【關(guān)鍵詞】：gis技術(shù)高速公路營(yíng)運(yùn) 

一、gis技術(shù)簡(jiǎn)介 

gis通稱地理信息系統(tǒng)或地學(xué)信息系統(tǒng)。它是以采集、存儲(chǔ)、管理、分析、描述和應(yīng)用整個(gè)或部分地球表面（包括大氣層在內(nèi)）與空間和地理分布有關(guān)的數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，由硬件、軟件、數(shù)據(jù)和用戶的有機(jī)結(jié)合而構(gòu)成，智能化的gis中還包括由知識(shí)和推理機(jī)組成的專家系統(tǒng)。gis本身就是集計(jì)算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、測(cè)繪遙感學(xué)、環(huán)境科學(xué)、城市科學(xué)、空間科學(xué)、地球科學(xué)、信息科學(xué)和管理科學(xué)為一體的多學(xué)科新興邊緣學(xué)科。它研究計(jì)算機(jī)技術(shù)與空間地理分部數(shù)據(jù)的結(jié)合，通過(guò)一系列空間操作和分析，為地球科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和工程設(shè)計(jì)，乃至國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、城市建設(shè)及企業(yè)經(jīng)營(yíng)提供對(duì)規(guī)劃、管理和決策有用的信息，并回答用戶提出的有關(guān)問(wèn)題。 

二．gis技術(shù)在高速公路運(yùn)營(yíng)管理階段的應(yīng)用 

1、 gis及其基本功能要求 

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的不斷發(fā)展，高速公路作為國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)設(shè)施，其車流量呈逐年遞增趨勢(shì)，管理工作量相應(yīng)加大。在管理數(shù)據(jù)數(shù)量日益增大的同時(shí)，由于信息技術(shù)的快速發(fā)展，各條高速公路的通信、監(jiān)控、收費(fèi)等交通機(jī)電工程建設(shè)新技術(shù)含量逐漸提高，從而使管理數(shù)據(jù)的類型除傳統(tǒng)的報(bào)表、文字之外，增加了各種空間數(shù)據(jù)、圖像、聲音、超文本等等，對(duì)管理工作提出了新的要求。要實(shí)現(xiàn)高速公路管理工作的現(xiàn)代化、科學(xué)化、智能化，gis必將成為一種有力的輔助手段。高速公路地理信息技術(shù)是將高速公路路網(wǎng)及沿線設(shè)施、行政區(qū)劃圖、交通專用圖、地形圖等，通過(guò)遙感、掃描等技術(shù)，進(jìn)行數(shù)字化。按照管理需求，形成各種專用數(shù)字化高速公路地圖、交通圖，同時(shí)建立各種專用的空間地理數(shù)據(jù)庫(kù)和管理屬性數(shù)據(jù)庫(kù)：運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件、硬件和通信、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，將上述數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)各種類型高速公路機(jī)電工程外場(chǎng)設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)管理；開(kāi)發(fā)、應(yīng)用各種專用管理技術(shù)或系統(tǒng)，完成數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、分析和處理，達(dá)到規(guī)范管理、科學(xué)決策的目的。高速公路地理信息技術(shù)的基本功能要求包括：分層管理功能、對(duì)圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的編輯、修改和維護(hù)、道路管理和查詢、數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析、圖形輸出、決策支持等。 

2、 gis的應(yīng)用領(lǐng)域 

根據(jù)高速公路管理工作的需求，在交通監(jiān)控、道路養(yǎng)護(hù)、路政、經(jīng)營(yíng)服務(wù)、gps車輛定位等方面進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)。具體分為： 

