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1、基于GIS的道路交通安全管理系统的研究,小组成员：组长：陈佳斌组员：吕利昭尤凯江武云龙祁占华,一、地理信息系统(GIS)的组成,地理信息系统(Geographic Information System)GIS是由信息演绎而来，是以地理坐标为骨干的信息系统，是对以采集、存储、管理、分析与空间、地理位置有关的信息系统的统称。,GIS主要由三大部分组成,计算机及其附属设备,地理信息系统,地理数据库及其数据操作、分析功能的数据库管理系统,各种制图输出工具及其他输出设备,二、地理信息系统的功能,地理信息系统始于本世纪60年代，之后随着电子技术和计算机技术的迅速发展，使得依赖于计算机硬件的GIS技术得到了
2、空前的发展和应用。地理信息系统在其发展和应用过程中不断吸取数据库与信息系统技术、系统工程方法、决策科学、专家系统技术、地图学和计算机图形学等相邻学科的先进技术与方法。GIS正是在这些相关学科与计算机科学结合的基础上发展起来而形成的一门边缘学科。它并不局限于地图学、系统工程等学科，而是作为一种研究和解决问题多的方法与相应学科结合反过来服务于城市管理、土地利用、环境与资源管理、交通规划和交通管理等多个领域，它为我们科学管理公路工程建设、道路交通、引导机动车进行动态合理分布等提供了一个很好的工具。它具有良好的四大功能。,1数据的操作与处理 地理信息系统属空间型数据库管理系统，但它也具备一般数据库管理
3、系统所具有的数据输入、存储、编辑、查询、显示和输出等基本功能，另外为了满足各种用户的要求，能对数据进行一系列的操作运算与处理。 主要操作包括坐标变换、投影变换、空间数据类型的转换、地图边缘匹配等。主要的运算有算术运算、关系运算、逻辑运算和函数运算等。其输出结果可以是数据、数据库表格、报告、统计图、专题图等多种形式，实现所见之所得的目的。,2制图功能 这是地理信息系统最重要的功能，它包括专题图制作，在地图上显示出地理要素，并能赋予数值范围，同时可放大缩小以表明不同的细节层次。 3空间查询与分析功能 地理信息系统具有强大的空间数据处理能力和多种数据的综合能力，可进行空间图形与属性的双向查询，根据空
4、间图形查询有关属性，根据属性特征查询到空间图形，并可根据需要进行最佳路径分析。,4地形分析功能 地形分析主要通过数字地形模型(DTM)，以离散分布的平面点来模拟连续分布的地形，再从中提取各种地形分析数据。地形分析主要包括等高线分析，即从等高线上精确地获得地形的起伏程度，区域内各部分的高程等。透视图分析，即用户为了从直观上观测地形的概貌，就需要地理信息系统绘制透视图，有些系统还能在三维空间格网上着色，使图形更为逼真。坡度坡向分析，即在DTM中可以计算坡度和坡向，并派生出坡度坡向图供地形分析。断面图分析，即用户可以在断面图上考察该剖面地形的起伏并计算剖面面积，用于工程设施和工程量计算等。,三、在交
5、通中的应用与发展,1交通规划设计中的应用2公路管理中的应用3交通设施管理中的应用4运营管理中的应用,四、基于GIS的道路交通安全管理系统的研究,（一）GIS与道路交通安全层次道路交通安全分析可分为3个层次：,交通事故现状和趋势,交通事故的区域分布,微观分析,第一层次是对某一地区或区域的交通事故现状和趋势进行分析。这一分析可利用数学方法进行统计和预测，并分析与该区域经济发展，道路设施交通流量等因素之间的关系，从而从宏观上了解和控制交通事故的发生。 第二层次为交通事故的区域分布分析，对某一区域的交通事故发生的特征、频数、相关因素等进行分析，从总体上了解和把握该区域的事故情况。由于区域分布分析中的交
6、通事故数据具有很强的区域地理因素，这就需要有地理数据的文件管理系统。 第三层次为微观分析，分析研究某一路段或某一交叉口交通事故发生规律和发生机理，以便制定安全对策。这一层次的分析则需要更多的地理因素信息和环境因素信息，简单的数据文件形式已不再满足要求，借助直观形象的地图进行安全分析尤显必要。,（二）道路交通安全GIS设计 道路交通安全GIS系统主要涉及两个部分： 一是其开发和运行的平台，即GIS系统软件和地图部分，该部分的主要功能是为交通安全分析、决策和预案提供支持平台和道路空间地理信息； 二是交通安全本身所涉及的内容，主要指与交通事故相关的信息，如何通过GIS的强大功能(如图形叠置、缓冲分析
