的功能, 如显示窗口的选车功能(只有被选的车辆才能在此窗口内显示)、汽车轨迹的回放功能. 系统基本的图形显示功能包括中心放大或缩小、点放大或缩小、开窗及漫游. 查询功能包括距离量算、面积量算、半径量算、点搜索、线搜索、圆搜索、矩形搜索以及多边形搜索, 从属性查询空间信息的功能正在完善之中. 汽车的位置信息(经纬度) 经高斯一克吕格投影(中央经线为117. ) 变换后, 直接在G IS 图形数据上实时、动态显示.车载导航系统还有如下功能.a. G IS 图形操作功能. 电子地图的放大、缩小, 分层显示, 移动, 属性显示, 模糊查询, 由图查找属性或由属性查图, 图上量距, 地图的多级显示, 分窗口显示等功能都可完成.b. GPS 定位与组合定位功能. 为满足定位精度要求, 采用了GPS 与三个陀螺仪和三个加速度计, 对它们的静态和动态进行定位测试.c. 车辆信息管理功能. 实现了驾驶员、车辆信息的动态管理, 如信息入库、删除、添加、查询等.d. 地图匹配功能. 用位置精度较高并能表达充分路网的地图, 加上地图匹配算法. 关于电子地图的制作方法和精度, 利用G IS 的功能和拓扑网层这两个条件.e. 最优路径规划功能(图4). 一是静态最优路径规划, 它的路权主要是道路长度、历史交通信息或其它信息, 存储路权可以采用二维关系表, 这样数据的提取非常方便, 可以使计算效率大大提高. 二是动态最优路径规划, 其特点是系统能够实时接收和处理动态道路交通信息, 并且将其按时间先后存储到数据库中. 在规划路径时, 再将这些动态交通信息按某种方式分配到路网上, 作为最优路径规划时的路权, 然后基于这种路权计算出满足旅客某种准则的最优路径. 当经过一定时间后, 系统再对最优路径重新规划, 所用的交通信息总是最新的, 从而保证在规划时刻, 所得结果是可靠的.图4 基于综合路阻双向搜索的最优路径规划基于动态最优路径规划的实际需要, 开发了一套最优路径规划算法(图4). 该算法通过综合路阻双向搜索技术, 使得其时间复杂度降低, 提高了搜索速度, 把时间留给动态交通分配和其它算法. 这种算法虽然有时得不到最优结果, 但可以得到次优结果, 因此仍然具有一定的实用性.另外, 还有车辆调度监控功能, 具体包括群呼、单呼、监听及通话功能. 通过GSM 数字蜂窝移动通信网实现监控中心与车辆间的信息交互,对车辆的调度指令通过手机发出.3 存在的问题GPS 应用于车辆定位虽具有非常好的前景,但是GPS 系统也有缺陷需改进, 一些具体技术问题仍需解决. 例如城市的电磁干扰、信号反射、楼房遮挡、树木对信号的减弱, 以及接收机的价格等. 卫星信号被遮挡而导致跟踪定位失准是GPS的致命弱点, 尤其在城市高楼区. 然而在交通管理中, 车辆跟踪的多数用途需要精确、连续的定位,这只能借助另外的传感器来补充GPS 的缺陷. 目前, 解决车辆在卫星信号被遮挡的“信号盲区”无法定位的问题主要采用相对推断定位装置来完成, 比如罗盘、速度表及里程表等, 这些装置可以以所行距离的1%～2% 的精确度确定水平坐标.惯性系统能用来更准确地确定相对平面坐标, 但目前其价格太昂贵, 因而难以应用于普通车辆的自动定位导航系统. 在系统的实施过程中, 仍有一些问题有待于进一步研究.a. 主控中心与汽车通信的效率不高, 而且主从结构对被监控的车辆数目限制较大.b. 矢量数据的显示速度仍希望提高, 造成图形显示速度较慢的原因一是Sun l 作站在图形显示硬件方面功能不是很强, 二是X Iib 图形剪裁的算法效率不高, 三是没有利用G IS 的空间索引.4 结论GPS, G IS 及通信技术的联合应用, 使人类对空间信息的应用和理解进入了前所未有的深度.目前, 我国GPS 产业尚处于起步阶段, 市场上的GPS 产品主要来自美国、日本和中国的台湾地区. 根据统计资料显示, 西方发达国家由于公路堵塞而造成的直接和间接经济损失十分惊人. 所以为了满足提高运输效率和安全保障的需要, 开展对车载导航系统的研究, 以开发适合我国特点的ITS 系统, 将在技术和市场方面具有重要意义.参考文献[ 1 ] 福勒芮. 实时管理[R ]. 北京: 中国2西班牙智能交通研讨会, 2003.[ 2 ] M ar J. 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