GIS技术在现代交通规划设计中的实践分析

李寿生

珠海市规划设计研究院 广东 珠海 519000

伴随城市化进程的不断加快，城市交通规划设计已经成为城市建设中的重要组成部分，其不仅可以有效缓解交通压力，而且还能够优化城市交通系统，对提高城市交通系统效率有重要作用。GIS技术作为一种先进的信息技术，其应用范围非常广泛。在现代城市交通规划设计中，GIS技术主要是利用计算机辅助设计、空间分析等技术来实现的，可以有效地提升道路规划设计质量和效率。

1 GIS技术概述

GIS是一种地理信息系统，是由地理空间数据和地理特征数据相结合的系统，具有一定的空间分析功能，可以对相关地理信息进行获取、存储和处理。通过对不同类型、不同地区的交通资源进行收集、整理和分析，从而为交通规划设计提供相关信息。GIS技术在交通规划设计中能够实现对相关数据资料的采集和处理，并根据相关数据资料对数据进行分析和处理，从而为相关决策提供重要依据。在进行交通规划设计过程中，为了保证 GIS技术得到充分应用，必须要做好基础性工作。首先要保证建立数据库的准确性和完整性。其次要保证建立数据库时所选择的模型能够充分反映客观实际情况。最后还要对数据库中数据进行及时更新和维护[1]。

2 GIS技术在交通规划设计中的作用

2.1 提高交通规划的科学性

当前，交通规划设计工作主要以道路为主，而道路又以公路和城市道路为主，因此，在交通规划设计中，必须要合理地利用道路资源。在城市中，主要采用的交通方式主要是公共汽车、轨道交通和出租车等，而在农村地区，则采用的是自行车、摩托车等。因此，在进行交通规划设计时，必须要根据各个地区的实际情况来确定不同的交通方式。但是由于城市道路和农村道路之间存在一定的差异性，因此，在进行交通规划设计时必须要对这种差异性进行充分的考虑。GIS技术可以根据各个地区不同的情况来确定合理的交通方式，从而有效地提高交通规划设计的科学性。

2.2 提高交通系统的运行效率

GIS技术在交通规划设计中的应用，可以有效地对各种交通信息进行收集和处理，然后通过对这些信息进行分析和处理，可以为交通管理部门提供科学合理的决策依据。在这个过程中，利用 GIS技术可以有效地预测交通流量，进而可以准确地确定车辆的行驶路线。通过 GIS技术，还能有效地实现对交通状况的实时监控和管理，从而实现交通运输效率的提高。此外，在实际的交通规划设计中，需要进行各种数据分析和处理，而这些数据可以通过 GIS技术来完成。通过 GIS技术对数据进行分析和处理，可以有效地提高数据的可靠性和准确性。同时还可以提高工作人员的工作效率，从而更好地促进我国交通事业的发展[2]。

3 现阶段在交通规划设计中应用 GIS技术存在的问题

虽然 GIS技术在交通规划设计中应用，取得了一定的成果，但是也存在一些问题。第一，技术人员的专业水平较低。对于技术人员来讲，必须要对 GIS技术进行熟练掌握，才能更好的应用到实际的工作中。但是由于很多交通规划设计人员缺乏对 GIS技术的了解，也没有进行专业的学习，所以对 GIS技术应用过程中出现的问题不能及时发现。第二，数据收集不够完善。交通规划设计涉及到了多种类型的数据，在应用 GIS技术时必须要对数据进行有效的收集和整理。但是现阶段很多交通规划设计人员都是通过纸质文本进行记录，不仅存在信息丢失、数据混乱等问题，而且不能及时更新信息，影响到了交通规划设计的效率和质量。第三，对交通规划设计人员进行培训。由于交通规划设计是一个比较复杂的过程，所以需要对其进行长期系统培训。

4 GIS技术在现代交通规划设计中的应用对策

4.1 城市交通调查与分析

交通调查的内容主要包括以下几个方面：①道路设施（包括道路长度、宽度、路面材质、附属设施等）；②交通流量；③交通流向；④交通组成（包括出行目的、出行方式等）；⑤交通分布（包括主要干道、支路等路网分布情况）；⑥车辆运行速度和平均速度；⑦道路负荷度（道路交通流量与道路承载能力的比值，也称为路段负荷度）；⑧交通事故量[3]。

