1系統(tǒng)開發(fā)目標

遼寧省公路網規(guī)劃及管理決策支持信息可視化系統(tǒng)建設的總體目標是:以地理信息系統(tǒng)(GIS)為基礎平臺，以全省公路網絡為研究對象，建立全省范圍的可視化公路管理地理信息系統(tǒng)。通過對公路交通地理信息的綜合分析和處理以及進行省域交通需求預測分析和評價，為各級公路交通管理部門和規(guī)劃部門提供詳盡準確的決策輔助信息，并實現(xiàn)信息的可視化輸出。考慮到當前和未來的公路管理需求、結合現(xiàn)有技術水平、管理水平及目前的經濟狀況，系統(tǒng)要達到的具體目標如下:

(l)系統(tǒng)、規(guī)范地收集區(qū)域內各級公路網信息、社會經濟信息，建立基于GIS的公路網管理系統(tǒng)數據庫，并實時更新，從而為公路主管部門提供及時、準確、較全面的公路管理信息。

(2)制訂科學、實用、完善的公路網管理系統(tǒng)，通過對公路網交通質量、運行變化趨勢的分析，提出公路網改造建議，定期產生分析報告，為公路管理部門及相關單位提供管理和決策依據及輔助手段。

(3)協(xié)調公路網管理、規(guī)劃及建設之間的工作。對規(guī)劃部門提供的公路網方案進行評價和動態(tài)滾動管理，對建設部門的可行性研究、項目后評價研究提供技術支持。

(4)能以多種方式進行有關公路的各類統(tǒng)計分析，輸出公路交通各類專題圖、報表等，便于公路各部門進一步分析研究。

2系統(tǒng)功能設計

本系統(tǒng)包括交通信息采集與分析系統(tǒng)、交通需求預測與更新系統(tǒng)、網絡交通分配與評價系統(tǒng)、動態(tài)電子地圖設計及信息可視化系統(tǒng)。

系統(tǒng)從交通信息采集系統(tǒng)中獲得公路交通網絡結構信息、與公路相關的鐵路、河流、山脈、政區(qū)等區(qū)域空間信息，建立基礎地理信息數據庫;從公路網絡交通信息采集系統(tǒng)中獲得區(qū)域經濟、人口、公路交通流時間分布規(guī)律、交通流空間分布規(guī)律以及0一D分布等公路交通信息，建立公路交通基礎信息數據庫系統(tǒng);根據公路交通基礎信息數據庫系統(tǒng)中的歷年交通流時空分布規(guī)律，推算全網絡短期任意時間的交通量，再根據新的實測的交通信息實時更新預測交通流;利用公路網絡交通分配及網絡評價系統(tǒng)對公路通行能力的分析、對交通延誤的分析及對公路車速模型的研究結果，對現(xiàn)有公路網進行交通質量評價及公路網運行狀況評價，對道路上的交通擁擠和交通阻塞進行有效的預測，從而采取適當的管理措施，或者對公路網進行改造(包括開新路、舊路等級提高及網絡結構調整等)等。

依據公路交通基礎信息數據庫和基礎地理信息數據庫系統(tǒng)，利用GIS技術，設計動態(tài)電子地圖系統(tǒng)，并進行信息可視化系統(tǒng)設計，最后輸出成果，定期產生分析報告及報表。

系統(tǒng)的開發(fā)軟件平臺為:①GIS軟件平臺:Mapinfo公司的組件式GIS控件MapX4.氏②數據庫軟件平臺:微軟Access數據庫;③開發(fā)環(huán)境:微軟VisualBasie6.0。

2.1交通信息采集分析及數據庫系統(tǒng)

此部分主要由數據庫系統(tǒng)、數據分析系統(tǒng)及推算系統(tǒng)三個模塊構成。其中數據庫系統(tǒng)主要包括公路網絡結構數據庫、區(qū)域空間信息數據庫、交通量信息數據庫、區(qū)域社會經濟信息數據庫和O一D矩陣信息數據庫。前兩者組成了基礎地理信息系統(tǒng)(GIS)數據庫，后三者組成了公路交通信息數據庫。數據分析系統(tǒng)包括公路網絡特性分析、交通量時空特性分析、社會經濟發(fā)展分析以及O一D矩陣分析等。推算系統(tǒng)則包括路網交通量的時空分布推算、網絡O一D矩陣推算等。整個公路網絡交數據庫系統(tǒng)是公路網管理技術的基礎信息支持系統(tǒng)，它是面向公路網絡管理與規(guī)劃需要、基于GIS的公路網管理數據庫系統(tǒng)，它包括對空間數據和屬性數據的管理和組織。我們在遼寧省1:科萬基礎地理數據上，建立全省公路地理信息系統(tǒng)分布式數據庫。把公路數據庫的空間數據劃分為公路、鐵路、橋梁、隧道、立交、行政區(qū)劃、河流、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村莊等點、線、面特征層，利用系統(tǒng)的專題圖層來進行有效的存貯管理。在矢量化的過程中，同時輸人圖形對象的基本屬性如交通量、道路寬度、路段長度等，與后臺的數據庫建立一一對應關系。其中屬性數據存儲在常規(guī)的關系型數據庫中，空間幾何數據存儲在空間數據管理系統(tǒng)中，兩個子系統(tǒng)之間使用一種標識符聯(lián)系起來。

把屬性數據和空間數據緊密地結合在一起，使得整個交通的管理更加方便快捷和形象直觀，并徹底改變交通網絡規(guī)劃、建設、管理及資料保存的傳統(tǒng)模式，從而實現(xiàn)交通管理與規(guī)劃的計算機自動化。通過所建立的數據庫，可快速查詢建設、管理、養(yǎng)護所急需的數據，全面準確地提供管理和決策的分析信息。

2.2交通需求預測及更新系統(tǒng)

公路網絡交通需求預測系統(tǒng)是利用公路網絡信息采集系統(tǒng)建立的數據庫對區(qū)域未來交通需求做出合乎邏輯的定量預測，它是進行公路網絡規(guī)劃、公路網絡常規(guī)管理、公路工程可行性研究的共同基礎。公路交通需求預測包括綜合交通運輸發(fā)展預測、公路交通發(fā)展預測、公路交通量分布預測及公路交通量分配預測四部分。

根據公路交通基礎信息數據庫系統(tǒng)中的交通流時空分布規(guī)律，可以推算全網絡短期任意時間的交通量，再根據新的實測交通信息實時更新預測交通流量，從而為進一步的網絡交通分配與評價服務。

2.3網絡交通分配與評價系統(tǒng)

本系統(tǒng)首先利用前述子系統(tǒng)得到的交通量信息(公路交通條件)和網絡結構信息(公路幾何條件)對不同類型、不同等級的公路路段的通行能力以及不同類型交通節(jié)點的通行能力進行分析。

在通行能力分析的基礎上，建立公路網絡交通分配模型庫，以便針對不同的目的選擇不同的交通分配模型(如最短路交通分配模型、容量限制交通分配模型、多路徑交通分配模型、多路徑一容量限制交通分配模型等)對公路網交通量進行分配預測，即把預測的各基年O一D矩陣分配到具體的公路網絡上。