GPS和GIS在智能交通系统中的应用
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基于GIS的交通网络优化分析在现代社会,交通网络的高效运行对于城市的发展和居民的生活质量至关重要。
随着城市化进程的加速和交通需求的不断增长,传统的交通规划和管理方法已经难以满足日益复杂的交通状况。
地理信息系统(GIS)的出现为交通网络的优化提供了强大的技术支持,通过对空间数据的采集、管理、分析和可视化,能够帮助我们更深入地理解交通网络的运行规律,从而制定更科学合理的优化策略。
一、GIS 在交通网络优化中的作用GIS 作为一种强大的空间分析工具,在交通网络优化中发挥着多方面的作用。
首先,它能够实现交通数据的有效整合和管理。
交通数据通常具有空间属性,如道路的位置、长度、宽度,以及交通流量、车速等信息。
GIS 可以将这些分散的数据整合到一个统一的地理空间框架中,方便进行查询、统计和分析。
其次,GIS 提供了强大的空间分析功能。
例如,通过缓冲区分析,可以确定交通设施的服务范围;通过网络分析,可以计算最短路径、最优路径等,为交通规划和出行决策提供支持。
再者,GIS 能够实现交通数据的可视化展示。
将复杂的交通数据以直观的地图形式呈现出来,有助于交通管理者和决策者更清晰地了解交通网络的现状和问题,从而做出更准确的判断。
二、基于 GIS 的交通网络数据采集与处理要进行基于 GIS 的交通网络优化分析,首先需要采集和处理相关的数据。
数据采集的来源多种多样,包括交通部门的统计数据、GPS 数据、传感器数据等。
这些数据需要经过筛选、整理和转换,以符合 GIS 系统的要求。
在数据处理方面,需要进行坐标系统的统一、数据格式的转换、数据的清洗和纠错等工作。
例如,对于不同来源的道路数据,可能存在道路位置的偏差、属性信息的不一致等问题,需要进行校正和整合。
三、基于 GIS 的交通网络现状分析利用 GIS 可以对交通网络的现状进行全面而深入的分析。
可以分析道路网络的拓扑结构,了解道路的连接关系和节点分布,评估网络的连通性和可达性。
智能交通系统研究及应用现状随着科技的发展,智能交通系统被越来越多地应用于现代交通中。
智能交通系统结合了信息技术、物联网技术和智能控制技术等多种技术手段,旨在提高交通安全性、减少交通拥堵、优化交通流程、节约能源效益等。
本文将就智能交通系统的定义、研究现状及应用现状进行探讨。
一、智能交通系统的定义智能交通系统(Intelligent Transportation System,ITS)是指应用现代信息技术、电子技术、通信技术和控制技术,对城市道路交通运行状态进行实时监测、控制、调度和管理,以提高交通运输效率、保障交通安全和保护环境的一种综合性的汽车交通管理系统。
智能交通系统由以下六大子系统构成:1. 交通信息处理子系统2. 交通管理决策子系统3. 交通环境监测子系统4. 交通信息显示和提示子系统5. 交通控制子系统6. 交通服务子系统二、智能交通系统的研究现状1. 数据采集技术数据采集技术是智能交通系统的核心技术之一,目前采用的数据采集技术主要包括道路视频监控系统、车载传感器、电子警察系统、GPS 定位装置等。
这些设备可以实时获取车辆、行人的位置信息、速度、密度等数据,以及道路的状况等信息。
2. 数据处理技术智能交通系统通过采集的数据进行分析和处理,从而得出交通运行状态、短期预测和长期规划等方面的信息。
目前,智能交通系统中主要采用的数据处理技术包括神经网络技术、数据挖掘技术和GIS 空间分析技术等。
3. 智能监控技术智能监控技术是智能交通系统中的重要组成部分。
通过智能监控系统,交通管理人员可以实时监测道路上的交通情况,从而根据实际情况进行调度、管理和控制。
目前,智能监控技术主要采用的有摄像头、遥感卫星和智能传感器等。
4. 交通控制技术交通控制技术是智能交通系统中最为重要的技术,它通过道路信号灯、控制信号等手段来控制交通流动,从而缓解交通拥堵、提高道路通行效率和减少交通事故。
目前,智能交通控制技术主要包括自适应交通信号控制技术、实时交通流量控制技术和交通信息配对技术等。
地理信息系统在城市交通管理中的作用在当今城市化进程飞速发展的时代,城市交通管理面临着日益严峻的挑战。
交通拥堵、交通事故频发、出行效率低下等问题已经成为城市发展的瓶颈。
为了有效应对这些问题,地理信息系统(GIS)作为一种强大的技术工具,正逐渐在城市交通管理中发挥着至关重要的作用。
GIS 是一种能够收集、存储、管理、分析和展示地理空间数据的系统。
在城市交通领域,它可以将各种交通相关的数据,如道路网络、交通流量、公共交通线路、交通事故地点等,与地理空间位置相结合,从而为交通管理提供全面、准确、直观的信息支持。
首先,GIS 有助于优化城市道路网络规划。
通过对城市地理空间数据的分析,GIS 可以帮助交通规划者清晰地了解城市的地形、地貌、土地利用等情况,从而更合理地设计道路布局。
例如,它可以根据人口分布和出行需求,确定道路的建设优先级和规模;可以分析不同道路走向和连接方式对交通流量的影响,避免出现断头路和交通瓶颈;还可以评估新建道路对周边环境和生态的影响,实现可持续的交通发展。