（1）交通監(jiān)控 

外場(chǎng)設(shè)備以一定的圖標(biāo)顯示在各種數(shù)字地圖的相應(yīng)位置，通過(guò)圖標(biāo)的顏色變化表示設(shè)備的工作狀態(tài)（正常、設(shè)備報(bào)警、故障）；通過(guò)點(diǎn)擊相應(yīng)圖標(biāo)，即可查看設(shè)備檢測(cè)的內(nèi)容（車輛檢測(cè)器、氣象檢測(cè)器）和設(shè)備顯示的內(nèi)容（可變清報(bào)板、可變限速標(biāo)志）；點(diǎn)擊遙控?cái)z像機(jī)，即可顯示出其相應(yīng)的實(shí)時(shí)圖像。通過(guò)對(duì)外場(chǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)、信息的處理，顯示高速公路路網(wǎng)中各路段的交通運(yùn)行狀況，如正常情況下該路段顯示為綠色，出現(xiàn)交通阻塞、事故時(shí)，該路段路線顯示為紅色。管理人員可根據(jù)局部或整個(gè)路網(wǎng)的交通運(yùn)行狀況，參考由計(jì)算機(jī)專家預(yù)案庫(kù)提出的處理預(yù)案，進(jìn)行統(tǒng)一的、重點(diǎn)的監(jiān)控或調(diào)度、指揮。 

（2）養(yǎng)護(hù)管理 

高速公路養(yǎng)護(hù)管理包括路基路面養(yǎng)護(hù)、橋梁養(yǎng)護(hù)、沿線設(shè)施養(yǎng)護(hù)、綠化養(yǎng)護(hù)等內(nèi)容。對(duì)路基、路面、橋梁、涵洞、立交和其他沿線設(shè)施的建設(shè)信息、結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，建立從空間數(shù)據(jù)到屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的聯(lián)系。可將高速公路路線以每500 in作為1個(gè)基本單元，正常情況下顯示為綠色，當(dāng)此區(qū)段進(jìn)行道路養(yǎng)護(hù)作業(yè)時(shí)，顯示為白色，點(diǎn)擊此區(qū)域時(shí)則有1個(gè)信息框彈出，內(nèi)容包括：養(yǎng)護(hù)的區(qū)段、養(yǎng)護(hù)的內(nèi)容、位置、施工單位、養(yǎng)護(hù)的開(kāi)始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間和進(jìn)度等。日常、專項(xiàng)養(yǎng)護(hù)巡查、作業(yè)的相關(guān)數(shù)據(jù)。按要求的格式和時(shí)間上傳。結(jié)合高速公路養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，將結(jié)果以圖文顯示，如某段高速公路顯示為黃色，表示其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)降低，必須進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，并推薦采取何種養(yǎng)護(hù)措施。這樣，使管理者對(duì)道路使用狀況有明確、直觀的了解。 

（3）路政管理 

與道路養(yǎng)護(hù)一致，將路線以每500 in作為1個(gè)基本單元，正常情況下顯示為綠色，發(fā)生交通阻塞時(shí)顯示黃色，當(dāng)?shù)缆贩忾]時(shí)顯示紅色或紅閃。當(dāng)點(diǎn)擊此區(qū)域時(shí)則有1個(gè)信息框彈出。內(nèi)容包括：阻塞的區(qū)段、交通阻塞的原因、位置、方向、事件的開(kāi)始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間。 

（4）服務(wù)經(jīng)營(yíng)管理 

針對(duì)全線的服務(wù)區(qū)、停車區(qū)進(jìn)行管理。服務(wù)區(qū)、停車區(qū)以一定的圖例顯示在相應(yīng)位置，而且通過(guò)分層處理功能在交通底圖上僅顯示此部分內(nèi)容，以便于對(duì)其進(jìn)行專題研究、管理。點(diǎn)擊相應(yīng)圖標(biāo)應(yīng)可彈出信息框，顯示內(nèi)容可包括駐留車輛數(shù)、餐飲、住宿、加油等各種經(jīng)營(yíng)服務(wù)狀況等。 

