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交通管理可视化范例(3篇)

来源: 时间:2025-10-10 手机浏览

交通管理可视化范文篇1

【关键词】轨道交通乘客信息系统无线通信车地通信

随着现代科技和城市规模的高速发展,城市轨道交通越发重要,城市轨道交通的运营管理越来越注重对乘客服务质量的提升,从以车辆为中心的运营模式不断向以提高乘客乘坐舒适度为目标的运营模式发展,乘客信息系统应运而生。乘客信息系统PIS是利用计算机网络技术和多媒体技术,以车站和车载显示终端为媒介向乘客提供综合信息服务的系统。

一、乘客信息系统总体架构和功能

PIS系统可分为控制中心子系统,网络子系统、车站子系统和车载子系统。整个系统以控制中心子系统为核心,其主要负责外部数据流的采集、编辑、转换、播出控制以及对整个乘客信息系统网络和设备状态的监控和管理;网络子系统提供用来传输从OCC到各车站及列车的各种控制信号、数据信号、音频和视频信号的网络通道;车站子系统通过传输通道转播来自OCC的实时多媒体信息,并可在此基础上叠加本站的信息,如列车运行信息、公告信息、各类乘客服务信息,显示部分主要包括PDP显示器、LED显示器和触摸查询机;车载子系统主要包括车载播放系统和车载监控系统。

乘客信息系统通过提供及时、准确和丰富的媒体资讯,为乘客提供人性化服务,在提高城市轨道交通对乘客的服务水平的同时,可以兼顾城市轨道交通的商业开发,具有较好的应用前景。

二、乘客信息系统应用现状及问题

2.1目前乘客信息系统的应用情况

乘客信息系统在轨道交通大发展的形式下得到了长足的发展,各项研究也取得了一些成果并得到成功应用。上海地铁1号、2号、3号及4号线开通了车载PIS系统,但在车辆运行期间播放的视频都是提前录制好的,通常利用列车进站或回库的时候将视频信息发送给列车,这种视频传输模式只能称之为准实时方式,该方式技术含量较低,虽然实施简单,但是信息实时性较差,且不能实现列车监控视频的上传;2004年开通的深圳地铁实施了一套完整的PIS系统,车上可实时接收有线电视台信号,在车上播放实时新闻、广告、娱乐节目、旅游风景等,这是国内地铁首个成功部署Wi-Fi技术,并同时实现视频上下行传输的工程;北京地铁5号线PIS系统也实现了控制中心、车站、列车之间的数据、图像及视频信息的实时双向传输;之后的南京地铁、杭州地铁一号线、天津地铁和广州地铁3、4号线等线路均都安装了PIS系统。北京地铁15号线、北京地铁亦庄线、南京地铁二号线等地铁线路配备的车载PIS系统包括车载闭路电视监控系统、LCD媒体播放系统以及列车广播系统。

2.2现阶段乘客信息系统面临的问题

2.2.1技术尚不成熟规范

轨道交通通信传输方式复杂,由于列车状态的实时变化,如何实时有效地把信息传送到车上备受关注,传统的有轨道电路方式和基于感应环线电缆的感应环线方式,而逐渐成为业界主流的方式是采用无线传输,用于地铁PIS系统的无线网络主要有无线局域网、全球微波接入互操作性、无线网络网格等。但对于轨道交通来讲,大量无线传输的存在,产生了复杂的电磁环境和频率选择性衰落等现象,给轨道交通中无线局域网的搭建带来了极大的挑战。PIS系统的无线通信在抗干扰、无缝切换、无线网络安全、QoS保障、无线接入的选点等方面都需要有技术上的突破。无线通信系统的空中接口、频点使用和安全加密等亟须相关部门的规范。正由于PIS应用目前还处于初步发展阶段,技术等的不成熟也导致系统制订方案的不统一。

各类多媒体业务带宽需求大,现有的移动宽带车地通信技术难以满足运营模式从以车辆运行为中心向以乘客服务(PIS)为中心的转换,促进了新闻直播、视频资讯、视频监控等应用需求的发展。列车在高速运行状态下实现车、地间可靠地双向通信技术,是制约多媒体业务应用发展的瓶颈所在。近年来随着WLAN无线通信技术及计算机技术的不断完善,网络带宽不足等问题得到了一定的解决,但是仍然无法满足业务需求的发展,同时无线通信也面临着频点资源不足、无线网络相互干扰等问题。加强电力载波通信技术在PIS中的应用研究也是解决轨道交通中通信带宽瓶颈问题的一个方向。

