基于GIS的高速公路信息管理系统
基于GIS的交通安全管理系统研究与设计
基 于 ＧＩ 交 通 安 全 管 理 系统 研 究 与 设 计 Ｓ的
江 俊 福
摘 要： 针对道路交通安全 的现状， 分析 了利用地理 信息系统（ Ｓ 建 立道路安全 管理 系统 的必要性及优 点， ＧＩ） 探讨 了基 于 ＧＩ Ｓ的道路安全管理 系统 的功能、 设计思路及其开发 的技术路线， 利用 Ｇ Ｓ Ｉ 进行交通安全管理 可以指导安全管理工作。 关键 词 ： 道路 交通， 交通安全 ， 理信息 系统 ， 通事故 地 交 中图分类号 ： １ ＴＵ ７ 文献标识码 ： Ａ
３’ 系统特点
路规划 、 可行性研究 、 路线方 案选 定这些 影响公 路投 资综合 效益 该路线设计系统将 ＧＩ Ｓ技术 应用 于公路 勘察 设计前 期 的可 的关键环节上 ， 增强路线设计方 案决策 的科学性 、 规范性 ， 将大大 行性研究环节 。突破 了传统公 路路线设计模 式和方法 ， 引入决 策 提高决策结果 的经济效益 、 社会效益 和环境效益 。系统 研究开发 支持 系统 的工作方式 ， 便于解决路线方 案选定这类 定性分析 与定 若能实现预期 目标 ， 将是 一项科 技含 量很 高 的软 件产 品 ， 可产生 量分析相结合 的半结构化 的问题。其运用或借 鉴数据库 、 地理科 很大 的商业价值 ， 并在公路 路线设计实践 中形成强大的生产力 。 学、 信息论 、 系统工程 、 拓扑学 、 策科学 、 决 最优化理论 、 糊数学 、 参考文 献： 模 多变量统计分析 、 专家 系统等 有关 原理 ， 使系 统建立 在坚 实 的理 ［］ １朱爱 民， 唐 勇． 于 Ｍ Ｐ Ｉ 基 Ａ Ｇ Ｓ的数模 建 立方 法及 其在路 线 论基础之上 。具有强 大空 间分析功能 ， 为解决路线 方案选定这类 Ｃ Ｄ中的应 用［］公路 交通科技 ，０４２ ： — ． Ａ Ｊ． ２ｏ （）６ ６ ７８ 空 间多 目 标决策 问题提供 有效 的技 术支持 。同时 系统将 传统 的 ［］ ２龚健雅 ． 地理信息 系统基础 ［ ． Ｍ］北京： 学出版社 ， ０ ． － ． 科 ２ ２８ ８ ０ ８９ 三维几何 ＩＩ 在 概念上加以扩大 ， ）Ｍ ｒ 首次运 用数 字地理模型 Ｄ ＧＭ ［］ ３景贵 飞． 国地理信 息 系统技 术发展 和产 业化 分析 ［］地理 我 Ｊ． 的概念 ， 算机处理地质 、 文等非地形 数据成 为可能［５ 使计 水 ４ｌ ，。 信息世界 ，０ ４ ４ ：９７ ． ２ ０ （ ）６ —１ 在路线设计 中， 以通过 鼠标在 数字化 地形 图选取 控制 点 ， ［］ 可 ４ 陈远祥 ， 刘方强 ． 高速公路路 线方案优 选模 型及 其应用［］． Ｊ 中 控制点连线后 ， 的大致 走 向就 基本确 定下来 了。 纵断面设 路线 在 南公路 工程 ，０ ４ １ ：０２ ． ２ ０ （ ）２ —１ 计 中， 由于数字化地 面模型（ 刚 ） 的存在 ， 在平 面选线完成 后 ， 系 ［］ ５杨泽运 ． 浅析 ３ 技 术在公路 建设 中的应用 ［］ 交通科技 与 经 Ｓ Ｊ． 统就能 自动沿平面选线生成纵 剖面图 。通过绘 图仪绘 出拉 坡图 ， 济 ，０ ４ ３ ：１９ ． ２ ０ （ ）９ —２
基于SuperMap GIS的公路养护信息系统设计
统、 桥梁 管理 系统 的缺 陷 ， 于 Ｓ ｐｒ ｐＧＳ公 路 基 ｕｅＭａ Ｉ 养 护信 息 系统 的总体 目标 是 Ｊ ： （） １ 以地理信 息 系统 （ Ｉ） ＧＳ 为基础平 台 ， 以省公 路局为 中心 ， 成省 局 、 地 （ ） 路管理 处 、 县 形 各 市 公 各 （ ） 市 公路站三 级管 理 网络 ， 阶段 、 区域 、 内容 分 分 分 建 立多层次 （ 省 、 乡道 ） 国、 县 实用 的养护管理 系统 ； （） ２ 实现公路 数据 的可视化 ， 特别是公路养护 信
间信息发布和移动／ 嵌入式应用 开发在 内的全方 位 的产 品 ， 涵盖 了 Ｇ Ｓ应 用 工 程 建 设 全过 程 。Ｓ — Ｉ ｕ
ｐｒ ｐＧＳ系 列 软 件 还 具 有 统 一 的 地 图 资 源 配 ｅＭａ Ｉ 置 。Ｓ ｐｒ ｐ桌 面 软 件 制 作 的 地 图 ， 以 在 Ｓ— ｕｅＭａ 可 ｕ
息的可视化、 网络化的动态管理与信息的动态更新 ；
（） ３ 实现公路 的规 范 化 管 理 ， 特别 是 空 间 数据
和屙 ｌ 生数据 的统 一 管 理 ， 通过 对其 的综合分 析 和 并
十分必要。随着 Ｉｔｎｔ ｎ ｒ 的普及 ， ｅｅ 各级部门均能够 联网， 这使 ＷｅＧＳ ｂ Ｉ 模式在如今的公路信息系统 中
．
处理， 为各类公路设施养护需求、 路面性能的预测评