7、等)，将这两部分内容整合在一起，得到道路交通的安全分析、决策和预案系统，则是系统开发的主要目的。,根据这一目的和要求设计了道路交通安全GIS系统如下,数据库管理系统DBM,区域安全评价,区域安全评价,Related Documents,事故黑点分析,交通事故数据库,GIS地图,（1）道路地理信息GIS地图 采用空间数据和数据库挂接，改变了传统的信息管理方法，地图由传统的静态纪录变为信息丰富多样的动态的电子地图，实现了数据可视化。它使交通安全管理部门对道路安全的管理变得直观、简单和易操作，为决策提供科学快捷的支持。如通过直接对地图实体进行查询，可以获得包括道路信息，如道路等级、横断面宽度、横断面
8、形式、道路线形等。以及事故多方位信息，如事故发生量在空间、时间上的分布和交通量的分布。,（2）交通事故数据库 道路交通安全GIS的基础是存储在数据库中被用来分析的信息。交通事故信息由公安、交警部门采集与管理。而目前一般的公安与交警部门研制开发了部分道路的数据库，可根据实际情况实行原有的数据库到GIS数据库的转换。,（3）数据库管理系统DBMS GIS关键技术之一是空间数据库的设计，其数据库是一个共享或者分享式的数据库。GIS数据库通常应该满足：最小冗余原则(数据尽可能不重复)、应用程序对数据资源的共享原则、数据独立性原则以及统一管理原则。数据库中的数据应该依其本身的特点进行组织，而不是依据使用
9、目的的不同而不同；同时，数据库的结构应当反映出不同的应用目的要求，支持各种应用程序和目的，而且各种应用程序是相对独立的。因此，GIS数据库应该容纳各种各样的数据类型和格式，在考虑数据特征的同时，又需兼顾其应用目的。,（4）事故黑点分析系统 事故黑点及其影响因素分析属于微观分析的范畴，其主要用于查找事故黑点，确定其危险水平，并且从多角度分析事故成因。道路交通安全管理人员最需了解哪一路段行车危险、什么情况下最易引发交通事故。按照管理者需求，采用事故次数、事故率或二者相结合的方法，筛选出事故黑点，并对其进行多方面分析，如道路状态技术分析、事故成因分析，找出事故发生的原因，为道路交通管理者提供对策。,
10、（5）区域交通安全评价系统 影响道路安全的因素很多，各因素之间往往相互作用、相互制约，形成一个复杂的系统。对道路交通安全进行确切地评价，需要排除次要影响因素，正确地选择主要影响因素作为评价指标。利用GIS的可二次开发性，建立区域交通安全评价模型，可选择的方法有4项指标法、综合当量指标法或灰色系统评价法。参与评价的区域可直接从图上拾取，评价结果可通过区域着色的方式显示，不同地点的安全水平则通过不同的符号、颜色、线型或线宽来表示。,（6）事故预防预案系统 交通事故预防预案是对未来有可能发生的事故作出估计，分析未来事故的危险程度和发展趋势，并给出应采取的防治措施。应用GIS的接口，装人事故预测模型，
11、直接调用交通事故的空间数据，根据不同的需要对其进行预测。预测数学模型可选择传统的概率预测法、回归预测法或非线性的神经网络预测技术。,（三）结束语上述所设计的基于GIS交通安全管理具有以下功能：(1)数据的输入和管理。(2)事故统计、报表。(3)事故黑点识别与显示。(4)交通事故信息查询。(5)事故预防、预案。(6)其他功能。,参考文献李江，傅晓光，贾正锐适于道路交通安全分析和管理的GIS研究J3中国公路学报，2006，13(2)：9698镇海燕，王炜基于GIS的城市交通安全管理研究J3交通与计算机，2007，20(2)：69李英姿，张飞舟，林耀海智能交通系统中地理信息系统的研究J中国公路学报，2000，13(3)：97105陈俊，宫鹏实用地理信息系统M北京：科学出版社，2008邵春福，刘仍奎，王姝基于地理信息系统的道路交通管理系统的研究J第八届海峡两岸都市交通学术研讨会论文集。2006：2128,Thank you!,
