1系統(tǒng)開發(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，以全省公路網(wǎng)絡(luò)為研究對象，建立全省范圍的可視化公路管理地理信息系統(tǒng)。通過對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)測分析和評價，為各級公路交通管理部門和規(guī)劃部門提供詳盡準(zhǔn)確的決策輔助信息，并實現(xiàn)信息的可視化輸出。考慮到當(dāng)前和未來的公路管理需求、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)各級公路網(wǎng)信息、社會經(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，并實時更新，從而為公路主管部門提供及時、準(zhǔn)確、較全面的公路管理信息。

(2)制訂科學(xué)、實用、完善的公路網(wǎng)管理系統(tǒng)，通過對公路網(wǎng)交通質(zhì)量、運行變化趨勢的分析，提出公路網(wǎng)改造建議，定期產(chǎn)生分析報告，為公路管理部門及相關(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。對規(guī)劃部門提供的公路網(wǎng)方案進(jìn)行評價和動態(tài)滾動管理，對建設(shè)部門的可行性研究、項目后評價研究提供技術(shù)支持。

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

2系統(tǒng)功能設(shè)計

本系統(tǒng)包括交通信息采集與分析系統(tǒng)、交通需求預(yù)測與更新系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)交通分配與評價系統(tǒng)、動態(tài)電子地圖設(shè)計及信息可視化系統(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;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)庫系統(tǒng);根據(jù)公路交通基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的歷年交通流時空分布規(guī)律，推算全網(wǎng)絡(luò)短期任意時間的交通量，再根據(jù)新的實測的交通信息實時更新預(yù)測交通流;利用公路網(wǎng)絡(luò)交通分配及網(wǎng)絡(luò)評價系統(tǒng)對公路通行能力的分析、對交通延誤的分析及對公路車速模型的研究結(jié)果，對現(xiàn)有公路網(wǎng)進(jìn)行交通質(zhì)量評價及公路網(wǎng)運行狀況評價，對道路上的交通擁擠和交通阻塞進(jìn)行有效的預(yù)測，從而采取適當(dāng)?shù)墓芾泶胧蛘邔肪W(wǎng)進(jìn)行改造(包括開新路、舊路等級提高及網(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)庫和基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，利用GIS技術(shù)，設(shè)計動態(tài)電子地圖系統(tǒng)，并進(jìn)行信息可視化系統(tǒng)設(shè)計，最后輸出成果，定期產(chǎn)生分析報告及報表。

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

2.1交通信息采集分析及數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

此部分主要由數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)及推算系統(tǒng)三個模塊構(gòu)成。其中數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)主要包括公路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫、區(qū)域空間信息數(shù)據(jù)庫、交通量信息數(shù)據(jù)庫、區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)信息數(shù)據(jù)庫和O一D矩陣信息數(shù)據(jù)庫。前兩者組成了基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)(GIS)數(shù)據(jù)庫，后三者組成了公路交通信息數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)包括公路網(wǎng)絡(luò)特性分析、交通量時空特性分析、社會經(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)交通量的時空分布推算、網(wǎng)絡(luò)O一D矩陣推算等。整個公路網(wǎng)絡(luò)交數(shù)據(jù)庫系統(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)庫系統(tǒng)，它包括對空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的管理和組織。我們在遼寧省1:科萬基礎(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。把公路數(shù)據(jù)庫的空間數(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、線、面特征層，利用系統(tǒng)的專題圖層來進(jìn)行有效的存貯管理。在矢量化的過程中，同時輸人圖形對象的基本屬性如交通量、道路寬度、路段長度等，與后臺的數(shù)據(jù)庫建立一一對應(yīng)關(guān)系。其中屬性數(shù)據(jù)存儲在常規(guī)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中，空間幾何數(shù)據(jù)存儲在空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中，兩個子系統(tǒng)之間使用一種標(biāo)識符聯(lián)系起來。

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，從而實現(xiàn)交通管理與規(guī)劃的計算機(jī)自動化。通過所建立的數(shù)據(jù)庫，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)測及更新系統(tǒng)

公路網(wǎng)絡(luò)交通需求預(yù)測系統(tǒng)是利用公路網(wǎng)絡(luò)信息采集系統(tǒng)建立的數(shù)據(jù)庫對區(qū)域未來交通需求做出合乎邏輯的定量預(yù)測，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)測包括綜合交通運輸發(fā)展預(yù)測、公路交通發(fā)展預(yù)測、公路交通量分布預(yù)測及公路交通量分配預(yù)測四部分。

根據(jù)公路交通基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的交通流時空分布規(guī)律，可以推算全網(wǎng)絡(luò)短期任意時間的交通量，再根據(jù)新的實測交通信息實時更新預(yù)測交通流量，從而為進(jìn)一步的網(wǎng)絡(luò)交通分配與評價服務(wù)。

2.3網(wǎng)絡(luò)交通分配與評價系統(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)對不同類型、不同等級的公路路段的通行能力以及不同類型交通節(jié)點的通行能力進(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，以便針對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)對公路網(wǎng)交通量進(jìn)行分配預(yù)測，即把預(yù)測的各基年O一D矩陣分配到具體的公路網(wǎng)絡(luò)上。