交通调查的方法主要有以下几种：①常规的现场调查方法，包括直接观察法和访问调查法。②特殊的现场调查方法，例如利用 GPS技术和无线电通信技术进行定位、测速和遥测等。③先进的计算机辅助调查方法，如 GPS定位、GIS技术、图像分析等。④利用电子地图进行交通分析，这是最常用的方法之一。⑤利用其他学科的技术进行交通调查。⑥通过使用先进的交通调查设备进行调查。

4.2 交通规划模型与方法的研究

交通规划的模型与方法研究主要包括两个方面，一个是宏观交通模型，另一个是微观交通模型。宏观交通模型主要研究在不同的城市结构和规模下，如何通过合理地安排交通设施的建设来达到改善城市交通状况，实现城市功能空间布局优化。微观交通模型主要研究如何通过合理的规划设计，使道路交通量与社会经济总量相适应，提高道路网系统和道路设施系统的综合效益。

GIS技术在宏观交通模型和微观交通模型中都有着广泛的应用，但是对于二者之间的关系，以及它们之间的相互关系却缺乏深入系统地研究。目前关于 GIS与交通规划关系方面的研究主要有以下两个方面：一是以 GIS为工具来研究如何将各种地理信息系统集成起来，在 GIS环境下进行综合分析、查询和管理，以实现信息共享。二是把 GIS作为一个与其他学科相联系的桥梁来研究如何利用 GIS来解决其他学科中存在的问题。

4.3 信息系统设计

交通 GIS信息系统的开发与建设要从实际出发，不能脱离实际。在具体实施过程中，应遵循以下几点原则：（1）根据实际需要，确定 GIS系统的功能及规模。同时，根据具体应用目标的要求，确定相应的功能。（2）确定信息系统开发的目标、设计原则和实现技术。在信息系统设计过程中，要注意应用系统目标与整体目标之间的协调和统一。（3）合理地确定系统开发和使用环境。在开发过程中，应充分考虑硬件环境和软件环境等条件。（4）结合交通规划的需要，对 GIS软件进行合理地选择与配置。（5）在开发过程中要注重用户的需求分析，确定用户对系统功能的具体要求；在设计过程中要注重信息资源的合理开发利用，避免出现重复开发现象；在开发过程中要注重与其他子系统的集成，提高系统功能和使用效率。（6）在系统设计过程中要加强信息安全管理，确保系统运行安全稳定[4]。

4.4 交通管理与控制

交通管理与控制是保证交通系统正常运行的重要手段，GIS技术在交通管理与控制中的应用主要体现在以下几个方面：（1）交通需求预测：采用 GIS技术，建立实时的城市交通需求预测系统，为合理确定道路通行能力、分配道路资源、制定道路建设方案提供基础数据和分析手段。（2）交通信号控制：目前我国许多城市实行了智能交通信号控制，而 GIS技术可以对路段上的相位、配时方案、信号灯时间间隔进行管理和优化。（3）停车诱导：利用 GIS技术，实现城市停车诱导系统。可以为交通参与者提供实时准确的停车位置和相应信息，帮助他们合理安排出行时间。（4）交通安全与应急管理：利用 GIS技术建立事故数据库，实现对道路交通事故的统计分析和预测预警。（5）智能交通监控：利用 GIS技术建立一个全面的城市智能交通监控系统，实现对城市道路、桥梁、隧道和停车场等的实时监控，并实现对车辆超速行驶、停车等违法行为的实时检测和报警。

4.5 应急调度与救援

交通事故具有突发性，交通事故的发生会使道路运输中断，给人民的生产和生活造成极大的影响，所以在交通规划设计中要注重突发事件的预防和应对，提高应急救援能力。GIS技术在交通事故预防和应急救援方面的应用主要有：（1）GIS技术可以为事故现场提供实时定位信息，能够实现对事故现场的定位功能，通过 GIS技术建立事故现场位置数据库，为事故原因分析和交通流预测提供基础数据。（2）在突发事件发生时，能快速地生成事故现场图、车辆运行状态图以及周边环境等信息，为应急救援决策提供依据。（3）利用 GIS技术建立交通运输应急指挥调度系统，在整个系统中引入地理信息系统（GIS）技术和专家系统（BP）技术，建立专家模型和知识库。以实现交通运输突发事件的预测、预防和应急响应。（4）利用 GIS技术建立基于 GIS的应急救援指挥平台，为指挥决策人员提供直观、全面、准确的应急救援信息，以保证快速、高效地进行交通事故处理[5]。