其次,GIS 在交通流量监测和预测方面表现出色。
利用传感器和监测设备收集的实时交通流量数据,结合 GIS 的空间分析功能,可以直观地展示交通流量的分布和变化情况。
管理者能够迅速发现拥堵路段和热点区域,并及时采取措施进行疏导。
同时,GIS 还可以基于历史数据和模型算法,对未来的交通流量进行预测,为交通规划和管理提供前瞻性的决策依据。
例如,在节假日或大型活动前,提前预测交通流量的高峰时段和重点区域,合理安排警力和交通设施,保障道路畅通。
再者,GIS 为公共交通管理提供了有力支持。
它可以精确地绘制公共交通线路图,包括公交车、地铁、轻轨等,方便市民查询和规划出行路线。
通过分析公共交通的覆盖范围和服务水平,管理者能够发现薄弱环节,优化线路布局和站点设置,提高公共交通的吸引力和使用率。
此外,GIS 还可以用于公交车辆的实时监控和调度,提高运营效率,减少乘客等待时间。
地理信息系统在交通规划中的应用案例地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一种将地理空间数据与属性数据相结合的技术工具,可以实现对地理现象进行分析、管理和决策支持。
在交通规划领域,GIS的应用日益广泛,为我们提供了全新的方式来解决交通问题。
本文将通过一系列案例来探讨GIS在交通规划中的应用。
案例一:交通热点分析在城市的交通规划过程中,了解交通热点区域的分布以及交通拥堵情况至关重要。
利用GIS技术,我们可以将交通流量数据与地理空间信息相结合,进行热点分析。
通过矢量网络分析,可以确定交通热点区域的位置、交通流量密度等关键指标,并绘制相应的热力图,为交通规划决策提供科学依据。
案例二:交通流量预测交通流量预测是交通规划中的一个重要环节,通过预测交通流量的变化,能够合理规划道路、公交线路等交通设施。
GIS技术可以结合历史车流数据、人口分布数据、道路网络数据等,利用空间插值方法,预测未来交通流量分布。
这种基于GIS的交通流量预测模型不仅准确性高,而且灵活性强,可以根据实际需要随时进行更新。
案例三:交通规划可视化利用GIS技术,我们可以将交通数据转化为可视化的图形展示,提高交通规划决策的效果。
比如,通过创建数字地图,在地图上标注交通路线、公交站点等要素,可以直观地了解交通网络的布局和完整性。
同时,结合多源数据,使用GIS软件的分析工具,可以进行交通模拟,模拟交通流量在不同道路上的分布情况,进一步指导交通规划。
案例四:环境评价与交通规划交通规划不仅仅需要考虑道路的布局和交通流量,还需要关注交通规划对环境的影响。
GIS技术可以结合环境影响评价,为交通规划提供环境保护的建议。
通过空间分析,可以评估交通规划对自然环境的影响,如水源、土地利用等。
同时,还可以进行景观分析,评估交通规划对城市景观的影响,以确保交通规划与环境的协调发展。
案例五:应急交通规划与GIS在突发灾害或交通事故发生时,紧急情况下的交通规划变得尤为重要。
如何使用地理信息系统进行城市交通优化随着人口的不断增加和城市化进程的加速,城市交通优化问题逐渐成为现代城市管理和规划中的重要议题。
为了提高城市交通的效率和便利性,地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)被广泛运用于城市交通优化。
本文将从数据收集、分析和应用三个方面,探讨如何使用地理信息系统进行城市交通优化。
一、数据收集在城市交通优化中,准确、全面的数据收集至关重要。
GIS可以帮助城市管理者和规划者收集各种与交通相关的数据,包括道路网络、交通流量、车辆密度等。
这些数据可以通过不同的方式获得,比如车载传感器、交通摄像头、移动设备等。
例如,利用卫星遥感技术和地理信息系统,可以收集到城市的道路网络数据。
通过将道路信息进行数字化处理,可以实现对道路的准确描述和拓扑关系的建立。
此外,交通流量数据是评估交通状况和确定拥堵状况的重要依据。
借助交通摄像头和地理信息系统,可以实时获取交通流量数据,并进行记录和分析。
二、数据分析在数据收集的基础上,地理信息系统可以进行数据分析,提供交通状况的综合评估和拥堵预测。
通过建立交通模型,结合历史数据和实时数据,可以模拟和预测未来的交通状况。
这样,城市管理者和规划者可以根据预测结果制定相应的交通政策和规划。
在交通管理中,交通热点的划分是非常重要的一环。
利用地理信息系统,可以对交通流量进行空间分布研究,确定交通热点的位置和范围。
通过对交通热点的分析,可以合理规划交通设施,优化道路网络和公共交通线路的布局。
另外,GIS还可以帮助分析交通事故和交通拥堵的原因。
通过对道路网络的拓扑关系的建立和交通数据的分析,可以定位交通事故的发生位置和可能的原因。
进一步,可以提出相应的交通改善策略,减少事故发生的可能性。
三、应用数据分析的结果需要应用到实际操作中,通过调整交通流量的分配,实现城市交通的优化。
地理信息系统可以提供决策支持的工具,帮助城市管理者做出合理的决策。
gis在智慧城市中的应用实例GIS在智慧城市中的应用实例智慧城市是指通过信息技术和通信技术来提高城市管理和服务水平的城市发展模式。
