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三維GIS公路管理論文參考
一、三維GIS高速公路的基本功能
1場景展示場景展示是對高速公路進行三維建模，實現(xiàn)車輛、收費站、隧道、高速公路路產(chǎn)、建筑物、綠化及其關(guān)系的真實再現(xiàn)，如圖2所示，可以全方位、多視角、立體化展示高速公路各種場景、地形地貌等，使得后期高速公路擴建和更新改造實施空間一目了然。在三維場景中，可以進行漫游、縮放、旋轉(zhuǎn)和飛行等操作。
2查詢定位查詢定位功能包括對各種高速公路路產(chǎn)設(shè)備的定位及查詢功能，可應用于各種類型的高速公路資源及基礎(chǔ)地理對象。
3三維空間分析三維GIS高速公路管理平臺具有三維空間分析功能，用戶可按需配置。還具有兩點可視分析、扇面可視分析等功能。三維量算分析包括三維空間距離量算、水平距離量算、垂直距離量算、地表距離量算、平面面積量算、地表面積量算。
二、三維GIS在高速公路管理中的應用
1基于三維GIS的高速公路交通管理
1)便攜式系統(tǒng)在每個車輛收費站，給進入高速公路的車輛發(fā)一個便攜式北斗定位終端設(shè)備，該設(shè)備采用電池供電，集成了北斗定位終端，GPＲS/CDMA數(shù)據(jù)遠傳終端，觸摸屏和傳統(tǒng)的收費卡模塊。該設(shè)備是基于三維GIS的高速公路管理平臺的前端設(shè)備，實現(xiàn)對車輛位置、車速等信息的采集。管理平臺可實時監(jiān)控具體路段的實時車輛信息，并把采集到的數(shù)據(jù)進行儲存、統(tǒng)計和分析，根據(jù)結(jié)果把相應的信息下發(fā)到車輛，駕駛員根據(jù)接收到的信息做出反應，通過終端的通信功能，將反饋信息發(fā)送到該卡片的觸摸屏上顯示，通過卡片內(nèi)置的揚聲器提示用戶路段擁堵狀況、氣象情況以及疲勞駕駛、超速違章報警等信息，實現(xiàn)管理平臺與駕駛?cè)藛T或車輛的聯(lián)動，達到對車輛綜合管理的目的。
2)交通監(jiān)控在三維GIS高速公路管理平臺上對高速公路路段內(nèi)過路車輛和業(yè)務車輛進行可視化管理，通過北斗終端獲取車輛通行情況、車速、車流量、救援巡檢車的地理位置、實時軌跡等交通信息，展示在平臺上，及時了解交通突發(fā)事故情況等，能夠極大地提高交通管理的工作效率，使整個高速公路完整的交通信息能夠基于一個可視化信息平臺進行實時共享和全面管理。
3)指揮調(diào)度因交通事故、隧道火災、臺風、暴雨、洪水、暴雪等的自然災害或交通事故常常會引發(fā)高速公路及附屬設(shè)施損壞，使其無法正常運行�；谌SGIS的高速公路指揮調(diào)度系統(tǒng)可以對高速公路突發(fā)事件如災害性天氣、異常交通狀況、交通事故等進行定性、定量測知和位置測定、判斷事件的類型、位置、嚴重程度等。保證在突發(fā)性災害發(fā)生時，在最短時間內(nèi)，將已發(fā)生或未發(fā)生的事故所帶來的不良影響降到最低，同時盡可能減少人員、財產(chǎn)的損失，快速地恢復高速公路的安全暢通，減少對社會生活和工作的影響，從而恢復正常秩序。
4)交通預警在交通事故未發(fā)生前，三維GIS平臺中已設(shè)置好預警流程，如圖3所示，可以根據(jù)高速公路實時運行狀態(tài)、天氣情況等，提供預警方案或車輛引導等措施，為道路管理提供預警。
①車輛引導高速公路指揮調(diào)度部門的指令，如施工地段管制、強風、濃霧等警示，通過便攜式系統(tǒng)或道路顯示屏讓駕駛?cè)藛T及時了解道路狀況，避免交通阻塞，減少交通事故發(fā)生概率。同時還可根據(jù)路面實際情況對車輛限速，從而有效地對交通流進行引導，使高速公路的交通更加暢通。
�、诋惓Ｌ鞖鈭缶鞖鉅顩r變化頻繁，在情況嚴重時，通過三維GIS平臺和便攜式系統(tǒng)，提前準備，采取高速道路封閉或警示車輛，控制車流量和車速等。
�、弁话l(fā)事件預警三維GIS平臺具有強大的空間查詢和分析(緩沖區(qū)分析、疊置分析、網(wǎng)絡(luò)分析)的功能，存儲多個應對突發(fā)事故的多個預警方案，結(jié)合GIS分析，從而幫助管理部門實現(xiàn)交通事故防治、傷亡控制和事故發(fā)生地段的交通疏導。
�、苁鹿识喟l(fā)路段預警設(shè)置危險路段、存在事故隱患地帶及危險點等，當車輛接近設(shè)置區(qū)域時，三維GIS平臺結(jié)合便攜式系統(tǒng)應用高速公路資源和道路信息顯示屏以及通信設(shè)備，預先提醒進入存在事故隱患地帶的車輛駕駛者和行人，減少事故發(fā)生的可能性。