价、 养护方案 的制定 与优 化 、 投资水平 与投资效益分 析和养护计划 的制定 等提供 及时准 确的决 策ｒ 实现信息的共享和信息查询。 ｅｅ
１ １ 开 发平 台选择 ．
应 用 型 ＧＳ开 发 的 实 现 方 式 一 般 分 为 三 Ｉ 种 】一 是独 立 开发 ， 不依 赖 于任 何 ＧＳ工 具 软 ： 指 Ｉ 件 ， 空 间数据 的采 集 、 从 编辑 到 数 据 的 处理 分 析 及
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
基于GIS的高速公路养护质量检评系统设计与开发应用
护评 价 及输 出 的 全 部 功 能 。整 个 系 统 总体 结 构
框架 如 图 １ 示 ： 所
基 于Ｇ Ｓ Ｉ高速 公路养护质最榆评系统
养 护决 策管 理 ， 而 达到 合 理 利 用有 限 的养 护资 从 金 的 目的 ， 为 各 级 公 路 养 护 部 门 急 需 解 决 的 成
２ １ 年 第 ４期 ０２
・ 京测绘 ・ 北
４ ３
评 价子 系 统 准 备 参 与养 护 评 价 的 因子 集 。因 子 集 是空 间建 模 的前 提 和数 据基 础 ， 由评 价 子 系 再
统完成 建模 与评 价 的过 程 。
核管 理 、 护费 用支 出计划 及 工 程 项 目费用 的 测 养 算管 理 。并 且 通 过 分 析 维 持 某 路 段 的使 用 性 能 在一 定 的服务水 平 之 上 的资 金 需 求 ， 显示 不 同服 务水 平下 资金 的 逐 年 分 布 情 况 。资 金 的 最 优 化 配 置 ， 用于对 公路 中长 期 养 护维 修 费 用进 行 优 可 化 配置 ， 得到 不 同投 资 情 况 下公 路 中长 期性 能 变 化趋 势 ， 过调 整资 金 分 布 达到 投 资 和公 路 使 用 通
［ 中图 分 类 号 ］ Ｐ ０ ２８ ［ 献标 识 码 ］ Ｂ 文 ［ 章 编 号 ］ １０ —３ ０ （０ ２ ０ — ４ 文 ０ ７ ０ ０ ２ １ ）４
高速公 路建 成 通 车后 ， 随着 累 积 交通 量 的 增 加 ， 用 性 能 逐 渐 衰减 ， 出现 各 类 病 害 。为 了 使 并 保证 其 快 速 、 通 、 全 、 济 的使 用 性 能 ， 须 畅 安 经 必 采取 合理 的养 护 措 施 ， 行 经 常 性 的养 护维 修 。 进
基于MAPGIS的高速公路与公路工程地质灾害叠加系统在公路自然区划标准层面的应用
摘要： 基于全国1999~2005年县（市）地质灾害调查成果， 利用MAPGIS 6.5软件， 以国家高速公路网（7918网）为例， 建立
1∶1800万的7918网与公路工程地质灾害叠加图查询系统， 从而提出路线层面和区域层面的两种应用模式， 是对公路自然区划
标准中二级区划的有益补充。பைடு நூலகம்
关键词： 国家高速公路网； 地质灾害； 叠加； MAPGIS
Key words： national expressway net； geologic disaster； superposition； MAPGIS
0 引言 我 国 公 路 自 然 区 划 研 究 工 作 始 于20世 纪50年
代， 于1986年颁布了《公路自然区划标准》并沿用至 今， 区划的目的之一是为区分不同地理区域自然条 件对公路工程影响的差异性， 结合我国地理、 气候 特点， 将全国的公路自然区划分为三个等级[1]， 但 区划体系过分偏重于自然地理体系， 如温度、 冻 深、 潮湿系数等， 而对于地形地貌、 地质条件对路
的区划标准， 以及为新建或改建高速公路提供工程 2.1 系统的物理构成
技术方面的参考。 1 基于GIS的地质灾害区划研究概述
系统由计算机硬件、 操作系统软件、 二次开发
79
工具、 公路工程地质灾害数据信息、 7918网数据信
随着数字化技术越来越多地融入工程地质、 交 息等组成。
通等领域， 集成二次开发的应用型GIS系统使用范
78
Highway Glimatic Zoning Standard
ZHAO Li， JIAO Wei-yun， Li Bin
（National Center of ITS Engineering & Technology， Research Institute of Highway， Ministry of Transport， Beijing 100088， China）
基于BIM+GIS技术的公路工程建设智慧管理平台探析
基于BIM+GIS技术的公路工程建设智慧管理平台探析摘要：项目工程的全周期是指在建设工程的规划、设计、施工、实际运营直到后期的拆除阶段的整体周期过程。