4.6 公众服务与信息咨询

随着现代交通的发展，公众对交通规划和设计的要求越来越高，而传统的交通规划设计往往不能满足这一需求。因此，应该将 GIS技术应用到现代交通规划与设计中来，建立起一个完善的信息平台，为公众提供及时、准确、全面的交通信息服务。在现代交通规划与设计中，GIS技术可以为公众提供道路交通设施现状信息查询、实时动态路况信息查询、出行路径模拟、公共交通信息查询等服务。通过GIS技术可以构建一个面向公众的道路交通设施信息查询平台，为公众提供便捷的道路交通设施信息查询服务。当公众对道路上某个特定的道路设施有疑问时，可以通过查询平台获取相关的信息，并根据需要选择相应的路线出行。该平台可以为公众提供及时、准确、全面的道路交通设施信息，对公众出行具有很大的帮助。如在一个城市中，各个区域之间的联系是通过道路来实现的。由于城市中道路系统比较复杂，因此要想实现该目标需要建立一个完整的城市路网信息系统。在该系统中，可以通过 GIS技术对城市路网进行实时监测和管理。通过对道路交通设施状态进行实时监测，可以及时了解道路上通行状况以及道路沿线相关区域内各种设施状态（如：路灯、井盖、井盖所在位置）等，可以帮助城市管理者及时发现并排除潜在隐患。通过对道路交通设施状态进行实时监测和管理，可以实现对路网上通行能力较弱的路段进行优化设计等功能。

4.7 交通规划实施评估

城市交通规划实施评估主要从交通需求和交通供给两个方面对规划进行评估。基于 GIS的交通需求预测方法，在交通需求预测中，充分考虑到人口、经济、土地利用等因素，将 GIS的分析结果与传统方法进行对比分析，从 GIS的角度对城市的交通需求进行预测。通过对比分析，可以发现传统的交通需求预测方法存在一定的局限性，为城市规划设计提供了更多的参考价值。城市规划设计是一种全新的概念，是城市发展过程中的一种宏观决策。而交通规划设计则是根据一定的城市发展目标、城市规模等条件，对未来交通发展情况进行预测。所以，在城市规划设计中必须考虑到具体的城市发展状况和特点，根据当地情况作出决策[6]。

交通规划实施评估是基于 GIS技术对道路交通网、公共交通、轨道交通等进行评估。在评估过程中，首先需要建立路网拓扑关系数据库和各种交通网数据表。然后对路网拓扑关系数据库进行分析，建立路网模型并结合 GIS中的道路属性信息、道路横断面信息、土地利用信息等进行数据分析。在道路交通网数据分析过程中，通过对路网中各项参数进行计算分析，得出路网密度、路网最大承载量、车辆平均行驶速度等相关数据。再根据道路网络拓扑关系数据库和各种交通网数据表进行分析，得出区域交通网、轨道交通等相关数据。最后在进行公共交通和轨道交通综合评价时，可以结合GIS中的公交网络信息和轨道交通信息对公共交通线网进行综合评价。通过以上分析得出道路交通网密度、道路网络最大承载量等指标结果，然后在此基础上对城市区域交通网进行综合评价，得出区域内道路网络布局是否合理和是否满足未来发展需要等结论。在轨道交通评价中可以根据轨道交通站点分布情况对线路规划进行评价。

5 GIS技术在现代交通规划设计中应用的具体案例

在现代交通规划设计中，GIS技术的应用主要体现在对道路信息的查询、道路空间分析、交通信息模拟等方面。GIS技术在交通规划设计中的应用可以提高工作效率，简化工作流程，使工作更加规范化，标准化。下面以某高速路口为例，具体介绍 GIS技术在该高速路口道路交通规划设计中的应用。

（1）道路信息查询：利用 GIS的空间分析功能，通过对道路网络空间结构的分析，结合道路网络属性信息、交通状况信息和其他相关信息对路网进行空间分析和辅助决策，进而得出符合实际情况的道路网络规划方案。（2）交通模拟：利用 GIS强大的空间分析功能，对交通流进行模拟和分析，得出最优方案。

6 结语

现阶段，交通规划设计对城市发展的重要性也日益凸显。由于现代城市建设具有较大的复杂性和不确定性，所以在进行交通规划设计时，必须要综合考虑多方面的因素。在进行交通规划设计时，必须要充分运用地理信息系统技术，使其在城市交通规划中发挥出重要作用。与此同时，还要加强对 GIS技术的研究和开发，使其能够在实际的城市交通规划设计中得到有效地应用。同时还要注意将 GIS技术与其他先进技术进行融合，提高城市交通规划设计的整体水平，使其能够更好地服务于人们的生产和生活，推动我国城市建设的快速发展。