基于GIS的交通指挥调度系统解决方案样本.doc

基于GIS交通指挥调度系统解决方案

1 选型产品 2
2 系统运营环境 2
3 名词 2
4 技术体系 3
5 系统构造 3
6 系统功能设计： 5
6.1 地图显示功能 5
6.2 数据管理功能 5
6.3 查询功能 5
6.4 记录功能 6
6.5 网络分析功能 7
6.6 视频监控功能 8
6.7 轨迹跟踪/轨迹回放 9
6.8 WebGIS发布交通诱导信息 10
6.9 直观显示道路交通 12
6.10 车辆定位 13
6.11 交通事故查询、定位 14
6.12 应急指挥调度 14
6.13 移动执法系统 14
6.14 交通违法检监测系统 14
6.15 其他辅助功能 15
7 附注： 15

1 选型产品
系统开发基本平台：ESRI 公司GIS产品。
作为世界 GIS 拓荒者和当今 GIS 技术领导者，ESRI在GIS领域已有三十近年历史，专门从事 GIS 软件研究和应用开发。其软件 ArcGIS 系列始终保持着全球第一市场份额。其 GIS 软件涉及从低端高品位一系列产品，重要面向公司和部门级应用，悠久历史和强大产品家族使得其在 GIS 领域具备举足轻重地位。
数据库服务器端产品：空间数据库引擎 ArcSDE；提供海量空间数据和非空间数据统一存储、管理和与客户端互操作能力
Web服务器产品： 互联网地图发布系统 ArcIMS；提供了一种通过网络获取动态地图、GIS数据以及各种服务途径。
客户端产品：地图组件 MapObjects/ArcGIS Engine;提供地图访问功能。
2 系统运营环境
1、数据库：地图数据和属性数据均存储在 SQL Server /Oracle 10g 数据库中。地图数据使用ArcSDE 空间数据引擎进行管理。
2、系统开发平台：VS /J2EE 平台开发。
3、电子地图数据：使用全国 1:25 万全要素地形图
4、服务器端软件规定： 操作系统： Windows /XP/， 数据库系统： Microsoft SQL
Server ，空间数据库引擎：ArcSDE 9.0。
5、服务器端硬件规定：解决器类型：Intel，解决器主频：双 CPU（2*3GHz）/4CPU ，内存容量：2GB/4GB，硬盘容量：500G。
6、客户端软件规定：操作系统：Windows /XP/，GIS 平台：ArcGIS Engine。
7、客户端硬件规定： 解决器类型： Pentium Ⅳ， 解决器主频： 2.0GHz， 内存容量： 512MB，
3 名词
GIS：地理信息系统（GIS，Geographic Information System，也称作地理资讯系统）是一门综合性学科，结合地理学与地图学，已经广泛应用在不同领域，是用于输入、存储、查询、分析和显示地理数据计算机系统，可由五某些构成：人员、数据、硬件按、软件、过程。GIS属于信息系统一类，不同在于它能运作和解决地理参照数据。地理参照数据描述地球表面(涉及大气层和较浅地表下空间)空间要素位置和属性，在GIS中两种地理数据成分：空间数据，与空间要素几何特性关于；属性数据，提供空间要素信息。
GIS-T：GIS-T (交通地理信息系统)是在 GIS软件平台基本上， 依照交通行业信息化应用需求开发应用系统。GIS-T惯用于交警指挥调度（122），都市/国道公路养护管理，高速公路信息管理，应急指挥，道路交通规划等方面。
4 技术体系
交通规划信息系统技术体系 ：
以 ArcGIS 9/10为地理信息系统支撑平台，以 ArcSDE 和 Oracle 10g 作为数据库管理平台，建立空间属性一体化数据库；以 ArcInfo/ArcEdit/ArcView为 GIS应用系统平台，通过基于 ArcGIS二次开发来实现数据管理和业务功能，并提供两种应用模式：一种是以 C/S 形式基于ArcGIS Engine开发业务系统，目的顾客为交通规划管理和专业技术人员 ；一种是以B/S 形式基于 ArcIMS和 JAVA（JSP，EJB）开发信息浏览和发布系统，目的顾客为交通规划方面领导和专家。 客户端采用 Windows 平台和 Microsoft Office办公系统套件，以便与办公系统结合。
5 系统构造
一方面需要精确公路基本数据、实时路况数据和大量交通数据。公路基本数据可以通过维护更新当前在全国公路界广泛使用“中华人民共和国国家公路数据库”获得；实时路况数据和交通数据应通过先进采集设备获得，如摄像头、雷达、线圈等。另一方面，应建立基于 GIS 技术管理平台，对路网数据、实时路况数据、交通监测数据进行统一可视化管理。而后应建立交通信号控制系统、车辆定位系统、指挥调度系统、交通诱导系统等。
1) 系统特点
本系统运用 GIS 技术将公路及其附属设施以地图形式直观显示给顾客，使其能以自己最直观和最以便方式来查询、浏览和管理信息，大大提高管理效率。
使用高效 ESRI ArcSDE 建立空间数据库，能与原有属性数据库进行了无缝连接、拼接。做到了公路属性数据和空间数据统一管理、调用和存储。
本系统实现了用于检测交通实时视频信息接入、用于车辆调度车辆位置信息信息接入、用于养护巡视现场采集状况信息接入、用于公路应急指挥抢险现场实时信息接入。
2) 公路属性数据库和图形数据库内容
公路属性数据库采用符合交通部原则规范“中华人民共和国国家公路数据库系统”，该系统设计思想先进，已经充分考虑了与图形数据进行交互查询需求，并且该系统在全国范畴公路管理部门内已经推广使用近年，拥有良好顾客使用基本和历史数据档案。
图形数据库可采用 1：5万或更高比例尺电子地图（路网图层应进行空间坐标系统与公路里程桩系统途径系统建立工作）。为了更加形象反映区域路网地理环境特性，图形数据还应涉及航空照相照片或卫星影象照片。图形数据数据量大，对网络环境下调用数据安全性、高效性规定很高，因而可采用 ESRI ArcSDE 进行图形数据管理。
公路属性数据和图形数据既互有关联有互相独立存储，这样设计思想便于各自进行维护更新、提高系统运营效率。公路属性数据库和图形数据库内容如下：
公路属性数据，来源于“中华人民共和国国家公路数据库”， 同步可面向自身管理需求进行数据集扩充。其重要内容涉及：路线概况数据集、路面数据集、重要构筑物数据集、沿线设施数据集、交通量数据集、沿线环境数据集、养护记录数据集、其他数据集。共 80余个属性数据表。
公路路网空间数据。涉及国道、省道、县道、乡道、专用公路数据。还可以包括村级道路数据、都市道路数据。
背景矢量空间数据。涉及：行政区划分界、河流、铁路、居民地、地名、等高线、旅游点、公路管理机构、公路养护机构等。
背景影像数据。航空照相照片或卫星影象照片。
3) 系统总体构造
路网管理平台中央控制中心由大屏幕显示系统、公路管理 GIS 系统平台、路况实时监控系统构成。其中公路基本数据库是所有系统实现数据基本。如下图所示：
JSB、EJB开发
ArcIMS
Tomcat
HTML VIEWER
JAVA VIEWER