全周期平台的核心是BIM+GIS模型。
通过大数据计算、云平台、雷达建模及物联网等高新技术的应用，对主管单位全周期批复和监督过程中的一系列档案和报表等全要素数据以及参见各方的管理信息汇集建立起相应的数据模型，同时在数据应用过程中对此类数据以模型的方式进行可视化的展示。
对公路工程的工程建设全周期信息集成有利于解决信息传递效率不足的情况，从而推动BIM多维度nD模型在公路工程建设过程中的全面应用，促进技术进步。
关键词：全周期；全要素；全参与；BIM+GIS；智慧高速0前言就目前而言，数字技术的应用已经上升到了国家发展策略的高度，各行各业都通过数字化进程从而带动管理办法、生产方式的进步。
数字化的进程越来越快。
基于此背景，公路工程建设行业也应当加快智能化、数字化进程，为建设交通强国的目标提供坚实的基础。
对此，业内众多学者与研究人员对公路工程的数字化、智慧化发展方向展开了研究，但是现阶段的公路工程数字化技术应用仍然缺乏对于如何提升公路工程建设全周期信息传递速率以及如何真实反映汇总全周期质量安全信息的系统性办法[1-5]。
针对于此，本文通过对湖南省某高速公路项目展开研究，基于项目自主研发的BIM+GIS技术的高速公路建设数字档案管理系统，对如何能够有效实现公路工程建设全周期资料管理的数字化与可视化，以及竣工资料数字档案的移交提供一定程度上的参考。
1系统建设的重要性1.1传统管理方式未得到根本性改变在高速公路建设的过程中，由于参建单位、参建人员较多，相关的技术标准存在一定程度上的差异，因此会产生海量的工程数据资料，虽然随着IT技术的快速发展，高速公路建设管理已经开始无纸化、智慧化的建设，但是由于工程信息需要在不同参建单位间进行传递，因此项目智慧化应用并未发挥其最大效果。
基于ArcGIS Engine的高速公路车辆轨迹查询与回放系统的设计
基于ArcGIS Engine的高速公路车辆轨迹查询与回放系统的设计顾倩文;曾献辉;沈振一【摘要】针对高速公路全程监控系统中车辆流水数据的多源异构特点,提出了采用同步复制技术将各监控子系统的车辆流水数据汇总至监控中心,利用数据同步复制技术形成车辆完整轨迹数据库.采用C#开发语言,结合ArcGIS Engine技术,开发出基于VS 2012平台的车辆轨迹查询与回放系统,实现了实时查询车辆的行车路线,并在地图上动态回放各个时段的车辆运行轨迹.经实际项目测试验证了该系统在交通管理中有很好的实用性.【期刊名称】《东华大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(042)006【总页数】6页(P863-868)【关键词】车辆;多源异构;ArcGIS Engine;同步复制;轨迹回放【作者】顾倩文;曾献辉;沈振一【作者单位】东华大学信息科学与技术学院,上海201620;东华大学数字化纺织服装技术教育部工程研究中心,上海201620;东华大学信息科学与技术学院,上海201620;东华大学数字化纺织服装技术教育部工程研究中心,上海201620;东华大学信息科学与技术学院,上海201620;东华大学数字化纺织服装技术教育部工程研究中心,上海201620【正文语种】中文【中图分类】TN311随着社会经济的高速发展和城市化水平的不断提高，机动车数量也迎来了飞速的增长.在社会公共交通管理中，因交通拥堵、交通事故频频发生，对机动车辆进行合理的监控管理已经成了极为重要的部分，高速公路作为一种现代化的公路运输通道，在交通管理中发挥着越来越重要的作用.目前高速公路全程监控系统正在不断完善，高速公路的全程安装了数量巨大的视频监控设施，基本实现了对高速公路全线无盲点监控，建设了全程视频监控系统和辅助交通检测系统.随着全程监控各系统不断地上线投入运营，各高速公路公司的管理人员也逐步体验新监控系统带来的便捷服务.在全程监控系统中，可以通过获取各断面所经过车辆的车牌、时间、车型等车辆的流水数据，利用这些端口采集的数据进行深入的分析，规划整理出有效的车辆信息，实现对过往车辆行驶路径的全程检测，为高速公路的交通管理提供更加有效的手段.本文针对高速公路全程监控系统中的车辆流水数据，实现了将各监控子系统的车辆流水数据汇总至监控中心，利用数据融合技术形成车辆完整轨迹数据库，结合ArcGIS Engine技术，实现了实时查询车辆的行车路线，并在地图上动态回放各个时段的车辆运行轨迹.本文的车辆轨迹查询与回放系统由3部分组成，即数据层、技术服务层、应用层.数据层用来存放所需要的系统数据，包括监控中心数据库、地图数据库；技术服务层提供各种服务组件来访问数据层和响应系统界面所发送的请求；应用层则提供给管理人员数据查询并发送请求，实现电子地图的浏览、车辆轨迹的回放.其系统框架如图1所示.