而地理信息系统(GIS)则是一种集成地理空间数据和非空间数据,进行存储、查询、分析和展示的信息系统。
在智慧城市的建设中,GIS发挥着重要的作用,为城市的规划、管理和服务提供了强大的支持。
以下是几个GIS在智慧城市中的应用实例。
1. 公共交通优化在智慧城市中,公共交通系统的优化是一个重要的任务。
通过GIS,可以对城市的交通流量、道路状况等进行实时监测和分析,以及预测未来的交通需求。
基于这些数据,可以对公交线路进行调整和优化,提高公共交通的效率和便利性。
同时,通过GIS的定位功能,可以实现公交车辆的实时监控和调度,提供准确的到站时间和换乘信息,方便市民出行。
2. 智能停车管理在城市中,停车管理是一个常见的难题。
通过GIS,可以实时监测城市各个停车场的使用情况,包括停车位的数量和空闲情况。
同时,通过GIS的导航功能,可以提供市民最近的空余停车位信息,减少市民的寻车时间和拥堵情况。
此外,通过GIS的停车收费系统,可以实现自动收费和电子支付,提高停车管理的效率和便利性。
3. 环境监测与治理在智慧城市建设中,环境监测与治理是一个重要的任务。
通过GIS,可以对城市的环境数据进行实时监测和分析,包括空气质量、水质状况、噪音等。
基于这些数据,可以制定相应的环境治理策略,提高城市的环境质量。
同时,通过GIS的空间分析功能,可以对环境污染源进行定位和追踪,实现精准的环境治理。
4. 城市规划与管理在智慧城市的规划与管理中,GIS发挥着重要的作用。
通过GIS,可以对城市的地理空间数据进行整合和分析,包括土地利用、人口分布、交通网络等。
基于这些数据,可以进行城市规划和土地利用的优化,提高城市的空间布局和资源利用效率。
同时,通过GIS的管理系统,可以实现对城市基础设施的统一管理和维护,提高城市管理的效率和便利性。
智能交通系统中图像处理技术的应用智能交通系统是指通过现代信息技术手段构建的交通管理系统,主要包括智能调度、交通信息服务、违法治理等多个方面。
而在智能交通系统中,图像处理技术被广泛应用,可以为系统提供更加高效准确的交通管理服务。
本文将从图像处理技术在交通监测、车辆识别、交通信息发布等多个方面的应用来介绍智能交通系统中图像处理技术的应用。
一、交通监测智能交通系统中最基本、最重要的一项工作就是交通监测。
传统的交通监测采用人工抽样法,不仅效率低下,而且容易出现遗漏或误判等情况。
相比之下,采用图像处理技术进行交通监测更加高效精确。
1、交通流量监测在道路上安装相机,可以通过图像处理技术来自动识别过往车辆的速度、数量等信息,从而实时监测交通流量。
通过这种方式,可以方便地进行道路分流、交通疏导等工作。
同时,监测数据还可以用于道路规划、公共交通的优化等决策。
2、拥堵监测利用高清视频相机对道路上的车辆进行监测,可以实时地获得道路拥堵程度和堵车区域等信息。
这样的信息可以为监管部门和市民提供准确的交通拥堵情况,以便采取相应措施,调整车辆流量,缓解交通拥堵状况。
二、车辆识别车辆识别是智能交通系统中图像处理技术的又一重要应用。
车辆识别主要包括车辆类型识别、车牌识别等。
1、车辆类型识别车辆类型识别可以根据车辆的颜色、大小等特征,将车辆划分为轿车、卡车、摩托车等不同的类别。
利用车辆类型识别技术,可以对特定交通场景下的车辆类型进行有效区分,并对交通流量进行分类统计。
2、车牌识别智能交通系统中,车牌识别技术的应用也十分广泛,具有重要的监管作用。
在道路路口或停车场入口等位置,通过高清相机对车辆进行拍摄与识别,并将拍摄到的车牌信息与数据库中的车牌号码进行比对,实现对非法车辆的快速查处、追查。
同时,车牌识别技术还可以在停车场、高速公路等场所实现自助收费,有效提高通行效率。
三、交通信息发布智能交通系统中,交通信息发布也是重要的服务内容之一。
GPS在生活中的应用
GPS(全球定位系统)在现代生活中有很多应用。
以下是其中一些主要的应用例子。
1. 导航系统:GPS可以用于车载导航系统,在驾驶时提供实时的地图
和路线指引,可以帮助人们更方便地找到目的地,减少迷路的可能性。
2. 交通管理:GPS可以用于交通管理系统中,帮助监控和控制交通流量。
交通管理人员可以利用GPS数据来了解道路上的交通情况,并采
取相应的措施来改善交通流畅度和减少拥堵。
3. 快递和物流:物流公司可以使用GPS跟踪物流车辆的位置和运输进程,确保货物按时送达,并提供实时的物流信息给客户。
4. 救援和搜救:GPS可以在救援和搜救行动中起到关键作用。
被困者
可以通过GPS设备向救援人员发送求救信号,并提供他们的准确位置,以便快速找到他们。
5. 运动和健身:很多运动手表和健身追踪器都配备有GPS功能,可以
跟踪运动员的位置、速度、距离等信息,帮助他们记录和改善自己的
运动表现。
6. 旅行和旅游:GPS可以用于旅行和旅游中,帮助人们找到感兴趣的
地点、景点和餐馆等,提供实时的导航和推荐服务。
7. 社交媒体和位置共享:很多社交媒体平台允许用户分享他们的位置
信息,利用GPS技术将这些信息与其他用户共享。
GPS在生活中的应用非常广泛,可以带来便利和安全。
随着技术的不
断发展,我们可以期待更多创新的GPS应用出现。