2.2.3形成线网运营后面临复杂的接口问题和管理问题

对于单条线路在建设时,每条线路都要与外部信息有相应的接口,建设成本十分大,并且所有线路都要有很好的信息接入的条件,不利于工程实施。原有PIS不仅要求与外部信息有相应接口,换乘的线路与线路之间也要有相应的接口,这样换乘站的信息就能够有效得到同步。从线路网络角度看,运营方希望能够简单有效地对整个线网进行管理,PIS要具有这样的功能。PIS可以对播出的内容进行统一的管理和编辑。轨道交通的建设一般是线路单独建设,这样如果管理员的系统权限较大,会增加更多不确定性因素,给线网的统一管理带来问题。

三、乘客信息系统的发展趋势

3.1应用的多元化,信息服务的丰富化

纵观国内多个已建PIS的运营情况,在其发展的历程中,PIS的业务更趋于多元化,PIS的信息更加丰富,对PIS的服务质量要求不断增加,提高视频显示的高清度、流畅度和实时性等等。充分体现以人为本的服务理念,保证乘客获取足够的信息服务。

3.2网络化

随着城市轨道交通线网的不断发展和完善,迈入网络化运营管理新时代,而由于网络化所带来如乘客换乘、系统互通管理等要求,单线式的运营管理概念将作重大改变。在线网实施统一控制管理的基础上,建立网络化信息服务平台,重点发挥面向全网络的运营管理功能,将路网信息进行整合,系统具有更好的兼容性和包容性,以保证网络运营整体效益的最大化,对提高运输效率和科学化管理、提高突发事件的应急处理能力等具有深远的社会意义和经济效益。

3.3管理智能化

运营组织协调管理能够实现城市轨道交通资源共享、运行协调、管理统一,发挥整体效益。在发生各种突发事件的情况下,有关人员可集中在应急中心,利用网络化信息服务平台的信息,产生合理的决策方案。以计算机为控制中心,通过系统软件实现控制界面的可视化,可以有效地改变显示的多媒体信息,根据不同的应用实时地做出响应,达到各个控制层次的智能化管理。

3.4信息一体化

随着乘客的出行方式扩展到多交通形式;对多种公共交通方式整合、实现有机衔接、合理共享,也逐步成为向乘客提供更高层面服务的方向。运营管理部门在管理所管辖范围内的交通系统时,也需要为一体化公交管理提供支持,在提供各类公共交通相关接驳的同时,提供其它相关公共交通系统的专有信息,以便整合信息后统一向处于不同位置的乘客进行。而这些信息的整合应用和具有十分有益的价值,极大地提升了信息的附加值。

交通管理可视化范文

关键词城市轨道交通,地理信息系统,设计

0引言

我国从1965年开始修建地铁以来,城市轨道交通建设的规模不断扩大[1]。40多年虽然已完成数量巨大的工程地质勘察及轨道项目建设,但在项目中产生出的大量规划资料、基础地质勘察资料等的城市轨道基础地理信息,相当部分处在一种分散使用、分散保管、甚至大量遗弃的状态;此外,目前对城市轨道交通基础地理信息的存储管理还是以文字、图纸、图表为主的传统管理,查阅不便,尤其在处理大量工程数据时更是难以下手。因此,必须有一套现代的信息管理系统与之配套,而地理信息系统技术的发展为此提供了一种恰当和实用的工具。

地理信息系统(GeographicalInformationSys-tem,简为GIS)是20世纪60年代开始迅速发展起来的地理学研究技术,是多种学科交叉的产物。近年来,地理信息系统在全球得到空前迅速的发展,成为实现现代化科学管理的高新技术。它被广泛地应用到城市规划、城市地下管网管理、城市交通、社会服务等方面。GIS具有处理海量数据的存储、进行复杂的逻辑运算和数据挖掘的功能,同时也是实现空间图形显示与空间信息查询、分析的有效工具。利用GIS的数据输入、存贮、检索、显示和综合分析应用等功能[2-3],将轨道交通基础数据的空间信息与其相关的属性信息结合,能够实现城市轨道交通基础地理信息检索、统计、分析、修改、打印等,为城市轨道交通基础地理信息提供快速、准确的现代化管理手段;此外,城市轨道交通基础数据中有大量的工程地质数据和地下管线数据,传统的数据管理很难把不同类型的数据进行三维可视化显示,亦无法对数据进行分析和处理。而地理信息系统的三维可视化功能是以适当的数据结构建立特征数学模型,采用计算机图形技术将数学描述以3D图像的形式予以表现,这样可以实现城市轨道交通基础数据管理的可视化。