在VS 2012开发环境中，采用C#开发语言，通过连接与访问数据库，采用Geo database管理ArcGIS地图数据库，调用ArcGIS Engine提供的接口实现访问和操作电子地图[1].在高速公路监控系统中，收费站、服务区以及其他众多断面节点基本实现了无盲点监控，各地的子系统卡口采集了所经车辆的车牌、时间、车型等信息.高速公路监控系统将各地采集的车辆流水数据解析后实时传输到监控中心服务器上，其监控网络结构如图2所示.利用数据融合技术形成车辆完整轨迹数据库，用户通过系统的界面窗口查询，结合ArcGIS技术就能精确地显示车辆行驶轨迹，从而实现对车辆位置和状态的查询.车辆轨迹查询系统主要实现管理人员对车辆行驶轨迹的可视化查询管理，除了在正常的监控管理中起到监管作用并防止交通事故的发生，还能对法治车辆的监护、犯罪嫌疑车辆的监控[2-3]以及配合警务人员侦查案件起到很好的作用，该系统的功能从以下3方面进行详细阐述.2.1 多源异构数据的同步复制由于车辆的信息分散在各地的子系统中，一般高速公路的数据源分为3个类别，即收费站、主线卡口、服务区，其特点如下：(1) 各地子系统所选用的数据库类型是多种多样的，例如存在的数据库管理系统有SQL Server 2000、SQL Server 2008、Mysql、Oracle等[4].(2) 数据存放的方式也是不固定的，包括单一表、生成表、按日生成表等.(3) 有些表结构可修改，例如增加sendok字段；有些表结构不能修改，比如按月生成表的情况，因为无法获得生成表的源代码.针对车辆流水数据的多源异构特点，高速公路车辆数据采集模块需要对全线各个站点的子系统中的车辆流水数据实现实时采集，即将各个数据源的数据实时地同步复制到上级监控中心数据库中.由地方数据库将动态产生数据中的关键信息同步到监控中心数据库，其同步复制结构如图3所示.监控中心根据地方子系统，动态地按日或按月生成一张表，表名为“tra ffic_年月日”，traffic表的字段定义如表1所示.同时考虑到数据存放模式的多样性，需灵活地处理数据源，将来自不同数据库类型的数据进行分析处理，并以XML格式配置数据源，将各地的车辆流水数据融合后同步到监控中心的数据库服务器.2.2 电子地图浏览在C#开发环境下建立GIS(geographic information system)的基本应用框架，地图浏览模块利用ArcGIS Engine地图引擎实现图层的加载、关闭、移除，以及地图随机放大、缩小、平移、全屏实现、比例尺等基本功能[1,5].在VS的编译器中添加“ESRI MapControl”控件，ESRI MapControl 是ArcGIS Engine 的一个控件，也是电子地图主视图区的构成控件.在ArcGIS Engine基本应用框架中使用MapControl 和 ToolbarControl 两个控件.MapControl控件主要负责从固定目录中加载地图的mxd文件、管理控件的数据层，并通过监听事件实现与地图的交互.通过调用MapControl控件中的AddLayer、 DeleteLayer、 MoveLayer方法来添加、删除、移动图层[5].修改MapControl控件的Extent 属性值来实现地图的缩放功能，对不同的矩形范围可以实现不同比例的缩放，地图的移动可以通过调用Pan方法来实现.2.3 空间最短路径查询在空间查询中着重介绍两点间最短路径查询，计算最短路径的算法有Dijkstra算法、Floyd 算法、Moore 算法等，但是在ArcGIS Engine 中，对象库已经将最短路径算法封装，在使用时只需调用PathFinder模块，即可实现最短路径分析. PathFinder模块主要是由SolvePath 函数和一些辅助函数(包括OpenFeatureDatasetNetwork函数和PathPolyLine函数)等组成.SolvePath函数主要执行过程如下：程序在开始计算最短路径时，首先调用一个循环，该循环中有两个函数，即GetNearestEdge 和QueryIDs.GetNearestEdge主要是查找输入点的最近边线, QueryIDs是以GetNearestEdge 找到的点为基础，将这些查找到的点变成下一次搜索的起点，通过这两个函数在循环中交替进行计算，查询出最短路径的两点间的所有路径，并保存查询路径的所有节点[6].