信息浏览
ArcSDE
基本GIS平台——ArcGis9/10
ArcInfo
ArcView
ArcEdit
ArcGis Engine开发
业务应用
系统管理
数据库服务器
GIS应用服务器
局域网、客户端
B/S模式
C/S模式
JDBC
OCI
ORACLE空间、属性一体化数据库
业务数据
专项数据
基本地理数据

6 系统功能设计：
6.1 地图显示功能
设立地图显示范畴，提供概览图、空间书签、比例尺控制等功能。
控制图层显示状态，提供修改符号，制作专项图等功能。
地图定位功能，可以按照行政区划、路线编码及查找功能进行迅速定位。
6.2 数据管理功能
系统可以访问《全国1：250000地形图》和《全国公路数据库》中所有数据，并以图形化方式显示，实现公路指标数据可视化，便于业务人员查询使用。
系统可以依照行政区划、路线编码、技术指标等有关信息，按一定条件加载数据，使业务人员可以迅速找到感兴趣信息。
公路数据库指标查询功能；可以对公路数据库中有关信息，给定多组条件，进行组合查询。可以将查询成果通过图形化方式在地图上显示。
6.3 查询功能
可以查询任何一条路线简要信息和明细信息。
可以查询任何一种行政区划范畴内路线简要信息和路线名细信息。
可以查询路线上任何一点桩号信息及有关技术指标。
可以对《全国公路数据库》进行任意组合查询，并将查询成果在地图上可视化显示
可以通过点击地图方式，查询地图上任何一种要素属性信息

