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基于GIS技术的高速公路监控系统应用方雨涵

发表时间：2020/9/15 来源：《基层建设》2020年第15期作者：方雨涵王巧

[导读] 摘要：目前，地理信息系统的发展越来越快，在此背景下，将GIS技术应用在公路监控当中将有很好的发展前途，这样不仅能够使整个监控系统得到全面地优化和提升，还能够将监控的范围进一步扩大。

        浙江省机电设计研究院有限公司浙江杭州 310002
        摘要：目前，地理信息系统的发展越来越快，在此背景下，将GIS技术应用在公路监控当中将有很好的发展前途，这样不仅能够使整个监控系统得到全面地优化和提升，还能够将监控的范围进一步扩大。
        关键词：应用概况系统组成主要功能
        如今，随着社会的快速发展，基于GIS技术的高速公路监控系统变得越来越流行。为了提高整体监视效率，有必要使用各种监视方法来优化监视系统。但是，实际的监视过程仍然面临许多问题。因此，有必要在整体监控中全面优化监控系统，进而达到理想的监控效果。
        一、高速公路基于GIS技术的应用概况
        高速公路历来是事故多发地，且容易发生规模大、严重程度高的车祸事故，为了有效地缓解这一局面，就必须发展并完善高速公路的监控系统。近些年来，随着高速公路管理水平的提升，社会和人民对安全、通畅、舒适的高速公路的需求也在增加，因此迫切需要对高速公路进行优化和升级，而传统公路监控系统对此提供的指导帮助又非常有限。基于上述各种情况以及高速公路监控中心的调查和人员反馈，设计了一个基于GIS技术的高速公路监控系统。基于GIS技术的高速公路监控系统可以监控高速公路的周围信息和路面状况，当发生高速公路事故时，可以对其进行快速分析，快速定位周围的信息和事故发生的位置，并发出警报。当前，GIS已被全方位应用，但要想对其进一步应用仍需要不断进行技术创新。
        二、基于GIS技术的高速公路监控系统组成
        系统硬件的组成部分主要是通讯工作站、图形工作站、报表服务器以及数据服务器等。接下来将详细介绍整个系统的功能及主要作用。
        高速公路监控系统将首先通过通信工作站收集周围道路状况的实时信息，然后将其发送到数据库服务器，数据库服务器在接收到该信息后将与天气探测器和车辆探测器配合使用，准确分析当前的高速公路交通状况和天气状况，以提醒相关人员迅速为救援做好准备。应用服务器主要与图形工作站配合使用，可以生动地反映出设备的使用状态、交通状况和高速公路上的天气状况，并且在发生事故时，可以及时为救援人员提供适当的处理凭据。视频工作站主要用于监视，如果发生高速公路事故，救援人员可以及时观看相关视频以了解情况。报表服务器主要用于数据分析和统计，数据分析的结果可以有效地帮助监控中心人员做出正确的决策。
        三、系统架构和主要功能
        高速公路监控系统的构架相对简单，主要是采用CIS多层构架以及BIS构架两种，两者配合工作从而发布WEB报表模板，两者的结合方式也主要是两种:集中式与分布式。如上所述，通讯工作站负责的一项任务就是数据收集和传输，它可以及时收集和汇总来自每个子中心的数据，并且这些数据会随之转移到监视中心的数据库服务器中，并传输到其他工作站。通常情况下，系统软件的组成模块，主要由六大模块组成，分别是信息管理模块、通讯模块、图形处理模块、紧急事件管理模块、区域监控模块、报表模块。
        3.1通讯模块
        通信模块主要用于收集高速公路各路段的一些实时信息和交通数据，如高速公路各路段的能见度信息，各出口的信息以及公路网的高速公路事件信息。监视中心的数据库服务站向其他工作站、服务器和相关的救援服务人员提供适当的处理条件。在通信模块系统中，有必要对路口信息和相应的信息查询状况进行综合统计，进而提高通信模块的应用效率。

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        3.2信息管理模块
        信息管理模块的主要功能是对信息进行处理和响应，可以及时处理从现场监控设备收集的实时路面信息，并通过将信息及时生动地反映在GIS平面地图上来执行救援操作。员工可以更清晰、更生动地了解道路状况，并更快、更准确地定位事故，制定合理的救援措施并减少人员伤亡。
        3.3图形处理模块
        图形处理模块主要与电子地图和野外设备配合使用，野外设备的电子地图和信息反馈可以及时反映高速公路的路线方向和各种监控设备的工作情况。工作状态以不同的颜色显示，并且在发生事故时，人与计算机的交互可以准确地确定事故的位置，并在电子地图上及时显示，救援人员可以跟随电子地图寻找事故发生地。
        3.4区域监视模块
        区域监视模块主要由四部分组成：天气监视系统、交通状况监视系统、事件处理过程监视系统和子系统工作状态监视。天气监视系统主要与天气监测器和能见度探测器配合使用。天气监测器主要根据气象监测器和能见度监测器收集的信息随时间进行相应的调整。交通状况监控主要通过现场设备进行，并根据上传的信息监控和判断高速公路的交通状况。子系统工作状态监控则主要是监控各个子系统的工作状态。事件处理过程监控则在事件的处理过程中发挥着至关重要的作用，通过网络、电话等方式及时与事件现场保持联系，对事件处理现场进行监督与记录。
        四、GIS在公路管理中的优势
        4.1信息采集能力强，信息面广
        GIS的作用是将子系统提供的数据进行重组，经历过重组之后，信息整体上分为两种：动态和静态。动态信息是指无法人为或自然控制的信息，例如交通事故。而静态信息指一些固定的设施，比如隧道、中途服务区。经历这样的信息重组，系统中的信息就会更加清晰，因此不必再从大量信息中选择想要查看的信息，从而节省了时间并提高了工作效率。
        4.2信息整合与深入探析
        收集的信息必须满足功能要求以及各个子系统之间的内部联系，并且可以在此基础上对信息进行分类、计算和关联，从而可以探索更深入的信息，这有助于高速公路管理。
        4.3为子系统提供信息
        GIS在提供子系统需要的信息时会自觉地依据子系统的要求，按照规定格式提供。而查询权限不同，GIS提供的信息也会随之改变。
        五、结束语
        在高速公路的监控系统中合理应用GIS技术有很有效的实际作用，因此必须采用各种方法来优化GIS监控系统的结构，以此使整个监控系统的功能更加丰富，并提高监控的效果和效率。
        参考文献：
        [1]张军锋,吴霞.GIS技术在高速公路计算机监控系统实践应用[J].公路交通科技(应用技术版),2017
        [2]方旭.监控系统在高速公路中的应用[J].交通世界,2019
        [3]陆瑶.GIS技术在高速公路计算机监控系统实践应用[J].中国新通信,2019