2基于三維GIS的高速公路路產(chǎn)管理在高速公路實際路產(chǎn)管理過程中，管理人員要求快速便捷地獲取高速公路環(huán)境及路面狀況的各項數(shù)據(jù)，具體數(shù)據(jù)能夠形象化地表達，對數(shù)據(jù)進行有效的查詢分析、統(tǒng)計匯總等管理工作，而傳統(tǒng)路產(chǎn)管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫模式由于數(shù)據(jù)獲取不直觀、工作效率低，滿足不了上述需求�；谌SGIS的路產(chǎn)管理對高速公路路產(chǎn)設(shè)備從安裝、使用、維護直至報廢的全過程信息進行可視化管理，為日常生產(chǎn)管理提供路產(chǎn)管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)中的設(shè)備臺賬信息、維檢修記錄、特種設(shè)備信息、資產(chǎn)信息、故障缺陷信息等均可與真實的場景進行關(guān)聯(lián)，基于“所見即所得”的方式查詢各種信息，使路產(chǎn)設(shè)備的完整性信息能夠基于一個可視化信息平臺進行實時共享和全面管理。
3基于三維GIS的高速公路養(yǎng)護管理以三維GIS為基礎(chǔ)的高速公路管理平臺，融合高速公路養(yǎng)護階段的動態(tài)信息，實現(xiàn)養(yǎng)護信息的共享和實時掌握，規(guī)范了養(yǎng)護管理工作的業(yè)務流程，培養(yǎng)了養(yǎng)護管理人員良好的制度化和規(guī)范化的工作習慣，并且建立了高速公路養(yǎng)護管理決策支持系統(tǒng)，使養(yǎng)護工作準確量化，實現(xiàn)高速公路養(yǎng)護管理科學、決策合理。高速公路養(yǎng)護工作人員使用手持終端PDA，一方面在巡檢的過程中對高速公路路況的巡察、維護以及現(xiàn)場信息輸入與拍照，實時傳回管理系統(tǒng);另一方面，在系統(tǒng)中可以制定養(yǎng)護巡檢任務，自動提醒巡檢人員，并為巡檢人員提供規(guī)范的巡檢結(jié)果記錄表，巡檢人員根據(jù)檢查結(jié)果直接填寫表格，自動生成養(yǎng)護日常例行檢查維護表，日后可對日檢查、月檢查情況進行匯總統(tǒng)計、分析和導出。
4基于三維GIS的高速公路路政管理高速公路路政管理部門，承擔著路政執(zhí)法和公路超限運輸車輛行駛管理工作。路政業(yè)務繁雜、重要，運用三維GIS技術(shù)，實現(xiàn)路政車輛的定位和監(jiān)控、巡查路線與巡查計劃管理、外業(yè)巡查信息的接收和審核、處理等。能夠?qū)崟r采集記錄車輛當前所處的位置數(shù)據(jù)，并把位置數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控中心三維GIS高速公路管理平臺上，動態(tài)顯示出車輛的行駛軌跡，監(jiān)控中心(監(jiān)控站)也可以發(fā)出指令尋找目標車輛所在位置數(shù)據(jù);在路政巡查工作中發(fā)現(xiàn)并排除路面障礙物及通過手持終端PDA針對損害路況時間進行登記、處理;將違法案件信息直接導入到路政處罰體系中實時處理，對于現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)損壞公路及路面路障等情況，能夠及時準確地將業(yè)務情況通知養(yǎng)護、清障等相關(guān)單位進行處理。三維GIS高速公路管理平臺上的路政管理系統(tǒng)建設(shè)一套完整的路政業(yè)務管理系統(tǒng)，加強各級單位、部門之間的工作交流，信息有效共享，有效提高了管理人員水平使管理工作科學化、行業(yè)技術(shù)規(guī)范化，提高了管理人員工作效率，提高整個高速公路路政的行業(yè)管理水平。
三、結(jié)束語
三維GIS技術(shù)以地形圖、地面模型、影像圖為依托，建立三維虛擬現(xiàn)實，并加入高速公路各類路產(chǎn)設(shè)施的綜合信息，通過直觀的圖形界面、完善的屬性數(shù)據(jù)和成熟的數(shù)學分析模型，為高速公路的信息化管理提供了豐富的數(shù)據(jù)源和管理基礎(chǔ)，實現(xiàn)對高速公路運營、安全保障、應急救援的全過程可視化，并能夠為路政、養(yǎng)護、巡查和出行服務提供強有力的支持，為最終實現(xiàn)高速公路運營的全數(shù)字化管理奠定了堅實的基礎(chǔ)。
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