蘇　鈺　竇　芃

[摘要]隨著GPS/GIS技術(shù)的成熟以及其在智能交通系統(tǒng)中的逐步應(yīng)用與發(fā)展，從而提高交通安全和運輸服務(wù)水平，形成一種“以信息化為基礎(chǔ)，以現(xiàn)代通信和計算機為手段，以安全、高效、服務(wù)為目的的新型現(xiàn)代交通運輸系統(tǒng)。

[關(guān)鍵詞]全球定位系統(tǒng)（GPS） 地理信息系統(tǒng)（GIS） 智能交通系統(tǒng)（ITS）

中圖分類號：TN98文獻標識碼：A文章編號：1671－7597（2009）0520005－01

隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展，社會對交通運輸?shù)男枨蟪掷m(xù)增長，單純的交通基礎(chǔ)設(shè)施的增加已不能滿足交通運輸量的增加，交通擁塞已成為普遍現(xiàn)象，嚴重影響了經(jīng)濟的發(fā)展，制約了社會活動的進行，引起了環(huán)境惡化。在這種形勢下，大范圍普及智能交通系統(tǒng)（IntelligentTransportationSy

stem，簡稱ITS）成為治理城市交通的一個重要措施被提上日程。

一、GPS智能交通系統(tǒng)的組成及應(yīng)用

（一）GPS系統(tǒng)概念

GPS即全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystem）。其具有全球性、全能性（陸地、海洋、航空與航天）、全天候優(yōu)勢的導(dǎo)航定位、定時、測速系統(tǒng)，由空間衛(wèi)星系統(tǒng)、地面監(jiān)控系統(tǒng)、用戶接收系統(tǒng)三大子系統(tǒng)構(gòu)成，已廣泛應(yīng)用于軍事和民用等眾多領(lǐng)域。

（二）GPS智能交通在對緩解運輸壓力改善道路狀況方面的應(yīng)用效果

1．車輛跟蹤。利用GPS和電子地圖可以實時顯示出車輛的實際位置，并任意放大、縮小、還原、換圖；可以隨目標移動，使目標始終保持在屏幕上；還可實現(xiàn)多窗口、多車輛、多屏幕同時跟蹤，利用該功能可對重要車輛和貨物進行跟蹤運輸。

2．提供出行路線的規(guī)劃和導(dǎo)航規(guī)劃。出行路線是汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的一項重要輔助功能，包括：自動線路規(guī)劃：由駕駛員確定起點和終點，由計算機軟件按照要求自動設(shè)計最佳行駛路線，包括最快的路線、最簡單的路線、通過高速公路路段次數(shù)最少的路線等。

3．信息查詢。為用戶提供主要物標，如旅游景點、賓館、醫(yī)院等數(shù)據(jù)庫，用戶能夠在電子地圖上根據(jù)需要進行查詢。查詢資料可以以文字、語言及圖像的形式顯示，并在電子地圖上顯示其位置。同時，監(jiān)測中心可以利用監(jiān)測控制臺對區(qū)域內(nèi)任意目標的所在位置進行查詢，車輛信息將以數(shù)字形式在控制中心的電子地圖上顯示出來。

4．話務(wù)指揮指揮中心?？梢员O(jiān)測區(qū)域內(nèi)車輛的運行狀況，對被監(jiān)控車輛進行合理調(diào)度。指揮中心也可隨時與被跟

蹤目標通話，實行管理。

5．緊急援助。通過GPS定位和監(jiān)控管理系統(tǒng)可以對遇有險情或發(fā)生事故的車輛進行緊急援助。監(jiān)控臺的電子地圖可顯示求助信息和報警目標，規(guī)劃出最優(yōu)援助方案，并以報警聲、光提醒值班人員進行應(yīng)急處理。

二、GIS系統(tǒng)特點及在現(xiàn)有智能交通系統(tǒng)（ITS）中應(yīng)用情況

GIS是計算機科學(xué)、地理學(xué)、測量學(xué)和地圖學(xué)等多門學(xué)科的交叉應(yīng)用，它是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，采用地理模型分析方法適時提供多種空間的和動態(tài)的地理信息，為地理研究和地理決策服務(wù)的計算機技術(shù)系統(tǒng)。