查询所有路径的部分代码如下：for (int i = 0; i < intCount; i++){INetFlag ipNetFlag = new EdgeFlagClass() as INetFlag;IPoint ipEdgePoint = m_ipPoints.get_Point(i);//查找输入点的最近边线m_ipPointToEID.GetNearestEdge(ipEdgePoint, out intEdgeID, out ipFoundEdgePoint, out dblEdgePercent);ipNetElements.QueryIDs(intEdgeID, esriElementType.esriETEdge, out intEdgeUserClassID, out intEdgeUserID, out intEdgeUserSubID); erClassID = intEdgeUserClassID;erID = intEdgeUserID;erSubID = intEdgeUserSubID;IEdgeFlag pTemp = (IEdgeFlag)(ipNetFlag as IEdgeFlag); pEdgeFlagList[i] = pTemp;}在循环查询后，所查询得到的由各个节点组成的路径并不都是最短路径，因此要进行更深入的分析，通过调用ipNetSchema.WeightByName(WeightName)设置边的权重，可以将边关系中的任何字段作为权重，通过findpath得到边线和交汇点的集合，并根据权重来选出哪些节点组成的路径是最短路径.2.4 ArcMap电子地图的展示电子地图是本文系统的基础，GIS的图层是通过读取Geo database数据库中的数据来显示的.在车辆轨迹查询系统中，为了方便数据的管理，将性质类似的数据放在同一层，并将不同的图层叠加.在本文系统中，地图区域以某省的4个市级区域为主，将地图划分为不同的图层，例如，道路、行政区域、监控点(卡口采集点)等部分，以便于地图的展示和车辆数据的管理，展示出更直观的可视化效果.系统中地图以市级区域矢量图为主，添加图层形成后的展示如图4所示.本文系统要实现车辆轨迹的回放，需要获取所经过路段的监控点信息，通过发送车牌号信息的查询请求，调用GetMinitorPoints函数得到车辆所经过的监控点，调用IgraphicsContainer获取的线元素中包含了车辆经过的监控点的位置信息.遍历所有point名称取得point的信息，调用最佳路径查询算法PathFinder 模块，得到穿越point的线，将这些线合并，调用GetCrossLine函数将合并的线路集成一条线路，将线集合中线的Geometry存入几何集合中，在得出最佳路径后，调用PathPolyLine 函数将最佳路径显示在电子地图上.本文系统以VS 2012为开发工具，ArcGIS Engine为GIS的支撑平台，中心数据库采用SQL Server 2008.车辆轨迹查询系统主要从以下几个方面来实现：数据同步传输、车辆行驶数据查询、车辆轨迹回放.3.1 数据同步传输在本文系统中，监控中心实时获取各地的车辆流水数据，并将获取数据的时间记录保存在监控中心数据库中的track表(同步追踪表)中，track表的定义如表2所示.track表中详细地记录各地获取最新数据的时间点，包括最近一个同步开始时间、最近一次上传结束时间，通过设定时间间隔，保证数据同步的实时性，上传的时间间隔越短，实时性越好.本系统设置时间间隔为60 s，考虑到网络负载能力，采用动态缓存机制提高同步的实时性，减轻网络负荷，即将已同步数据的关键字段保存在缓存中，在同步时只需判断缓存中关键字段是否已存在.数据同步机制的效果如图5所示.在保证数据同步效率的基础上，须保证数据同步过程中没有丢失数据. 3.2 车辆行驶数据查询在完成下级系统的数据同步复制到监控中心之后，在系统的车辆轨迹查询界面输入所需查询车辆的相关信息，向监控中心的数据库服务器发送查询请求，根据查询条件返回车牌号码、车辆的行驶时间、经过的高速路段、采集信息的监控点、车辆行驶的方向，其操作流程如图6所示.根据各地数据库的数据生成模式，在监控中心数据库中每天自动生成一张表，表名为“traffic_年月日”，例如“traffic_20150521”，各地数据库将当天的车辆流水数据解析后同步上传到监控中心数据库服务器.在系统查询界面上输入车牌号码，并选择车辆行驶日期，例如输入车牌号码“浙AA5E76”，车辆行驶日期“20150521”，其数据请求返回结果的界面显示如图7所示，其中的字段包括车牌号码、车辆经过时间、经过的高速路段、采集信息的监控点、车辆行驶的方向.ArcGIS Engine通过返回的监控点数据信息，调用点图层，绘制出车行驶轨迹.3.3 车辆轨迹回放轨迹数据是对车辆空间和时间位置序列变化的采集，而车辆行驶轨迹实际上是车辆在一段时间内行走通过的数据所形成的一条曲线，曲线上的每个点都是道路图层上的监控点.在ArcMap中显示的车辆行驶轨迹就是这些监控点所连接成的一条曲线，而每个监控点的位置就是车辆所经过时刻数据采集卡口的车辆位置，将这条曲线描出显示在电子地图上就是车辆的行驶轨迹.