1城市轨道交通基础GIS的分析与设计

1.1总体结构

系统利用ArcGIS的强大的地图操作功能,来实现对城市轨道交通所涉及的地层、钻孔、监测、构筑物、管线等基础地理数据的可视化管理和分析。系统由硬件、GIS软件和系统软件、数据库、接口等4部分构成,其总体结构如图1所示。

1.2模块设计

系统要对大量的轨道交通沿线的各种空间及属性数据进行管理,同时也要实现地层数据、构筑物数据和管线数据的可视化分析。根据通用软件设计原理,系统采用模块化设计。分为专题信息管理、基础信息管理和系统维护3个子系统总共由8个模块组成,如图2所示。

1.3系统功能

系统要求把孤立、分散的各种城市轨道交通基础数据以地理空间为纽带建立起相关关系,在此基础上开发形成基于GIS的城市轨道交通基础地理信息系统。使各种钻孔数据、轨道周边构筑物基础数据、地面地形数据、地下管线数据等形成一个有机的整体;对城市轨道交通基础信息进行检索、查询、分析;同时可以使地层信息实现三维显示;并初步形成一个可扩展的城市轨道交通基础信息数据库。系统的主要功能如下:

1)地图的操作功能。包括地图的放大、缩小和移动等操作;对各种图形要素进行分层显示的功能;此外,还可以执行图形的任意范围打印输出功能。

2)属性数据录入编辑。对所有图形的属性建立专门的属性数据库表,通过数据维护子模块完成数据的录入、编辑、修改。主要的属性数据操作对象包括轨道交通概况、钻孔基本信息、轨道项目施工信息、地层分层信息、各类地下管线信息、地面建筑物信息、构筑物基础信息、监测数据等。

3)图形输入编辑。系统数据包括空间数据和空间属性数据两种。空间数据是指二维平面数据,主要包括轨道交通及站点、地形地貌、地质构造、建筑物、钻孔、管线、构筑物基础等点、线、面状数据。这些数据以层的方式进行组织,以矢量图的形式在平面图上表现出来。系统可通过数据维护子模块对空间数据进行编辑,即进行点、线、面的添加、删除操作。

4)信息检索与查询功能。系统可以同时对空间和属性数据进行方便、灵活、准确的查询与定位。实现空间图形数据和属性数据的双向联合查询和分析,既可由图形信息查询所需的属性信息,又可根据各种的属性信息条件查询图形信息。系统设计了点击、条件、逻辑等查询方式,具有空间位置、属性、范围等多种查询检索功能。

5)信息可视化功能。系统可以将数据库中的信息以文字、地图、图片等形式加以显示,并为用户提供分层显示和各要素的选择显示等功能。系统将以点、线为基本形态,以钻孔数据为基础,选用适当的内插方法,将零散的、局部的二维地质钻孔数据构成地层信息在三维空间中显示;并重现地下空间形态和组合关系,重建三维模型,用三维图形生动地表现出来,从而实现地下复杂空间结构与关系的表达、分析和过程的三维可视化。通过三维轨道可视化显示,可以直观、生动地反映轨道及其沿线各区域的概况。

转贴于

6)空间分析功能。强大的系统分析功能是GIS的优点之一。在现有的空间数据基础上,利用缓冲分析、网络分析、叠合分析与数据挖掘技术,支持复杂空间问题的决策研究,模拟预测变化趋势等。如:以轨道线为中心,建立任意长度的缓冲区,分析出在缓冲区范围内各种管线的分布情况,显示某范围内距离轨道最近的管线或者对其进行碰撞检查等;还可以对大量长期的轨道监测数据进行综合分析,建立回归分析模型,以预测轨道沉降变化。

7)数字影像叠合。对地面影像数据进行配准后可以叠合在矢量图上,以此来增加地面可视化效果。同时也可在此基础上进行地面要素分析。

8)用户权限设置。根据需要设置两类用户:管理员、客户。用户必须使用帐号和密码才能进入系统。管理员具有全部权限,可以进行系统备份、数据录入、修改、查询、删除、打印输出等,还可以增加、删除客户;客户的基本权限有数据查询、统计和打印输出等,客户可以有一个,也可以有多个。