從表現(xiàn)形式來看，GIS表現(xiàn)為計算機軟硬件系統(tǒng)，其核心是管理、計算、分析地理坐標位置信息及相關(guān)位置上屬性信息的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。它表達的是空間位置及所有與位置相關(guān)的信息，所以，GIS又是地球空間實體的再現(xiàn)和綜合，其信息的基本表達形式是各種二維或三維電子地圖。因此，GIS也可簡單定義為“用于采集、模擬、處理、檢索、分析和表達地理空間數(shù)據(jù)的計算機信息系統(tǒng)”?；诰W(wǎng)絡(luò)的分布式數(shù)據(jù)管理及計算、Web-GIS和B/S體系結(jié)構(gòu)，用戶可以實現(xiàn)遠程空間數(shù)據(jù)調(diào)用、檢索、查詢、分析，具有聯(lián)機事務(wù)管理（OLTP）和聯(lián)機分析（OLAP）管理能力。面向空間實體及其相互關(guān)系的數(shù)據(jù)組織和融合，具有矢量和遙感影像數(shù)據(jù)互動等多源數(shù)據(jù)的裝載與融合能力，多尺度比例尺數(shù)據(jù)無縫融合、互動。具有統(tǒng)一的海量數(shù)據(jù)存儲、查詢和分析處理能力、基于空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)挖掘和強大的模型支持能力。具有與其他計算機信息系統(tǒng)整體集成的能力。具有虛擬現(xiàn)實表達及自適應(yīng)可視化能力，針對不同的用戶出現(xiàn)不同的用戶界面及地圖和虛擬現(xiàn)實效果。

隨著GIS技術(shù)的深入應(yīng)用，公路運輸網(wǎng)絡(luò)形成了復(fù)雜的拓撲結(jié)構(gòu)體系，利用GIS提供的完善的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)和特定的數(shù)學(xué)模型對其進行分析，并以圖形和表格的形式直觀地表現(xiàn)出來，可為決策者提供快速有效的輔助決策依據(jù)。

GIS在整個交通運輸、道路設(shè)施的維護和輔助決策中起著非常重要的作用，除了提供對現(xiàn)有設(shè)備的圖形顯示（分層顯示、放大、縮小、漫游等）和查詢分析以外，還有許多典型應(yīng)用，包括設(shè)施管理、信號監(jiān)測、流量分析、緊急事故處理、客戶管理、交通運量分析、輔助調(diào)度指揮等。

三、推廣智能交通系統(tǒng)的實際意義

智能交通系統(tǒng)的主要目標就是要充分有效地利用現(xiàn)有的交通資源，使其利用效率最大化。智能交通系統(tǒng)將從緩解交通擁擠、減少交通事故、降低交通環(huán)境影響以及提高生產(chǎn)效率等方面生產(chǎn)可觀的社會經(jīng)濟效益。

具體來說，智能交通系統(tǒng)的社會經(jīng)濟效益主要體現(xiàn)在如下幾個方面：

1．減少交通擁擠和行車延誤。隨著城市人口的增加和社會經(jīng)濟活動的活躍，道路交通量不斷增加，由此引起的交通擁擠也在增加，每年由于交通擁擠造成的經(jīng)濟損失也十分巨大。ITS的應(yīng)用，將會大大緩解交通擁擠，節(jié)約交通利用者的出行時間，產(chǎn)生經(jīng)濟效益。

ITS通過提供各種有選擇的信息服務(wù)，能夠使得出行者的路徑選擇向網(wǎng)絡(luò)均衡的系統(tǒng)最優(yōu)方向接近，達到路網(wǎng)負荷的均勻化，再加上能夠?qū)⒔煌ㄊ鹿恃杆偻▓髲亩故鹿尸F(xiàn)場得到迅速清理的實時監(jiān)測系統(tǒng)、能夠根據(jù)當前情況調(diào)整的高速公路入口匝道和交通信號系統(tǒng)、能夠減少收費站外車隊長度的不停車收費系統(tǒng)等一系列ITS子系統(tǒng)，可大大減少行車延誤，實現(xiàn)道路資源的高效率使用。

2．減少交通事故的發(fā)生率、死亡率。采用智能交通系統(tǒng)將會提高對危險的預(yù)知能力和加快反應(yīng)速度，從而大大增加交通的安全性，將事故損失率降至最低。

3．產(chǎn)業(yè)發(fā)展與就業(yè)機會的增加。ITS涉及道路建設(shè)、通信、計算機、電子、汽車、自動控制、信息服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等眾多的領(lǐng)域，是具有巨大經(jīng)濟效益的未來新興產(chǎn)業(yè)群，也是未來多媒體技術(shù)應(yīng)用可能性最大的行業(yè)。同時，ITS的技術(shù)發(fā)展與市場需求也將會推動與其相關(guān)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，增加就業(yè)崗位，促進社會經(jīng)濟的健康發(fā)展。

4．能源消耗量減少，污染程度降低。事實表明，單純依靠交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)解決交通問題，不但不能完全滿足交通需求，還占用和消耗了大量的土地、燃油等資源，并造成了汽車尾氣排放量劇增，給環(huán)境帶來了惡劣的影響。在未來，ITS的大規(guī)模、大范圍應(yīng)用將明顯改善這一狀況，大大降低交通運輸系統(tǒng)能源的消耗和對環(huán)境的污染。

作者簡介：

蘇鈺（1982-），女，漢族，天津人，天津市國騰公路咨詢監(jiān)理有限公司，交通工程部助理工程師；竇芃（1981-），女，漢族，天津人，天津海事局，航測科技中心助理工程師。