输入车牌号码“浙AA5E76”，输入车辆的行驶日期“20150521”，如图7所示，点击查询按钮，在datagridview控件中显示查询返回的结果.通过读取datagridview中监控点的信息，在图层遍历出这些监控点，按照顺序将监控点两两之间查询出空间最短路径，并调用PathPolyLine 函数进行轨迹描绘，得到的曲线集就是车辆行驶的完整轨迹路线.在ArcMap图中，设置ESRI(environmental systems research institute)Arc GIS符号库里的符号来标志车辆行驶的起点和终点，可更方便直观地显示车辆行驶的路线，如图8所示.由图8可以详细地知道车辆行驶路段、行驶方向，同时结合实际的道路状况，在某些监控卡口的采集信息丢失从而导致车辆线路中断的情况下，仍旧能够描绘出车辆的行驶轨迹，保证了数据查询的可靠性、有效性，同时方便管理人员更有力地监控车辆的行踪.本文运用ArcGIS Engine技术，在VS 2012平台上成功开发了车辆轨迹查询与回放系统，该系统有机地结合车辆监控采集系统，动态获取监控点的信息，通过绘制监控点的集合路线，实时监控追踪车辆的行驶路线及方向，为营运管理提供更加有效的管理手段.通过结合高速公路的监控系统的实际项目进行了测试，表明该系统实现方法简单、效率高，能满足用户在实际应用中对车辆监控的需求.【相关文献】[1] 吴建华.基于Arc GIS Engine 的车辆监控GIS 系统开发[J].地球信息科学学报，2011，13(1)：8894.[2] 宋明月，贾远信，王文华，等.基于Arc GIS Engine 的车辆轨迹回放系统的实现[J]. 哈尔滨师范大学自然科学学报，2011，27(3)：5558.[3] 苏子林，韩晓玲.基于GIS/GPS/GSM 的车辆监控系统的设计与实现[J].计算机工程与应用, 2003,39(19):206226.[4] 何超，彭慧，尚文利.利用ArcGIS Silverlight 实现的车辆监控技术[J].自动化仪表，2013，34(7):5457.[5] 张磊.基于GIS和GPS的车辆实时监控系统的设计与实现[D].苏州：苏州大学计算机学院，2013.[6] 李春立，曾致远，徐学军.基于 ArcGIS Engine 的车辆监控系统[J].计算机工程，2006，32(24)：257259.。
智慧高速GIS+BIM平台建设及应用
59 Research papers研究论文1引言高速公路是现代经济和社会发展的重要基础设施，是构筑交通现代化的重要基础。
当前社会经济不断发展，汽车数量快速增加，出行和运输需求不断提高，对高速公路建设、管理、养护提出了更高的要求，传统模式已经难以满足日益严格的管理需求。
《国家中长期科学和技术发展规划纲要》（2006-2020）将智能交通管理系统建设列入交通运输业六大主题。
智慧高速是指融合新一代通信技术，通过人、车、路的信息交互，实现智能化的建设、运营、养护和管理，提高高速公路运营的安全性、便捷性、通畅性和绿色性。
其目的是将信息化和智能化应用于高速公路的各个环节，驱动高速公路运营管理模式向全面提升，达到出行便捷化、管控精准化、应急快速化、支付电子化等效果。
我国首条智慧高速公路建设项目——杭绍甬高速公路实现了智慧化的感知、传输、管控和服务，有效提高了车辆运行速度、安全稳定性和出行服务质量。
本研究在杭绍甬高速智慧化建设过程中，通过GIS+BIM平台构建高速公里基础设施设备数字化底座，对高速公路本体、高精地图、周边地理信息数据、专业系统及实时营运数据等数据资源进行集中存储和开发利用，将高速公路相关的多种专业信息加载到三维GIS+BIM平台上，实现物理资产和数字资产模型的融合，通过将毫米波雷达、卡口、监控、道路控制等多种物联网终端设备与高精度地图的融合应用，实现高速公路运营管理与应急处置的精细化、智能化、自动化和标准化。
2研究现状高分遥感、北斗高精度定位、精准气象、云计算、大数据、物联网、AR/VR等技术的迅猛发展，为智慧高速公路的研究和建设提供了重要的技术支撑，高速公路的发展逐渐趋向于信息化和智能化，其中也有不少问题有待进一步研究。
近年来，我国在智慧高速方面开展的大量研究，其中也存在一定问题有待进一步研究。
殷亚君基于物联网大数据技术，构建了智慧高速公路物联网管控平台的架构模式，提出了智慧运营流程和智慧养护流程。
高速公路养护网级管理信息系统功能设计