6.4 记录功能
对上述各种查询成果均可以进行记录，以便业务人员把握全局信息。
如下图示，GIS用不同颜色表达不同省区,每个省区上饼图大小表达此省所有道路里程,而饼图某个某些表达某级公路占比例.

6.5 网络分析功能
指定起止点，可以选取最短途径。
可以用鼠标暂时设立某个路口不能通行，某个路段不能通行。
指定通行条件，寻找最佳途径。例如：最佳途径必要在国省道上，技术级别在二级以上，并且不能通过危桥。
通过行政区划名称设立起止点。
显示网络分析成果。

6.6 视频监控功能
在重要路段上，架设高倍可以控制扫描摄像监视器，对公路路况和交通信息进行实时监控,并将现场图像信息及时反馈到指挥中心。将现场数字图象传到指挥中心,监控系统可整合到指挥中心地理信息系统中，将现场图像迅速在电子地图中定位。反之，可随时控制查看在电子地图中定位现场图像。
l 在地图上显示监控站点；
l 通过互连网可以得到监控点视频信息；
l 通过互连网可以得到监控点交通流量信息。

GIS集成视频监视系统，任意点击地图上表达“探头”符号， 可以随时打开视频设备察看现场交通状况。 与视频控制系统结合，可以在这里对“探头”进行“推、拉、摇、移”。

6.7 轨迹跟踪/轨迹回放
结合 GPS 或其她实时定位设备，实时接受GPS车辆位置信息.运用Tracking Server技术，实时监控和管理各种移动目的。并实现对GPS车辆信息查询记录、轨迹回放等功能。

6.8 WebGIS发布交通诱导信息
运用WebGIS平台把交通有关信息发布到Internet上，可以让普通大众随时查询通行信息。也可以用 WebGIS 技术搭建内部信息共享和交互平台,使大某些操作人员使用浏览器共享GIS.
为公众提供实时路况信息、交通状况信息服务和辅助公众进行出行行为决策，与交通部门使用专业信息服务系统相比较存在很大差别。因而，应在既有公路电子图库及公路基本数据库基本上过滤保密公路基本资料信息，增长公路数据库中动态交通流量及道路施工维修信息，暂时断道、封路等信息，同步以社会大众易于理解方式直观呈现路况信息。详细而言，可参照如下几种方面为公众提供信息服务。
1） 公路概况信息
提供以行政区划为单位公路基本状况记录数据，内容涉及：公路里程记录、高速公路里程记录，各种级别公路所占比例等。信息以表格、图表方式直观体现出来。
2） 公路路况基本信息
提供公路路况基本信息。内容涉及：路线代码、路线名称、穿越政区、在各政区内里程、技术级别、路面级别、车道数、路面宽度、桥梁分布等状况。信息以表格、地图定位方式直观表达。
3） 公众出行途径推荐方案
输入起、止点地名，系统自动在路网上为顾客选用一条途径，依照顾客指定规定该条途径可以是一下任何一种状况，并给出该条途径大体里程数，行驶时间、以及收费公路通行费金额。信息以表格、地图定位方式直观表达。
该途径行驶距离最短；
该途径路况条件最佳；
该途径行驶时间最短；
该途径收费金额至少。
对所选出任何一条途径，为顾客提供沿线路过城乡位置信息，沿线知名风景点位置及高速公路上服务区位置等。信息以表格、地图定位方式直观表达。
4） 提供重要交通工具路线选取,及班次时刻表查询.
5） 交通及其她服务设施位置信息
向公众提供与公众出行关联有关设施位置信息，涉及附近加油站、长途汽车站、知名旅游风景点位置，并给出到达设施地途径及大体时间，信息以表格、地图定位方式直观表达。
6） 道路维修、紧急断路实时信息
动态、实时地向公众提供由于道路维修、水毁、及暂时交通管制所带来限制通行或断道信息，并提供绕行方案供公众在出行途中选取。信息以表格、屏幕滚动播出，地图定位方式表达。
7） 重要干线公路网交通量实时信息
动态、实时地向公众提供重要干线公路网交通流量，向公众通报畅通、基本畅通、拥挤、阻塞路段。提供出行建议信息。在地图上以不同色彩表达不同交通流量，同步提供文字信息供顾客下载或打印。

