1系統(tǒng)開(kāi)發(fā)目標(biāo)

遼寧省公路網(wǎng)規(guī)劃及管理決策支持信息可視化系統(tǒng)建設(shè)的總體目標(biāo)是:以地理信息系統(tǒng)(GIS)為基礎(chǔ)平臺(tái)，以全省公路網(wǎng)絡(luò)為研究對(duì)象，建立全省范圍的可視化公路管理地理信息系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)公路交通地理信息的綜合分析和處理以及進(jìn)行省域交通需求預(yù)測(cè)分析和評(píng)價(jià)，為各級(jí)公路交通管理部門(mén)和規(guī)劃部門(mén)提供詳盡準(zhǔn)確的決策輔助信息，并實(shí)現(xiàn)信息的可視化輸出。考慮到當(dāng)前和未來(lái)的公路管理需求、結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)水平、管理水平及目前的經(jīng)濟(jì)狀況，系統(tǒng)要達(dá)到的具體目標(biāo)如下:

(l)系統(tǒng)、規(guī)范地收集區(qū)域內(nèi)各級(jí)公路網(wǎng)信息、社會(huì)經(jīng)濟(jì)信息，建立基于GIS的公路網(wǎng)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，并實(shí)時(shí)更新，從而為公路主管部門(mén)提供及時(shí)、準(zhǔn)確、較全面的公路管理信息。

(2)制訂科學(xué)、實(shí)用、完善的公路網(wǎng)管理系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)公路網(wǎng)交通質(zhì)量、運(yùn)行變化趨勢(shì)的分析，提出公路網(wǎng)改造建議，定期產(chǎn)生分析報(bào)告，為公路管理部門(mén)及相關(guān)單位提供管理和決策依據(jù)及輔助手段。

(3)協(xié)調(diào)公路網(wǎng)管理、規(guī)劃及建設(shè)之間的工作。對(duì)規(guī)劃部門(mén)提供的公路網(wǎng)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)和動(dòng)態(tài)滾動(dòng)管理，對(duì)建設(shè)部門(mén)的可行性研究、項(xiàng)目后評(píng)價(jià)研究提供技術(shù)支持。

(4)能以多種方式進(jìn)行有關(guān)公路的各類統(tǒng)計(jì)分析，輸出公路交通各類專題圖、報(bào)表等，便于公路各部門(mén)進(jìn)一步分析研究。

2系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)包括交通信息采集與分析系統(tǒng)、交通需求預(yù)測(cè)與更新系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)交通分配與評(píng)價(jià)系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)電子地圖設(shè)計(jì)及信息可視化系統(tǒng)。

系統(tǒng)從交通信息采集系統(tǒng)中獲得公路交通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)信息、與公路相關(guān)的鐵路、河流、山脈、政區(qū)等區(qū)域空間信息，建立基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù);從公路網(wǎng)絡(luò)交通信息采集系統(tǒng)中獲得區(qū)域經(jīng)濟(jì)、人口、公路交通流時(shí)間分布規(guī)律、交通流空間分布規(guī)律以及0一D分布等公路交通信息，建立公路交通基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng);根據(jù)公路交通基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的歷年交通流時(shí)空分布規(guī)律，推算全網(wǎng)絡(luò)短期任意時(shí)間的交通量，再根據(jù)新的實(shí)測(cè)的交通信息實(shí)時(shí)更新預(yù)測(cè)交通流;利用公路網(wǎng)絡(luò)交通分配及網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)系統(tǒng)對(duì)公路通行能力的分析、對(duì)交通延誤的分析及對(duì)公路車速模型的研究結(jié)果，對(duì)現(xiàn)有公路網(wǎng)進(jìn)行交通質(zhì)量評(píng)價(jià)及公路網(wǎng)運(yùn)行狀況評(píng)價(jià)，對(duì)道路上的交通擁擠和交通阻塞進(jìn)行有效的預(yù)測(cè)，從而采取適當(dāng)?shù)墓芾泶胧蛘邔?duì)公路網(wǎng)進(jìn)行改造(包括開(kāi)新路、舊路等級(jí)提高及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)調(diào)整等)等。

依據(jù)公路交通基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫(kù)和基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，利用GIS技術(shù)，設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)電子地圖系統(tǒng)，并進(jìn)行信息可視化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，最后輸出成果，定期產(chǎn)生分析報(bào)告及報(bào)表。

系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)軟件平臺(tái)為:①GIS軟件平臺(tái):Mapinfo公司的組件式GIS控件MapX4.氏②數(shù)據(jù)庫(kù)軟件平臺(tái):微軟Access數(shù)據(jù)庫(kù);③開(kāi)發(fā)環(huán)境:微軟VisualBasie6.0。