导航工程在地理信息系统中的应用地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一种集数据采集、存储、管理、分析和展示于一体的空间信息处理系统。
导航工程则是利用地理信息系统的技术手段,为用户提供准确、实时、便捷的导航服务。
本文将探讨导航工程在地理信息系统中的应用。
一、导航系统概述导航系统是指为用户提供行车、步行等导航服务的工程系统。
随着地理信息技术的快速发展,导航系统在地理信息系统中的应用日益广泛。
传统的导航系统主要依靠卫星导航系统(如全球定位系统)获取位置信息,并结合地图数据进行导航引导。
而在地理信息系统中,还可以进一步融合其他数据源,提供更加精准的导航服务。
二、导航数据的采集与处理导航系统需要依赖大量的地理数据进行分析和处理。
地理信息系统可以通过多种手段获取导航数据,包括地理探测器、车载摄像头、遥感影像等。
这些数据可以包括道路网络、交通流量、建筑物、地形等空间信息,以及POI(兴趣点)等非空间信息。
导航数据的处理则包括数据清洗、地理编码、路径规划等环节。
通过数据清洗,可以去除噪声和冗余数据,提高数据质量。
地理编码可以将地址信息转化为几何位置信息,使得导航系统能够准确理解用户的导航需求。
路径规划是导航系统的核心功能,通过分析道路网络和交通状况,确定最佳通行路径。
三、导航系统的功能与特点导航系统通过地理信息系统的技术手段,为用户提供了丰富多样的功能和特点。
其中,地图可视化是导航系统的基本功能之一。
用户可以在地图上直观地显示导航路径,实时监测当前位置,并使用缩放、平移等操作与地图进行交互。
导航系统还具备实时性和个性化的特点。
实时性指系统能够及时响应用户的导航请求,并根据当前交通状况调整导航路径。
个性化则是指系统能够根据用户的喜好和习惯,提供个性化的导航推荐和服务。
四、应用案例分析导航工程在地理信息系统中的应用已经涉及到各个行业和领域。
以交通领域为例,许多智能交通系统都采用了导航工程的技术手段,用于实时监测交通流量、指导交通引导员、分析交通事故等。
交通地理信息系统交通地理信息系统(TGIS)是指利用地理信息系统(GIS)技术对交通运输相关的空间数据进行采集、存储、管理、分析和展示的系统。
随着信息技术的发展与普及,TGIS在交通领域的应用已经日益广泛。
它可以提高交通运输系统的管理效率、提升服务水平、减少交通拥堵、改善交通安全等方面发挥重要作用。
TGIS的应用领域TGIS主要应用于以下几个领域:•交通规划与设计:TGIS可以快速分析道路网络、交通流量、需求分布等数据,辅助交通规划人员进行合理路网设计和规划。
•交通运输管理:TGIS可以实时监测交通拥堵情况、车辆调度情况等,帮助交通管理部门做出及时决策。
•交通安全分析:TGIS可以通过空间分析,识别交通事故多发点、高风险路段等,为交通安全管理提供科学依据。
•智能导航系统:TGIS结合全球定位系统(GPS)技术,可以帮助车辆实现智能导航、路径规划,提高行驶效率。
•公共交通优化:TGIS可以分析公共交通线路、站点分布,优化公交线路设置、提高运营效率。
TGIS的特点TGIS相对于传统的交通管理系统具有以下特点:1.空间关系分析能力:TGIS能够进行空间关系的深入分析,揭示交通系统的内在联系。
2.多源数据整合:TGIS可以整合多种数据源,如人口数据、道路数据、气象数据等,为决策提供更全面的信息支持。
3.实时性:TGIS能够对实时交通数据进行快速更新处理,实现对交通运输系统的实时监控与调整。
4.智能化应用:TGIS可以利用智能算法对数据进行挖掘与分析,提供更有效的解决方案。
TGIS的发展趋势随着物联网、大数据、人工智能等技术的不断发展,TGIS将呈现出以下发展趋势:•智能化应用:TGIS将更多地结合人工智能技术,实现更智能的交通管理和服务。
•数据共享与开放:TGIS将倡导数据共享与开放,为交通系统的优化提供更多可能。
•跨界融合:TGIS将与其他领域的地理信息系统、城市规划系统等实现跨界融合,为城市智能化发展提供支持。
. . . . .下载可编辑. ArcGIS智能交通地理信息系统解决方案 地理信息系统(GIS)在交通方面的应用非常广泛,公路、铁路、水运、航空等都离不开GIS。
(GIS与交通) 智能交通地理信息系统,通过图形的形式记述查询道路的通行状况,迅速定位事故点,抢修车辆的调度,以及提供交通疏散的方案等,为提高道路的通行能力,舒缓交通阻力,提高道路通行的安全系数,紧急事故的处理等提供强有力的技术保障。智能交通GIS在国外的交通管理部门得到了大量应用,例如:北京交通管理局、上海市交通管理局、欧洲公路管理信息系统(Road MANagement System for Europe )、芝加哥铁路局、密歇根州交通管理局等。
ArcGIS软件作为 GIS软件技术的先驱,提供了从桌面到服务器,以及移动的全面产品系列,采用基于SOA架构的服务架构设计,以其强大的空间分析功能为支撑,为智能交通信息系统和辅助决策支持需求提供了面向空间的交通企业级平台解决方案。Esri公司秉承IT的互操作标准,可以与智能交通其他业务系统无缝的集成与融合,构建面向空间的智能交通业务平台,为缓解城市交通压力,提高城市交通安全提供全面的技术支撑服务。 . . . .