第46卷第4期湖南交通科技Vol.26N o.9 2020年2月HUNAN COMMUNICATION SCICNCE AND TECHNOLOGY D io.,2020文章编号：1707-744X（2929）09-0181-09高速公路养护网级管理信息系统功能设计雷宗建1,熊巍9（8湖北省高速公路实业开发有限公司，湖北武汉430051；5湖北交投投资开发有限公司，湖北武汉430051）摘要：分析了我国高速公路养护管理信息化发展需求，基于GIS技术、大数据应用和网级管理理念，提出高速公路养护网级管理信息化系统的功能设计，即路网地理信息平台、公路资产信息数据库、养护工程精细化管理、特殊结构运营监测、养护网级辅助决策等；以期利用信息化手段科学决策养护路段、合理分配养护资源、精细化管理养护项目，达到降本增效、提质的目的，也为未来发展绩效托管、总承包等养护新模式提供支撑平台。
关键词：高速公路；养护管理；信息化；网级决策；绩效托管中图分类号：U490目前，我国高速公路通车里程已达2万公里,但线路分散、区域分治，让养护管理很难做到“一盘棋”统筹。
路况水平各有差异，管理者的主观因素也让区域养护资源分配不尽科学⑴。
科学分配有限的资源到最需要的路段，除了需要具有统筹管理思维和网级决策理念，还需要借助大数据分析和信息化手段⑷。
近年，国内各省市开发了一批公路养护管理信息平台，但由于地方资金有限或缺乏顶层设计，通常或功能较为单一，或与实际管理联系不紧，缺少系统性和实用性，滋生了一些“花架子”信息平台，甚至造成了社会对养护信息化管理的误解。
因此，结合国内典型的高速公路管养模式，开发适用于区域养护管理的信息系统，从而借助信息化手段开展养护项目精细化管理和养护管理科学决策很有必要。
1养护信息化管理的不足公路养护管理信息包括地理信息、资产信息、检评信息、工程实施、监督考核等，类型多、数量大、更新周期快、相互关联杂，缺乏深层挖掘利用。
GIS平台在高速公路应急联动系统中的应用
传统的 高速公路应用子系统只能将各 自系统内部的数据通过模拟 图或 作为基本数据初始化到Ｇｌ 数 据库中 ，当用户拨打紧急电话求救时， Ｓ 者报表的形式体现给用户 ，而且也无法将各个系统的数 据综合起来汇 应急联动系统通过查询ＧＪ 数据库即可获得用户的地理位置并显示在 Ｓ 总给用户 ，这样各个 系统各 自为政 ，无法进行数据 共享，对用户 日常 ＧＩ地图上 。当用户拨 打的是１１２ 急呼叫电话时 ，常常因为用户 ｓ ２２应 工作和决策支持所能提供的帮助也很有限 。ＧＩ 平 台的引八使得各个 对当地的位置不 熟悉 ，而且附近又没有监控系统而导致应急事件无法 Ｓ 系统的数据有 了一个共同的数据展示和汇总 的平台。
而ＧＩ Ｓ提供了这种各方 面数据汇总的平台。
Ｇ 在应急事件处理时的 Ｉ Ｓ 作用
以往 值班员在描述 应急事件发生 地点时只能采用 里程桩 号的方
Ｇｌ通过不 同的专题图层 将各个子系统 的数据进行分类 ，除 了 ｓ
Ｇｌ 本身的基础图层外 ，还包括高速公路 监控系统提供的情报板 、车 式 ，即使有全路段 的模拟 地图也 还是无法进行准确的描述。Ｇｌ 平台 Ｓ Ｓ 检器 、车道控制器等实时信息图层 ，高速公路收费系统提供的收费实 很好的解 决了应急事 件发生地 点的精确定 位问题 。针对传统的 紧急 时数据图层 ，高速公路路政系统提供 的各种案件 、交通事故图层等。 电话 报警，在做ＧＩ 数据初 始化时 ，已经将紧急 电话的地理位置信息 Ｓ
着无线通讯技术的成熟 ，能够满足视频图像远程 传输 带宽需 求的技术 录和相关部 门的报告 ，可以对某个应急联动机 制或某个牵涉的部门进
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基于GIS的高速公路信息管理系统
作者：何迎迎
作者单位：青海省高等级公路建设管理局,西宁,810008
刊名：
青海交通科技
英文刊名：QINGHAI JIAOTONG KEJI
年，卷(期)：2007，(2)
被引用次数：0次
1.冯新宇.吴绪志.周翔高速公路养护管理信息系统方案设计与探讨 2003(10)
2.邓伟高速公路管理中地理信息技术的分析研究[期刊论文]-测绘通报 2002(12)
3.洪安祥.陈刚基于GIS的城市交通建设和管理系统[会议论文] 2001
4.单海辉.许燕翎基于GIS的城市道路交通管理业务应用系统 2003(10)
5.邬伦.刘瑜.张晶地理信息系统--原理、方法和应用 2001
1.学位论文周晨星企业计算机信息管理系统应用软件系统设计1997
该文用软件工程的思想、技术、MRPⅡ(制造资源计划)模式,描述了一个工厂计算机管理信息系统的应用软件总体设计方案.包括工程数据管理、销售与运作、主生产计划、物料需求计划、能力需求分析、生产作业控制、成本管理、质量管理、采购管理、库存管理十个子系统共十一章.为实现企业现代化全面管理构造了较完整的计算机应用系统模型,为企业应用软件系统全面开发奠定了基础.