（5）交通應(yīng)急搶險(xiǎn)管理 

收集和提供高速公路沿線有關(guān)機(jī)構(gòu)的信息，包括高速公路管理處、管理所、路政大隊(duì)、養(yǎng)護(hù)工區(qū)、服務(wù)區(qū)、停車區(qū)和收費(fèi)站等，及高速公路附近的醫(yī)院、交警、公安和消防等部門(mén)的有關(guān)信息，使高速公路地理信息技術(shù)為高速公路日常管理和應(yīng)急指揮快速提供處理預(yù)案，為高速公路管理提供輔助決策平臺(tái)。以便在出現(xiàn)車輛故障、交通事故、人員傷亡等情況下實(shí)施急救。 

（6）gps車輛監(jiān)控 

以gis為基礎(chǔ)，運(yùn)用車輛專用的gps定位和與其一體化的通訊設(shè)備（車臺(tái)）、無(wú)線通訊接收和轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等，充分利用gps和gis實(shí)時(shí)準(zhǔn)確聯(lián)動(dòng)的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的一體化管理。尤其對(duì)清障車、巡邏車、運(yùn)鈔車、緊急救援、執(zhí)法車輛等特殊車輛進(jìn)行車輛跟蹤、報(bào)警、動(dòng)態(tài)監(jiān)視和指揮。根據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)，建立智能交通管理系統(tǒng)（its），提高路網(wǎng)使用效率，加強(qiáng)交通管理是減少交通堵塞和延誤損失，降低交通事故發(fā)生率和減少尾氣排放的有效手段。 

當(dāng)前，制約智能交通系統(tǒng)、物流系統(tǒng)和車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)大面積推廣應(yīng)用的瓶頸是系統(tǒng)共享信息平臺(tái)建設(shè)與系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，相信隨著信息科學(xué)的發(fā)展和研究的深入，實(shí)現(xiàn)交通管理智能化將指日可待。 

3、 gis的應(yīng)用方案 

高速公路管理系統(tǒng)，是利用gis技術(shù)、gps技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、中間件技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)，整合高速公路管理部門(mén)業(yè)務(wù)管理信息資源，按一定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范完成多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的接入、存儲(chǔ)、處理、交換、分發(fā)等功能，面向管理業(yè)務(wù)和信息服務(wù)，實(shí)現(xiàn)部門(mén)間信息共享，并為各相關(guān)部門(mén)制定交通運(yùn)輸組織、控制方案和科學(xué)決策提供依據(jù)。高速公路管理系統(tǒng)包括：高速公路gis和數(shù)據(jù)庫(kù)、機(jī)電系統(tǒng)（通信、收費(fèi)、監(jiān)控）、養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)、路政管理系統(tǒng)、稽征管理系統(tǒng)、經(jīng)營(yíng)服務(wù)管理系統(tǒng)、交通控制管理系統(tǒng)、安全駕駛支持系統(tǒng)、車輛運(yùn)輸管理系統(tǒng)、綜合交通運(yùn)輸規(guī)劃系統(tǒng)、應(yīng)急搶險(xiǎn)救援系統(tǒng)等。系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)庫(kù)包括道路數(shù)據(jù)庫(kù)、交通數(shù)據(jù)庫(kù)和道路交通地圖庫(kù)，形成空間數(shù)據(jù)庫(kù)。 

三、小結(jié) 

3s 技術(shù)在高速公路的規(guī)劃、路線優(yōu)化及大型橋梁、隧道工程方案論證以及工程地質(zhì)調(diào)查等方面的成功應(yīng)用說(shuō)明，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和推廣3s 技術(shù)在科學(xué)研究、勘察設(shè)計(jì)、工程建設(shè)、智能交通管理等方面的創(chuàng)新，能大幅度提高工作效率和全面改造傳統(tǒng)交通運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)公路建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。我們應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)和利用3s技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合本專業(yè)的特點(diǎn)，科學(xué)總結(jié)、不斷實(shí)踐，努力提高建設(shè)和管理的效率。