.下载可编辑. (基于GIS的智能交通信息系统) 基于GIS的城市智能交通可以应用在以下几个方面: (1)、车辆诱导系统 结合交通视频监控和交通诱导系统的车辆诱导GIS系统,基于地图实现交通流量的动态监控和交通事故的及时管理。停车诱导系统,以空间可视化方式,实时查询各停车场的剩余车位数或客满信息,减少城市交通盲目寻找车位而造成的车流量的增加。以GIS为支撑的车辆诱导系统可大大提高车速,减少交通堵塞。 . . . .
.下载可编辑. (智能交通路况) (2)、交通规划 通过GIS对道路交通进行规划,分析上下班人群或交通人流、车辆的情况,优化轨道交通或公共交通的线路设计,利用GIS分析可优化建设交通枢纽站,调整公交线路的路线和停靠站点,提高公共交通的运载能力。可结合GIS实现交通一卡通系统建设,实现快速人流结算,可以极大提升城市交通服务的能力,缓解在高峰期人流或车流对交通所造成的压力。 . . . .
智能交通系统中的车流优化模型智能交通系统是一种以智能化技术为核心,通过信息与通信技术实现交通管理、信息服务、交通控制和交通预测的一种现代化交通系统。
在城市化进程快速发展的当下,交通拥堵已经成为城市发展的重要问题之一。
针对这一问题,智能交通系统提供了一种解决方案,即通过优化车流模型,实现交通资源的合理利用和交通效率的提升,从而达到减缓交通拥堵的目的。
车流优化模型是智能交通系统中的一个核心概念,它通过建立数学模型和算法,对车流进行预测和优化,以实现交通资源的最优配置和道路交通流量的最大化。
下面将介绍几种常见的车流优化模型。
1. 基于交通流理论的微观模型交通流理论是研究交通运输中车辆在道路上流动规律的一门学科。
基于交通流理论的微观模型通过对车辆行驶过程的建模和仿真,分析车辆之间的相互作用,预测车辆行驶的速度和密度,并进行优化调整。
这种模型主要通过计算机模拟的方法,对车辆的加速、减速和换道等行为进行建模,并根据不同的交通状况进行优化调整,以最大限度地提高道路的通行能力和交通效率。
2. 基于路网拓扑的宏观模型路网拓扑模型是通过对城市道路网络的拓扑结构进行建模和分析,从而实现车流的优化调整。
这种模型主要通过分析交通网络中不同节点之间的联系和交通流量的分布,以及道路的容量和瓶颈等因素,进行优化调整。
通过对交通网络的拓扑结构进行改进和优化,提高道路的通行能力和交通效率,从而减缓交通拥堵的发生。
3. 基于智能控制的信号优化模型信号优化模型主要通过智能交通系统中的信号控制设备对交通信号进行优化调整。
这种模型主要通过对各个交通路口的信号相位和配时方案进行优化,提高交通信号的协调性和流畅性,从而减少车辆在路口的停车等待时间,减缓交通拥堵的发生。
通过引入智能控制技术,结合实时交通信息的反馈和分析,实现信号灯的智能调整和交通流量的最大化。
4. 基于智能导航的路径规划模型智能导航是一种通过利用全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)技术,结合实时交通信息和路况数据,为驾驶员提供最佳的路径选择和导航引导的系统。
GPS在交通领域中的应用专业班级:学生姓名:指导老师:职称:摘要:GPS 定位导航系统在普通车辆中已日益普及,广泛应用于车辆的管理与监控,然而GPS 系统在交通规划中的应用还很少见到。
随着GPS 在民用车辆中的日益普及,GPS 导航定位系统在交通规划领域中的开发和应用正在酝酿着重大的突破。
主要介绍了GPS 系统的定位原理和主要功能及在交通应用方面的现状,对GPS 在交通规划领域中的应用做了展望,并对GPS 在交通规划理论上的影响做了简要探讨。
关键词:GPS系统;交通规划;交通调查;预测Abstract: Key words:1.引言............................................................................................. 错误!未定义书签。
2 GPS在国内外交通领域应用现状 (3)2.1 GPS在国外交通领域应用现状 (3)2.2GPS在国内交通领域应用现状 (4)3. GPS简介 (7)3.1GPS的基本概念 (7)3.2GPS的工作原理 (7)3.3GPS的特点 (7)4. GPS在上海交通领域的发展方向 (8)总结 (14)未来与展望 (14)参考文献: (15)致谢 (16)随着我国城市建设规模的扩大,车辆日益增多,交通运输的经营管理和合理调度,车辆的指挥和安全管理已成为交通系统中的一个重要问题。
过去,用于交通管理系统的设备主要是无线电通信设备,由调度中心向车辆驾驶员发出调度命令,驾驶员只能根据自己的判断说出车辆所在的大概位置,而在生疏地带或在夜间则无法确认自己的方位甚至迷路。
因此,从调度管理和安全管理方面,其应用受到限制。
GPS 定位技术的出现给车辆、轮船等交通工具的导航定位提供了具体的实时的定位能力。
通过车载 GPS 接收机使驾驶员能够随时知道自己的具体位置。
通过车载电台将 GPS 定位信息发送给调度指挥中心,调度指挥中心便可及时掌握各车辆的具体位置,并在大屏幕电子地图上显示出来。
第1篇一、背景智能交通系统(Intelligent Transportation System,简称ITS)是利用现代信息技术,对交通系统进行智能化改造,实现交通信息、交通设施、交通管理、交通服务等各个方面的协同发展。
智能交通工程施工是指对现有交通基础设施进行升级改造,引入智能交通技术,提高交通系统的智能化水平。
二、技术特点1. 高度集成化:智能交通工程施工涉及多个领域的技术,如传感器技术、通信技术、大数据分析、人工智能等,需要将这些技术进行高度集成,形成一个统一的智能交通系统。
