基于GPS与WEBGIS智能交通系统的探讨

任高杰 王昆峰

(郑州大学 水利与环境学院，河南 郑州 450001)

0 引言

在现有道路资源的情况下，如何最大实现现有交通道路的通行能力，使车流量在空间以及时间上分配恰当，实现道路的畅通安全，成为交通管理系统的硬性指标。在GPS与GIS技术日益成熟的当代，为实现上述目标在工程技术上提供了可能。

GPS系统拥有如下多种优点：使用低频讯号，纵使天候不佳仍能保持相当的讯号穿透性;全球覆盖(高达98%);三维定速定时高精度;快速、省时、高效率;应用广泛、多功能;可移动定位。WebGIS是Internet技术应用于GIS开发的产物，是一个交互式的、分布式的、动态的地理信息系统，是由多个主机、多个数据库的无线终端，并由客户机与服务器(HTTP服务器及应用服务器)相连所组成的。GIS通过WWW功能得以扩展，真正成为一种大众使用的工具。3G网络的普及为移动智能终端联网使用WEBGIS提供了契机。

1 建立智能交通系统的迫切需求以及可能性

随着城市规模的急剧扩大和人口数量的提高，交通需求量迅速上升，交通拥堵和交通事故频繁发生。随之而来的日渐紧张的交通状况成为最直接的安全隐患。严重的交通堵塞降低了交通基础设施的利用率，增加了人们出行的时间成本和燃油消耗，同时带来了严重的空气污染。

现行车辆普遍装有GPS智能导航系统装置，能够定位车辆位置，提供最优路线选择，提示行走方法，为车辆行驶提供了便捷1。现行车辆获取交通状况，一般采取收听广播，观看特殊路段的交通管理部门的电子屏等方法，这种方法有一定的时间滞后性，而且信息不能对所有车辆的全面覆盖。同时现在的交通管理部门获取交通状况一般通过监控系统，并不能及时获取路况精确数据，也不能进行数据分析预测，这就不能及时的管理疏通拥堵路段。车载GPS导航设备自带的地图需要不定时手动联网更新，很是不方便与快捷，设备定位精度不高，导航路线方案很多不合理，给驾驶员带来一定的不便。我国大部分城市的公交系统已经采用智能交通管理系统，提供实时监控查询的服务，为全面建立智能交通系统提供了宝贵的经验与可能2。

2 建立智能交通系统的步骤

在硬件设备与软件方面，每一辆运行的车辆配置一台GPS设备与一台能够链接到互联网的GIS智能终端，该智能终端安装特定的软件能够分析从GIS平台下载到的数据。同时在GPS设备之中植入一张独有的身份电子签证，电子身份签证需要涵盖车辆的大小、车辆型号、车主信息、限行速度与载客数量等车辆特征信息，而且电子签证能够实现充值扣费等功能。同时每一车辆的电子签证还将与车辆在车辆管理部门登记注册的信息同步绑定。此外，要建立一套完整的GIS系统，其中包括信息的采集，信息交换，数据储存，数据库管理，数据分析处理。

在智能交通系统中，建立GIS系统的第一步是采集数据。充分应用GPS定位系统，将需要监管的区域的地物地貌，特别是各条道路的地理坐标全部采集到GIS系统的数据库，形成道路电子矢量地图进行存储。接着对监管车辆的采集数据，对于行驶车辆的数据采集分为两部分。第一部分是车辆在购买之后到当地的车辆管理部门注册入户的时候，对安装的GPS装置以及自带的电子身份签证进行数据采集保存。第二部分是车辆在行驶过程中，数据库自动收集监控区域内所有行驶车辆的GPS地理位置信息。建立GIS系统的第二步就是对数据进行计算分析，然后形成图形和数据分析报告3。第三步是GIS智能终端接受数据。智能终端可以借助高宽带的3G无线网络连接到GIS平台，从其中下载处理好的数据，在智能终端形成图形界面。这样驾驶员就可以随时得到自己所行驶道路的车流量、车流密度以及道路拥堵状况等信息。

3 智能交通系统的应用

第一交通管理部门，可以得到各个道路的车流密度，全天24小时监控交通量。第二对于高速公路，采用以上智能交通系统可以缩短车辆进出入高速公路收费站的时间。因为GIS系统数据库已经收集到收费站坐标，高程等信息。可以根据每辆车的实时GPS定位数据与已知收费站点地理位置数据进行匹配，系统自动计算每辆车的在高速路段行驶距离，得到相应的缴纳费用，直接从对应的车辆电子账户中扣除。第三提高车辆的行车安全。该系统得到每辆车的行驶车速以后，结合车辆所在道路规定的限制车速，如果车辆超速，系统通过3G网络向车辆GIS智能终端发出警告。第四车辆的追踪与搜救。交通故发生后，车辆GIS智能终端自动向相关部门发送救助请求，相关部门利用GPS锁定事故发生的位置。对于某些交通事故，如果肇事车辆逃逸，该智能系统可以帮助交警部门进行车辆追踪。根据车祸发生的大概时段，调取GIS系统中该路段相应时段的车辆数据信息，缩小了排查范围。

4 结论

通过以上的分析，可见建立基于GPS和WEBGIS的智能交通系统，能够极大的提高交通管理的效率，提高道路的流畅度，高效率的使用现有道路资源，提高车辆行驶的安全性，取得多方面的社会效益，存在极大的可行性。建立以上智能交通系统成为解决道路交通管理效率低下的有效措施。相信，随着部分技术问题的解决以及政府政策的实行，该套智能交通系统在交通管理方面必然能带来巨大的便捷与高效。

［1］孙文彬，岑敏仪，郭淳.GPS和 GIS在智能交通系统(ITS)中的应用.铁路航测［J］，2002(2)：35-40.

［2］曾庆化.基于GPS和无线传感器的智能交通系统.GNSSWorld of China，2009(5)：35-38.

［3］裴蓓，WebGIS在智能交通中的分析及其发展现状，交通世界［J］，2008(20)：70-72.