基于GIS技术的高速公路监控系统应用

孙兴华

摘 要：伴随着公众对高速公路安全性需求的提升，加之相关管理部门对高速公路通畅度的要求的增强，应该进一步完善高速公路的监控系统。基于此，本文将围绕以GIS技术为依托的公路监控系统的应用进行简要的探讨。

关键词：GIS技术；高速公路；监控系统

现阶段，我国的高速公路监控系统在功能和作用上已经难以满足社会的需要，不仅无法全面的描述地理空间信息，更加难以实现对高速公路的全面监控。本文提出了一种基于GIS技术的高速公路监控系统，实现对高速公路更加全面的监控，为公路运输提供了系统化和规范化的监控平台。

1 基于GIS技术监控系统的概述

所谓的GIS技术监控系统，是指利用气象检测仪和车辆监测器等设备，实时的采集交通事件、气象状态以及现场交通状态信息，同时能够利用网络技术将收集到的信息及时的传输到中心数据库中。数据库在获取信息之后，会对信息进行综合处理，能够使工作人员更加透彻和全面的掌握高速公路当前的状况，为处理交通事件提供依据[1]。

2 基于GIS技术的高速公路监控系统应用

GIS技术以网络平台为主体，加以传统监控系统的功能，将二者的功能同时发挥出来。本文以某高速公路地段应用GIS技术监控系统为例，分别对GIS技术监控系统中的关键技术、系统运行环境配置技术、电子地图技术、GIS技术的精确性，以及功能模块实现技术等几方面的技术进行了阐述。具体如下：

2.1 GIS监控系统的关键技术

2.1.1 GIS监控技术

GIS监控系统是由多个工作站共同组成的，主要包括现场监控工作站、隧道监控工作站、路段监控工作站、信息管理工作站、路段通信工作站、图形处理工作站、视频监控工作站以及监控中心。并且每个工作站自身所在的局域网都会同监控中心的网络数据平台相统一，利用对监控中心数据信息的读取，及时的了解高速公路的气候状况和交通情况，同时还可以对当前的路面情况进行分析和处理[2]。除此之外，针对不同的外场设备，如：可变情报板、气象检测仪，以及车辆的监测器等设备收集到的路况信息，会由不同的设备以多串口卡为途径传递到路段通信的相应工作站中，进而再将信息传输到监控中心的数据库当中，由相关的服务器进行处理。

2.1.2 GIS监控技术的优势

同传统的路面监控技术相比较而言，GIS技术监控技术在信息的获取方面具有更高的准确性。例如：传统的监控系统用曲线来代表高速公路，以“点”来代表设备，这种方式无法将高速公路同路面的关系直观的表达出来，更无法实现对高速公路的多维度监控，已经难以满足当前高速公路的监控需求[3]。而GIS监控系统采用矢量图描绘技术，能够更加直观和清晰的将高速公路的路面信息展示出来，建立起对高速公路全面和系统的监控。

2.2 电子地图技术

以SuperMap Deskpro技术为依托的道路监控系统，具有辅助决策与分析相关事务、提供属性数据管理与地图编辑等功能。而基于GIS技术的高速公路监控系统的电子地图，是对SuperMap Deskpro软件按照一定的程序进行加工和处理而生成的一种电子地图技术。在制作过程当中融合了系统不同图层的加载、渲染、制作以及定义系统坐标等技术，能够对高速公路的具体位置和路面情况进行准确的描述，具体如图1所示：

2.3 GIS技术的精确性

GIS技术监控系统中融合了传统监控系统的功能，同时能够将GIS技术中精准描绘的特性发挥出来，主要表现在以下几个方面：

2.3.1 地物查询与准确定位技术

在处理高速公路事件时，GIS技术监控系统能够按照高速公路的桩号信息与名称，准确的定位出事件发生的具体位置，同时在救援的过程中，GIS技术监控系统通过与导航之间的连通，查询到距离事件发生地最近的医院，同时提供最佳的路径。另外，GIS技术监控系统同时还能够设置相应的情报板信息，对道路中其他的驾驶员进行警示，以最快的速度疏通救援道路，为救护车队提供最快速的救援[4]。

2.3.2 信息表象技术

在监控区域的中心平台中，会采用地图特殊图元的模式，将路面信息清晰的呈现出来，将矢量图在获取信息的精确度方面的优势充分的发挥出来，按照一定的比例将监控系统所监测出的发生事件的路段显示出来，将设备合理的放置在适当的比例下，不单美观，还能够明确的表达出路段信息的含义。这是传统的平面模拟图难以达到的水平。

2.3.3 导向功能技术

在处理高速公路相关事件的过程中，要根据预案及时的制定出快速有效的处理方法，而GIS技术监控系统不仅能够为救援部队提炼出相当明确和快速的救援路径，在第一时间将路径信息传输给监控中心，同时还能够达到满足事件处理部分所需的路径导向需求的功能。

GIS技术监控系统的导向功能不仅能够提升事件处理的效率，同时还能够在一定程度上拓展不同工作模块的导向性功能。在整个GIS技术监控系统中，监控中心处理系统是整个技术的核心，具备综合性处理数据、管理数据库、存储数据等功能，能够实现数据信息在全部工作站中的共享，并且按照接口的不同将相关的数据提供给每个工作站，確保每个工作站都能够获取相应的路面信息，避免各工作站之间产生数据和信号的干扰现象，将GIS技术监控系统的导向功能技术充分发挥出来[5]。

2.5 功能模块实现技术

GIS技术监控系统所具备的功能模块，是利用代码与控件二者的相互融合来实现的，以Microsoft Visual Studio 2005来作为开发平台，以Timer控件和窗口控件为常用窗口。其中，Timer控件具备实时更新高速公路信息的功能，除此之外，在对开发平台中的控件进行使用的同时，还要加以代码对系统的功能模块进行补充和完善。在.NET平台中，功能模块在实现的过程中会以独立的形式存在，在各个功能模块都完成之后，需要对各项功能模块进行全面的整合，进而构成一个较为完善的功能模块系统。

C/S多层架构技术是高速公路监控系统中采取的主要模式，C/S多层架构技术同B/S架构技术的有效融合，能够更加有效的发布出WEB的报表模块，形成一种分布式和集中式相结合的模式。同时，监控中心数据库服务器作为主要的平台，统一管理全部的道路信息和设备信息，不仅保证了系统数据的安全性、准确性和一致性，同时还能够确保不同工作站的独立性，由监控中心统一开展管理。

3 结语

GIS技术监控系统具备完善的空间数据处理能力，能够多维度的对高速公路进行监控，并获取准确的路面信息。本文对GIS技术在高速公路监控系统中的应用进行了探讨，以期能够为实现高速公路的高效管理与监控提供帮助。

参考文献：

[1]邹国平，黄铮，邹群.基于多智能体技术的高速公路监控系统研究[J].交通标准化，2013，12（09）：123-125.

[2]胡欣如.基于GIS的高速公路监控管理系统的开发[J].铁路计算机应用，2013，11（08）：134-137.

[3]邓翔.GIS技术高速公路计算机监控系统实践应用分析[J].信息与电脑：理论版，2013，10（07）：143-145.

[4]张炜，刘昊，郭亚中.基于GIS的高速公路监控与指挥调度系统设计[J].中国交通信息化，2013，14（06）：112-118.

[5]傅春常，马瑜.基于MapX的高速公路监控系统的设计[J].微机发展，2013，15（04）：181-182.