2. 实时性:智能交通系统需要实时获取交通信息,并对信息进行实时处理和分析,以便及时调整交通策略,提高交通效率。
3. 可扩展性:智能交通系统应具备良好的可扩展性,能够适应未来交通需求的变化,满足不同地区的交通发展需求。
4. 安全性:智能交通工程施工应确保交通系统的安全性,防止因系统故障导致交通事故。
三、施工要点1. 系统规划:在施工前,需对项目进行详细的系统规划,包括系统架构、功能模块、设备选型等,确保系统设计的合理性和可行性。
2. 设备安装:智能交通系统设备包括传感器、摄像头、通信设备等,施工过程中需严格按照设备技术要求进行安装,确保设备正常运行。
3. 网络通信:智能交通系统需要通过通信网络实现信息传输,施工过程中要确保通信网络稳定可靠,满足系统运行需求。
4. 数据采集与处理:智能交通系统需对交通数据进行采集、存储、分析和挖掘,施工过程中要确保数据采集的准确性和完整性,提高数据处理效率。
5. 安全保障:智能交通工程施工过程中,要注重网络安全和信息安全,防止系统遭受恶意攻击和数据泄露。
6. 培训与运维:智能交通系统投入运行后,需对相关人员开展培训,提高其操作和维护能力,确保系统稳定运行。
四、总结智能交通工程施工是提高我国交通运输效率、保障交通安全的重要手段。
在施工过程中,要注重系统规划、设备安装、网络通信、数据采集与处理、安全保障和培训与运维等方面,确保智能交通系统的高效、稳定运行。
3D GIS在城市公安交警管控平台的应用文/周世咏智慧城市研究院主任深圳市贝尔信智能系统有限公司正文:城市交通需求的增长速度远比道路网的发展速度快,交通量急剧上升,交通事故增加,交通拥堵日益严重,能耗、环境污染成为了制约城市发展的突出问题之一。
为缓解交通问题,交警部门需要在建立各种业务应用子系统的基础上,建设公安交通管控中心系统,实现交通管理的科学化、智能化、集成化。
公安交通指挥系统在组织疏导交通、提高通行能力、缓解交通拥堵、减少交通事故、处置突发事件、加快反应速度等方面发挥着重要作用,是提高城市交通管理水平的重要手段之一。
一、对交通监控摄像机的功能需求为了提高对城市车辆的管理力度,对交通监控摄像机提出了如下要求:(1)车辆捕获应能准确拍摄通行车辆的特征图像,并在图像中标明车辆通行数据,如时间、地点、车速、方向等,除了能够捕获按车道规范行使的车辆外,还应该捕获跨车道线行驶的车辆。
在正常车速(5km/h-140km/h)范围内,图像捕获率应达到99%以上。
其中汽车图像捕获准确率=所拍摄的汽车特征图像数/监控区内规范行驶的全部汽车数。
(2)车速检测能够根据不同车型进行超速违法判别,当车速在40km/h≤V 车<120km/h 的速度范围内,测速误差应在-4km之内;当车速在V 车≥120km/h范围时,测速误差应在-4%之内。
(3)图像记录在车辆通过时,系统应能准确拍摄车辆前部特征照片,并将图像存储到磁盘相应目录下,车辆通过的信息写入中心数据库,并在全景图像中标明车辆通行数据,如时间,地点,车速,方向等。
所记录的图像分辨率不低于1280×1024像素点。
在环境无雾包括雨雪天情况下,对监控区域内的规范行驶的车辆要求准确记录车辆和驾驶员特征,应能人眼看清号牌号码、颜色、车辆类型和轮廓、装载情况及前排驾驶员的脸部特征。
前端单套系统至少要存储120万辆车,当超出120万辆车的时候,自动对前面的图像依次进行覆盖。
智能交通系统的关键技术与应用智能交通系统是指通过先进的信息技术与物联网技术实现对交通运输各方面的优化和智能化管理的一种新型交通管理系统。
其关键技术包括路网智能化、车联网、智能终端、数据分析与决策等方面,这些关键技术的应用可以带来诸多的好处与便利。
一、路网智能化路网智能化是智能交通系统的核心技术之一,它的实现需要各种先进的技术支撑,如高精度测量技术、GIS技术、自动化控制技术、智能识别技术等。
路网智能化的实现可以为驾驶员提供更为准确和完整的导航信息以及实时的交通状况,使驾驶员能够更加便捷的行驶在道路网中,同时也为城市交通管理者提供了更加准确和实时的道路交通状况数据,帮助他们更加精准地制定交通管理策略和决策。
二、车联网车联网是指在智能交通系统中通过车与车之间、车与基础设施之间以及车与互联网之间相互连接的网络。
它通过各种传感器装置采集车辆的位置、速度、行驶路线等信息,并与其他车辆和基础设施进行数据交换和共享。
车联网可以帮助驾驶员避免车祸、减缓交通拥堵、提高车辆的燃油利用效率,从而减少运输成本、提高运输效率、优化运输结构。
三、智能终端智能终端是智能交通系统中连接车辆和互联网的一个重要环节,它包括各种移动终端设备,如智能手机、平板电脑、车载终端等。
通过智能终端,驾驶员可以随时随地获得当前的交通信息、路况信息、汽车数据等。
同时,智能终端也可以帮助驾驶员远程操控车辆、进行智能安全检测等,为驾驶员带来了更加便捷和智能的行车体验。
四、数据分析与决策智能交通系统中的数据分析与决策是智能交通系统的核心功能之一,它利用各种数据分析算法和人工智能技术对交通运输系统中各个方面的数据进行建模和分析,帮助交通管理者制定更加科学和合理的交通管理策略和决策。
通过数据分析与决策,交通运输系统可以实现更加高效、安全、节能和环保的运行,为城市的经济和社会发展做出贡献。
智能交通系统是未来城市交通运输体系的发展方向,它的应用可以带来很多好处。
GPS和GIS在智能交通系统中的应用 摘 要:通过对国内外现有 GPS和GIS运用的分析,用事例说明GPS和GIS在智能交通系 统中的应用情况,