2.1交通信息采集分析及數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

此部分主要由數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)及推算系統(tǒng)三個(gè)模塊構(gòu)成。其中數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)主要包括公路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)、區(qū)域空間信息數(shù)據(jù)庫(kù)、交通量信息數(shù)據(jù)庫(kù)、區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)信息數(shù)據(jù)庫(kù)和O一D矩陣信息數(shù)據(jù)庫(kù)。前兩者組成了基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)(GIS)數(shù)據(jù)庫(kù)，后三者組成了公路交通信息數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)包括公路網(wǎng)絡(luò)特性分析、交通量時(shí)空特性分析、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展分析以及O一D矩陣分析等。推算系統(tǒng)則包括路網(wǎng)交通量的時(shí)空分布推算、網(wǎng)絡(luò)O一D矩陣推算等。整個(gè)公路網(wǎng)絡(luò)交數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是公路網(wǎng)管理技術(shù)的基礎(chǔ)信息支持系統(tǒng)，它是面向公路網(wǎng)絡(luò)管理與規(guī)劃需要、基于GIS的公路網(wǎng)管理數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，它包括對(duì)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的管理和組織。我們?cè)谶|寧省1:科萬(wàn)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)上，建立全省公路地理信息系統(tǒng)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)。把公路數(shù)據(jù)庫(kù)的空間數(shù)據(jù)劃分為公路、鐵路、橋梁、隧道、立交、行政區(qū)劃、河流、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村莊等點(diǎn)、線、面特征層，利用系統(tǒng)的專題圖層來(lái)進(jìn)行有效的存貯管理。在矢量化的過(guò)程中，同時(shí)輸人圖形對(duì)象的基本屬性如交通量、道路寬度、路段長(zhǎng)度等，與后臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)建立一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。其中屬性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在常規(guī)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中，空間幾何數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中，兩個(gè)子系統(tǒng)之間使用一種標(biāo)識(shí)符聯(lián)系起來(lái)。

把屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)緊密地結(jié)合在一起，使得整個(gè)交通的管理更加方便快捷和形象直觀，并徹底改變交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、建設(shè)、管理及資料保存的傳統(tǒng)模式，從而實(shí)現(xiàn)交通管理與規(guī)劃的計(jì)算機(jī)自動(dòng)化。通過(guò)所建立的數(shù)據(jù)庫(kù)，可快速查詢建設(shè)、管理、養(yǎng)護(hù)所急需的數(shù)據(jù)，全面準(zhǔn)確地提供管理和決策的分析信息。

2.2交通需求預(yù)測(cè)及更新系統(tǒng)

公路網(wǎng)絡(luò)交通需求預(yù)測(cè)系統(tǒng)是利用公路網(wǎng)絡(luò)信息采集系統(tǒng)建立的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)區(qū)域未來(lái)交通需求做出合乎邏輯的定量預(yù)測(cè)，它是進(jìn)行公路網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、公路網(wǎng)絡(luò)常規(guī)管理、公路工程可行性研究的共同基礎(chǔ)。公路交通需求預(yù)測(cè)包括綜合交通運(yùn)輸發(fā)展預(yù)測(cè)、公路交通發(fā)展預(yù)測(cè)、公路交通量分布預(yù)測(cè)及公路交通量分配預(yù)測(cè)四部分。

根據(jù)公路交通基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的交通流時(shí)空分布規(guī)律，可以推算全網(wǎng)絡(luò)短期任意時(shí)間的交通量，再根據(jù)新的實(shí)測(cè)交通信息實(shí)時(shí)更新預(yù)測(cè)交通流量，從而為進(jìn)一步的網(wǎng)絡(luò)交通分配與評(píng)價(jià)服務(wù)。

2.3網(wǎng)絡(luò)交通分配與評(píng)價(jià)系統(tǒng)

本系統(tǒng)首先利用前述子系統(tǒng)得到的交通量信息(公路交通條件)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)信息(公路幾何條件)對(duì)不同類型、不同等級(jí)的公路路段的通行能力以及不同類型交通節(jié)點(diǎn)的通行能力進(jìn)行分析。

在通行能力分析的基礎(chǔ)上，建立公路網(wǎng)絡(luò)交通分配模型庫(kù)，以便針對(duì)不同的目的選擇不同的交通分配模型(如最短路交通分配模型、容量限制交通分配模型、多路徑交通分配模型、多路徑一容量限制交通分配模型等)對(duì)公路網(wǎng)交通量進(jìn)行分配預(yù)測(cè)，即把預(yù)測(cè)的各基年O一D矩陣分配到具體的公路網(wǎng)絡(luò)上。