6.9 直观显示道路交通
对交通进行指挥调度，智能化对路口信号灯配时进行调节，通过诱导系统发布路面信息，这些都需要对当前交通状况有精确清晰理解和判断。通过集成交通采集系统，运用ArcGIS动态分段技术可以解决了这些问题。在GIS中用不同颜色表达交通网络中每条道路交通状况：拥堵还是正常？车速在多少范畴内？这样，让GIS与交通流采集系统相结合，就可以实时显示道路交通流。

6.10 车辆定位
可以在地图上实时监视安装GPS设备警车空间位置，可以划定任意范畴查询其中GPS警力实时分布状况，也可以依照实际出警需求，对近来入网警用车辆直接发出指令。如下图显示4辆警车实时位置，也可以同步显示每辆警车车号，通讯设备号等信息。

6.11 交通事故查询、定位
交通事故案件发案定位与案件查询与交通事故工作平台案件库关联，实现案发点位置地图精准定位和成图 显示；实现点选、框选、多边形选等各种形式案件地图选取查询；通过案件编号查询，实现案发地精准定位和属性显示。
6.12 应急指挥调度
该系统有编制出动方案、下达出动命令、应急过程语言和数据实时记录、现场图像传播及调阅、文字传真及应急信息综合管理等功能。系统能在接到重大警情后,自动辨认主叫号码和地址,运用电子地图迅速拟定位置,得到周边道路、交通状况等信息,依照警力状况为指挥人员提供该位置预设方案,并提供该方案车辆最佳行进方案,供关于人员参照。方案拟定后,集成平台系统通过网络(或其他通讯方式)下达出警命令。处置部门接到命令后,应产生相应出警信息予以有关人员,并回答监控中心,告知命令接受完毕。
系统通过可视化指挥调度功能，重要是实现基于GIS指挥调度信息统一管理与集成，使在同一平台上完毕各种业务操作，保证各业务支撑子系统支撑自动地迅速地互换信息，实现指挥调度各系统调动，为指挥决策提供根据。实时监测并组织调度警力，保证区域内警力合理布置，处在最佳平衡状态；对于突发性事件，迅速组织布置警力，疏导交通、维护现场秩序；为警卫、抢险、救护、消防等特殊紧急任务提供迅速通路。
6.13 移动执法系统
6.14 交通违法检监测系统
6.13、6.14这两块内容，暂时觉得与GIS关系不大，可再做考虑。
6.15 其他辅助功能
其他也许辅助功能如下表所示：
内容
重要功能
功能描述
GIS辅助功能
路线和桩号查询
查询路线整体信息或某一桩号属性信息
专项地图制作
按顾客需求动态生成各种公路专项地图
道路附属物惯用查询
提供对道路附属设施如桥梁、隧道、涵洞、服务设施进行简朴条件查询。
公路状况组合查询
提供对道路各种属性条件进行多条件组合查询。
图形标注和要素编辑
支持动态添加标注信息，增长、编辑、删除路线
途径分析
涉及最短道路分析、最短时间分析、免收费路线分析等等
实时视频接入
对固定式或移动式交通监控摄像进行实时信号接入，对设备进行控制。
排版打印输出
对地图进行排版输出设计，矢量方式打印输出
7 附注：
对于文中提到所要使用技术，可视状况而定。例如，B/S模式可以使用J2EE，也可考虑使用.Net技术来实现。
对于GIS平台软件选取，可以考虑ArcGIS，也可选取其他软件例如MapInfo或某些开源GIS软件。这些可以从功能、效率、易用性、与否免费等方面做综合考虑。
底层数据库可采用Oracle、SQLServer等。