2.学位论文周荣敏农业水土工程学科信息管理系统研究1997
3.会议论文陈绍新.程柳化工部轮胎质量监检中心信息管理系统的设计与实现1996
介绍了化工部特种轮胎质量监督检验中心信息管理系统的功能、设计特点和用户使用情况。
着重介绍了用FoxPro 2．5 for DOS数据库语言来设计信息管理系统的方法，以及该信息管理系统独有的统计圆形分析功能。
4.学位论文章勇基于DCOM的三层构架在HIS中的应用和实现2000
HIS(Hospital Information System)系统是近几年来逐渐被中国的医院所理解和接受的信息管理系统,但如何开发适合中国国情的HIS系统是广大医院管理者和计算机科研工作 者面临的重大课题.该文就基于DCOM(Distribute Component Object Model)的三层构架的HIS系统进行了设计和研究.首先作者就HIS系统的整体根貌进行了阐述,并对一个完善的HIS系统应达到的目标进行了总结.然后对DCOM和三层体系结构进行了讨论,给出了DCOM在HIS 软件系统中的实现方法和HIS系统三层构架的划分,并结合上海甘泉医院的实施经验,给出 了一个基于SafeArray(安全数组)的优化查询方案,解决了大量数据查询在三层构架中速度 缓慢的问题.最后,作者就上海甘泉医院作为例子,用面向对象的建模技术工具Rational Rose将主要功能模块用三层构架的思想实现.
5.学位论文余洪明医院管理信息系统的开发及升级1998
该文以某医院信息管理系统的开发和升级为例,介绍了当前的数据库一些流行技术和信息管理系统的一般开发过程,并对从文件服务器模式升级到客户/服务器模式的系统改造过程作了详细的介绍.比较了这两种模式的优缺点.该文对怎样友好用户界面,提高查询速度、优化系统性能等进行了深入探讨.通过在实际系统中的应用测试,得到了一些改善系统性能的技巧和方法.结果表明,经过改造的新系统在查询速度上较老系统提高了3-5倍,在系统安全性和稳定性上也有了大幅度的提高.
6.期刊论文董小雷.李耀刚.水兰素.DONG Xiao-lei.LI Yao-gang.SHUI Lan-su机械制造企业B/S生产信息管理系统的设计-农机化研究2005(5)
通过实例探讨了机械制造企业中B/S结构生产信息管理系统的基本功能要求,分析了生产信息管理系统中各子模块的相互关系和企业管理信息系统的信息流程关系;总结模块设计的要点,给出本系统中各子模块的详细供功能设计;提出了一种解决B/S结构生产信息管理系统中问题的方案.
7.学位论文邓青春计算机会议系统可靠性设计与分析1993
8.学位论文崔哲现代计算机会议系统结构分析与设计1995
9.期刊论文苏增庆煤矿安全信息管理系统的建立-科技情报开发与经济2002,12(4)
简要介绍了煤矿安全信息管理系统的系统结构与系统功能,并针对安全信息管理系统的建立,提出了若干建议.
10.学位论文朱大勇基于构件的逆向工程2000
该文结合自己开发的几个信息管理系统对已投入运行的应用系统进行重新分析和设计从中提取了更高抽象层次的软件模型.在分析和设计中主要介绍了一些新的方法和技术,如:软件的逆向工程、领域工程、迭代增量式的开发方法、分布式的体系结构和软件复用的思想.在实际的应用实例中采用了当前流行的面向对象建模语言-UML来建立模型,同时使用Rational Rose这一CASE工具作为辅助工具对原系统进行了演化.最后该文结合现在的新技术、新方法对软件工程的前景做了一些综合分析.
本文链接：/Periodical_qhjtkj200702004.aspx
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