阐明了 GPS和GIS结合的重要性及其应用的便捷性、安全性和服务多样性,同时也提出了存 在的问题,并指出 了研究的方向• 关键词:GPS; GIS; 智能交通系统
全球定位系统(GPS)是一个基于卫星的导航、定位及计时系统•接收器通过 GPS卫星发送的数据计算二维(经度、纬度)或三维(经度、纬度、高度)位置•地 理信息系统(G IS)是计算机技术、图形学技术、数据库技术融合的产物,这一 系统用来描述现实世界中地物在空间上的分布及其属性 •采用G IS能够快速获 取某一空间地物的基本特点(不随时间变化),而要想对空间行为(或过程)进 行实时观测,则需要走GPS通信、GIS三者相结合的道路•人们日常生活及工 作中,有关空间方面最重要的应用是分布在空间上各地物间的位置 (空间)关系, 而这种空间关系的图形表达是任何数学或自然语言所无法胜任的 •因此,可以 肯定,在G IS的应用过程中,不论是飞机还是船舶导航,最终都离不开地图一 —这一空间信息的载体•而G IS的出现,省去了繁琐、易错、费时的手工量算 过程,使得两者之间的结合更为方便(数字方式与数字方式的结合)• G IS 是存 储和处理空间信息的高新技术,它把地理位置和相关属性有机结合起来,根据 需要准确真实、图文并茂地输送给用户• GPS与G IS技术相结合,能够实时显 示与管理运动目标,并同时提供地理信息数据库的资料查询,为智能交通系统 实现提供强有力的技术手段,实现空间行为的实时动态观测通信技术间的桥梁 作用•
美国1994年与1995年在OLDSMOB E88车中采用GPS处理器,提供包括驾 驶员导航系统的硬件设备•该系统仅要求驾驶员用车辆控制台上的按钮输入其 目的地,系统即可计算出到达目的地的最短路径,并用语音在车辆每次转弯前 提示驾驶员.基于GPS的智能G IS,在欧洲已广泛运用于车辆导航中,在中国 属于起步阶段,随着GPS卫星导航定位技术与无线电通信网络的发展,基于GPS 的车辆导航系统与车辆运营管理系统等也正在迅速发展 .
1应用前景及功能WHIM TBEfellMl CBllBIB «l EaaBHlMUfill 目前正在发展中的以GPS定位为主体的G IS将大有前途.G IS与GPS系统 的结合,可以建立综合交通规划空间信息管理分析系统,不仅极大地增强了交 通网络处理的直观性和可操作性,而且可提高交通规划的工作效率.以土地利用 和出行吸引模型为基础的交通规划目前仍有其不可替代的优点,但是其前期准 备工作复杂且花费巨大,其在精度上的不准确性和不确定性,导致了规划结果 往往不尽人意.GPS系统可以全时、全天候、精密、适时、近乎连续地对交通流 进行交通观测与统计,这个过程几乎是完全自动化,省去了大量人力,得出的 连续精密的结果是交通规划极为重要的基础数据 • GPS监控数据与G IS系统的 结合,可以描述每小时每条道路上的交通量,如果能够取得连续若干天的路网 流量数据,结合相应的预测模型,比如神经网络模型,就可以预测隔日的任意 小时的路网交通流量和负荷度,这种短期交通预测有助于管理部门在交通拥挤 发生前及时采取措施•如果能够获得连续数年的精确交通流量资料,配合城市 的土地利用规划和城市经济发展,甚至可以做长期的流量预测•卫星定位车辆 管理系统实现了以下功能• a. 限制行车路线和区域.控制中心可根据任务需要预设车辆行驶路线和区 域,
当车辆偏离行车路线或限制区域时,系统自动报警提示驾驶员和控制中心, 以便纠正. b. 限制车辆行驶速度.系统能够设置车辆允许最大行驶速度并自动监管. 一旦超速,系统立即提醒驾驶员并向控制中心报警•通过以上功能可使车辆按 照指定的方向、路线、区域及速度行驶,并随机进行监控或定时检查,大大提高 了监控力度• c. 记录车辆实时状态,为管理提供依据.系统能提供历史行驶状态详细记
录,每隔1分钟自动记录并连续存储1小时以内的详细行车资料,如车辆位置、 运行速度、运行方向及时间信息.可据此在电子地图上回放车辆的实际行车过程 也可在电子地图上快速再现车辆的行车路线轨迹及时间 ,为事后处理投诉、路上 事故等提供有力证据. d. 指引行驶路线,提高工作效率.如车辆驾驶员不清楚目的地具体方位或 路线,可向控制中心发出“服务请求”,中心可根据电子地图信息,确定车辆所 在位置,准确指引车辆行驶方向及路径,用最短的时间、行驶最短的路程到达目的地. e. 防抢、防盗、提供救援服务,确保车辆及人身安全.在驾驶过程中如遇 抢劫等紧急情况,驾驶员可按下隐蔽的“紧急手动报警键”,系统将自动接通急 救电话,并向控制中心发送紧急报警短信,在电子地图上自动标出车号、车型、 颜色、驾驶员信息、车辆位置、行驶方向、速度、时间等,通过系统的遥控断油、 断电、制动等功能对车辆进行控制,避免人身伤害和经济损失• 系统还具有以下功能: a. 未关好车门时,控制中心显示报警,及时通知驾驶员,以确保车辆安 全; b. 天气预报; c. 车钥匙锁在车内时,可与控制中心联系将门锁打开; d. 提供信息服务,中心控制系统具有丰富、全面的数据信息,根据需要在 确认身份后可提供各种服务.如车辆信息查询,地理信息查询,路况交通信息、 酒店住宿登记、航班和铁路时刻查询及其它信息查询 . 2应用举例 作者设计的系统利用GPS, G IS及通信技术,对在空间上移动的车辆进行实 时监控.系统由车载部分和主控中心两大部分组成(图1),这两部分通过无线 通信相互联系. 主站査询
GPSM
图1车辆实时监控系统总体结构图 车载部分中GPS接收机接收C?A码,该码经差分技术处理后,精度达20 m 左右;调制解调器用来控制GPS卡的数据采集工作并将数字信号转换成模拟信 号再通过电台发往主控中心•系统采用的是125. SMHz的VHF电台,电台有效 覆盖半径为30 km.