2城市轨道交通基础GIS的实现

2.1数据库处理

依据系统基本功能和数据编码等,建立基于SQLSever的数据库管理系统。数据库中数据模型对象可分为如下几类:轨道工程信息表、钻孔基本信息表、剖面地层信息表、地层基本信息表、钻孔层位信息表、构筑物基础基本信息表、构筑物基础层位表、管线基本信息表、管线层位信息表等。以此来建立图形属性数据库,并建立图形属性值与索引字段关联。由图形属性值定位数据库索引字段,以此来调用其他相关字段内容。

2.2GIS二次开发技术

系统采用ArcGIS作为二次开发平台,调用Ar-cGIS部分优秀的功能模块,并对其进行修改、完善,具体体现在:

1)图形数据属性编辑。根据相关行业规范定义图形属性及其结构,建立与数据库的连接,提高软件的专业化水平。

2)库文件扩充。根据行业标准定义图例及各种专业符号,扩充ArcGIS的图例库、图形库,用于显示调用。

3)以缓冲区分析和叠加分析为基础进行轨道沿线构筑物基础数据和管线数据的专题分析。

2.3城市轨道交通基础数据一体化显示

1)采用遥感图片配准、建筑物贴图和三维造型技术,实现地面景观和建筑物的立体显示。

2)根据坐标的精确定位,确定构筑物基础数据、管线数据和轨道数据的位置关系,实现地下轨道基础数据的显示。同时,可以在ArcGIS功能模块支持下,进行系统查询功能开发,实现轨道范围内各种管线和构筑物基础数据的查询、分析。

3)依据多层DEM\TIN混合算法,以钻孔数据为基础,对轨道通过的地层数据进行可视化显示。首先,确定轨道沿线区域的综合地层顺序;其次,逐层形成单个地层的构建,各个地层体是通过上下两个地质层面表示的;最后,在区域范围内,在两层面间填充颜色、纹理[4-5]。

3应用

1)图形显示功能。如图3为本系统主界面,显示上海轨道交通规划图。

2)轨道、管线等基础数据查询。点击图形要素,显示图形属性信息;亦可以输入查询条件,搜索数据库信息。如图4所示。

3)地面建筑物三维显示。将遥感图像配准后,叠加在三维环境中显示,如图5所示。

4)地下基础数据三维显示界面,如图6所示。

4结语

1)城市轨道交通基础地理信息系统具有开放、通用、易操作、易维护、易扩展等特点,是一个集实用性和综合性为一体的多功能信息管理系统;

2)城市轨道交通基地理信息系统的应用,可以融合各种不同来源的城市轨道交通基础数据,进而达到数据的共享;

3)三维数据模型建立及其分析功能实现了轨道沿线各类基础地理信息的可视化表达,提供了一种直观的城市轨道交通基础地理信息游览查询,促进了城市轨道交通基础数据管理的信息化;

4)初步实现的地上建筑与地下要素关联显示和分析功能,具有良好的普适性,可进一步深入开发应用;

5)在充分实现系统内在功能的基础上可以不断深入地进行数据挖掘、开发集成所需的新功能,将可大大提高城市轨道交通基础信息管理的效率与质量,使城市轨道交通基础信息管理向科学化、数字化、可视化大步迈进。

参考文献

[1]贾学天.关于地理信息系统在地铁中应用的初步设想[J].中国市政工程,2003(5):71.

[2]陈述彭,鲁学军,周成虎.地理信息系统导论[M].北京:科学出版社,1999.

[3]吴信才.地理信息系统设计与实现[M].北京:电子工业出版社,2002.

交通管理可视化范文

1城市道路交通智能管理系统应用意义

城市道路交通智能管理系统应用有着自身独特的意义,以下从有效缓解道路拥堵问题、减少交通污染危害、提升交通智能化水平、增强路网交通性能等几个方面出发,对城市道路交通智能管理系统应用意义进行了分析。

1.1有效缓解道路拥堵问题城市道路交通智能管理系统的应用能够有效缓解困扰我国已久的道路拥堵问题。随着我国国民经济的快速发展和城市化进程的加快,合理的解决城市交通问题已经成为了我国城市可持续发展的重要基础和前提。其次,由于我国许多城市的道路交通管理工作开始面临着日益严峻的挑战,因此只有城市道路交通智能管理系统的合理应用才能够使得城市道路得到综合化、智能化的发展,并且在此基础上进一步解决影响居民日常生活的乘车难、行车难等问题。

1.2减少交通污染危害城市道路交通智能管理系统应用必然可以减少交通污染危害。我国现今的城市交通污染情况类似于西方国家上世纪中后期的情况,虽然我国的汽车行业和城市居民车辆持有数量在不断攀升,但是总的来说城市整体的机动车密度还比较低。但是尽管如此,由于机动车所引发的环境污染问题和城市交通堵塞问题也严重的影响着我国城市的健康发展。其次,我国许多大中型城市受到了汽车尾气污染等交通污染问题的影响,这一方面是因为我国相关治理措施不够完善所致,与此同时也是因为我国缺乏相应的交通智能管理系统和具体的惩罚措施。因此只有在视频技术得到实质性的发展之后,才能够通过合理运用新技术来有效遏制城市交通污染带来的健康与环境危害。

1.3提升交通智能化水平城市道路交通智能管理系统应用往往能够起到提升交通智能化水平的效果。众所周知智能化是提高城市道路交通管理的重要手段,因此为了能够有效的解决城市的交通问题,并且进一步改善城市道路交通系统的性能则需要更好地智能化系统。其次,城市道路交通智能管理系统的应用能够以智能化的管理措施来进一步缓解大城市中普遍存在的交通拥堵现象,从而能够切实的提升居民的出行环境和交通便捷程度与生活水平。

1.4增强路网交通性能城市道路交通智能管理系统应用可以在实质上增强路网交通性能。在增强路网交通性能的过程中,有关部门应当通过采用科学的管理手段来进一步将现代高新技术引入到交通管理中来,从而能够在此基础上进一步提高现有路网的交通性能并且合理的改善整个道路交通的管理效率。其次,城市道路交通智能管理系统的应用能够进一步提升城市交通管理的科学性和有效性,例如有关部门可以通过运用先进的信息技术来建立一种大范围内、全方位发挥作用的城市道路交通管理系统,并且通过配合GPS车辆定位系统来对于对交通事件和城市车流量进行更加科学、更加智能的分析和判断。

2基于视频的城市道路交通智能管理系统建设

基于视频的城市道路交通智能管理系统建设是一项系统性的工作,其内容包括了合理确定建设目标、主动应用高新技术、注重优化系统结构、始终坚持设计原则等内容。以下从几个方面出发,对基于视频的城市道路交通智能管理系统建设进行了分析。

2.1合理确定建设目标城市道路交通智能管理系统建设首先需要合理确定建设目标。在道路交通智能管理系统总体设计时首先应当以系统建设为目标,并且以交通综合监测为主要建设内容,在此基础上初步建成适合城市道路交通特点的、具有高效快捷的城市道路交通智能管理系统。其次,为了能够合理确定建设目标则该系统应当采用视频作为系统的信息源,并且以城市电子地图信息为整合平台,通过结合警力分布、交通管理设施及其它专业化的信息系统,来对于交通违法等情况进行全方位的监测。

2.2主动应用高新技术城市道路交通智能管理系统建设离不开高新技术的有效支持。有关部门在主动应用高新技术的过程中,应当在具备一定条件的道路设施基础上率先利用先进的电子信息技术和网络传感技术。然后对于摄影控制及系统工程等高新技术也进行有效的应用,从而能够进一步建立起实时、准确、高效的综合通运输管理系统。其次,有关部门在主动应用高新技术的过程中应当首先获取足够路面信息的情况,然后才能够做出正确的决策和分析,并且通过旅行时间检测系统、交通信号控制系统和交通诱导屏系统来对城市交通做出自动的管理。

2.3注重优化系统结构城市道路交通智能管理系统建设应当注重优化系统结构。技术人员在优化系统结构时首先应当建立起综合监测建立一整套综合交通信息采集、处理和应用分析系统,从而能够对于前端进行相应的视频采集工作。其次,技术人员在优化系统结构时应当对于采集到的视频图像进行综合的应用,然后再进行相应的集成处理,最后以此为基础构建整个城市道路交通智能管理系统集成的基础数据源。与此同时,技术人员在优化系统结构时,应当对于旅行时间检测系统和交通信号控制系统以及GPS车辆定位系统都进行合理的应用,从而能够进一步对于系统的结构进行优化处理。

2.4始终坚持设计原则城市道路交通智能管理系统建设需要始终坚持设计原则。通常来说系统设计原则中最为重要的就是可靠性原则,即有关部门应当首先选用高可靠性设备和设计方案,从而能够进一步的提升系统中关键设备具备兼容性和扩展能力。其次,有关部门在进行系统设计时应当坚持先进性的原则,即在保证可靠性的基础上选用最新的技术及设备,从而能够更加确凿的确保系统的先进性并且符合公安交通管理业务的有关规定和安全性要求。

3结束语