调制 解调器台 GPS 接
收机 主控中心中电台用来接收汽车上电台发送的位置信息 ,同时也可反控(即发 送命令)汽车,调制解调器负责反控命令和GPS信息的数?模转换工作,微机在 接收到汽车的位置信息后,进行简单的预处理,然后按事先确定的通信协议, 包装该信息并通过RS2232送往工作站,工作站则在矢量G IS数据上显示汽车的 位置,并提供空间查询功能. 主控中心与汽车的通信过程中由于多个汽车共用一个信道 ,当有多个汽车 同时发送GPS信息时,将造成信道碰撞,传输错误.为此,系统中主控中心与 各汽车采用主从结构.主控中心维护整个通信网的操作,它首先根据系统配置, 顺序地和每辆汽车建立联接关系并进行数据交换,如果不成功则标记出错原因, 最后断开联接.当每辆汽车被查询一次以后,就完成一个周期,这样整个系统 就避免了信道碰撞问题.主控中心及车载电台的通信管理模块的流程图见图 2, 3. 图2主控中心通信控制流程图 初始化 接收到主控中心命令1
■否 1是
接收到GPS数据|
把數据传给主控中心I
图3车辆通信控制流程图 仅有汽车的位置信号还无法表达汽车周围的地物,更谈不上对汽车周围地
物特征的查询,因此G IS在本系统中起着画龙点睛的作用.目前市场上与此类 似的系统,大多采用扫描的图像数据作为显示汽车的背景,无任何地物信息可 以查询•之所以采取图像方法,一是由于显示大量的G IS图形数据速度较慢, 二是图形数据的输入,编辑及拓扑关系的建立比较复杂,本系统则充分利用工 作站强大的图形处理功能、UN IX多任务处理功能及ARC IN FO图形数据输入、 编辑、拓扑建立功能,基本上解决了上述问题• ARC? IN FO作为最早的地理信 息系统软件之一,它在各个领域得到了广泛的应用,是一个优秀的以矢量数据 为基础的地理信息系统软件.
本系统用北京市1 : 25 000地图进行数字化、编辑和建立拓扑关系.根据地 形图将该图坐标转换成北京54坐标,并加入与有关地物相关的属性数据,在此 基础上,凭借多年使用AR(? IN F0的经验,开发了显示、查询AR(? IN FO空间 及属性数据的软件包,并在此软件中嵌入了与汽车监控有关的功能,如显示窗 口的选车功能(只有被选的车辆才能在此窗口内显示)、汽车轨迹的回放功能•系 统基本的图形显示功能包括中心放大或缩小、 点放大或缩小、开窗及漫游•查询 功能包括距离量算、面积量算、半径量算、点搜索、线搜索、圆搜索、矩形搜索 以及多边形搜索,从属性查询空间信息的功能正在完善之中•汽车的位置信息 (经纬度)经高斯一克吕格投影(中央经线为117.)变换后,直接在G IS图形数 据上实时、动态显示. 车载导航系统还有如下功能. a. G IS图形操作功能.电子地图的放大、缩小,分层显示,移动,属性显 示,
模糊查询,由图查找属性或由属性查图,图上量距,地图的多级显示,分 窗口显示等功能都可完成. b. GPS定位与组合定位功能.为满足定位精度要求,采用了 GPS与三个陀 螺仪和三个加速度计,对它们的静态和动态进行定位测试. c. 车辆信息管理功能.实现了驾驶员、车辆信息的动态管理,如信息入库、 删除、添加、查询等. d. 地图匹配功能.用位置精度较高并能表达充分路网的地图,加上地图匹 配算法.关于电子地图的制作方法和精度,利用G IS的功能和拓扑网层这两个 条件. e. 最优路径规划功能(图4). 一是静态最优路径规划,它的路权主要是道 路长度、历史交通信息或其它信息,存储路权可以采用二维关系表,这样数据的 提取非常方便,可以使计算效率大大提高•二是动态最优路径规划,其特点是 系统能够实时接收和处理动态道路交通信息,并且将其按时间先后存储到数据 库中•在规划路径时,再将这些动态交通信息按某种方式分配到路网上,作为 最优路径规划时的路权,然后基于这种路权计算出满足旅客某种准则的最优路 径•当经过一定时间后,系统